時間:2023-03-20 16:23:19
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關鍵詞:繪畫;繪畫語言;產品設計;意象
在我國,工業設計是一門新興的綜合性邊緣學科,產品設計是工業設計中的核心內容,是工程技術與美學藝術相結合的一種現代設計方法,它與美學、繪畫、雕塑、計算機應用(設計軟件)、人機工程學、心理學、工業材料等相關學科有著不可分割的聯系,已成為國家產品工業化的關鍵。“窮國出口資源,富國出口設計”的理念正被眾多的發展中國家所認可。建立全面、正確的工業產品設計理念,對于搞好工業產品設計具有重大的作用和影響[1]。
產品設計與繪畫藝術息息相關,它的表現手法和創作過程近乎于藝術中的繪畫。但產品表現不是純繪畫藝術的創造,不是為了表現而表現,而是在一定的設計思維和方法的指導下,把符合生產加工技術條件和消費者需要的產品設計溝通,通過技巧先加以可視化的技術條件,將形狀、色彩、材料質感、表面處理以及工藝和結構的關系,盡可能全面的表現出來[2]。隨著藝術形式的多元化,繪畫的形式不斷發展與變化,從專業的基礎課程逐漸深入到設計教育中。繪畫在產品設計領域里是表達設計理念的主要手段,對于提升設計師綜合藝術素質以及各種能力的開發和培養發揮著無可比擬的作用。
1關于繪畫以及產品設計中的“繪畫語言”
1.1對于繪畫概念的理解
單就繪畫本意而言,繪畫是純粹之物,其本身是為純藝術服務的,是專門提供給感受享用的,具有感受的直接性[3]。它不需要歷史文學以及題材的支撐而存在,不需要一切解釋性工具的參與,而是將一切努力還原為與感受同構的要素,從而將藝術活動提升為審美活動。
1.2關于產品設計中的“繪畫語言”
而在產品設計領域里,繪畫應用到產品設計中,其目的就發生了變化,由為純藝術服務轉化成為實用藝術服務,從而具有了某種繪畫語言。“繪畫語言”是設計師腦海中存在的產品“意象”,是設計師對產品設計理念的表達。“意象”是中國古典美學的精髓,它是審美藝術學的核心概念。通俗地說,“意象”就是想象、聯想,就是設計師的設計思維,這是設計師必須具備的造型設計基礎,是有目的的、用“心靈”來進行工業產品設計的“指揮棒”,對這種設計思維,我們就把它稱為產品設計中的“繪畫語言”。
就“意象”一詞而言,它是中國古代文中的一個重要概念。古人以為意是內在的抽象的心意,象是外在的具體的物象;意源于內心并借助于象來表達,象其實是意的寄托物,結合到產品設計中就是,“意”指“繪畫語言”,“象”指“產品”,“繪畫語言”應用到產品設計中就是某種設計思維的表達,是設計師設計某種產品的一種理念。在產品設計中,只有“意”(“繪畫語言”)和“象”(產品)的相互融合、相互統一,才能構成審美意象——工業產品設計。
2對“繪畫語言”在產品設計中應用的分類闡述
在產品設計中,設計師腦海中閃現的“繪畫語言”的表達方式主要有兩種:手工繪制工業產品設計效果圖和利用計算機設計軟件繪制工業產品設計效果圖[1]。雖然表達方式不同,其目的都是為了展現設計師所設計出的產品雛形,都是為了表達設計師的某種設計理念。
2.1手工繪制工業產品設計效果圖——表達設計師設計產品的“繪畫語言”之一
設計一種產品也就是設計一種“語言”,那么繪畫應用到產品設計中也就成為了一種“語言”。我們只有從理論上系統地認識和歸納這種具有專業屬性的“語言”,才能更好的利用我們所掌握的專業知識設計出被廣大消費者所喜愛、被社會廣泛認可的出色產品。
長期以來,手工繪制工業產品設計效果圖一直被設計師所應用,仍然是產品設計師的“繪畫語言”之一,它是設計師必備的基本素質,手工繪制的重點在于訓練設計者的“眼力”、“手力”和專業設計的思維功能——設計“意象”。手工繪制工業產品設計效果圖比較靈活,容易成形,在設計和比較中能產生創作的靈感與,能迅速地進行產品的創作與再創作。
【關鍵詞】導數;變化率;邊際;邊際分析
高等數學的主要內容是微積分,微分學則是微積分的重要組成部分,而導數又是微分學中的基本概念之一,所以學習導數的概念并熟練掌握導數的應用尤為重要。導數的應用范圍頗為廣泛,比如在物理學中的應用,在工程技術上的應用,在經濟學中的應用等等,今天我們就導數在經濟中的應用略做討論。
一、導數的概念
從數量關系而言,導數反映函數的自變量在變化時,相應的函數值變化的快慢程度——變化率(瞬時變化率)。從數學表達式而言,研究的是函數的增量與自變量的增量比的極限問題。
函數y=f(x)在某一點x0的導數表達式如下:
若函數y=f(x)在某區間內每一點都可導,則稱y=f(x)在該區間內可導,記f′(x)為y=f(x)在該區間內的可導函數(簡稱導數),表達式如下:
二、經濟中常用的函數
導數在經濟領域中的應用,主要是研究在這一領域中出現的一些函數關系,因此必須了解一些經濟分析中常見的函數。
(一)價格函數
一般說來,價格是銷售量的函數。生活中隨處可見,買的東西越多,消費者砍價的幅度就可以大些。例如:某批發站批發1000只杯子給零售商,批發定價是20元,若批發商每次多批發200只杯子,相應的批發價格就降低1元,現在批發站杯子的存貨只有2000只,最小的銷量是1000只,求價格函數。
(二)需求函數
作為市場上的一種商品,其需求量受到很多因素影響,如商品的市場價格、消費者的喜好等.為了便于討論,我們先不考慮其他因素,假設商品的需求量僅受市場價格的影響。即
Q=f(p)
其Q中表示商品需求量,p表示商品市場價格。
例如:某廠家從促進消費的需求考慮,對某空調的價格從3000元/臺降到2500元/臺,相應的需求量從3000臺增到5000臺,求需求函數。
(三)成本函數
成本包括固定成本和變動成本兩類.固定成本是指廠房、設備等固定資產的折舊、管理者的固定工資等,記為C0。變動成本是指原材料的費用、工人的工資等,記為C1。這兩類成本的總和稱為總成本,記為C,即
C=C0+C1
假設固定成本不變(C0為常數),變動成本是產量q的函數(C1=C1(q)),則成本函數為C=C(q)=C0+C1(q)。
(四)收益函數
在商業活動中,一定時期內的收益,就是指商品售出后的收入,記為R.銷售某商品的總收入取決于該商品的銷售量和價格。因此,收入函數為
R=pq
其中q表示銷售量,p表示價格。
(五)利潤函數
利潤是指收入扣除成本后的剩余部分,記為L.
L=R-C
其中R表示收入,C表示成本。
總收入減去變動成本稱為毛利潤,再減去固定成本稱為純利潤。
三、導數在經濟分析中的應用舉例
導數是函數關于自變量的變化率,在經濟學中,也存在變化率的問題,因此我們可以把微觀經濟學中的很多問題歸結到數學中來,用我們所學的導數知識加以研究并解決。
在此我們就經濟學中的邊際和邊際分析問題加以稍作討論。
邊際概念表示當x的改變量x趨于0時y的相應改變量y與x的比值的變化,即當x在某一給定值附近有微小變化時y的瞬時變化。
若設某經濟指標y與影響指標值的因素x之間成立函數關系式y=f(x),則稱導數f′(x)為f(x)的邊際函數,記作My。隨著y,x含義不同,邊際函數的含義也不一樣。
設生產某產品q單位時所需要的總成本函數為C=C(q),則稱MC=C′(q)為邊際成本。邊際成本的經濟含義是:當產量為q時,再生產一個單位產品所增加的總成本為C′(q)。
類似可定義其它概念,如邊際收入,邊際產量,邊際利潤,邊際銷量等等。
經濟活動的目的,除了考慮社會效益,對于一個具體的公司,決策者更多的是考慮經營的成果,如何降低成本,提高利潤等問題。
例1某種產品的總成本C(萬元)與產量q(萬件)之間的函數關系式(即總成本函數)為
C=C(q)=100+4q-0.2q2+0.01q3
求生產水平為q=10(萬件)時的平均成本和邊際成本,并從降低成本角度看,繼續提高產量是否合適?
解當q=10時的總成本為
C(10)=100+4×10-0.2×102+0.01×103=130(萬元)
所以平均成本(單位成本)為C(10)÷10=130÷10=13(元/件)
邊際成本MC=C′(q)=4-0.4q+0.03q2
MC│q=10=4-0.4×10+0.03×102=3(元/件)
因此在生產水平為10萬件時,每增加一個產品總成本增加3元,遠低于當前的單位成本,從降低成本角度看,應該繼續提高產量。
例2某公司總利潤L(萬元)與日產量q(噸)之間的函數關系式(即利潤函數)為L=L(q)=2q-0.005q2-150
試求每天生產150噸,200噸,350噸時的邊際利潤,并說明經濟含義。
解邊際利潤ML=L′(q)=2-0.01q
ML│q=150=2-0.01×150=0.5;
ML│q=200=2-0.01×200=0;
ML│q=350=2-0.01×350=-1.5
從上面的結果表明,當日產量在150噸時,每天增加1噸產量可增加總利潤0.5萬元;當日產量在200噸時,再增加產量,總利潤已經不會增加;而當日產量在350噸時,每天產量再增加1噸反而使總利潤減少1.5萬元,由此可見,該公司應該把日產量定在200噸,此時的總利潤最大為:L(25)=2×200-0.005×2002-150=50(萬元)
從上例可以發現,公司獲利最大的時候,邊際利潤為零。
例3某公司生產某產品的成本函數和收入函數依次為,C(q)=3000+200q+(1/5)q2,R(q)=350q+(1/20)q2,其中q為產品的月產量,每月的產品均能全部銷完,求利潤最大的月產量應為多少?
解L(q)=R(q)-C(q)
=350q+(1/20)q2-3000-200q-(1/5)q2
=150q+(3/20)q2-3000(q>0)
L′(q)=150-(3/10)q
令L′(q)=0,得q=500
列表考查
由表格可以看出在(0,+∞)內只有一個極大值點,且L(q)是一個二次函數,根據生活中的實際規律可得,它就是最大值點。
所以,當月產量為500生產單位時,利潤最大。
從上例我們可以證明,利潤最大的必要條件是邊際收入等于邊際成本。
即由L′(q)=0,且L(q)-C(q)
得L′(q)=R′(q)-C′(q)=0,即R′(q)=C′(q),
MR=MC
例4某企業生產過程中需使用某種原材料。到外地采購一次這種原材料,要開銷采購人員的工資、旅差費、手續費、運輸費、檢驗費等,但每次采購的總的采購費用基本相同。原材料被采購回來后,除了被使用外,存放在倉庫里,要開銷保管費用,保管費用通常是采購批量、采購價格、保管費率三者乘積的一半,試求總費用最小的采購批量。
解設每年使用原材料的總量為Q,每次采購的批量為q,每次采購費用為k,則年采購次數為(Q/q),每年的采購費用為(Q/q)×k。
又設該原材料的價格為p,保管費率是i,則庫存費用為(1/2)·q·p·i,因此總費用為
C(q)=(Q/q)·k+(1/2)·q·p·i
求導得C′(q)=-(Q/q)·k+(1/2)p·i,令C′(q)=0,得。
這是所求的唯一值,根據生活的實際情況定有最小值,這唯一的點就是最小值點,所以當每次采購批量為時,總費用最小。
上例的結果,是理想化的瞬時送貨的最佳庫存模型,這個模型被廣泛地應用于生產實際。
下面我們看實際的例子。
例5某企業生產使用某原材料100噸/年,每次采購的費用是1000元,每噸原材料的年庫存費(材料價格與保管費率之積)為500元,如果材料消耗是均勻的,問應分幾批采購,使總費用最小?
解設每次采購原材料q噸,則總費用為
C(q)=(100/q)·1000+(1/2)·q·500
C′(q)=-(100000/q2)+(1/2)500
令C′(q)=0,得(噸)
經濟數學知識的靈魂就是極限理論,就算是普通的數學知識,其大多數的概念都是在極限理論上導出的。如果用我國的古話說,那么“一尺之鋤,日取其半,萬世不竭”就是對極限理論最形象的描述。極限理論不僅在數學概念中起到了絕對的作用,在金融管理、金融投資、經濟分析方面都占到了舉足輕重的位置。金融經濟領域當中其實包含了很多事物,即生物的繁衍、成長的細胞組織、放射性元素的變化、人口的流動與增長,以上這些事物當中都包含了極限理論的思想。另外,極限理論在金融經濟領域中最為典型的運用是,銀行儲蓄連續復利的計算。舉個例子說明,一個人的一筆存款為A,銀行的年利率為r,若想立即產生和馬上結算,那么多年后的本金利率和利息的計算就可以采用到極限理論,如果想每年結算一次利息,則公式為A(1+r),如果一年是分多期進行計算,那么年利率仍然不變,但是每期的利率則為r/m,這樣一年后的本利和就為A(1+r/m),具體的算法就是,假如有100000元的資金在銀行進行儲存,時間為五年,該銀行年利率為10%,那么按照以上給出的概念,就應該計算100000元到期后的本利,使用連續復利的公式就可以計算,即P=Poe”=100000•e=164872.2(元)。
2經濟分析中導數的應用
從實際的金融經濟看來,其中很多的問題都與經濟數學中的導數有著息息相關的聯系,數學家和金融學家都應該知道,導數不管是在能夠領域當中,都有另一種感念,那就是領域邊際的感念。伴隨邊際感念的建立,導數成功進入了金融經濟方面的學說之中,讓經濟學的研究對象從傳統的定量轉變成為新時代下的變量,這種轉變也是數學理論在經濟學中典型的表現,對經濟學的發展歷程也產生了重大影響。邊際成本函數、邊際利益函數、邊際收益函數、邊際需求函數等是導數中邊際函數中重要的幾點。由于函數的變化率是導數主要研究對象,當所研究函數的變量發生輕微變化時,導數也要隨之進行變化。比如,導數可以對人類種群、人口流量的變化率進行研究。讓此理論在經濟分析當中得以應用,導數中的邊際函數分析就是對經濟函數的變化量做出計算。經濟數學中的導數不僅具有邊際概念,其另一方面就是彈性,簡單來說彈性研究就是對函數相對變化率問題進行探討的手段。例如,市場上的某件物品的需求量為Q,其價格則為p,彈性研究就是對兩種之間的關系進行研究,Q與p之間的關系公式則為:Q=p(8-3p);EQ/Ep=P•Q/p=p•(8-6p)/p(8-3p)=8-6p/8-3p。從以上的彈性關系公式我們可以了解到,當價格處于某個價格段位時,需求量與價格之間的彈性范圍將會得以縮小,但是當價格過于高時,需求量的彈性范圍將會急劇增大。
經濟最優化選擇是導數在經濟分析中另一個重要作用。不管是在經濟學當中還是金融經濟,實現產品價值最大化就要進行經濟最優化選擇,這也是經濟決策制定時的必要依據。其實最優化選擇問題在經濟學中有一系列的因素要進行考慮,包括最佳資源、最佳產品利潤、最佳需求量、收入的最佳分配等。最優化選擇中所使用的導數,不僅利用到了導數的基本原理,還使用了極值的求證數學原理。例如,X單位在生產某產品是的成本為C(x)=300+1/12x-5x+170x,x單位所生產產品的單價為134元人民幣,求能讓利潤最大化的產量。那么以下就是作者利用經濟數學的一個解法:已知總收入R(x)=134x,利潤l(x)=R(x)-C(x)=-1/12x+5x-36x-300,那么我們就可以利用數學知識算出:L(x)=R(x)-C(x)=-1/4x+10x-36,然后再通過導數的二階驗證法,得出x=36,所以最后就可以斷定當該產品的生產量為36時,企業會得到最大利潤。
3微積分方程在經濟實際問題中的運用
一般的經濟活動就是量與量之間的交往過程,在這個交往過程當中函數是其中最主要的元素,但是從實際的經濟問題上看,其函數之間的關系式比較復雜,導致量與量之間的種種關系也不能快速準確的寫出。但是,實際變量、導數和微積分之間的關系確實可以很好的建立。微積分方程的基礎定義為,方程中包含自變量、未知函數和導數。由于導數和函數的出現,所以說微積分方程在經濟數學當中的用途也是很大。在實際的經濟問題當中,微積分方程中函數可能會存在兩個或者兩個以上,這點就不同于經濟學中的理論知識,對于處理這種問題作者也是大有見解。當微積分方程中出現兩個或兩個以上函數時,我們可以先將其中的一個函數當中常變量,然后使用單變量經濟問題來進行單獨解決,這是我們就需要用到導數的偏向理論知識。不僅是微積分方程,在處理經濟問題的時候我們還可能使用到全積分、微分等一些基層理論知識來供我們參考。
4結論
經濟法教學中存在的主要問題
(一)教學定位不準確,內容欠缺針對性
在應用型本科高校,開設經濟法課程的專業很多,比如國際貿易類、工商管理類、財務管理類、金融類等。不同專業的學生對經濟法知識的需要有所側重,更不同于法學專業的本科學生。而目前,一些高校在經濟法的教學名稱和內容設置上與一般的法學本科專業相近似,即使有所改動,也只是法學專業課程的壓縮版。在教學實踐中,教師也容易忽略不同專業學生的差異性,對不同專業學生講授相同的內容,忽視學生的需求,導致教學效果不佳。
(二)教材選用不合理,缺乏專業適用性
關鍵詞:經濟預測方法定量研究回歸預測模型
經濟預測方法分類
經濟預測是一門邊緣性科學,它依據經濟學原理,應用數理統計學以及數量經濟與技術經濟的方法對客觀經濟過程及其要素的變動趨勢作出描述,從而達到預測未來的目的。它所提供的方法,對于我們制定各種經濟、管理計劃、政策等,都是十分重要的。
目前應用得比較廣泛的經濟預測方法主要有如下幾類:專家評估法、回歸分析預測法、時間序列平滑預測法、模型法、馬爾柯夫預測法。
經濟預測方法的應用
經濟預測的方法多種多樣,在具體應用過程中,必須對所研究的問題進行深入細致的分析,根據所研究問題的具體特點和性質,采取多種較為適合的方法,進行綜合比較,才能夠得出比較準確的結論。
在預測過程中,定性分析和定量分析兩者之間相互補充。下面具體舉例說明經濟預測方法在經濟管理中的應用。要求用回歸分析預測法預測2001年的凈利潤(1992-2000年民營科技企業凈利潤及上繳稅金增長情況統計表略)。
試配合適當的回歸模型并進行顯著性檢驗;若2001年民營科技企業上繳稅金是1100億元,當顯著性水平а=0.05時,試估計2001年民營科技企業的凈利潤。
繪制散點圖
設凈利潤為y,上繳稅金為x,根據公式要求先算出xy、x2、y2,如表1示:
分別以x、y為橫、縱坐標,繪制散點圖(圖略),由散點圖看出兩者大致為線形關系,可以配合一元線形回歸模型。
建立一元線形回歸模型
計算回歸系數。由上表計算有關數據的結果以及利用MicrosoftExcel中的粘貼函數功能可直接求得b=1.2085,a=50.0384
所以所求回歸預測模型為:=50.0384+1.2085x
檢驗線性關系的顯著性
當顯著性水平а=0.05,自由度=n-m=9-2=7時,查相關系數臨界值表,得
R0.05(7)=0.666因為R=0.7994>0.666=
R0.05(7),所以在а=0.05顯著性水平上,檢驗通過,說明兩變量之間相關關系顯著。
預測。計算y的估計標準誤差
由MicrosoftExcel中的粘貼函數功能可得Sy=46.4166;當顯著性水平а=0.05,自由度=n-m=9-2=7時,查t分布表得t0.025(7)=2.36;由已知得x0=1100億元,所以y的點估計值為:=50.0384+1.2085x0=1379.3884(億元)
所以預測區間為
即:當2001年民營科技企業上繳稅金是1100億元時,在а=0.05的顯著性水平上,2001年民營科技企業的凈利潤的預測區間為:1209.8703——1548.9065億元之間。從《中華工商時報》上查得2001年民營科技企業的凈利潤為1450億元,屬于上述預測區間。
應該看到,現代市場經濟的發展,大大增多了社會運行中的不確定性,這為經濟預測方法的大量應用提供了廣闊的舞臺。而經濟、科技特別是計算機技術的飛速發展,又為經濟預測方法的發展提供了技術支持。可以預見,預測的蓬勃發展對國民經濟的發展將起著越來越大的作用。
參考文獻:
1.暴奉賢,陳宏立.經濟預測與決策方法.暨南大學出版社,2003
【關鍵詞】環境藝術;設計;BIM技術
1引言
通過計算機技術的輔助,環境藝術設計需要運用不同的軟件實現三維建模、材料統計、三維場景實時仿真和施工圖繪制等任務。然而,在實際當中,如何能夠通過一個系統來實現這些過程的有效集成,以及數據統計與三維模型的有效結合,成為了一大難題。現階段,建筑信息模型技術以計算機系統作為基礎,提出了環境藝術設計系統中BIM的一種新體系結構。在BIM技術的幫助下,設計者可以在設計的整個過程中使用一致的信息,準確地模擬場景中的視圖框架結構、材質屬性和數據交換,也可以創建更精確的施工圖。依據BIM信息管理平臺來定制項目的部署和實施,信息的設計過程可以通過數據庫來管理,提高不同專業設計之間缺乏集成性的特點,維護和更新設計和施工過程中的各個方面。
2BIM技術在環境藝術設計中的優勢
傳統環境藝術設計往往是依靠AutoCAD等一些設計軟件來完成二維平面垂直以及剖面圖的設計,然后結合3dsMax軟件制作3D效果圖,這種設計方法和三維模型設計沒有集成性,可視化的目的實現不了,造成它的價值不能被帶到后面的施工設計和項目管理當中。目前,隨著計算機信息技術的發展,BIM技術給環藝設計提供了解決這些問題的一個可靠的方案。新的建筑信息模型具有很強大的組件庫,大部分的場景、材料和設施都存儲在該數據庫當中,隨時可以調用。BIM的數據庫包括了建筑材料以及室內裝飾材料的詳細信息,為環境藝術設計發展應用創造了更多的附加功能。該模型易于生成各種綜合表格和材料表,從而使設計者可以方便地使用BIM進行工程預算。也可以基于豐富可靠的建筑信息模型中的數據,從一開始的空間規劃以及進度制定,到需要改動詳細圖紙中設計階段中材料成本的預算,都能夠在跟其關聯的地方得以顯示。倘若設計者改動了平面圖紙上構件某處的尺寸或者位置后,每個視圖的三維雙向關聯以正確形式顯示出來,并且其他相關圖紙的網站也會自動更新。
3BIM技術
3.1BIM技術介紹
BIM技術是基于三維數字技術之上,集成與建設項目相關的信息工程數據模型,以及在設計、施工、管理中的應用數字技術。其中國際標準組織設施信息委員會為BIM設立了準確定義:BIM是一種運算方法,它是在開放的行業標準之下對設施的功能特性和物理以及相關的項目生命周期信息的計算,并為決策提供支持,能更好實現項目價值。因此,既CAD的技術發展后,BIM技術又是一中新的技術,它的應用將給多個行業帶去革命性的變化。
3.2BIM技術在國內外的研究現狀
自2002年Autodesk公司首次推出Revit軟件且在全世界內廣泛的推行BIM的概念,使得BIM技術已逐漸的被大家接受,而且在實際的工程當中得到了應用。因此BIM技術已引起國內研究者的廣泛關注,其關注度呈指數增長。由于BIM技術最開始起源于國外,造成國內的研究相比于國外還不夠成熟。在國內,對大多數的人來說,BIM技術只是一種新鮮的技術,還在不斷發展當中,具體的內涵還不能被大家詳細理解。就目前來說,國內外的相關研究人員主要對BIM技術的研究集中在了以下的三個方面上:(1)對BIM技術的基礎理論探究,主要表現形式是將BIM技術的相關標準以學術發表的形式公開其研究成果。(2)對BIM軟件解決方案的理論探究和開發BIM軟件,在這些方面上的研究成果主要是BIM的軟件系統開發。(3)BIM技術在實際工程中應用前景的研究。主要研究是怎么將已開發出的BIM軟件用于實際的工程當中,解決在實際應用當中所遇到的一系列問題。
3.3BIM技術的特點
3.3.1具有協調性特點
作為一個復雜性強的系統工程,項目協調在其過程、部門和各項目之間起著非常重要的作用。在項目的進行過程當中,如果遇到問題,管理部門應及時的組織有關人員召開緊急會議,集中的探討相關問題,協商解決辦法。但是對于其中的有些問題,協商也不能夠得到很好解決。其中,BIM技術的應用能夠合理的安排內部部件的結構,還能夠實現對平面布置電梯井和其他成分的協調,從而在很大程度上減少了不可協調問題的出現。
3.3.2具有可視化特點
隨著社會經濟的快速發展,同時也豐富了建筑形式的多樣性,傳統施工圖紙已經無法滿足現代工程建設的需要,施工人員靠自身想象的構造結構不但不利于整體建設項目的順利開展,反而會使工期延長的程度更加嚴重。為此,研究人員開發了BIM技術,此項技術能夠顯示出三維實體,直觀地顯示出建筑物內部的構件。也就是說,技術人員的施工可以通過BIM技術的可視化來實現,值得稱道的是,項目業主還可以實現信息資源的共享,大大提高了項目管理的效率。
3.3.3具有模擬性特點
BIM技術具有模擬性,它的模擬特性不僅可以模擬建筑物的設計,而且還能夠模擬現實中不可能運行的事物。最后,對建筑設計進行仿真實驗是能夠實現的。同時,該技術的應用還可以控制工程造價,給施工項目和施工方帶來巨大的經濟效益。
4環境藝術設計中BIM的三維協同設計優勢
三維協同設計的優勢主要是由于其具有傳統二維平面設計無法比擬的優點,因此很快的占據了BIM技術的重要地位。其主要功能是參與各個專業的交流、溝通與協調,最大限度地降低在環境藝術設計中因協調不順所產生問題的概率。使用BIM信息網絡平臺,能夠有效的擴展協同設計在建筑模型中的共享,使設計者能夠在三維模型中找到可能出現的問題點,進而進行協調和溝通,為設計的快速變化、改進和有效應用提供參考。借助BIM技術,環境藝術設計可以將以往分散的、孤立的設計數據和信息集成到一個平臺上,從而實現不同專業之間的數據共享和信息順暢。我們通過比較傳統的二維設計CAD技術和BIM技術在性能和效率方面的不同可以看出(表1),BIM技術已顯示出其強大的優勢結構,它的描述更真實,更準確以及更全面,有效的克服了二維技術只可想象不可直觀看見的缺點,這算是技術的又一個重大的飛躍。另外,在環境藝術設計當中,BIM技術與三維協同設計中的優勢也體現到了直觀形象、易解決問題、提高設計效率、空間布局問題等方面。
5BIM技術在環境藝術設計中的應用
以沈陽文化藝術中心作為實例進行探究:沈陽文化藝術中心內部結構布局復雜,機電系統眾多,僅僅依靠設計者經驗本身確來定設計空間的可行性顯然不能夠滿足項目的挑戰。通過BIM技術的協調模式,各專業模式在建成后都會被組裝成一個整體,給各專業的交流提供了平臺。準確、科學的可視化方式的將電氣設備,暖通,室內布置通過實際的形式直觀呈現出來,方便專業之間的修改和確認,能成功的避免傳統協同方式帶來的問題,確認專業修改傳統的協同方式之間的協調問題,解決困難,使工程得以順利進行。以AutodeskEcotect分析工具為例,很好的分析論證了建筑性能,為室內設計方案比選以及空間優化提供了科學依據。深化設計階段的施工圖紙中,AutodeskRevit系列軟件與傳統的AutoCAD平臺連接,從而設計出更深入的模型建立、施工圖的幫助以及BIM模型數據集成。在整個的過程當中,通過對AutodeskVault軟件的定制,實現了對文檔管理和過程控制的全過程控制,突出了有效集成的結果,突出了BIM技術的優勢。
6小結
煙塔合一是發電之后產生的廢煙氣經脫硫之后,再被冷卻塔加熱后排入大氣進行降解一種排煙技術。也是一個新新的技術,是集煙囪與冷卻踏多種特點,較大的提高了人力和物力的利用,還降低了經濟成本,提高了排煙效率。其應用的前景受到研究人員的關注。本文在查閱大量中外科技文獻資料基礎上就煙塔合一原理簡單介紹,對煙塔合一技術環保優勢,技術特點,進行了分析;根據我國國情現狀預測煙塔合一技術應用前景,并提出相應策略。
關鍵詞:煙塔合一,應用前景,環保優勢,技術特點,對策
一、前言
由于全球二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等等主要大氣污染物的排放,造成建筑、生物、人類被因大氣污染造成的酸雨損害。隨著科技的更新人類生產力的不斷提高,使得工業、人類的社會活動等等,向大氣的排放的污染氣體與日俱增。面對環境的惡化和全球大氣的氣溫的日益變暖,人類對環境的日益重視。而來自發電廠排出的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等占的比例很大。為了減少環境污染,減少對環境的損害和提高廢氣、煙氣的排放效率,科學界出現了一些實用技術。煙塔合一技術就是一種較成功的技術。“煙塔合一”技術,即取消火電廠中的煙囪,將鍋爐經除塵脫硫后排出的煙氣,經自然通風冷卻塔排放到大氣中。此項技術首先在德國使用,從2O世紀7O年代開始,已有了多座大型火電廠采用[1]。
隨著環保事業的發展,火電廠、工廠的煙囪已經不單純是一個排煙裝置,而發展成為控制大氣污染保護環境的一個設備[2]。它也是減少環境污染的一個方面。煙塔合一技術是利用冷卻塔巨大的熱濕空氣對脫硫后的凈煙氣形成一個環狀氣幕,對脫硫后凈煙氣形成包裹和抬升,增加煙氣的抬升高度,從而促進煙氣中污染物的擴散[3]。進而提高排煙效率,減少環境污染。
煙塔合一技術是一個集經濟和環保一身的技術在國外應用相當廣泛,例如德國:脫硫后的煙氣經冷卻塔排放技術(簡稱煙塔合一技術)在德國運用比較成熟,據德國能源技術公司(GEA)介紹,RWE、VEGA、Saabergwerke及VEW電力公司均實施了煙塔合一工程[4]。對于煙氣的排放受到了各國的重視,既煙塔合一技術發展較快。
二、煙塔合一技術發展情況
煙塔合一技術在國外從20世紀70年代就開始研究,通過不斷的試驗、研究、分析和改進,技術已日趨成熟,其中以德國的SHU公司和比利時的Hmaon-Sobelco公司為代表。在德國新建火電廠中,已經廣泛地利用冷卻塔排放脫硫煙氣,成為沒有煙囪的火電廠[5]。
煙塔合一技術分兩種:
外置式
把脫硫裝置安裝在冷卻塔外,脫硫后的潔凈煙氣引入冷卻塔內排放。脫硫裝置安裝在冷卻塔外,凈煙氣直接引到冷卻塔噴淋層的上部,通過安裝在塔內的除霧器除霧后均勻排放,與冷卻水不接觸。國外早期當脫硫系統運行故障時,由于原煙氣的溫度和二氧化硫的含量相對較高,不適于通過冷卻塔排放,需經干式煙囪排放。目前由于脫硫裝置運行穩定,冷卻塔外一般不設旁路煙囪。
內置式
近幾年國外的煙塔合一技術進一步發展,開始趨向將脫硫裝置布置在冷卻塔里面。使布置更加緊湊,節省用地。其脫硫后的煙氣直接從冷卻塔頂部排放。由于省去了煙囪、煙氣熱交換器,減少了用地,可大大降低初投資,并節約運行和維護費用[6]。
西方發達國家自19世紀70年代末到80年代末,相繼在燃煤電廠采用煙氣脫硫裝置。其中大部分脫硫裝置都為濕法脫硫工藝。濕法脫硫技術的發展和日臻成熟,但還是存在脫硫后煙氣從煙囪排放的一些困難。煙氣經石灰石(濕法)脫硫后,煙溫一般在50℃左右,50℃的煙氣與室外空氣密度差甚小,再考慮到煙囪壁散熱導致的煙氣溫降(煙囪非雙曲線形),其流動特性不及冷卻塔,加上氣候變化的影響,至使經脫硫后50℃的煙氣通過煙囪排放存在著困難。因此,不得不對50℃的煙氣進行加熱,這樣勢必導致系統復雜,初投資及運行費用增加。
此煙塔合一技術應運而生,并獲得了應用。近年來,在德國新建的閉式循環的發電廠,無論大小,幾乎都看不見代表發電廠的煙囪,取而代之的都是用冷卻塔將脫硫后的煙氣排放到大氣中去[7]。德國的風調技術實驗在德國的大學中完成標志著煙塔合一技術的進步[8]。德國在煙塔技術方面處于領先地位,德國的伍伯托大學曾經舉辦關于煙塔合一的技術研討會[9]。
冷卻塔具有一定高度,比煙囪的表面積大許多,有些國外專家研究煙塔的太陽能發電,煙塔合一之后有比較大的表面積。通過附著太陽能發電板,所以煙塔合一和太陽能發電結合了起來,不但使環境污染減少而且使得能量的利用率提高了[10]。因為煙囪和冷卻塔的結構設計對煙氣的排放有著重要意義,國外目前研究的緊張結構,雙曲線結構,已經在實驗階段[11]。
國外研究情況表明煙塔合一技術的利用是因為能夠取得較好的經濟效益而大量推廣,德國帥先從20世紀70年代就開始了煙塔合一的技術研發,目前德國是無煙囪電廠最多的一個國家之一[12]。
我國的經濟較為落后,目前對環境的污染造成的危害認識程度不夠,但隨著經濟的不斷增長,國民素質的提高,環保意識的增強,我國的脫硫和煙塔技術研究與國外先進水平存在一定差距。
20世紀90年代后期,我國電力市場的增長日益加大。煙氣排放的標準日漸嚴格,我國的煙塔合一技術在一些電廠有了具體應用。位于首都近郊的華能北京熱電廠,裝機容量84.5萬kW。2006年12月,隨著4號脫硫系統完成168小時試運,華能北京熱電廠4臺機組脫硫系統和煙塔合一工程全部投入運行,成為我國首個可取消煙囪的火電廠[13]。煙塔合一工程的建成標志著我國煙塔合一技術的里程碑,也是亞洲第一個出現了沒有煙囪的火電廠。
相繼大唐發電集團的哈爾濱第一熱電廠采用煙塔合一技術脫硫脫硝[14],國化三河發電廠二期擴建也采用了煙塔合一技術,大唐國際錦州熱電廠采用煙塔合一技術等等。專家認為采用煙塔合一技術后脫硫系統將大為簡化,不僅可節約建設用地、節省工程投資,而且可大大降低脫硫系統排煙阻力、從而明顯減少脫硫電耗和運行費用[15]。
隨著我國工業的發展,經濟實力的增長,環保問題日益重視。在不久的將來,煙塔合一技術會得到廣泛應用。煙塔合一技術有待推廣,發展前景很大。
三、總結
由于全世界的經濟進程的推進,工業發展的速度不斷加快,用電量的迅速上升,以及我國電力市場的不斷增長,隨著我國國民素質的提高,對發展電力的同時也對環境保護認識不斷加深。電廠煙氣的排放對環境保護有著重要意義,其中的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物的排放對于動植物,大氣及地下水和人類的危害又不容忽視。所以煙塔合一技術對環境問題應用意義重大,根據我國現狀煙塔合一技術在我國的應用,是適合我國國情和相應政策。
五、參考文獻
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[3]翟明.董芄.王麗.利用冷卻塔排放脫硫濕煙氣技術的應用.電站系統工程,2005,7(21):4
[4]曾德勇,何育東.國內煙塔合一初步設計思路.熱力發電.技術經濟綜述,2005,9:1
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[10]P.KrishnaTensionroofsandbridgesJournalofConstructionalSteelResearch57(20011123–1140
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[12]YousefS.H.NajjarComparisonofperformanceoftheintegratedgasandsteamcycle(IGSC)withthecombinedcycle(CC),AppliedThermalEngineering19199975--87
[13]周宏.煙塔合一技術的環保優勢.可靠性技術,2005,87
在我國傳統的民居建筑設計中體現著極為顯著的特色和設計理念,其中最為明顯的就是其生態性設計,具體說來,民居生態性設計理念的主要表現在三個方面:
(1)首先是對于建筑選址充分的考慮了周圍的環境以及其生態特性,對于周圍地區的采光、通風等都進行了全面的考慮;
(2)對于傳統民居的布局也體現出了濃厚的生態型特點,比如窯洞的布局就充分利用了周圍的生態環境以達到提高自身舒適度的目的;
(3)在傳統民居生態建筑設計中還體現在了其對于室內外環境的設計上,不論是室內還是室外的設計都充分的體現出了生態性,最終達到了減少耗能的目的,這些生態型的設計理念在當前我國現代化建筑設計中也得到了相應的體現。
2民居生態經驗在現代建筑設計中的應用
我國民居生態建筑極多,幾乎各個地方都存在自身獨特的民居建筑,這些建筑類型在風格上各異,但是其都具備較為明顯的生態屬性,這也是值得我們學習的核心內容,作為生態型的建筑風格,其最為突出的特點就是自然屬性極為明顯,在建筑設計的過程中充分的體現出了融入自然、利用自然的特點,無論是在選址還是在施工過程中都會涉及到自然環境的相關內容,充分滿足了生態環境保護的需求以及居民自身的需求,下面我就以江浙地區的民居生態建筑為例針對民居生態經驗在建筑設計中的應用進行詳細的闡述。對于江浙地區的民居生態建筑來說,其主要的特點有以下三點:
(1)生態保護意識較強,在民居建筑的建設過程中體現出了極為明顯的生態保護意識,對于周圍的生態環境極為關注;
(2)節能意識強,江浙地區的民居建筑十分注重對于能源的節約利用,這一點在當地民居的建筑中就能夠得到充分的體現;
(3)江浙地區民居建筑的最后一個特點就是其所用的建筑材料大部分都是當地取材,并且都是采用的無污染、節能環保的可再生材料,這種民居建筑對于居住人群的健康十分有益。基于這些特點,江浙地區的民居生態建筑經驗在我國建筑設計中的應用主要體現在以下三點:
2.1在選址和布局方面的應用
江浙地區民居建筑因為其所處地區獨有的地形條件和氣候條件,其在建筑過程中對于選址和布局極為關注,一般說來,該地區的民居建筑在選址過程中都離不開水,很多建筑都是依水而建,并且都是規模化的民居建筑,所有的民居幾乎都是沿著河道而建,具有極為明顯的南方特色;在建筑布局上,江浙地區的民居生態建筑最大的一個特點就是較為緊湊,占地面積很小,人口密度很大,但是其獨有的建筑布局卻很好地解決了這一問題,在民居建筑中通常都是把大門和大廳作為中心,然后在兩邊設置了各種房間、院落和天井等,這種布局格式既能夠有效地利用太陽光能以及風能,還起到了美觀的效果。
2.2在建筑平面設計方面的應用
江浙地區的民居生態建筑在平面設計上非常有特色,并且其類型較多,其中最為廣泛的平面設計類型有以下幾種:
(1)單開多進式結構,這種結構主要是建造在一些臨水位置的民居建筑風格,體現出了極好的自然性;
(2)四合院式結構,四合院式的結構不僅僅存在與我國北方地區,在江浙地區也存在著較為明顯的四合院風格的民居建筑,這種建筑風格對于自然資源的利用效率極高;
(3)廳井式建筑結構,這種平面結構是江浙地區應用最為普遍的一種,其最大的特色就是對于大廳和天井的設置符合我國生態建筑的基本要求,尤其是其對于排水管道等相關設施的安置在很大程度上利用了自然能源,起到了良好地節能降耗目的。
2.3在主體選材方面的應用
上文中也提到,在江浙地區對于建筑主體材料的選擇上大部分都是當地取材,并且大多選取一些木質或者是竹制的材料,這種材料既美觀大方,又在很大程度上達到了生態型的要求,值得我們當前一些建筑學習和借鑒。
3結語
這些規律首先建立在模仿人類的眼睛觀察事物、了解事物、認識事物的基礎上,但同時也是按照人們觀賞影片的視角,經過幾代電視人的摸索總結出來的。每當我們在拍攝時都要想到,拍攝的鏡頭要“成組”。也就是說,在條件允許的情況下,要按照推、拉、搖、移、甩、跟,遠、全、中、近、特、大特這些景別及攝像機的運動規律來拍攝。但是,在農業技術推廣類型的科教片中,僅僅按照這些規律或許沒有辦法真正達到我們推廣的目的。因為農業技術推廣主要是讓農民朋友在觀摩中發現推廣產品的經濟價值,發現這個推廣產品在他所在區域是否適合種植或養殖。對于個體或某個團體是否有能力經營?推廣的產品是否適合本地區銷售?經濟效益是否能超過自己長期經營產品的價值?甚至精細的產品成本核算,種植或養殖的人工、銷售成本核算都是他們關心的細節。當觀摩過程中如果他們看明白了,在比較、核對之后發現推廣產品價值超過自己現在經營產品的效益,那么他們就會有一種非常強烈的求知、求實、求證的欲望,就會想去記錄這個技術推廣的更多信息,認真仔細地去看這個推廣是不是適合自己,最后電話打到編輯部來求證。這時,我們在農業技術推廣中,通過影像、通過我們拍攝的鏡頭才達到了推廣宣傳的目的。
二、科教節目增強了農業技術推廣的真實性,電視節目直觀形象,符合農民朋友“眼見為實”的信息接收習慣。
通過這些年的科教片制作我們深深的體會到,在農業技術推廣中,有許多生澀難懂的詞匯。特別是有些技術、農藥、規范操作等,如果用文字表達農民朋友可能難以理解,但是如果用鏡頭表現,他們看清楚了,看明白就知道自己適不適這個技術了。有時鏡頭的真實表現甚至高于生產的真實性。比如我們在介紹某個品種的特性時,我們將農民朋友熟悉的同類型品種與推廣品種做比較,將兩個品種放在一個鏡頭中,甚至我們可以看到鏡頭慢慢的推向對比的品種,這個鏡頭是一個大的特寫,這個特寫只有兩個相比對的品種,孰優孰劣一眼就可以看明白,帶來的經濟效益也是可想而知。所以我們說,影像的魅力就在于鏡頭的捕捉和運用了。
在介紹一些農業病蟲害時,鏡頭可以捕捉到蟲害在啄食農作物的特寫。這些特寫不是常人用肉眼可以看清楚的。這個特寫放大了蟲害對作物威脅的心里接受程度,讓種植戶直接想到了會有多少經濟損失。這樣在我們介紹防治的產品時,受眾自然就會加強他對防治手段的認真程度,甚至是拿起筆來記錄這樣的防治程序。科教節目用鏡頭展示了農業技術推廣中的實用性。實用性是農業技術推廣的基本條件之一,也是農民朋友的致富利器。在多如牛毛的農業科技成果中,凡是農民希望看到的技術信息往往就是農民希望得到的致富工具。
“看得清楚”是對科教電視節目制作和播出的第一要求。對一個以觀眾為本的好的科教電視節目來說,鏡頭組接規范是基礎,但同時鏡頭的拍攝必須到位。對于關鍵技術環節的單個鏡頭甚至可以超出電視制作規律,盡量的長一些,讓農民朋友可以看得明白,并且能有想象的余地。比如一個種植山藥的節目,我們都知道山藥過去都是直接在地里種植,沒有什么特別之處,但是這次我們介紹的是用一種類似“洛陽鏟”的工具來種植山藥。在種植前,先在地里打上一個一米深的洞,這個洞就是將要種植這個山藥品種的未來的生長空間。拍攝時,鏡頭首先讓大家看到周圍種植的環境,這是一個介紹生長條件的全景鏡頭,讓農民朋友看看用這樣的工具種植山藥并沒有在什么特殊的地區。緊接著,鏡頭對準的是山藥種苗的中景、特寫。這個苗就是本地的種苗,這時候的鏡頭主要是佐證種苗的真實性。而且接下來鏡頭是一個人物采訪的特寫,說的是本地話,講的是手里拿著的本地品種,談的是收獲比過去多生產了多少。再接下來就是示范這個工具是如何使用的,是如何增產的,產品與普通種植的產品相對比產量增加多少,品相有什么不同,效益相差多少。這里,關于山藥種苗的特寫鏡頭就超出了一般我們剪接的時長。按照電視規律,特寫的固定鏡頭一般最多3秒,但種苗特寫達到了6秒。工具的鏡頭由中景緩慢的推向特寫,最后落幅在特寫工具上,這個鏡頭達到了13秒。播放特寫鏡頭的同時,畫面聲音是種植戶接受采訪時談到的使用這個工具的真實體會。因為收獲整齊的山藥,比過去大了幾乎一倍的產品讓他在市場上有了更好的經濟效益。綜上種種,合適的鏡頭語言有效地傳遞出觀眾所需要的致富信息,因此這個片子播出后,相關咨詢電話持續了很長時間。
通過電視節目來推廣農業技術,農民最看重的就是經濟效益。而這個效益通過鏡頭的表現是可以看得見的。有些時候農業推廣對鏡頭的穩定性要求不是很強,但真實性、科學性卻要求的很高。這樣在拍攝示范種植養殖中,很多鏡頭是以紀實性很強的跟拍手段來完成的。跟拍有紀實、記錄的真實性,但有時我們也需要擺拍。比如我們拍攝有機農業的某項技術應用,我們拍到的是已經經過發酵后的成品,但是制作過程我們是現場拍攝制作,并沒有經過多少天的發酵過程。這時,我們就可以將技術人員用的原料種類、配比一一展現在鏡頭前,再將他們使用過程真實的記錄下來。這樣一來真實的記錄與擺拍結合,用蒙太奇的手段就解決了這個問題。既縮短了拍攝時間又真實的再現了制作方法,同時傳遞了不使用化學農藥就可以達到種植目的的訴求。