目前温室效应状况范文

目前温室效应状况篇1

前言：随着我国经济的发展，现代企业对于内部温度和湿度的控制要求越来越严格。在这种情况下，温度和湿度的传递过程进行检测，便能够使得现实生活中的一些问题得到解决。温湿度仿真模型能够对温湿度的传递信息进行再现，使人们能够较为直观地研究其传递状况。

一、元胞自动机概述

在一定的元胞空间中，处于一定准则的控制下，在一定时间上针对仿真对象进行演进描述。元胞自动机在时间与空间上都具备一定的离散性。其基本单位是元胞，每个单独个体都能够代表一种状态，其所具备的状态必须在研究对象特性范围限制之内，比如13种颜色中的红色等。这些具备各自状态的元胞在准则的限定下分布在元胞空间网络之中，在时间的动态效应作用下不断发生变动。在细节方面，其能够具备较为独立的规则，进而能够实现随其变化的目的，每一个个体都会受到周围个体的扰动，进而发生相应的变化[1]。

针对上述内容进行分析可知，元胞自动机包括元胞、元胞空间、邻域以及准则等。由此可将其看作一种动态函数：

A=（d，S，N，f）

其中，A表示元胞自动机体系，d则代表其维度数，本文选用三维元胞自动机，因此，其中的d=3，S表示元胞不聚合状态集，N则代表邻域元胞集。元胞自动机在研究的过程中呈现出网格状，在离散时间的作用下不断推演，同组的元胞均处于同一取值范围，个体在同样的准则作用下进行变动。其虽然是在计算机基础之上进行的构建的抽象化模型，但是能够在实现较为自由的描述。其可以用来描述数据传递、成长等[2]。

二.基于三维元胞自动机的温度场仿真

为了实现研究的便利，需要对仿真场景进行一定程度的抽象，确保研究顺利进行。可以将研究场景设定为阳光能够进行照射的密闭室内，放置一盆植物，其成长为成熟状态。

温度的变化同时，热量传递在进行，具体的CA模型为该植物承受阳光照射，产生蒸腾耗能作用，阳光的长波辐射产生热损耗，热量传导发生损失。植物产生的光合作用以及水汽凝成水滴等过程对温度的影响过于细微，应该运用抽象方式将其进行去除[3]。

可以将整个室内视为一个元胞自动机体系，在阳光、地表面积等因素的作用下，在热传递等规则的影响，在室内这个元胞空间之中，随着离散时间不断向前推进，室内的各个元胞个体如果处于相邻形式，则会在同一准则体系的作用下发生相应的变化。整个元胞自动机系统便会对各种因素的状态变化进行描述，阐述其对温度变化的影响状况，进而描述整个室内温度的具体传递形式。

进行仿真的过程中，需要将室内的地面面积进行确认，室内外温度都需要进行相应的定位，按照测量方法针对室内的空气密度进行测量。综合以上因素便可以建立室温的热量传导模型。进而实现室内温度的仿真，对整个元胞自动机系统中的各个元胞个体对温度的影响实现有效描述。

三、基于三维元胞自动机的湿度场仿真

首先需要确定室内的湿空气所处的具体状态，其中包含温度因素、含湿量等参数进行确认。具体来说，确认湿度的方法可以通过固定的湿度测量方式，也可以利用数理方法，使用计算公式对室内的湿度情况进行公式描述。室内存在一定水分，会在光照与温度等因素的作用下发生变化，植物本身也很具有一定的水分，散发到空气之中就会产生相应的湿度添加值。可以将这些影响因素视为元胞个体，将室内作为整个元胞自动机系统，在光照以及湿度传递机制等准则的作用下发生湿度传递现象，随着离散时间的变化，水汽等致湿物开始发挥作用，在阳光等条件的作用下发生蒸腾或者凝结作用，使室内的湿度变大或变小，如果使用曲线进行描述，则可以直观地观察到其变化状况。进而实现室内湿度的仿真。

四、基于三维元胞自动机的室内温度和湿度仿真结合

室内本身便是一个元胞自动机系统，其内的所有要素都会在同一时间对其温湿度产生重要的扰动作用，在这种情况下，室内的各个元胞个体都在时间的作用下发生状态变化，对室内的温湿度产生影响，在其综合作用下，演绎出其各自的传递方式，并对彼此产生共同的影响。正常情况下，温度较高，则湿度较低，反之则温度较低湿度较高。由此可见，二者之间呈现出负相关的态势。很显然，二者之间的传递影响因素中有一部分是重叠的，在元胞自动机系统则体现为元胞相同，对温度传递产生作用的同时，也在对湿度的传递产生干扰作用。因此，在系统之中，二者之间联系较为紧密，彼此交互影响。

事实证明，仿真模型能够较为明确的描述温度和湿度的具体变化情况，对真实场景变动起到较为精准的描述作用。如果能够寻找到与之相匹配的现实室内，针对其进行现实测量，所获得的各种参数值与仿真模型所计算出的数值存在一定会的匹配度。误差的存在难以避免，但是已经可以将其控制在较小的范围之内，进一步的证明了仿真模型建立的有效性，针对整个系统中的各个元胞进行分析可知，其变化状态能够对现实状况进行较为良好的描述。

总结：三维元胞自动机能够对信息传递、繁殖、传播等过程进行描述，具有重要的现实应用意义。温度场在许多机制的作用下，实现热量的传递，针对其进行仿真描述，能够实现对其控制。湿度与空气中的水分存在一定的关联，同时也与温度保持一定的相关性，为二者的结合创造了一定的可能性。将二者同一在同一个元胞自动机系统之中，针对各个元胞个体对二者之间产生的扰动作用进行描述，具有重要的现实意义。

参考文献

[1]董秀萍，黄明吉，李星逸，孟祥才.金属橡胶可变形材料三维参数化实体建模研究[J].材料科学与工艺.2010（06）：115-116.

[2]提亚峰，董波，郭永辉，王婧超.C/E复合材料网格缠绕结构三维建模与模具设计[J].宇航材料工艺.2010（04）：112-113.

[3]张发云，闫洪.SiC颗粒、保温时间对SiC_P/AZ61复合材料半固态组织的影响[J].塑性工程学报.2010（03）：156-158.

目前温室效应状况篇2

关键词燃烧器；效率；节约；燃料

中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）110-0081-02

1 新型强化传热燃烧器的特点

新型强化传热燃烧器设计，突破了传统辐射加热炉炉膛固有的传热方式，采用文氏喉管效应原理，让燃料在预燃室充分预燃后，通过燃烧室出口文氏管效应提高了火焰的喉口喷出速度，从而在辐射室底部区域形成较强的低压区。在上部高速火焰的射流和底部低压区的合力作用下，炉膛辐射室内的高温烟气形成了一定的环状对流循环。由于高温烟气对流循环的形成，使炉膛内的气流更加均匀的同时延长了高温烟气在炉膛辐射室内的滞留时间，既而使加热炉辐射室的环流烟气团辐射传热比例大幅提高，较大程度上平衡了传统加热炉辐射室轴向和径向不均匀热强度，从而有效提高了炉膛热辐射室的传热效率和时间，达到提高加热炉总供热、提高加热炉热效率的目的。燃烧器结构如下图所示：

LGH强化传热燃烧器结构示意图

2 新型燃烧器的优点

1）延长炉膛辐射区域内烟气团停留时间；

2）提高高温烟气团的的热辐射效应；

3）较大程度上改善了传统加热炉辐射室轴向和径向不均匀热强度；

4）燃烧强度高、燃烧效率高，节约使用燃料。

3 传统燃烧器的缺点

1）炉膛辐射区域烟气内团停留时间较短，高温烟气团的的热辐射效应较低；

2）加热炉辐射室存在轴向和径向不均匀热强度现象，供热强度及热效率较低；

3）燃料消耗相对较大，较大量的消耗雾化蒸汽。

4 该燃烧器特点

1）火焰收敛、刚劲有利、喷射速度高；

2）不仅可使各种负荷下的燃烧状况达到最佳，而且可单独使用天然气、燃油，也可油气混烧；同时也可对燃烧器喷枪的燃烧状况进行即时调节；

3）辐射室的对流传热比例从常规的10%左右提高到30%~40%，并降低了炉管局部高温高热区的热强度，炉管沿长度方向的热强度趋于均匀，可提高加热炉热负荷10%~15%，提高效率2%~5%，节约雾化蒸汽30%~50%；

4）安装方便，对原有加热炉基本不做改动。

5 技术适用范围

适用于各种炼油装置，特别是常减压蒸馏装置的加热设备。如石化项目中类似歧化、芳构化装置加热炉，以及各种属常减压蒸馏装置介质预热、加热使用。

6 节能效果及经济效益

得佳石化2012年更换了6套新型燃烧器（型号为：LGH-W/Q300Ⅱ）。运行后总体效果较好，运行状况得到一定的改善，实现了节能减排的目的。主要技术指标如下表：

序号 主要参数 替代前 替代后 备注

1 物料（原油）处理量（t/h） 232 230

2 油品进炉流量（t/h） 221 219

3 油品入炉温度（℃） 301 298

4 油品出炉温度（℃） 373 372

5 炉膛温度均值（℃） 668 606

6 炉膛温差均值（℃） 35 23

7 排烟温度（℃） 215 180

8 烟气组分（%）

9 CO2（体积分数） 11.85 12.33

10 CO（体积分数） 0.05 0.03

11 O2（体积分数） 43 22

主要技术指标对比表

替换新型强化传热燃烧器后，炉膛温度由668℃降到606℃左右（油品进炉流量视为相同），炉膛温度下降较大。按照24个月核算，装置运行到中后期，辐射室内温度仍不超过设计强度指标（参照照设计模拟工况，炉膛允许温度不高于800℃）。替代后，排烟温度由215℃降低到180℃，排烟带走的热损失有较大的减少。

由于炉膛平均温差缩小，辐射室对流传热得到强化，更多的热能传播是以辐射型式为主（辐射传热为绝对温度的4次方），烟气传热高效快速，替代后炉膛内部之间热力场较均衡（温差下降10℃~15℃），炉膛内热量分布更加合理。替代前当加热炉处理量大幅度调整时，较难控制和调整；替代后，进料量±30%变化时，实际运行炉子都能有很好的操控，提高了操作弹性。

由于该燃烧器采用了燃料多级雾化、多级配风等适用性技术，燃料与空气的强化混合、燃烧更充分，不完全燃烧产生的NOx、CO等有毒有害物质得到了有效控制和减少；从热力学第二定律出发，新型燃烧器在设计上着重考虑了能量传递过程和方式，让燃料转化的能量具有更高的做功潜质，提高了热效率。实际操作过程中，排烟温度越高、加热炉的热损失就越大，热效率也就越低。运行证明新型燃烧器能显著改善加热炉辐射室烟气团对流及分布情况，提高对流管束热强度，可提升加热炉热效率在3%以上。

6.1燃料节约量

根据热工测试数据，工业炉窑排烟温度每降低10℃~15℃，热效率可提高0.45%~0.55%，采用新型燃烧器后，排烟温度约可降低30℃~45℃，提高效率1.65%~2.48%，项目六台加热炉年耗燃料气约4.29万吨，加热炉效率按90%考虑，替代后效率提高按2.07%（1.65%~2.48%的均值），燃料气热值按10000kcal/kg，则年节约燃料气B测算为：

B=J

式中，B-燃料节约量kg/a；

η-效率提高率%；

η-加热炉原效率%；

BJ-额定燃料消耗量，这里按实际消耗量考虑，kg/a

B=

=986.7 t/a，折合标准煤986.7*=1409.57tce /a

6.2雾化蒸汽节约量

燃烧器雾化蒸汽消耗量为0.2kg~0.3kg蒸汽/kg燃料气，根据项目加热炉规模较小的特点，取值0.2kg蒸汽/kg燃料气，加热炉年估算消耗蒸汽0.2*42900=8580吨蒸汽/a，按照节约蒸汽比例40%计，年节约使用蒸汽3432吨，折合标准煤441.35tce

6.3节能量及经济效果

1） 节能量

节能量由燃料节约量及雾化蒸汽节约量构成，损耗按5%，既节能量计算如下：

（1409.57tce/a+441.35tce/a）÷95%=1948.34tce/a

2） 经济效益

标准煤按1200元/吨计算，年节约费用：

1948.34 tce/a *1200元/tce =233.8万元/a

3） 减排量

年减排CO2=1948.34tce/a*2.5=4870.85吨/a

年减排SO2=1948.34tce/a*0.16=311.74吨/a

目前温室效应状况篇3

关键词：冬季、污水处理、现状、运行管理

中图分类号：U664文献标识码： A

随着我国政府不断加大环境保护的力度，在全国新建、扩建污水厂及污水提高改造的条件下，我国在城镇污水处理处置方面取得了巨大进步。污水处理量由1999年的114亿m3增至2011年的496亿m3，而污水处理率也由1999年的31.9%升至2011年的80.5%。我国城镇污水处理厂目前及未来的发展道路值得去探讨。

一、行业排污现状分析

截至2011年底，全国城镇污水处理厂全年累计处理污水393.13亿m3，同比增加45.72亿m3，增长13.12%，平均运行负荷率达到79.45%，同比提高0.5 %，全年累计削减化学需氧量(COD)总量1017.75万t，首次突破1000万t，同比增加88.48万t，增长9.52%，削减氨氮总量84.53万t。按照一般预测，我国人口要在2020-2025年达到顶峰，污水量也将在2020年左右达到最高峰，因此我国污水处理厂污染物消减任重道远。

二、从以下四方面阐述我公司冬季污水处理厂的运行管理

1、特征

(1) 生活污水入水口：冬季生活污水夜间水量减少、气温较低极易造成入水口结冰，导致污水无法收集。针对此问题，巡线人员必须做到天天巡查，发现生活污水进水口结冰及时破碎，直到污水可以顺利收集。(2) 生活污水提升泵站：冬季室内湿度较大、潮气多、夜间气温过低，窗户密闭，造成室内空气恶化，蓄水容易结冰。针对此问题，巡线人员必须适当开启门窗通风，按时开启粗格栅，按时切换提升泵，防止蓄水池结冰，发现结冰及时破碎。(3)生活污水细格栅间：由于细格栅间处于室外，冬季室外温度低、如果生活污水进水量较小时，有启停生活污水泵的情况，细格栅井极易结冰。针对此问题，运行巡检人员必须适当加大巡视的频次，保证细格栅、螺旋输送机、旋流沉砂池、鼓风机、砂水分离器24小时开启。如发生溢流事件，必须及时清扫积水，防止积水结冰，避免造成伤害。(4) 生化池（厌氧池和好氧池）：冬季气温较低，而且此环节完全处于室外，入水管道、排泥管道、回流管道，池内均处于易冻区。针对此问题，必须对各个管道（尤其是生活污水管道，工业废水水温高不会出现此情况）进行保温处理。下雪、霜天气时及时清扫走道积雪，防止打滑造成人员伤害。(5) 脱泥机房：冬季室内湿度较大、潮气多、夜间气温过低，窗户密闭，造成室内空气恶化，输水管道容易冻裂。针对此问题，除对室内管道加强保温外，运行人员必须适当开启门窗或换气扇通风，随时观察各设备状态，防止冲洗水管道和加药进水管道发生冻裂现象。

2、冬季运行管理工艺

由于冬季气温较低，污泥活性降低，根据处理工艺特点，有针对性的对污水处理各环节进行调整，保证污泥的活性和污水的处理效果。尽力满足冬季工艺运行要求。因环境气温低，在工艺运行上应根据实际处理的水量适当延长曝气时间，适当提高污泥浓度，增加污泥龄，保证处理效果。3、冬季运行前的准备

冬季时间长，月平均气温低，为保证冬季设备正常运行，必须采取相应的防冻措施，在进入冬季运行前，通常要做好以下几项工作：3.1、要对全厂的设备、室内外管道进行全面的检修和维护，包括更换设备油及打黄油的工作。所有大修项目尽量在10月底冬季到来之前结束。3.2、进入冬季以后，所有的污水处理区和污泥处理区必须保持连续运行，进入冬季后各构筑物不允许放空，避免池体出现含水冻融现象。3.3、保证冬季设备正常运行。进入冬季前，对厂内设备、管线进行全面的检查维护，保证冬季期间连续正常运行。注意门窗封闭，车间门要安装棉门帘，巡视时要格外注意室内温度的变化，对一些易冻的井室要做好保温。在白天中午时分开启窗户通风换气一段时间后关闭，以保证室内温度。运行巡视时，进入构筑物时应在开启门一定时间后，方可进入，避免由于冬季污水、废水中废气集聚。

3.4、加强重点部位巡视，尤其是集泥池、生活污水粗、细格栅、旋流沉砂池等处。冰雪天气，操作运行人员在构筑物上巡视或操作时应注意防滑出现安全事故。各粗、细格栅处螺旋输送机外的栅渣车、二沉池溢流口滤网、脱水污泥应及时清运。

4、冬季运行管理对策

(1)当较多泡沫出现在生化反应池时，泡沫的状况应认真观察分析，确认产生原因及泡沫种类(生物泡沫、化学泡沫)。相应采取检查污泥好氧速率、MLUSS是否降低等状况；检查系统泥龄是否太长、负荷是否太低、是否因污泥过氧化、排泥是否不足所致；检查是否有丝状菌存在于混合液中。

(2) 在冬季时A、B段污泥回流比应加大。

(3) 结冰硬化的带式输送机胶皮，在冬季产生，损坏较严重的边缘，无轴螺旋输送机宜更换，在寒冷天气时采用24h连续运行无轴螺旋输送机及粗细格栅。

(4) 改造为凹槽式对曝气沉砂池吸砂移动桥轨道，以防脱轨倾斜在结冰时。在较为严重的雨雪天气时，将该桥设置为现场手动，不可以让其自动运行，设为自动运行，需及时清除结冰后。

(5) 天气变化需注意，以减小损失，提前做好防护与预防，在雨雪天气后及时组织清雪、除冰和扫除积水等工作。

(6) 在工作人员作业与巡查时，雨雪天气、大风等极端天气应尽量避免在池上巡视，如有特殊情况必须巡视时应妥善采取安全措施注意安全。

5、预防措施

(1) 工艺运行的关键是自控仪表的正常运行，工艺运行的情况，由自控仪表测得的数据直接反映，工艺运行的精度和准确性，对其准确与否直接影响，在现场测量仪表所测数据传输过程中，仪表数据在中控二次显示的正确与否，直接影响调度人员的工艺调整，调度人员根据数据显示在中央控制室的模板上进行手动操作，使中控室PLC对开关量和模拟量进行正确的自动调度，在显示发出操作命令的主机内，都是至关重要的。

(2)在入冬前半个月，对所有仪表、室外设备作防护，维护保养入冬设备、外露管道进行保温防冻处理，对外露闸阀丝杆加黄油的阀门进行必要的保养。

(3)尽量在冬季避免检修构筑物、改扩建构筑物、以及冬季检修设备及管道（特殊需要修理的设备及附件除外）。

总之，污水处理工艺在技术面上范围广，也很复杂。近年来计算机的应用的范围也越来越广，同样在污水处理行业也要充分利用先进技术，减少员工的劳动强度，提高效率方面计算机应发挥必要作用。污水处理厂机械设备、仪表很多，这是一个突出的特点，而且露天的有相当一部分，每个构筑物、每台设备的情况，目前基本上都是采用了闭路电视监视系统、自动控制系统对运行情况进行监视，运行数据进行在线检测，在极端天气发挥这很大作用，但是定期巡视也不可减少，如果管理人员想及时了解设备、仪表的现场运行状况，就必须进行巡视。

参考文献:

[1]李长胜.孙东.梁低温生物膜技术处理营区生活污水及再利用项目研究.[J].辽宁化工.2011.

[2]孟雪征.曹相生.利用耐冷菌处理低温污水的研究.[J].山东建筑工程学院学报.2012.

目前温室效应状况篇4

【关键词】智能建筑；暖通空调；照明；节能；系统控制

一、概述

建筑节能的关键在于提高能量效率，因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计，都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外，业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时能源消耗大幅度降低，节省了大楼营运成本的目的。

智能建筑中HVAC和照明系统的计算机控制系统，是智能建筑的重要组成部分。直接关系到提高工作环境的舒适度而提高工作效率，计算机控制系统根据工作区间的内部条件和外部条件，适时或按计划自动控制室内温度、湿度、工作区间的亮度等。系统是体现“智能”诸因素中最重要的因素之一。在建筑中使用的设备被称为“有智能”或“是一个智能单元”，或一座建筑物被称为智能建筑，计算机控制系统的应用是必要条件。

二、智能建筑集成系统中的计算机控制系统

1.主要设备。蒸发式冷却空调系统此系统的3阶段供冷启动顺序为：热转轮启动，蒸发冷却器启动，备用冷却盘管启动；其两阶段供热启动顺序为：热转轮运行进行热回收，利用热水盘管加热处理空气。此空调系统主要任务是保证室内空气的清新，提供室内的基本温度保证。埋管式辐射墙板墙架上和空气中的温度传感器提供水流阀门的控制信号。它是在室内基本温度点基础上，对温度进行再调整的设备。屋顶通风装置室外温度、湿度、风力、降雨量，室内温度、湿度，提供此开关控制信号。它是室内温度、湿度调整的辅助设备，也是节约能源的重要手段。其动力是日光反射板上的太阳能电池。日光反射板阳光和温度都是照明系统和温度系统的信号源，光线反射板受控于这两个系统。既能遮光，也能将室外光线反射到室内。照明系统由房间使用状况检测、日光、阳光反射、室内光照度等检测信号，用开关、遥控器或计算机程序控制此系统。

工作环境系统在环境系统中，温度、湿度、房间使用状况检测、空气流速、空气品质等数据均为控制因素。每人工作环境系统的温度、湿度的期望值，房间使用状况检测数据，由传感器或由人工给定，由通讯系统传送给上一级工作站，由网络工作级和系统工作站的控制系统控制此个人工作环境系统的系统参数。

2.控制系统和主配电盘它是控制、电源和通讯系统的神经网络。

控制系统控制系统分为两大控制部分：温度和空气品质控制系统温度和空气品质控制系统的控制目标包括蒸发式冷却空调系统、埋管式辐射墙板、个人工作环境系统、可开启窗户、屋顶通风装置等。本系统的传感器包括室内温度、室内湿度、室外温度、室外湿度、冷热水流数据、房间使用状况、空气品质、数据、露点温度，以及室外风力等。执行机构是热转轮、蒸发冷却器、水流阀门、空气处理器、加热盘管、冷却盘管、气流混合调节器、水压调节器、屋顶通风装置等。照明控制系统照明控制系统的控制目标包括环境灯、周边灯、工作灯、室内遮光设备、日光反射板等。灯光控制系统的传感器包括室外日光检测器、室内照度检测器、房间使用状况等。执行器是控制日光反射板的电机，控制天窗、可开启窗户、门遮阳设备的电机，数字式日光灯整流器，数字式相位灯光调节器，数字转换器等。

温度和空气品质这两个控制系统和照明控制系统是互相干扰的。譬如，为了节约能源和得到舒适的工作环境，冬天和夏天对日光的需要是不同的。控制系统结构总控制工作站热冷水系统热水系统冷水系统空气处理系统空气处理单元。

三、计算机控制系统的控制策略

总控制工作站的控制策略必须根据各种条件，用控制算法去协调上述设备的工作。现假定工作程序和环境为：按照当天的室外气象参数，蒸发式冷却空调系统已根据时间或遥控命令，在工作人员到来之前开始工作，提供基本室内温度和其它条件，当个人工作环境的房间使用状况检测传感器检测到有人工作，提供启动信号给上级计算机，控制系统按照人的给定期望值，调整此个人工作环境的环境参数。

温度控制系统、空气品质控制系统和照明控制系统的某些控制目标是相关的，被控制目标和设备之间存在互相干扰。且智能建筑集成系统的各个部分是由一些不同厂家生产的，这些产品中存在很多不同标准，像数据传输总线、硬件接口、软件接口、控制算法等。由于信息流和被控目标的不确定性和复杂性，使得控制系统非常复杂。如夏天的阳光提供工作台的光线亮度，但又带来多余的热量。减少阳光的照射又可能使工作环境照度不够。故怎样发挥每一设备的工作能力，又可控制工作环境温度、湿度、空气新鲜度，工作环境的照度、噪声、背景音乐，与外界的通讯畅通，各种办公设备的使用方便程度，且能像轿车内的空调系统一样，所有指标都能在工作区间内作自我调整，创造最佳工作环境。亦能满足保护环境、减少污染、节约能源的大目标。这些就是控制系统的基本任务。

无论是温度控制系统、空气品质控制系统还是照明控制系统的控制过程都没有现成的模型可以精确地描述，慢过程、超时延迟和非线性使得控制器使用不需要数学模型的算法，如模糊控制、预测控制等。温度控制系统、空气品质控制系统就是一个超延时反应系统，再加上这两个控制系统与照明控制系统分别采用两个公司的产品，所以，控制系统总工作站采用PID和模糊控制方法，控制系统网络拓扑结构分为三级，分别为现场工作级、网络控制级和程序员操作级。由程序员操作级的控制系统总工作站协调和控制整个控制系统。

没有计算机控制系统来管理和维护上述的功能，建筑或建筑群是不能称为智能建筑的，虽然智能单元能够自动完成一些功能，但全部工作需要计算机集成控制系统来协调。所以，用工作站协调来自于不同生产厂家的子控制系统是必要的。

四、暖通空调系统能量管理与控制系统的优化

智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统，实现信息共享，进行综合管理，作用和效益是巨大的，这些作用和效益，就必须实施优化，建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比，有以下特点:从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配，使整体效能最佳，来提高系统的效率，降低投资和运行费用；对系统及其过程进行定量化的状态模拟，减少控制环节，提高可靠性与稳定性，发生故障概率降到最低可能限度，系统响应输出最优化。

结束语：对智能建筑的分析和评价应坚持节能的原则。确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义。

参考文献

[l] 涂逢祥.建筑节能叼.北京:中国建筑工业出版社，2001

[2] 吴建兵.楼宇自动化系统(Bz、S)的优化设计[D].上海:上海众慧科技实业公司，2003

目前温室效应状况篇5

关键词：屋顶绿化；室内温度；节能

中图分类号：TU111.4 文献标志码：A

文章编号：16744764（2013）02010005

近年来，屋顶绿化在许多国家得到了普及和发展，屋顶绿化的生态节能功能受到广泛重视，人们普遍认为屋顶绿化是解决城市能源和生态环境问题的一种有效措施。在建筑上种植绿化植物，改善了建筑的热功能，通过植物对阳光、空气、雨水等生物气候资源的利用，减少了建筑空调能耗，缓解了城市热岛效应，改善了城市生态环境，屋顶绿化具有节能减排的综合效益。

目前屋顶绿化节能研究大致分为：隔热降温效果的测量和评价[15]、热工性能参数 [69]、隔热机理以及热湿传递理论 [1014]等。在这些研究中，可以直接应用于建筑节能工程的是屋顶绿化的热工性能参数，通常采用实验的方法把屋顶绿化的隔热性能等同于保温材料层。但在一些自然室温的实验中，出现了绿化屋顶与裸屋顶的内表面热流方向相反的现象[1516]，说明在这种情况下屋顶绿化的隔热性能不能等同于保温材料层。这是因为按照热传导原理，裸屋顶与保温屋顶在同样的实验条件下内表面热流方向应该是相同的。因此屋顶绿化在非空调室温下的隔热性能需要重新考虑，这对于提高室内舒适性、减少空调使用时间具有节能意义。笔者通过实验研究，分析屋顶绿化的热流方向与室内温度的关系，提出新的隔热特征参数。

1 临界状态及其存在性

在中国南方地区各种建筑隔热降温措施中，屋顶绿化具有地方气候适应性和节能生态性。南方地区夏季太阳辐射强，高温天气多，但同时降雨也十分丰富，湿热气候创造了绿化植物繁荣茂盛的生长条件。绿化植物是气候的产物，同时也是气候的生产物，采用绿化措施对建筑围护结构进行降温隔热实际上是一种气候手段。采用气候手段解决气候带给建筑的热问题是一种和谐的生态过程。

唐鸣放，等：屋顶绿化传热临界温度

气候作用于绿化所产生的正面影响与气候作用于建筑所产生的负面影响构成相互作用的双方，其结果是存在一种传热平衡状态。在一些屋顶绿化隔热降温实验研究中证明了这种平衡状态的存在。早在20世纪80年代，四川省建筑科学研究所等单位在成都对植被屋面夏季热工参数进行了比较全面的测量，除了得到植被屋面隔热效果特别显著的结论外，还发现植被屋顶内表面平均热流是从室内传向屋顶，与对比的裸屋顶情况相反。后来在重庆进行的被动式屋顶绿化实验中发现了同样的现象[15]。另外，在日本进行的被动式建筑屋顶绿化实验中也有同样的报道[16]，在近年来新加坡进行的一项实验中报道了植被屋顶内表面平均热流为0的情况[1]。而在一些室内为空调环境的实验中，植被屋顶内表面平均热流是从屋顶传向室内，与对比的裸屋顶情况相同[17]。虽然对屋顶绿化实验的报道不少，但是能够测量热流的情况却很少，因此这种现象并未被关注。这些实验说明：在夏季晴天气候条件下，对于空调房间，室内温度较低，绿化屋顶向室内传热，热流为正；对于被动式房间，室内温度较高，绿化屋顶吸收室内热量，热流为负。因此可以推测：在室外气候条件不变的情况下，当室内温度由较低状态向较高状态变化时，绿化屋顶内表面热流将会由正值变化为负值，在这种状态变化过程中，应该存在一种临界状态，使内表面热流为0，此为传热平衡状态，临界状态的室内温度可称为传热临界温度。从已有的各种实验中可以估计，屋顶绿化的传热临界温度应该在自然室温与空调室温之间，在此状态，屋顶不向室内传热。

2 实验设置与测量数据分析

通过对已有实验结果的分析，推测了屋顶绿化传热临界温度的存在，但却不能给出明确的数值，因为这些实验是各自进行的，没有哪个实验同时完成了不同室内温度的绿化屋顶内表面热流的测量。因此，为了得到屋顶绿化的传热临界温度，需要根据实验目的设置新的实验。仍然采用绿化屋顶与裸屋顶的热工对比实验方法，通过采用空调与非空调状态不同室温的屋顶热工参数测量，分析热流与室内温度的关系。

2.1 实验设置

实验在上海某绿化基地进行。实验屋顶的房间为相邻对比房，每间面积约20 m2，安装有同样型号的壁挂式空调控制室内温度。屋顶构造为钢筋混凝土空心板加防水保护层，墙体为双面抹灰砖墙。屋顶上的绿化为一种块状绿化产品，主要由种植盘、基质和植物组成。种植盘用粉煤灰和水泥混合压制成型，具有排水和保肥的作用。种植盘内放置基质材料后，总厚度约为100 mm，湿重量达到100 kg/m2。种植的绿化植物为佛甲草，生长茂密。实验时间为20070807―20070831，共25 d，其中前面12 d房间开启空调，设置温度25℃；后面13 d关闭空调，房间自然室温。测量内容为气候参数、室内温度、屋顶内表面温度、热流等热工参数。

2.2 测量数据及分析

测量期间的气候参数变化如图1所示。可以看出，连续25 d中大部分天气为晴天，平均气温为30℃左右，最高气温为39℃。在房间开启和关闭空调的2段测量期间气候条件相近，测量结果可以进行比较。

图2为绿化屋顶与裸屋顶的房间空气温度变化对比。在房间开启空调期间，室内温度比较接近，除了有一天停电关机导致温度较高外，其余天气的室内温度都为25℃左右，并且变化很小。在房间关闭空调期间，室内温度是由各部分围护结构传热作用综合形成的自然室温。可以看出，绿化屋顶的自然室温比裸屋顶低得多，并且每天的温度变化也小得多，充分显示了屋顶绿化对室内热环境的正面影响。

图3为绿化屋顶与裸屋顶的内表面热流变化情况。在房间开启空调期间，绿化屋顶与裸屋顶都向室内传热，热流方向一致，但热流大小差别很大。绿化屋顶的热流数值小、变化也小，裸屋顶的热流数值大、变化更大，说明屋顶绿化大量减少了空调房间的屋顶传热量，节能效果显著。在房间关闭空调期间，绿化屋顶的热流变为负值，说明屋顶吸收室内的热量，它们来自墙体传入室内的热量。裸屋顶的热流每天有极少数时间为负值，大多数时间为正值，而且峰值高，说明屋顶向室内传热多，导致室内温度迅速升高。

在房间开启和关闭空调的2段测量期间，分别取连晴4 d的测量数据进行平均，汇总得到表1和表2。可以看出，2段连晴天的气候条件很接近，裸屋顶在2种不同的室内温度情况下，热流大小不同、方向一致，即使自然室温高于室外气温，传热方向仍然是从室外传向室内，这是因为裸屋顶的室外综合温度高于室内温度。但绿化屋顶在2种不同的室内温度情况下，热流方向相反，即使自然室温低于室外气温，传热方向也不是从室外传向室内，而是从室内传向屋顶。这与保温材料传热有本质区别。

3 临界温度与气温的关系

实验证明了屋顶绿化传热临界温度的存在，但是要想通过实验方法调整室内温度刚好达到热流为0的临界状态是非常困难的，因为室外气候不能控制，难以保证室内温度调整在各种状态都有相近的室外气候条件。笔者将对实验数据统计分析。

建筑上的传热现象都是由于室内、外温差引起的，因此传热大小必然会与室内、外温差有关系。但屋顶传热具有热惰性，屋顶内表面热流与室内、外温差的变化不同步。如果考虑气候条件具有周期性，则采用实验数据的日平均值进行相关分析可以减小热惰性的影响。

将25 d测量期间的屋顶内表面热流、室外气温与室内温度的温差进行日平均值相关系数计算，得到热流与温差的相关系数：绿化屋顶为0.89，裸屋顶为0.93。2种屋顶的热流与温差的相关性见图4和图5。

式中：ti，g为绿化屋顶的传热临界温度，℃；ti为裸屋顶的传热临界温度，℃；te为室外气温，℃。

由式（3）、（4）可见，绿化屋顶的传热临界温度比室外气温低1.5℃，裸屋顶的传热临界温度比室外气温高4.4℃。如果以测量期间的室外平均气温30℃计算，绿化屋顶的传热临界温度为28.5℃，裸屋顶的传热临界温度为34.4℃。由此可以得出，在不使用空调的情况下，绿化屋顶的室内温度达到了人体适应性舒适水平，裸屋顶的室内环境不可居住。

4 讨 论

屋顶绿化的传热临界温度也是一种隔热特征参数。在室内温度低于传热临界温度的情况下，屋顶绿化的隔热性能可以采用等效热工参数进行评价，而在室内温度高于传热临界温度的情况下，不能采用等效热工参数进行评价。这也说明了在一些被动式室内热环境状态下屋顶绿化不能采用等效热工参数进行评价的原因。

屋顶绿化的传热临界温度对建筑节能设计具有新的意义。以这种传热临界温度设计的建筑热环境可以达到人体适应性舒适水平，并且在节能建筑设计中可以不计屋顶传热，体形系数中的建筑外表面可以不计屋顶面积。这对于屋顶面积较大的建筑的节能设计尤其有利。

5 结 语

采用上海夏季气候条件下的佛甲草屋顶绿化实验方法，证明了屋顶绿化在室内人体可接受的热环境范围内存在着不向室内传热的临界温度状态。通过屋顶内表面热流与室内外温差的相关性分析，得出屋顶绿化的传热临界温度比室外平均气温低15℃，而未采用保温隔热措施的裸屋顶的传热临界温度比室外平均气温高4.4℃。

参考文献：

[1]Nyuk Hien W， Puay Yok T， Yu C. Study of thermal performance of extensive rooftop greenery systems in the tropical climate [J]. Building and Environment， 2007，42：2554.

[2]赵定国，薛伟成. 轻型屋顶绿化的节电效果[J].上海农业学报，2008，24（1），99101.

Zhao D G， Xue W C. Effect of light roof greening on saving electric power consumption [J]. Acta Agriculture Shanghai， 2008，24（1），99101.

[3]Lazzarin R M， Castellotti F， Busato F. Experimental measurements and numerical modelling of a green roof [J]. Energy and Building， 2005，37：12601267.

[4]Tang M F， Yang Z J. Thermal characteristics of green roof in natural climate [J]. Journal of Central South University of Technology， 2007，14：3942.

[5]Fang C F. Evaluating the thermal reduction effect of plant layers on rooftops [J]. Energy and Buildings， 2008， 40： 10481052.

[6]孟庆林，张玉，张磊. 热气候风洞内测定种植屋面当量热阻[J]. 暖通空调，2006，36（10）：111113.

Meng Q L， Zhang Y， Zhang L. Measurement of equivalent thermal resistance of planted roof in hotclimate wind tunnel [J]. Journal of HV&AC，2006，36（10）：111113.

[7]唐鸣放，杨真静，郑开丽. 屋顶绿化隔热等效热阻[J].重庆大学学报， 2007，30（5）：13.

Tang M F，Yang Z J，Zheng K L. Thermal Rvalues of green roof [J].Journal of Chongqing University， 2007，30（5）：13.

[8]唐鸣放，郑澍奎，杨真静.屋顶绿化节能热工评价[J].土木建筑与环境工程，2010，32（2）：9093.

Tang M F，Zheng S K，Yang Z J. Thermal performance and energy analysis of green roof [J]. Journal of Civil， Architectural & Environmental Engineering，2010，32（2）：9093.

[9]冯驰，张宇峰，孟庆林. 植被屋顶热工性能研究现状[J]. 华中建筑，2010（2）：9194.

Feng C，Zhang Y F， Meng Q L. Current research on the thermal properties on green roofs [J]. Huazhong Architecture，2010（2）：9194.

[10]Ayata T， TabaresVelasco P C， Srebric J. An investigation of sensible heat fluxes at a green roof in a laboratory setup [J]. Building and Environment， 2011，46：18511861

[11]冯驰，张宇峰，孟庆林.屋顶植被冠层能量方程的理论修正方法[J].建筑科学，2009， 25（10）：8588.

Feng C， Zhang Y F， Meng Q L. Correction method on energy equation of foliage layer for roof plants [J]. Building Science，2009， 25（10）：8588.

[12]Alexandri E， Jones P. Developing a onedimensional heat and mass transfer algorithm for describing the effect of green roofs on the built environment： Comparison with experimental results [J]. Building and Environment， 2007，42：28352849.

[13]Sailor D J. A green roof model for building energy simulation programs [J].Energy and Buildings， 2008，40：14661478.

[14]Feng C， Meng Q L， Zhang Y F. Theoretical and experimental analysis of the energy balance of extensive green roofs [J]. Energy and Buildings， 2010，42：959965.

[15]白雪莲. 种植屋面能量传输和热环境的研究[D].重庆：重庆建筑大学，2000.

[16]Takakura T， Kitade S， Goto E. Cooling Effect of greenery cover over a building [J]. Energy and Building， 2000，31：16.

[17]唐鸣放，郑开丽，严永红，等. 屋顶容器式轻型绿化热工性能分析[J].重庆大学学报，2009，32（9）：992996.

目前温室效应状况篇6

【关键词】设施农业工程建设；现状；措施

我国是农业大国，农业的发展对国民经济发展具有重要意义，而在科学技术的不断进步的今天，农业发展也应该朝着更加科学、先进化的方向进行发展。因此，在设施农业工程建设中运用现代化的理念，采取科学合理的方式，以加快我国设施农业工程建设，促进农业发展，保证农业发展的经济效益和生态效益。

1设施农业工程含义

设施农业工程是在在环境相对可控条件下，将自然科学与其他学科进行融合后，采用工程技术手段，进行动植物高效生产的一种现代农业方式。

2我国设施农业工程建设的现状

目前，蔬菜农药残留带来的食品安全问题的受到了社会大众的广泛关注，建设现代化设施农业工程可以提升农业生产的安全性、标准性，促进农业发展朝着绿色环保的方向发展，但是纵观我国的目前设施农业发展发现，各地区都有温室建造，且数量很大，但是很多的温室设备水平不高，大多只具备基本的防雨、保温功能，内部环境、采光性相对较差，同时大多空间有限，很难实现现代化的有效管理。此外，设施农业技术有待提升，由于设施农业科研投入不足，技术创新不够；设施农业装备发展滞后，机械化自动化程度低。

3加快我国设施农业工程建设的具体措施

3.1对现有塑料大棚、小拱棚进行科学升级改造

目前农村大多都是以塑料大棚和拱棚为主的设施农业，塑料大棚棚内立柱过多，不宜进行机械化操作，防灾能力弱；而小拱棚(遮阳棚)不宜使用各种装备设施的应用，并且劳动强度大，增产效果明显。因此，要将现有的塑料大棚和拱棚在逐渐发展为日光温室和连栋温室。日光温室大棚大多用于北方地区，是一种在室内不加热的温室，利用墙体吸收太阳能进行蓄热，维持室内的温度，通常会在室内种养蔬菜作物，日光温室大棚的通光率达到60%~80%，室内温度可以维持在21~25℃，具有采光时间长，并且抗风和抗逆能力强的优势，适合小型机械作业；而塑料连栋温室就是将原有的单间温室，用用科学的手段进行合理设计，将原有的单间温室连起来，以钢架结构为主，使用寿命长，稳定性好，并且有利于自动化管理。

3.2运用科学技术，完善设施养殖

设施养殖可以分为水产养殖和畜牧养殖。在水产养殖中，要运用周围网养殖和网箱养殖技术。可以大大节省土地的同时又充分利用了水域资源还使管理更加方便，进一步增加效益。而在畜牧养殖中，大型养殖场或养殖试验示范基地的养殖设施大多是采用开放(敞)式和有窗式。开放(敞)式养殖设具有备造价低，通风透气性好等特点，而有窗式养殖优点是可为畜、禽类创造良好的环境条件，但投资比较大，因此，要根据不同的技术特点有针对性的采取不同的措施。

3.3进一步加强农业基础设施建设

在农业发展进程中，农业的发展受到自然条件的影响非常的大。由于我国农村经济发展起步较晚，因而所对应的一些农业基础设施建设出现相对滞后的现象，而农业基础设施对于建设为农业发展提供有力基础。因此，在进行设备农业工程建设的时候，要加强农业现代化的基础设施建设，以改变农业的生产条件，进而提升农业的生产力，以此促进农业工程建设的发展。

3.4加强农业技术研发

针对目前我国农业技术相对落后的情况，农业技术人员要在分析国情的温室(棚)结构及其配套设施的基础上，进一步提升农业机械化作业水平，同时加强对环境污染控制清理设备的研发力量，争取早日进行推广应用，此外，要对新技术进行基层培训，保证科学的技术可以真正运用到实处，以提升果蔬食品的质量安全。

3.5加大政府的扶植力度，建立健全设施农业管理组织机构

要推进设施农业现代化发展，要不断建立健全设施农业管理机构，尤其要注重设施农业技术的推广工作，加强推广队伍建设，为建设设施农业发展标准型做好基础。同时，根据不同地区的实际情况，制定相应的产业政策，可根据不同情况给予政府财政补贴，此外要加强招商引资，并且对农户提供小额贷款，以扶持设施农业发展。

4结束语

目前温室效应状况篇7

关键词：冰蓄冷气象参数形状系数人工神经网络

1前言

对北京市冬夏季典型日电力负荷构成情况的调查表明：民用建筑用电是构成电力峰荷的主要因素［1］。目前，我国城市建筑夏季的空调用电量占其总用电量的40％以上。解决电力不足的途径有很多种，根据有关资料，在采用电能储存解决电力峰谷差的成熟技术中，冰蓄冷的转换效率最高［2］。在建筑物空调中应用冰蓄冷技术是改善电力供需矛盾最有效措施之一。

冰蓄冷空调系统的设计前提是设计日的负荷分布，系统主要设备的容量都是按设计日进行的。然而，100％的设计冷负荷出现时间仅占总运行时间的o％［3］。同时，由于分时电价或实时电价（RTP）的引入，建筑物中各种设备的运行控制更为复杂，运行决策必须以天、甚至小时为基础[4].1993年，ASHRAE研究项目RP776对美国蓄冷（水蓄冷、优态盐。冰蓄冷）系统的调查显承；冰蓄冷系统约占近对m个蓄冰系统总数的86.7％。从设计到运行、维护，控制及控制相关问题是蓄冷系统的首要问题。在蓄冷系统满意程度的调查中，冰蓄冷系统满意率最低，仅有50％的冰蓄冷用户认为达到了预期的设计目的人正确地运用优化和控制技术至关重要[5]

一些研究报告指出，某些蓄冷系统在降低电力峰值需求的同时，显著地增加了总的年电力消耗。因此，将最终导致发电量增加，自然资源浪费和环境污空失这些批评导致了对蓄冷系统及相关研究项目资助的减少[6].1994年，Brady根据实测数据证明，上述消极影响可以通过充分的利用蓄冰系统的优点来消除。蓄冰系统可以降低年能量消耗、峰值电力需求、年运行费用[7][8]和系统对环境的影响[6]［9］。1993年，Fiorino对Dallas某（水）蓄冷进行了改造，使蓄冷系统不但减少了运行费用，而且节约了用电量［10］［11］。冰蓄冷空调也是如此［12］［13］。

随着《中华人民共和国节约能源法》的公布施行，冰蓄冷系统节能问题受到更加广泛的重视。冰蓄冷系统优化和控制的目的是在满足建筑物供冷要求的同时，使系统空调期运行费用最小。准确的预测是蓄体系统优化和控制的基础和前提，主要包括下列内容。

2室外逐时气象参数的预测

2.l室外逐时温度

许多研究结果表明：室外温度直接影响负荷大小、能量消耗和高峰期用电量。以往温度预测算法大多建立在室外温度按正弦曲线变化的假设上。Chen通过对蒙特利尔最近十年气象数据的分析，得出了室外温度波的三种模式：近正弦波模式、降温模式、升温模式。他发现该市1月和12月份每日温度最高温度孵出现在午夜12：00.将温度波简单地假设为正弦曲线不能反映室外温度实际变化的趋势［14］。全球“温室效应”和城市的“热岛”效应的影响，需要对室外温度变化做进一步的分析和研究。况且，我们所指的室外温度是针对某个实际建筑而言的，而气象预报是一个大区域内的整体平均，二者存在着差异，因此。需要一个有针对性的预测手段。

预测中通常采用的模型包括回归模型（线性回归、多元回归等）、时间序列模型（ARIMA、ARMA、AR、MA等）、Kalman滤波模型、模糊集模型、人工神经网络模型等。

1985年Rawlingr指出对蓄冰系统，为了防止冰在热天提前耗尽，一种预测热天的办法是观察当天早晨的气温（主观预测法）。例如，在新泽西地区，如果上午8：00的温度为29℃，统计数据表明当天很可能接近“设计日”[15]

用于客观天气预测的模型输出统计（Modeloutputstatistics）可以给出精确的未来天气撒尼“然而，这种方法需要大量的气象数据和超级计算机；而不适于在线控制。实时控测。气象参数和负荷预测的方法大多数基于最小M乘回归分析。1989年MacA－rthur[16]等利用以前测量的环境温度和当地气预报的最高、最低温度来预测未来温度曲线。1995年Kawashima等采用预报的最高，最低温度和ASHRAE建议的形状系数预测环境逐时温度[17].因为利用了更有效的信息，他们的方法优于仅采用过去测量气象数据的方法。Chen对天气预报的最高、最低温度作了更详尽的修正。由数据采集系统实测室外温度，并根据算法是未来几个小时的逐时温度；同时将室外温度变化分为上升阶段和下降阶段，分别计算各时刻的形状系数；二者共同用于室外温度的预测，取得了较好的效果。

2.2逐时太阳辐射的预测

1996年，Kawshima将天气分为晴、阴、多云、雨四种典型情况。首先根据实测数据拟合出用于预测次日太阳辐射总量的多项式，然后乘以逐时的系数来预测次日的太阳辐射[18].Chen将太阳辐射细分为10个级别，并给出了它们的相对于各时刻历史最大太阳辐射强度的中值，用于太阳辐射的预测，他发现对于晴朗小时或天晴间多云（sunnyhourorday）预测效果较好；而对于不确定的天气状况，如晴间多云（clearingandclouding）则有一定的偏差[14].在建筑物能耗预测结果的报告中[19]，前六名分别为英国剑桥卡文迪许实验室的Mackay［20］、瑞典Lund大学理论物理系的Ohlsson［2］、普林斯顿大学中心研究实验室汽车研究和发展公司的Feuston[22]，南非的Stevenson[23]、日本东京电气工程部的Iijima[24]、日本东京技术大学的Kawashima[25].他们分别在各自的文章中介绍了自己的模型和预测方法。其中，只有Iijima采用了非ANN的分段线性回归方法。虽然算法取得了较为满意的结果，但是作者指出线性算法的在解决实际非线性问题时，还是有限局性的。

温度和太阳辐射是影响建筑物冷负荷的主要因素，其他参数的预测，如相对湿度等，本文不再赘述。

3建筑物逐时冷负荷的预测

简单的负荷预测方法是将当天的负荷作为第二天冷负荷的预测值。1985年Tamblyn利用测量仪器，如流量计和温差传感器产生准确的冷吨一小时冷负荷曲线，然后建立冷负荷与环境温度和内部负荷之间的函数关系，用于负荷预测[26].1989年Meredith等在利用BASIC程序进行蓄冷系统模拟时，根据ASHRAE通用负荷曲线（ASHRAE1987），采用四阶多项式回归得到方程来预测模拟日的负荷［27］。

RuChti[28]采用了标准日、最热日负荷预测器进行负荷预测。这种方法实际上是将一定时期内（如一个月）某一特殊的负荷图样作为该时期每天的负荷图样。此方法简单、计算量小、比较适合于一般的工程应用，对运行管理水平要求不高，但远不能满足优化和控制的要求。

1989年Boonyatikam等指出采用数学模型预测空调冷负荷的缺陷，包括①详细模型需要内存的增加；②数学方程不容易适应外界条件或运行状况的改变；③计算机处理时间过长；④有精度要求时，对建筑物的输人描述过多等。为了避免这些问题，作者采用基于实际空间响应（负荷）而不是理论模型的预测函数。收集相关变量的历史数据用于分析。将每一个变量，如：室外干球温度、相对温度、人射太阳辐射、风速、风向、负荷等的数值记录到数据文件中，最后采用多元线性回归导出预测方程［29］。

1989年MacArthur等采用ARMAX时序模型进行负荷预测，预测误差在5％以内[16].

1989年Spethmann[7]和1994年Simmonds［3］采用第二天预报的最高、最低温度、历史形状因子曲线，并区分了工作日与周末。首先预测室外温度，然后通过温度曲线和历史形状因子进行负荷预测，并将算法集成于预测优化蓄冷控制器。实际运行时，测量温度和负荷用于对预测值的在线修正。

1990年Ferrano采用ANN预测次日总冷负荷，并与实时专家系统结合用于迈阿密一幢建筑冰蓄冷系统控制。根据每天24小时的温度波动情况，分三种温度模式：冷（COld）10℉、暖（warm）14℉下和普通（normal）2.5℉，对神经网络进行训练。神经网络训练完成后，预测值与理想值的偏差为4％［30］。

以上研究工作具有各自的特点，然而各预测模型间没有性能对比。1993年，在ASHRAE首届建筑物能量预测竞赛中，在对比多个参赛选手的预测结果后，Kreider指出为了达到更为精确的预测效果，传统方法将让位于新的预测方法，如ANN.1995年Ka-washima采用完全相同的数据集，对包括ANN模型在内的七种预测模型（ARIMA、LR、EWMA）进行比较论证，指出ANN模型预测最精确［17］。

4结束语

目前温室效应状况篇8

【关键词】结构设计 超长地下室 温度应力 收缩应力

【 abstract 】 long basement structure design, time limit due to the schedule, the cost of the project, the construction environment and other reasons, the engineering problems are more prominent and varied. Taking a long basement project example, for example, can long basement structure design method and matters needing attention are discussed, and some common problems and countermeasures are analyzed, which long basement structure design provides some reference.

【 key words 】 structure design long basement temperature stress shrinkage stress

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 引言

近年来，随着我国经济的迅速发展，人民生活水平得到了极大的提高，房屋建筑向复杂化、多样化、大型化发展。为了满足居民生活和经济建设的需要，大量大型地下室结构建筑如地下停车场等被广泛建造，在人民生活和经济建设中起着巨大的作用。但由于结构设计、工程进度、工程投资、施工环境等因素的影响，超长地下室的建设存在着各种各样的问题，如不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化等，都会对地下室结构建筑造成影响。下面，本文以某超长地下室工程为例，就超长地下室结构设计方法和注意事项进行了探讨，并就针对不均匀沉降、收缩应力、温度应力三方面的应对措施进行了分析，为超长地下室结构设计提供一些有益的参考。

2 工程概况

本工程位于新城区，主楼共12幢，均为18层，采用全剪力墙结构，地下车库采用框架结构。地下车库2.1m覆土，主楼1.5m覆土，地下室埋深7.42m，主楼地下室与地下车库连接为整体，形成134m×286m的超长结构地下室，抗浮设防水位标高72.5m，计算抗浮水深4.6m。地下室设计标高内开挖揭露层约占80%为风化石灰岩，12%为中粗砂岩,8%为软弱土层，属于较好场地。根据相关规范要求，混凝土结构长度超过45~55m即可设置伸缩缝，地下室结构则要求30m即设置伸缩缝。但是，由于设置伸缩缝必须采用双墙双柱结构，在增加工程造价的同时还会影响地下室的建筑布局和使用性能，而且会造成防水问题，因此采用了当前在实际工程中广泛应用，技术较为成熟的超长地下结构无缝设计技术，未设置永久性伸缩缝或沉降缝。

3 基础不均匀沉降控制

由于未设置永久伸缩缝或沉降缝，基础的不均匀沉降成为本地下室开裂的主要因素，因此对基础不均匀沉降的控制成为本工程结构设计的关键之一，影响着本地下室结构的安全性，必须采取经济、安全的措施对不均匀沉降进行有效的控制。

3.1 采用刚度调平控制绝对沉降

从荷载分布状态来看，主楼地下室与地下车库荷载差异较大，纯地下车库区区域处于抗浮状态，这种各区域荷载差异较大的情况使得本工程对不均匀沉降十分敏感，为了减小主楼地下室与纯地下车库之间的不均匀沉降，本工程采用刚度调平理念，主楼基础和纯地下车库基础设置不同的桩参数和桩密度，以达到强化主楼基础，弱化纯地下车库基础的目的。通过计算，纯地下车库沉降值很小，主楼地下室沉降值很大，因此将主要控制目标集中于主楼绝对沉降量的控制上，以减小地下车库区域沉降差。综合考虑现场地质环境和相关规范要求，本工程主楼地下室采用桩长较长、持力较强的桩基以减少主楼沉降值，并采用后注浆技术提在提高桩基承载力的同时减少沉降值。而纯地下车库区域由于沉降值较小，因此采用桩长较短、持力较弱的桩基，以满足主楼沉降对地下车库基础沉降的影响，构造出高低层过渡缓和沉降曲线，以减少不均匀沉降所造成的不良影响。目前这一工程已经完工，经实践证明采用刚度调平理念强化主楼基础、弱化纯地下车库基础，能有效的降低不均匀绝对沉降的不良影响，是切实可行的。

3.2 设置后浇带调节沉降差

主楼地下室与地下车库从结构和基础上都是一体结构，但在实际施工中需要用沉降后浇带将两者暂时分开，在主楼结构施工完成后通过沉降观测，证明主楼结构在完工之间沉降已趋于稳定后，或者当主楼地下室与地下车库沉降差小于设计规范要求时，才能使用微膨胀混凝土浇灌沉降后浇带，将主楼地下室和地下车库两部分连接成整体结构。设置沉降后浇带的目的是为了在将主楼地下室和地下车库浇筑封闭成为整体前，给予主楼地下室沉降独立完成的时间，从而降低主楼地下室与地下车库之间的沉降差，使其沉降差能在结构可接受程度。在设计沉降后浇带时，要充分对各种不同工况下的受力状态进行分析，包括卦闭前后工况、主体结构完成工况、装修完成工况、正常使用工况等，进行精确的计算，尤其需要注意后期沉降差所带来的附加内力的影响。

4 收缩应力和温度应力控制

在混凝土硬结过程中会产生收缩，已建成结构其温度变化的热胀冷缩现象也会产生温度应力。正常情况下，施工后1~2月内混凝土硬结收缩量最大，战全年收缩量的60%左右，部分情况下甚至高达80%，而温度变化的影响则是持续长期的，在收缩应力和温度应力的影响下，一旦超出混凝土抗拉强度就会出现开裂引起渗水。由于本工程未置伸缩缝，因此必须重点注意收缩应力和温度应力问题，本工程采用设置施工后浇带或膨胀加强带的方法来降低温度应力和收缩应力的影响。

设置施工后浇带是消化收缩变形降低收缩应力影响的传统方法，一般在两侧结构施工完成后两月左右，用强度等级高一级的微膨胀混凝土浇筑。浇筑间隔在35m左右，后浇带宽1m。不过设置施工后浇带浇筑间隔时间极长，且施工难度较高。浇筑前的保护、施工缝防水处理、浇筑前的清理等，都会影响密实度和结合度，导致后浇带位置极容易产生渗漏现象，且在后浇带不回填前降水都不能停止增加降水费用，因此目前更多的采用膨胀加强带无缝设计。

膨胀加强带是采用较大的膨胀应力来补偿温度应力和收缩应力，在超长地下室结构无缝设计中应用较多，能取得较好的效果。在实际应用中，要充分考虑抗放兼备、以抗为主的原则。我国膨胀加强带所采用的结构材料多为补偿收缩混凝土，这种混凝土由于在硬化过程中会产生膨胀作用，在钢筋和邻位约束作用下能够在结构中建立少量预压应力。考虑到结构强度安全问题，膨胀加强带的膨胀不能太大，且硬化时间不能过长。经实践研究，膨胀剂控制在10%~12%之间对结构强度不会造成影响，这一配量所建立的预压应力基本上可以补偿结构硬化过程中所产生的收缩应力和温差应力，防止出现收缩裂缝或将裂缝控制在无害裂缝范围内。

5 结束语

超长地下室结构混凝土裂缝的控制是一个长期以来工程设计和施工中所面临的难题，本文对超长地下室工程结构设计的关键措施进行了浅要的探讨，希望能对同行提供一些有益的参考，促进超长地下室工程设计的发展。

【参考文献】

[1] 石平杰.超长地下室无缝设计及施工的措施[J].山西建筑，2011（21）

[2] 姜虎.浅谈超长地下室的结构设计分析[J].城市建设理论研究，2012（09）

[3] 高海虎.结构设计过程中概念设计的应用[J].山西建筑，2010（06）

[4] 陈颖.地下室结构抗浮设计中常遇问题及解决措施[J].山西建筑，2010（04）