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建筑節能是可持續發展概念的具體體現,也是世界的建筑設計大潮流,同時又是建筑科學技術的一個新的增長點。設計、建造使用節能建筑有利于國民經濟持續、快速、健康發展,保護生態環境。同時建筑節能促使建筑物護結構形式的變化、采暖調控系統的技術進步和建筑構件產品、建筑機構的變化。[2]
國內外建筑節能現狀
1973年能源危機之后,各發達國家在建筑節能方面取得了長足的進步,有了顯著的特點。具體節能技術措施有以下幾個方面:(1)在規劃設計上有利于節能的建筑朝向和平面形狀。限制建筑物的體形系數;限制建筑物的窗墻比。(2)改善護結構的熱工性能。(3)改善窗戶設計,減少能耗。(4)利用自然條件減少能耗。[3]而我國的建筑節能工作開始于80年代初期,但是由于認識上的不足、體制上的不順、法規上的不健全、技術上的不配套等,嚴重制約了建筑節能的發展。不過在可持續發展戰略思想的知道下,以及國家下定決心作出了很大的努力還是取得了一定的成績。[4]
會所建筑的節能措施
影響建筑節能的因素有很多,如建筑物體形系數、圍護結構和傳熱系數、窗墻面積比、換氣次數等,因此建筑節能應從這幾個因素入手。[5]重慶夏季常年出現連晴高溫天氣,夜間室外溫度也居高不下,超過舒適性溫度,需要強有力的降溫措施。冬季雖然室外氣溫較高,但日照率太低,室外綜合溫度低,仍需要供暖才能維持房間熱舒適,所以對建筑節能和環境質量的要求就會比較特殊。冬天要求保溫節能,夏天則要求隔熱節能。建筑保溫與建筑隔熱有相似之處,有的保溫措施同樣可以達到隔熱的目的,只是兩者的熱流方向相反,兩者的構造措施各有特點。[6]
綜合國內外的研究成果,建筑節能大致有以下幾個途徑:1墻體節能,2門窗節能,3屋面節能4采暖節能,5通風節能。[7]
1.墻體節能
墻體是建筑護結構的主體,所以墻體的節能設計直接影響到建筑的耗能。墻體的節能有以下兩個途徑:
(1)建筑保溫節能設計
建筑保溫分為建筑內保溫和建筑外保溫兩種。建筑內保溫就是在建筑外墻的內表面上加設保溫材料,再在其上粉刷、涂料等,其優點是墻體內表面不用加強防水層,構造處理簡單,保溫材料可以免受室外雨水的影響,是一種簡單但是效果很好的建筑保溫方式。
建筑外保溫是在外墻外表面上做保溫材料,覆以防水層,再設外墻裝修的構造方法。其優點有很多。首先其保溫層設在外表面,可以有效的保護外墻砌體免受太陽輻射的影響,減小墻體應力損害;其次外保溫對建筑柱、梁、墻角等敏感部位處理容易,可以減少熱橋的產生,并可避免內表面結露;再次圍護結構內側為重質砌體,有較高的熱容性,可以減少室溫的波動;最后在夏季,外保溫材料又起到很好的隔熱作用,使墻體不會升溫過快,內表面溫度降低,增加了室內舒適度。
(2)建筑隔熱節能設計
隔熱除考慮外墻部位需設置外,屋頂由于受太陽輻射影響最大,所以也要進行隔熱設計。隔熱設計主要有隔熱材料隔熱和隔熱構造隔熱。隔熱材料有填充類、板塊類和熱反射類。而現在有一種很廉價的隔熱方式:空氣層的隔熱。這是一種將“空氣”作為隔熱材料的特殊做法,其隔熱性能良好,所以在隔熱構造設計中被經常用到。其隔熱原理是通過降低傳熱達到隔熱的目的,而影響其隔熱性能的原因有:空氣間層厚度、熱流方向、空氣間層的密閉程度和兩側表面的光潔度。這種隔熱方式現在主要被用于炎熱氣候地區的屋面、墻體、雙層窗中,隔熱效果好。同時空氣間層設于墻體部分,起隔熱和保溫雙重效果,不過水平構件只有隔熱作用。而根據重慶地區的氣候特點和人體對室內空氣質量的要求,空氣間層保溫技術是最佳選擇。[8]
2.門窗節能
衡量門窗性能的指標包括四個方面:隔熱保溫性能、陽光得熱性能、采光性能和空氣滲透性能等。由于玻璃的傳熱能力比磚墻大許多,所以充分利用保溫隔熱性能好的玻璃窗能有效降低建筑物的能耗。改善門窗絕熱性能的首要措施是增加窗玻璃層數,在內外層玻璃之間形成封閉空氣層。同時可以在窗上加貼透明聚酯膜,也是個有效的方法。還可以加設門窗密封條提高門窗氣密性。[9]
3.屋面節能
國內常用的幾種節能屋面是:高效保溫材料屋面、架空型保溫屋面、浮石砂保溫屋面和倒置型保溫屋面。平屋頂多采用加氣混凝土保溫,厚度增加到50-100mm。有的用水泥聚苯板、水泥珍珠巖或浮石砂保溫。有的則在架空混凝土薄板下設袋裝膨脹珍珠巖,保溫效果很好。坡屋頂為便于設置保溫層,可以在坡頂內鋪釘玻璃棉氈或巖棉氈,或者在天棚上鋪設上述絕熱材料。[10]
4.采暖節能
現在有一種性能穩定、節能、環保、經濟的系統方式——水源熱泵系統。水源熱泵技術是利用地球表面淺層水源(如地下水、河流、湖泊)中吸收的太陽能和地熱能而形成的低溫低位熱能資源,采用熱泵原理,通過少量的高位電能輸入,實現低位熱能轉移的一種技術。眾所周知,地下水溫度在一年內波動遠小于室外空氣,是很好的熱泵熱源和空調冷源。同時,在冬季不存在結露、結霜等問題;在夏季有些情況下甚至可以直接從地下水作為冷源給用戶供冷,而不用開啟水源熱泵,從而有很大程度上的節能。考慮到人體對室內熱舒適的要求,室內應采用地板采暖和吊頂冷輻射技術。人們的舒適感覺是“足暖頭寒”,所以通過輻射方式供冷、供熱可以增強室內環境的熱舒適性。研究表明,冬天如果采用地板采暖,當房間溫度為16度時,人們熱舒適感覺相當于約18度時的水平。所以,這種方式可以降低采暖能耗,達到舒適、節能的雙重目的。[11]
5.通風節能
在夏季,為了滿足室內舒適條件常采取空調方式,但是高能耗、高污染,未來城市環境要求“免空調”的制涼方式,也就是建筑要回歸自然。良好的建筑通風對于建筑、人和環境都有較大的作用:熱舒適作用,空氣對流可以有效的帶走室內的熱量,并且是降低室內空氣濕度的自然方式;空氣品質的提高,由于建筑圍護結構材料、室內裝修材料其成分或溶劑中含有相當的有害物,而且人體及日常生活也會影響室內的空氣品質,所以良好的建筑通風可以更新室內空氣、帶走有害物;最后,它所帶來的節能效果是很明顯的。現在的通風節能技術主要有以下三種,地下風涼應用、煙囪效應應用和風洞效應應用。[12]具體設計做法將在設計中體現。
總的來說,建筑節能一次投資可能比較大,但是帶來的效應是無法用金錢來衡量的。現在有些人不明白花那么多的錢去做節能是得不償失,但是他們沒有想到的是我們的能源是有限的,所以建筑節能是大勢所趨,勢在必行。
[1]張勃.住區會所建筑設計研究.西安.西安建筑科技大學.2005年.第1頁
[2]王立雄.建筑節能.第一版.天津.中國建工出版社.2004年5月.第1頁
[3]聶玉強.國內外建筑節能技術現狀與發展趨勢.建設科技.2002年.7期.39-40頁
[4]李靖頡.面向21世紀的建筑節能技術.科技情報開發與經濟.2003年13卷7期.281-282頁
[5]李雅美.淺析建筑節能技術措施.常州工學院學報.2005年18卷4期.55-58頁
[6]付祥釗,劉俊躍.開發有西部特色的建筑節能技術體系.重慶建筑.2003年2期.12-15頁
[7]劉莉,秦壯.建筑節能技術的幾點措施.黑龍江交通科技.2004年27卷4期.72-74頁
[8]宋德萱.節能建筑設計與技術.第一版.上海.同濟大學出版社.2003年7月.46-50頁
[9]涂逢祥.節能窗技術.第一版.北京.中國建工出版社.2003年9月.46-51頁
[10]建筑節能.墻體與建筑裝飾.2004年1期.7-8頁
[11]康艷兵.建筑節能關鍵技術回顧與展望.中國能源.2003年11期.18-25頁
[12]宋德萱.節能建筑設計與技術.第一版.上海.同濟大學出版社.2003年7月.95-99頁
據相關資料調查顯示,我國目前工程建筑過程中經常會出現結算超預算的現象發生,在這些情況中有一大部分都是因為建筑工程設計出了問題。設計的好壞直接影響著工程對對整個工程的建筑方式,設計的錯誤會直接影響設計成果的美觀度,更會給建筑帶來不該有的質量威脅。一般來講,工程項目投資控制關鍵在于施工前的兩個階段———投資決策階段、設計階段。目前工程項目經常出現的“三超”現象———結算超預算、預算超概算、概算超估算現象,也主要是因為工程設計人員缺乏足夠的經濟理念導致的。
我國建筑工程設計風險現狀
在過去我國依然是計劃經濟體制的時候,設計單位是無需承擔由設計失誤導致的任何損失賠償,而且很多建筑工程的設計單位為國有獨資事業單位,這就使得這些企業并沒有養成良好的風險意識。隨著市場經濟的不斷發展,許多設計單位依然停留在計劃經濟時代,風險觀念和風險意識依然不強。我國為了杜絕這一現象的發生,在新《合同法》中專門對工程設計進行了民事責任界定,規定工程設計單位要對自身設計的失誤承擔完全的民事責任。一旦由于設計問題導致工程無法順利完工或者出現質量問題,工程設計單位需要承擔相應的民事賠償責任。因此,工程設計者在對建筑工程項目進行設計的時候必須要考慮風險問題。與此同時,隨著我國開放程度的不斷加深,許多建筑工程設計事務所開始紛紛進入到中國市場,致使許多大型工程項目的開發商更愿意與國外知名設計公司合作,從而導致我國傳統設計遭受更多的競爭壓力。在此情況下,我國建筑工程設計單位需要積極適應國家化形勢,并將風險管理作為企業生存與發展的重點管理項目。
建筑工程設計風險管理
建筑工程設計風險管理需要從三個方面入手:工程設計風險識別、風險評估、風險應對。
(一)工程設計風險識別
風險識別工作主要是要在工程施工前確定好工程施工過程中可能產生的各種潛在風險,并確定這些風險是否會對未來的施工造成一定的威脅。通常情況下,可以通過以下幾種方法來進行識別:第一,專家調查法。此種方法主要是利用該領域及相關領域專家的專業理論知識以及實踐經驗來找出工程的潛在風險;第二,工程分解法。該方法主要將工程項目分解成一份份更易管理的組成部分,并通過對小塊的分析來識別風險;第三,事件分析法。就是將之前了解到的相關事件進行匯總分析,并這些事件進行逐步分解,從而分析潛在風險。
(二)風險評估
通過各種風險分析技術進行定性或者定量分析的方法就叫做風險評估。風險評估主要是將工程中可能存在的風險進行排序,并反映出不同風險對該工程的影響程度,最后根據工程需要找出解決這些風險的方法。風險評估是通過定性分析和定量分析來實現的,主要包括以下幾種方法:第一,決策樹法。即用樹形結構圖來分別標出各種風險出現的概率,并以此估算風險大小;第二,專家評估法。即將以前工程中經常出現的風險進行羅列,并請專家們根據自身的經驗對風險的嚴重性進行評估和打分,從而確定這些風險的的重要程度;第三,等風險圖法。即將工程施工過程中遇到風險后可能產生的結果作為標桿,且設定為縱坐標軸,以概率為橫坐標軸,通過對不同發生概率和后果相乘,在坐標軸上標出結果相同的點,并將這些點連成曲線,并以此表示風險分布的一種經濟學方法。
(三)風險應對
水電工程中環境監理主要作用于水利水電工程建設中的指定區域環境,環境監理主要負責在整個水電建設施工過程中及時監督其環保措施是否執行,針對工程建設中出現的環境污染問題進行及時有效的解決,在工程結束后針對施工造成的環境問題進行治理和恢復。由于水電工程環境監理獨立于業主和承包商之外,所以在工程實施過程中可以更加公正嚴格的進行監督和指正,對工程建設中一些重大的環境問題也有一定的參與和決定權,這就更加有利于實現減少環境污染,保護生態平衡的工作目標。
環境監理工程師會對施工區污染源進行摸清和調查,分析其對環境污染的底數,并制定相應的防治措施和建議;對承包商施工現場和施工過程進行檢查,分析其施工造成的廢棄物,廢水,噪音等對周圍居民造成的影響,污染防治和環保措施是否落實到位等,并與承包商和業主簽訂合同,嚴格按照其內容行使環境監理的職能和責任。移民區環境監理主要采取的是兩種監管辦法,一種可根據當地移民安置人員填寫的環境報表,總結移民安置的環境狀況;一種是直接到移民安置點進行調查和巡視,將其存在的問題和執行情況上報有關部門進行解決。
目前我國水利水電建環境設監理現狀及存在問題
1水電建設監理企業制度不夠健全,環境監理發展不完善
水電工程監理企業的發展主要依賴于上級部門和領導單位,雖然這些監理企業擁有企業的合法法人地位,但是大多數監理企業缺乏企業產權和自主管理能力,這就導致企業不能獨立決定企業經營、生產組織方式,據調查,在我國絕大多數的監理單位和企業均已設計院,施工企業為依托,甚至部分監理企業只是一些單位的職能部門,根本沒有自己的獨立財務和監管人員,多數企業過度依賴于母體單位的支持,水電工程建設單位則會擔憂如此巨大的水電建設工程,獨立的監理企業是否真的具備足夠的能力來完成對工程建設帶來的環境問題進行有效的監理工作。
2監理法律法規不夠健全
隨著我國監理行業的不斷發展,關于監理行業的法律文獻也已逐步健全,但在環境監理內容方面,一些具體的法律條例還不夠全面,只在理論上限定了監理的范圍和內容,但環境監理跟隨施工單位實施的過程中,仍然有很多的問題出現但不能得到較好的解決,目前我國水電建設工程跨度大,涵蓋區域廣,各地區的生態環境都存在很大差異,環境監理內容沒有的得到合理的標準化和規范化。
3環境監理工程師缺乏職業培訓,職業素質需加強
由于監理企業獨立于承包商和業主之外,環境監理的公正性和權力也得到保障,但是由于工程建設對環境造成的影響深遠,有些環境監理工程師可能會放松對企業和工程建設過程中的監管力度,不能及時的發現一些潛在的環境破壞因素,其中大部分原因在于監理企業不能持續加強對環境監理工程師的培訓,環境監理工程師還必須堅強自身的職業素養,本著為環境負責,公正律己的態度,保障施工區域的環境問題得到真正預防和改善。
水利水電建設過程中環境監理問題的對策
1完善監理企業制度,加快環境監理進程
水電建設工程中,監理企業作為三方中獨立的一方,需要加強企業自身的企業制度和規模建設,擺脫過去對上級企業的依賴,加強監理企業文化建設,監理企業協會也應充分發揮自身作用,保障監理行業的利益和前進方向,環境監理作為水電工程建設中重要的部門,對工程區域環境有著重要的作用,這就要求監理企業有足夠的技術和經濟支持,完善監理企業制度,加強環境監理進步,對監理企業發展和環境治理有著重要作用。
2健全監理企業法律法規建設
雖然目前我國監理行業的法律法規不斷健全,但是仍有一些法律條例不夠清晰,準確。環境監理是一項特殊而又影響深遠的職業,只有建立完善的法律條例,才能保證環境監理工程師在監管過程中更有說服力,同時也能約束行業間不合理的競爭,在三方合作過程中,完善的法律規定和標準,對施工單位和承包商以及監理企業都意味著更健全的法律保護,同樣,環境問題涉及到每個人的利益,施工過程中保護環境的重任主要在于環境監理,環境監理過程中在施工區與移民區環境調查中都少不了法律強有力的約束和保護。
3監理企業對員工加強培訓,提高環境監理工程師職業素養
工程建設監理工作要求員工必須具有較強的專業知識和技能,掌握一定的政策和法律法規,在工程施工過程中,要注意公平,公正,嚴于律己的工作態度,對工作負責,對人民居住的環境負責,環境監理工程師在監管過程中要嚴格按照工程的驗收規范,監理企業要加強對監理人員的事業培訓和素質培訓,在完善其職業技能的同時,也要不斷提高工程師職業素養和道德完善,做到遵紀守法,廉潔公正,不包庇,不隱瞞水電建設施工過程中帶來的種種環境污染問題,并及時解決和修復。
自今年以來,宜春市袁州區城北工商所勇于創新,沖破傳統觀念束縛,加強信息化建設和應用,利用電腦進行業務管理,大大提高了監管效率,改變了傳統的監管模式。城北工商所的經驗對基層工商所不失為一種良好的啟迪。
一、城北工商所實施電腦收費及管理的投資
1、購置一臺電腦,不到5000元;
2、研究開發應用軟件。
袁州區工商分局晏江、城西工商所趙曉鴻同志自行開發了一套以基層工商所收費為主的、適應工商所使用的軟件。該軟件同時在城北工商所等四個工商所推廣,由于種種原因(主要是觀念問題),只有城北工商所使用較好并取得良好效果。
可以看出,一個工商所要實現“管理電腦化”,其投資并不大。
目前,省局正在研究開發一套工商所使用的“經濟戶口”監管軟件。
二、管理電腦化與監管模式的改革
實現管理電腦化后,城北工商所在監管模式上有以下改變:
1、變“上門收費”為“上門繳費”,有利于實行規費送交制。
在電腦管理以前,自覺上門繳納規費的經營戶為20~30%。今年以來,由于實現了計算機收費管理,在定費問題上做到了公平、公正和公開,減少了隨意性,上門繳費的經營戶上升到90%以上。這種變革產生了較好的社會效益和經濟效益。
①用技術手段杜絕了收費中的腐敗現象,樹立了良好的工商形象。
收費系統有嚴格的程序管理。更改內容需程序管理員才能操作,而收費另有其人。就是說,既使所長要減免規費,也必須通過程序管理員和收費工作人員,這就使監督和制約機制得到加強。該所實行的是“外勤”巡查核報、所長把關、集體決定的定費制度,一經定費,執行中不易再作更改,減少了上門收費時的“彈性”。電腦收費系統的應用有力地杜絕了“人情費”甚至用收費權與經營戶做交易的腐敗現象的發生。
②提高了應收規費上繳率,基本上做到了“應收盡收”。
今年1--6月,該所規費收入與去年同期相比,增幅達48%,實收規費104萬元。近兩個月來,經營戶一般在每月1--10日主動上門,極少數未上門的,再上門催繳。有效地堵塞了人為因素造成的規費流失。
2、變“定任務、下指標”為統一窗口收費,有利于市場巡查制的到位。
一般而言,工商所收費是將有關收費目標分解到組室(按業務分組)甚至個人,并將完成任務的情況與個人利益掛鉤。如:個體、市場收費有穩定的“費源”且因經營戶及其經營狀況的不同,使定費有一定的不確定性,任務完成較容易;注冊登記、商標廣告、經濟合同的收費規定比較確定,變通余地不大;查辦案件相對較難、較辛苦而又無法與收費掛鉤……。由此造成容易完成收費任務的崗位大家搶,反之則互相推。這種矛盾牽制了所長相當大的精力,同時也不利于監管效率的提高。在實行電腦收費管理以前,該所人員的大部分精力集中在“上門收費”上,使工商行政管理的主要職能無法到位。
實行電腦收費,一個窗口對外后,改變了原有的“定任務、下指標”方式,使工商所的分工模式更加合理,市場監管效率大大提高。城北工商所將全所人員21名分為“內勤”和“外勤”兩大塊:“內勤”負責市場主體登記、規費征收、財務、消費者投訴、文書檔案、來信來訪、后勤服務以及信息收集整理等工作。“外勤”的職責是市場巡查,依據工商行政管理各項職責并結合當前的重點工作,對市場和經營主體實施監督、管理、服務,查辦案件,并全面實行執法責任制。由于收繳規費的效率提高了,使工商所有條件集中力量實行市場巡查制。
3、變“人腦記憶”及書式查詢為“電腦查詢”,提高了管理效率和服務效能。
將市場主體的基本信息及管理信息輸入電腦,可以及時調閱經營者的基本情況及幾年來執行工商行政管理法律法規情況,其意義在于:
①便于市場監管和行政執法;
②便于向經營者提供相關信息查詢服務;
關鍵詞:PCI總線WDM驅動MPEG-1壓縮卡
隨著計算機技術、多媒體和數據通信技術的高速發展,人們生活水平的提高,對計算機視頻的需求和應用越來越多,如視頻監控、視頻會議、計算機視覺等。計算機視頻提供給人的信息很多,但是視頻的數據量很大,不利于傳輸和存儲,使其應用受到不少限制。為解決視頻數據的存儲和傳輸,唯一途徑就是對視頻數據進行壓縮。
目前常見的視頻壓縮方法有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263等。考慮壓縮技術的成熟度和該壓縮卡的主要用途,本文采用MPEG-1作為壓縮標準,研制了基于PCI總線的MPEG-I壓縮卡。該卡適用于視頻監控、視頻會議等多種應用場合。該卡加上一臺主機、攝像頭和軟件可構成一個完整的視頻采集壓縮系統。
1系統特點
(1)支持BNC、RCA、S-VIDEO視頻接口;
(2)支持PAL和NTSC制式;
(3)可對視頻實時預覽,最大分辨率可達720×576×32;
(4)可對聲音進行同步監聽;
(5)可對音、視頻信號進行MPEG-I壓縮,生成MPEG文件和VCD文件;
(6)用戶可編程MPEG-1編碼設置,可支持CBR和VBR;
(7)可一機多卡同時工作;
(8)可從動態影像中捕獲單幀,生成JPG和BMP文件;
(9)支持Win98/Win2000。
2系統硬件設計
2.1系統組成
該系統主要由視頻解碼、音頻解碼、壓縮核心和PCI接口等組成,其總體框圖如圖1所示。
2.2視頻解碼設計
視頻解碼部分主要完成模擬視頻到數字視頻的處理,以供后面預覽、壓縮用。視頻解碼芯片常用的有SAA7110、SAA7113和SAA7114等。本方案中采用Philips公司的SAA7114。SAA7114有六路模擬輸入,內置模擬源選擇器可構成6×CVBS、2×Y/C2×CVBS、1×Y/C和4×CVBS;兩路模擬預處理通道,內有抗混迭濾波器;CVBS或Y/C通道含完全可編程靜態增益控制或自動增益控制功能,對CVBS、Y/C通道可進行自動鉗位控制;能自動檢測50Hz/60Hz場頻,并可自動在PAL和NTSC制式進行切換;能將PAL、NTSC和SECAM信號解碼及模數變換得到符合ITU-601/ITU-656的數字電視信號。該芯片是目前視頻解碼芯片中接收視頻源的寬容性及視頻解碼圖像質量最好的一種。其通過I2C接口,進行初始化設置。
本系統采用ImagePort作為數字視頻輸出端口,數字視頻格式采用ITU-656AI11(PIN20)作為BNC/RCA輸入腳,AI12、AI22作為S-VIDEO輸入腳。
圖2SAA7146A方框圖
2.3音頻解碼設計
音頻解碼的數據一部分提供給SAA7146A作聲音監聽用,另一部分用于壓縮。考慮到成本,本系統采用BURR-BROWN公司的PCM1800E。該芯片是雙聲道單片ΔΣ型20位ADC單+5V電源供電,信噪比為95dB(典型值),動態范圍95dB(典型值),內嵌高通濾波器,支持四種接口方式和四種數據格式。其采樣頻率為32kHz、44.1kHz和48kHz可選。
本系統采用從模式,20位I2S數據格式。主時鐘由SAA7114提供。
2.4MPEG-1壓縮部分設計
本系統中MPEG-I壓縮芯片選用ZAPEX公司的SZ1510。該芯片基于TI的TMS320C54xDSP內核,能對ITU-601/ITU-656數字電視信號和PCM音頻流進行MPEG-1實時壓縮,可生成多種流,如音頻基本流、視頻基本流、音視頻復合流等。
該芯片外接27MHz晶振,可支持多種主機接口,可工作在復用或非復用、Intel或Motorola類型總線。通過輸入管腳HCONFIG1:0和SysConfig寄存器可設置成六種總線接口類型:Intel8051類型的數據/地址復用的8位總線、Motorola類型的數據/地址復用的8位總線、Intel8051類型的非復用的8位數據總線、Motorola類型的非復用的8位數據總線、Intel8051類型的非復用的16位數據總線和Motorola類型的非復用的16位數據總線。支持I2S聲音接口。
本系統中采用Intel8051類型的非復用的16位數據總線。
2.5PCI接口部分設計
本系統中PCI接口芯片選用SAA7146A,該芯片并不是通用的PCI接口芯片,而是一個多媒體橋(MultimediaBridge)。方框圖如圖2。該芯片符合PCI2.1規范。它有八個DMA通道,三個視頻,四個音頻,一個DEBI(DataExpansionBusInterface)。還具有兩路視頻通道,可對視頻數據進行縮放,一路可無級縮放HPS(HighPerformaceScaler,其縱向可達1:1024、橫向可達1:256;另一路有級縮放BRS(BinaryRatioScaler支持CIF和QCIF格式。
音頻接口以I2S為基礎,通過編程控制以支持MSB-FIRST的不同格式及不同的時序格式。
本系統中該部分主要實現功能如下:
(1)通過DEBI接收SZ1510產生的MPEG-1數據,傳輸到內存;
(2)通過視頻接口,接收SAA7114輸出的視頻解碼信號,并進行亮度、色度、飽和度的控制,并實現無級縮放功能實現視頻預覽功能;
(3)通過音頻接口,接收PCM1800E輸出的PCM編碼信號,傳輸到內存,實現聲音監聽功能;
(4)提供符合PCI2.1規范的接口,將板上數據傳輸到主機內存。
3軟件設計
軟件設計主要包括驅動程序設計和應用層的API設計。驅動程序主要負責與硬件打交道,應用層API主要負責與驅動程序接口。由于設計了應用層的API,應用程序可很容易在上面進行開發。
3.1驅動程序設計
為了支持Windows2000和Windows98采用WDMWindowsDriverModel驅動程序。WDM作為微軟的最新驅動程序模型與傳統的Win3.x和Win95使用的VxD驅動完全不同。WDM可支持電源管理、自動配置和熱插拔等。WDM驅動的設計可以采用DriverStudioDS、Windriver、DDKDriverDeviceKit等。本系統驅動采用Windows2000DDK借助VC6.0設計。
3.1.1MPEG-I壓縮部分
在驅動中,重置SZ1510后,就可以裝載相應工作模式的微碼;根據需要,設置好相應寄存值后就可以啟動SZ1510對視頻數據進行MPEG-1編碼。每當產生的壓縮數據超過SZ1510內部的FIFO門限后,SZ1510產生相應中斷,內核調用中斷例程,在中斷例程中調用中斷延遲例程DPC,在中斷延遲例程中接收產生的壓縮數據。SZ1510提供兩種方式提取數據,一種用I2C總線接口方式,另一種用DEBI方式。
在本系統中,采用DEBI進行壓縮數據的傳輸。考慮到壓縮數據產生的速度,本系統開了32頁大小的緩沖區,在中斷延遲例程中填充該緩沖區。每當填滿8頁大小后,產生一個事件通知應用層進行數據讀取。通過這種方式,可以避免壓縮數據的丟失。
其流程圖如圖3所示。
在驅動中,壓縮數據的提取方式將極大地影響生成MPEG文件的質量。如果處理不當,將導致馬賽克、跳幀等現象。
3.1.2驅動程序中用戶緩沖區的訪問
驅動程序訪問用戶內存主要通過緩沖I/O和直接I/O。緩沖I/OI/O管理器創建一個內核模式拷貝緩沖區,并把用戶緩沖區的內容拷貝到該緩沖區中,并在IRP首部的AssociateIrp.SystemBuffer域中存儲該非分頁內存地址。驅動程序可簡單地讀寫該塊內存。直接I/O,I/O管理器為輸入數據提供一個內核模式拷貝緩沖區,對輸出數據提供一個內存描述符(MDL)。為了使用緩沖I/O或直接I/O在創建設備時,必須設置設備對象的Flags域中的DO_BUFFERED_IO標志位來使用緩沖I/O或設置DO_DIRECT_IO標志位來使用直接I/O。
在本驅動中由于緩沖I/O和直接I/O都被使用,DO_BUFFERED_IO標志位和DO_DIRECT_IO標志位都被設置。
在定義IOCTL碼中,對緩沖I/O使用METHOD_BUFFEERED對直接I/O使用METHOD_OUT_DIRECT。
3.2應用層API設計
應用層對驅動程序的訪問通過調用Win32I/O函數(如ReadFile、WriteFile和DeviceIoControl)訪問。當應用層調用Win32I/O函數以請求I/O后,該請求由內核的I/O系統服務接收,I/O管理器對該請求構造合適的IRP包,并將其傳給驅動程序棧,IRP在棧中進行傳遞,傳到驅動程序進行處理,并將結果返回給應用程序。
通過把變頻壓縮機實際運行工況離散成無窮多個定速壓縮機運行工況,采用圖形法對壓縮機性能曲線進行擬合,廠家提供的性能曲線表明擬合精度較高。在圖形擬合的基礎上,借鑒成熟的對實際過熱度進行修正的方法,建立了變頻空調器壓縮機模型。
關鍵詞:變頻壓縮機變頻空調器圖形法建模
Graphicmodelingstudyoninverterair-conditionercompressor
Abstract
Inthispaper,bydiscrettingtheactualoperationperformanceofinvertercompressorintoinfiniteoperationperformanceofconstantspeedcompressor,paredwiththecurvesprovidedbythemanufacturer,thefittingresultsareofsatisfyingprecision.Withawidelyusedmethodforactualsuperheattemperaturecorrection,theinverterair-conditionercompressormodelisbuiltuponthebasisofperformancecurvesfitting.
Keywords:InverterCompressor,InverterAirConditioner,GraphicMethod,Modeling
1引言
自從二十世紀八十年代以來,由于在節能性、舒適性等方面具有的優勢,變頻空調器在商業上及家庭中的應用日益廣泛,定速空調的地位正被變頻空調器逐步取代。與此同時,針對變頻空調器開展的仿真研究也越來越受人們的重視[1]。
壓縮機是制冷系統中最為復雜的部件,是蒸汽壓縮式系統的主要動力來源,運行時其內部的傳熱傳質過程非常復雜,要想精確地對其建立仿真模型非常困難。對于變頻空調器而言,其壓縮機采用變頻控制,運行時其頻率的變化對整個系統的性能有很大的影響,正確地建立變頻壓縮機的數學模型是建立變頻空調器仿真模型的基礎。
對于定速壓縮機的建模方法至今已研究得較為充分,目前普遍采用圖形法或效率法[2]。前者需要得到壓縮機制造廠家提供的壓縮機性能實驗數據,其模型精度較高,但僅適用于一種類型的壓縮機,無法進行推廣。而效率法是一種相對簡單的建模形式,它將制冷劑流體流經壓縮機時的復雜傳熱傳質過程經純理論推導近似簡化為由一些經驗系數替代的較為簡單的函數的計算形式。在一般精度要求不高的情況下,效率法仍得到較為普遍的重視。
關于變頻壓縮機的模型研究,至今仍以類似于定速壓縮機的效率為主,該方法將輸氣系數取為定值,以線性改變理論輸氣量Vp的方法來模擬壓縮機的頻率變化[3][4][5]。其本質是認為變頻壓縮機的制冷能力和輸入功率均與頻率(或轉速)呈線性變化,然而壓縮機在低頻運行時性能較差,磨擦功增大,泄漏系數增大,而高頻運行時排氣溫度和吸排氣壓差顯著增大,使得溫度系數和泄漏系數減小[6]。另外,從壓縮機的驅動方面看,從基頻向下調速時為保持磁通近似不變的恒轉矩調速,電動機的轉差率S與頻率f近似呈現反比便例關系;從基頻向上調速時為保持電壓不變的恒功率調速方式,其轉率s變化較小[7]。由于這些因素的影響,變頻繁壓縮機的性能參數與頻率(或轉速)并非線性關系,這點可以從變頻壓縮機的性能曲線得到驗證[8][9]。為提高模型精度,文獻[1]根據變頻壓縮機的上述特點,提出了一種變頻壓縮機的圖形法模型,但其中將輸入功率擬合成頻率的冪函數形式,在低頻繁區域誤差偏大,有待進一步改進。
2變頻壓縮機建模方法分析
考慮到變頻空調器模型中對不同工況下壓縮機模型的精度要求較高,因此本文采用圖形法對變頻壓縮機進行建模。圖形法的基礎是壓縮機制造廠家提供的壓縮機性能曲線。這些性能曲線通常包括在給定的一級冷凝溫度tc下,壓縮機輸入功率W和系統制冷量Q0隨蒸發溫度te變化的曲線族。一般地,這此性能曲線還需要給定冷凝器出口處制冷劑過冷度ΔTsc(通常為8.3℃)和壓縮機入口處制冷劑過熱度ΔTsh(或壓縮機入口溫度Δtcomin,通常為35℃)。對于變頻壓縮機來說,廠家通常會給出在幾個不同頻率點的性能曲線族[8][9]。
當變頻壓縮機穩態運行時,其性能相當于一個在相同頻率下運行的定速壓縮機。因此,變頻壓縮機在實際運行中可以離散為無窮多個與沒頻率相對應的定速壓縮機,從而只要研究清楚變頻壓縮機在不同頻率運行時性能參數之間的關系,就可以由定速壓縮機的模型建立頻壓縮機的模型,而壓縮機廠家提供的性能曲線實際上表征的是變頻壓縮機在不同頻率點下穩態運行時的性能參數,因此基于這一點,變頻壓縮機的圖形法建模就可以建立在壓縮機性能曲線(即壓縮機穩態運行工況點所組成的性能曲線)的基礎上,通過對所有工況點下變頻壓縮機的性能進行分析、綜合,就可以得出變頻壓縮機的圖形法模型。
3變頻壓縮機圖形法模型
考慮到變頻空調器模擬仿真程度的需要,采用圖形法對壓縮機生產廠家提供的變頻壓縮機性能曲線進行擬合時主要著重于制冷劑質量流量和輸入功率的擬合。事實上,只要知道這兩個參數,壓縮機的其它性能參數均可由此計算求出。由于二者擬合過程近似相同,此處著重以制冷劑質量流量的擬合過程近似相同,此處著重以制冷劑質量流量的擬合為例來介紹變頻壓縮機圖形法模型的建立。為便于描述,下文采用的圖形都是三菱RHV207FEM變頻壓縮機的性能曲線圖形[6]。
3.1制冷劑質量流量與頻率的關系
進行變頻壓縮機圖形法建模時,應當注意"零頻率"的現象。所謂"零頻率",是指這樣一個假想的頻率點,在該點處變頻壓縮機的制冷劑質量流量恰好為零。反映在壓縮機性能曲線上,就是將標準工況下壓縮機制冷劑質量流量隨頻率變化關系曲線延長后與頻率坐標交點處的頻率值。作者在對三菱、三洋、日立等多個廠家多種系列的變頻壓縮機進行分析后發現,所有的變頻壓縮機都存在"零頻率"。從一些已發表的有關變頻壓縮機工作性能的文獻中也可以很明顯地看出"零頻率"現象的存在[10][11]。圖1所示為變頻壓縮機在標準工況(蒸發溫度為7.2℃,冷凝溫度為54.4℃,吸氣溫度為35.0℃,過冷度為8.3℃,環境溫度為35.0℃)下制冷量隨頻率的變化關系曲線,圖中黑點為廠家提供的壓縮機性能曲線參數值,曲線為連接這些實際點并延長后得到的性能曲線。可以看出,延長線與橫軸的交點并不在原點處,而是一個正的數值,該值即為前面提出的"零頻率"。需要指出的是,零頻率只是一個假想值,是為分析、計算方便而人為地將制冷劑質量流量曲線延長后得出其零值所對應的頻率值。在實際運行中,當變頻壓縮機頻率很低時,其性能曲線并不等于圖中所作的延長線[11]。事實上,廠家規定的壓縮機允許運轉頻率范圍均大于"零頻率"。
經研究分析可知,在不同的冷凝溫度和蒸發溫度下,變頻壓縮機具有相同的零頻率值。圖2所示為變頻壓縮機在不同工況下制冷劑質量流量隨頻率的變化關系。從圖中可以看出,所有的制冷劑質量流量曲線經延長后在橫軸上均交于同一點,即在不同的工況下,壓縮機的零頻率值相同。
從壓縮機的性能曲線上可以看出,在相同的運行工況下(即相同的蒸發壓力、冷凝壓力、吸氣溫度、過冷度和環境溫度),壓縮機不同運轉頻率下的制冷劑質量流量具有冪函數的關系,即
式中:
Gr1,0----壓縮機運轉頻率為f1時的制冷劑質量流量,kg/h;
Gr2,0----壓縮機運轉頻率為f2時的制冷劑質量流量,kg/h;
f0----零頻率,Hz
a----常數,0<a<1。
以壓縮機頻f*時的制冷劑流量Gr0*為比較基準,則任意頻率f時的制冷劑流量Gr0可表示
3.2壓縮機頻流量與壓縮比的關系
由(2)式可知,只要知道壓縮機的基頻流量后,其它頻率所對應的制冷劑流量即可求出.運行在基頻的壓縮機相當于一個定速壓縮機,對于定速壓縮機的圖形法模型前人已進行過大量研究[12]。本文在壓縮機吸氣溫度一定的條件下,將壓縮機的流量擬合成冷凝壓力和蒸發壓力的函數關系。圖3給出了在定壓縮比的條件下制冷劑質量流量隨冷凝聚力壓力的變化關系。可以看出,當壓縮比一定時,制冷劑質量流量與冷凝壓力呈線形關系,即:
式中:
上述式中,Pc為冷凝壓力,Pe為蒸發壓力,a1、a2、b0~b6是與壓縮機種類有關的常數。
3.3制冷劑質量流量擬合公式
綜合上述結果,可得到定吸氣溫度條件下制冷質量流量擬合公式為:
3.4壓縮機輸入功率的擬合
與制冷劑質量流量擬合的方法類似,可以得出壓縮機輸入功率的擬合公式。需要注意的是,在運行工況相同的情況下,輸入功率隨頻率的增加是按指數關系增加的,而制冷劑質量流量隨頻率的增加是按冪函數的關系增加的,二者不盡相同。擬合所得的結果為:
式中,W0為壓縮機輸入功率,Pc,Pe分別為冷凝壓力和蒸發壓力,f為壓縮機運行頻率c0~c2、d0~d2和β都是與壓縮機活塞排量有關的常數,其中β>1。
3.5擬合結果的校核
利用上述擬合公式對三菱公司生產RHV207EFM型號在不同頻率、不同蒸發壓力、不同冷凝壓力下的壓縮機性能數據進行計算,并與廠家提供的數據進行校核,最大相對誤差為3.0%。圖4和圖5給出了三菱RHV207FEM變頻壓縮機120Hz條件下制冷劑質量流量和輸入功率的擬合公式精度較高,可以滿足變頻空調器系統仿真模擬的需要。
此外,作者用相同的方法對三洋、日立等多種變頻壓縮機進行了擬合,均取得了令人滿意的結果。
3.6制冷劑質量流量和輸入功率的實際吸氣溫度修正
變頻壓縮機在實際工況運行時,其吸氣溫度并不相同,將使吸氣比容改變,最終導致制冷劑流量和輸入功率產生變化,故應對不同吸氣溫度進行修正。Dabiri和Rice提出了一在不同過熱度下修正壓縮機制冷劑質量流量的方法[12]。
在上述公式中,下標"0"表示在特定的吸氣溫度下擬合的函數值,無下標的參數表示在實際吸氣溫度下的函數值。υ表示壓縮機吸氣比容,Δh表示自壓縮機氣缸入口到殼體出口的等熵壓縮過程的焓差。Fυ為容積效率修正系數(取Fυ=0.75)。
4變頻空調器壓縮機模型的建立
滾動轉子式壓縮機是一種電機靠壓縮機排氣冷卻的全封閉式壓縮機,其壓縮過程如圖6所示。制冷劑蒸氣(狀態點1)直接被吸入壓縮機吸氣腔,經多變壓縮(考慮指示效率)至達狀態點2'''',然后由排氣管流向冷凝器。但由于全封閉壓縮機的電機封閉在壓縮機殼體內,電機的散熱(電機效率)、軸承的摩擦散熱(摩擦效率)均直接散發至壓縮機排氣中,使排氣溫度由T2''''上升至T2,排氣的一部分熱量由壓縮機殼體排放至周圍環境。于是,將壓縮機的實際壓縮過程抽象為1到2的等效壓縮過程。
考慮此等效壓縮過程,可以根據上述擬合出的制冷劑量流量Gr、環境溫度Ta等參數來計算排氣狀態點、輸入功率及多變指數,聯立議程組如下;
方程組中,Pin為壓縮機輸入功率,Qcomp為壓縮機殼體表面向環境散出的熱量,Ka為排氣與環境之間的傳熱系數,Acomp為壓縮機殼體的外表面積,n為等效多變指數。
5結論
(1)變頻壓縮機的建模對變頻空調器仿真模型的建立有著重要的意義。效率法無法保證建模精度,因此本文提出用圖形法建立變頻壓縮機模型;
(2)在對廠家提供的變頻壓縮機性能曲線所有工況點進行分析、綜合的基礎上,擬合出了壓縮機制冷劑質量流量和輸入功率計算公式,校核結果顯示最大相對誤差為3.0%,表明公式精度較高;
(3)通過對壓縮機性能曲線的分析,提出了"零頻率"的概念;
(4)借鑒成熟的對實際過熱度進行修正的方法,在性能曲線擬合的基礎上建立了適合于變頻空調器仿真用的變頻壓縮機模型。
參考文獻
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(1)注意施工環境。
天氣晴朗,空氣干燥,相對濕度不超過70%,溫度10—30℃。施工場地清潔,無揚塵、紙屑等,必要時搭施工擋風棚。嚴禁在雨中、大霧中施工,否則會有雜質和水分侵入。
(2)注意附件的保質期。
中間接頭附件保質期國產型一般為1年,進口型一般為2年。選購的關鍵是選擇經長期實踐檢驗的優質產品,而不是追求“低價中標”,也不要大量購進附件存放于倉庫,導致過期或因保存不當引起質量下降。另外,要保證附件彈性良好不松弛,要注意電纜類型和截面積,選擇合適型號的附件。
(3)注意剝切深度。
剝切電纜半導體屏蔽層時,不能在主絕緣層表面有任何劃痕。如果不小心造成輕微細痕,要用專用細砂紙軸向打磨,不能來回打磨,且應均勻涂少量硅脂,以免積存空氣影響電場均勻分布。
(4)注意制作時間限制。
盡量縮短各絕緣層暴露在空氣中的時間,施工過程不間斷,減少水分、灰塵等侵入,否則會影響接頭質量。施工人員應當提前熟悉制作步驟,準備好工具材料,制作時間一般控制在1h內。制作完成后需靜置30min才能移動電纜,使冷縮附件結合緊密。
(5)注意保持清潔。
電纜半導體屏蔽層剝切后,應用專用清洗劑沿軸向輕擦主絕緣層殘留物。清洗紙不能重復使用,且不能碰到半導體屏蔽層,否則主絕緣層粘附雜質會引起閃絡放電。
(6)重視電纜芯連接管連接工藝。
導體表面和連接管內表面應涂有導電膏。用鋼絲刷去除金屬表面氧化膜以減少接觸電阻。壓接時用壓鉗壓接3次,3道壓痕錯位30°。連接管如有變形、棱角、毛刺,應用銼刀、砂紙打磨光滑,否則會造成局部電場集中、電場畸變,產生尖端波形放電。注意不能讓金屬粉屑落在主絕緣層上,連接管要單獨清潔。還要保證連接管上的半導體屏蔽層連通,保證半導體內屏蔽的連續性,使連接管處的電場均勻分布。壓接后的接頭電阻值應小于同截面積導體的1.2倍。銅導體接頭抗拉強度應大于60N/mm2。
(7)防止接頭進水受潮。
應力冷縮管安裝偏離中心線、套管端口兩端沒有涂硅脂、兩端沒有用正確方法包繞防水帶等,都是導致接頭受潮的重要原因。預防措施:①應力冷縮管的中間標線應與壓接管的中線嚴格重合,以均勻分散電場應力。②半導體屏蔽層和主絕緣斷口搭接處的間隙、半導體屏蔽層和主絕緣表面應均勻涂抹硅脂,且要防止局部硅脂干化后產生間隙,導致冷縮管與主絕緣表面有間隙,引起局部電場不均發熱。如果故障時發現有電樹枝爬電痕跡,就是上述原因。③包繞專用防水帶。一是在收縮后的各相絕緣套管的兩端口處包繞半導體專用防水帶,要不小于接頭體端部直徑,起到軸向防潮目的。二是以1/2重疊的方法,以適當拉力,從接頭一側纏繞到另一側與半導體屏蔽層搭接,接著反方向再重復一次,每次都要用清潔劑清潔后的手掌進行一遍緊握,使其充分粘合。
(8)嚴格控制半導體屏蔽層剝離長度。
如果不按毫米級標準長短剝離且斷口不整齊,沒有進行倒角(不能是鉛筆頭型,嚴格45°角)平滑過渡處理的話,電場畸變強度比正常情況下要大數倍,時間一長,加上線路接地過電壓、短路大電流的沖擊,很容易發生絕緣局部放電擊穿現象。
(9)注意接頭的密封和機械防護。
不能直接地埋,要防止接頭內滲水或進潮氣,應有接頭保護槽或裝設水泥保護盒。有電纜溝的也要采取保護措施,尤其要有杜絕積水浸泡或電纜溝坍塌砸壓的保護措施。
210kV電纜冷縮中間接頭施工管理建議
(1)電纜冷縮中間接頭制作必須有質量控制措施和責任人質量跟蹤考核措施
也可以采用施工全程錄像的方式備案備查。
(2)電纜接頭施工,應有相對固定的班組和專職人員
施工人員要經過相應的培訓和跟班學習。尤其是施工班組剛組建時,要經過電纜接頭附件廠家實地培訓和在上級公司電纜班跟班學習1年以上。
(3)對于運行的冷縮電纜中間接頭
特別是運行2年以上的,要開展電纜振蕩波局部放電測試,及時發現和消除隱患。一般來說經過兩個四季更替,有制作隱患的,顯露出來的概率較大。
(4)對已經出現的電纜冷縮中間接頭故障
鄉鎮、村委會組織成立具有經營執照的正規物業服務公司,開展物業管理工作
這種物業管理模式以鄉鎮、村委會組織成立的專業的、具有經營資質的物業公司來開展物業管理工作,最大的特點是能夠真正實行企業化經營、專業化管理、社會化服務的物業管理運行機制,體制靈活,能適應農村社區物業管理方面的需求。在這種管理方式下,包括物業管理公司在內的各專業管理機構,在鄉鎮或村委會領導下,各自履行自己的職責,能做到統一安排、分工明確、專業協作、各負其責,形成農村社區完整的物業管理運行機制,而且基層組織的穩定性有利于農村社區物業管理工作的長期性和穩定性。
目前,京郊一部分農村回遷安置社區以及“城中村”采用這種物業管理方式。采用這種物業管理方式的農村地區,經濟一般比較發達,村集體經濟實力相對雄厚,城市化程度相對較高。由于鄉鎮、村集體經濟實力相對雄厚,采用這種方式的地區,物業費用一般由村集體負擔,村民個人不用繳納物業費,居住在社區的非本村人員物業費照常繳納,比較典型的是朝陽區常營鄉。通過這種方式成立的物業服務公司,管理人員一般由鄉鎮、村管理人員兼任,工作人員一般由本村村民組成,可以解決一部分本地區勞動力就業問題,例如朝陽區常營鄉的物業服務公司以及房山區長陽一村成立的物業服務公司,人員構成均為本鄉鎮、本村村民。
聘請專業物業公司,采用市場化物業管理運作模式
這種模式采用招投標或協議方式聘請專業物業服務公司進行物業管理,符合物業管理的企業化、社會化和專業化的要求,管理專業,服務規范。目前京郊一部分農村回遷安置社區以及多數具備城市居住小區外型的“城中村”采用這種物業管理方式。
由專業的物業服務公司對回遷安置的農村社區進行管理,服務標準較高,基本能夠滿足小區居民的需要。在這種模式下,物業公司的資金來源分兩種情況,一種是由物業公司按照市場化經營的方式向社區居民收取物業費,另一種是由政府或相關部門負擔或補貼一部分。屬于第一種情況的回遷安置社區,大多會面臨物業費收繳困難的問題,例如順義區佳和宜園小區,該回遷小區通過招投標方式聘請了專業的物業服務公司對小區進行管理,采用的是完全市場化的動作模式,物業費由小區居民承擔,但目前物業費收繳率僅為10%左右,物業公司的正常運行已經難以維持,帶來了一定程度的小區管理混亂。遭遇同樣情況的還有房山區長虹小區,該小區屬于房山良鄉地區第一批回遷安置社區,聘請專業的物業服務公司對小區進行管理,物業費由小區居民承擔。該小區入住率為90%~95%,但物業費的收繳率僅為50%~60%,物業公司已連續多年虧損,經營困難。屬于第二種情況的回遷安置社區,物業公司運行資金有保障,小區管理現狀均好于第一種情況。例如順義區瀾西園小區,小區屬于順義區政府主導下的專業化物業管理回遷小區,小區由汽車城開發公司建設,由汽車城開發公司下屬的專業物業公司進行管理,物業公司的費用全部由汽車城開發公司補貼,社區居民個人不用繳納物業費。由于物業管理運行資金充足,專業化程度高,該社區環境舒適、整潔、秩序良好。類似的回遷安置小區還有大興區棗園小區,該回遷安置社區聘請的是專業的物業管理公司,該物業公司屬于國企,具備物業管理一級資質。在該公司的管理下,小區物業管理情況良好。棗園小區目前執行的是前5年不向社區居民收取物業費,物業公司經費由政府負擔。然而在調研過程中,該物業公司也表現出了對入住5年后收取物業費是否困難的擔憂。
京郊農村物業管理中面臨的問題
(一)傳統意義上的農村社區缺乏專業的管理
物業管理有廣義和狹義之分。通常我們所講的物業管理,是一種狹義范圍的物業管理,即房地產管理。廣義的物業管理是對資產、財產的管理。從定義不難看出,農村地區當然也存在物業及物業管理的問題,也即我國2003年實施的《物業管理條例》所規定的“房屋及配套的設施設備和相關場地”等城市物業范圍其實在農村也普遍存在。因此,圍繞農村房屋以其配套設施管理而進行的管理活動,與目前城市物業管理的本質具有一致性。
然而,2003年施行的《物業管理條例》雖然沒有明確規定其僅適用于城市,但從該條例的立法術語而言,該條例并不適用農村,故現行物業管理立法也僅限于城市房屋所有權人。也正因為如此,盡管農村現實生活中雖然有物業管理的實際需求,但絕大多數傳統農村社區的物業管理工作仍由村民委員會管理,服務內容也僅僅限于簡單的保潔、保安等等。不僅如此,本可以應納入物業管理范疇的這些傳統農村社區的公共資源管理,如供排水設施管理、農村道路建設和維護、農用機械的管理、農村房屋的維修和管理等,由于資源分布分散,規模不大,更是缺乏專業的管理。
(二)回遷安置小區村民觀念難以轉變
目前在京郊農村,特別是城鄉結合部地區,農村社區向城市社區的轉化中,物質條件的轉化非常迅速,有的農村地區已達到很高的水平,基本上和城市融為一體。然而,由于農民的素質及其固有的觀念難以轉變,仍給物業管理工作帶來了許多難題。農村地區回遷安置小區的村民,與現代城市不相適應的思想和習慣并沒有隨著身份的改變而改變,他們在思維方式、思想意識、生活習慣、行為方式上與城市人還有很大的差距。
很多回遷安置小區的村民難以接受繳納物業費,也經常有村民習慣于把街道和小區的道路當自己家的曬場院和后院,在上面堆雜物、曬東西、潑污水,甚至搭建曬衣架,嚴重影響了社區形象和他人通行。在有的社區,部分村民甚至把由政府投資建設,本是公共設施的花壇、草地當作自家的自留地,改種水果、蔬菜,帶來了很多農村社區環境管理方面的問題。
(三)回遷安置小區居民容易結成團伙,發生物業管理糾紛后不易應對
大多數回遷安置小區的居民即原村民,“上樓”后閑居在家,部分小區的閑置人員多達70%。這部分人如果沒有穩定的收入來源,只靠拆遷時得到的拆遷款維持生活的話,會帶來很大的社會安全隱患。不僅如此,由于這部分人相互之間熟識,當發生物業管理方面的問題時,非常容易結成團伙,給物業管理工作帶來一定的難題,比如集體拒交停車費、物業費的情況在這類小區經常發生。
(四)物業管理經費來源能否有保障成為制約農村物業管理發展的瓶頸
提供專業的、高質量的物業服務,需要有充足的物業管理經費。目前農村物業管理工作中的經費問題已成為困擾京郊農村社區物業管理發展的一個重要問題。如果想對傳統意義上的農村社區進行專業化的管理,無論是引進物業服務企業進行專業化管理,還是鄉鎮或村自己成立專業的物業服務公司,在低標準收取物業費或者不收物業費的情況下,經費來源都是一個不小的問題。特別是回遷小區,目前大多數物業管理經費都由政府補貼或者是開發商承諾若干年不收費,比如房山區長陽碧桂園社區,開發商在拆遷時承諾30年不收物業費。但是政府如何補貼,開發商承諾期過后會面臨什么問題,都值得我們認真思考。特別對于那些鄉鎮或村集體經濟實力不雄厚的地區,在低標準收取物業費或者不收物業費的情況下,如何維系農村物業管理工作的經費來源更是一個關鍵問題。因此,物業管理經費來源能否有保障已經成為制約農村物業管理發展的瓶頸。
京郊農村物業管理經驗及啟示
(一)建立推進農村物業管理發展的長效機制
京郊農村社區無論在規劃建設、設施配套,還是在服務需求方面,都與城市社區有很大差別。農村物業管理工作開展較好的農村社區,其物業管理工作均得到政府相關職能部門的高度重視,政府均成立相關職能部門,從農村社區的規劃建設、設施配套以及管理方案等方面指導農村社區物業管理工作的健康有序開展。此外,物業管理工作開展較好的農村社區,物業管理經費均有保障。
因此,為了保障農村物業管理工作更好地開展,必須進一步建立推進農村社區物業管理發展的長效機制,包括法規保障機制、統籌規劃機制和經費保障機制。考慮到農村物業管理的特殊性,應該出臺不同于城市社區物業管理的相應管理法規,結合北京市新農村建設工作,明確農村社區物業服務事項與質量規范等,規范和引導京郊農村物業管理的有序進行。與此同時,各區縣應結合轄區內農村社區的實際情況,統籌規劃新農村建設相關工作,由政府職能部門負責并制訂農村物業管理工作的具體指導意見。在農村物業管理經費來源方面,應明確除個人繳納、集體經濟收入代付外,部分地區應由政府或項目實施單位給予適當補貼,或建立農村物業管理專項資金在一定期限內給予適當補助。
(二)合理規劃農村社區,做好配套設施建設
農村社區的建設必須做好規劃。隨著北京地區新農村建設步伐的加快,京郊農村地區基本上都已經有了明確的總體規劃,但是從物業管理的角度來看,還必須根據農村新型社區以及傳統農民聚居點的不同特點進行更為詳細的規劃。在設施配置上,除設計建設教育、文體、醫療、物業服務用房、社區管理用房等配套設施外,還應在農民集中居住區配置一定比例的集體經濟組織經營用房。在具備條件的部分農村新型社區,還應該結合實際合理規劃農民的生產用房。通過這些措施,可以增加集體經濟收入,從根本上解決物業管理經費問題。
在這方面,北京一些較早完成拆遷安置工作的農村地區的一些經驗值得我們借鑒,如朝陽區常營地區、昌平區東鎮地區等。在回遷安置中,這些地區基本打破了各村原有的范圍,形成了類似于城市的大型社區,全面實行城市社區管理,社區配套設施齊全。這些地區在規劃中考慮了集體經濟的發展,合理規劃社區配套商業及經營設施,增強了集體資產盈利能力,在保證農民收入的同時也能夠負擔社區物業管理的相關費用支出,從根本上解決了農村物業管理的經費問題。社區配套商業及經營設施也能夠提供一些就業崗位,可以解決一部分農民的就業問題。
(三)創新多種管理模式,居民自愿選擇
目前,不同的京郊農村社區,由于地域、經濟、人文等特點不同,采取的物業管理模式也不盡相同。農村物業管理工作開展順利的農村社區,社區居民對其物業管理模式的認可度達到90%。這也說明,農村物業管理模式必須是社區居民認可的模式,才能保證物業管理工作的順利開展。因此,農村物業管理模式的選擇,沒有必要“一刀切”,應該在充分尊重農村社區居民意愿的前提下,由鄉鎮人民政府組織社區居民自行選擇。在這一過程中,政府相關職能部門可以依法協助選聘符合條件的物業服務企業或其他管理人實施專業化物業管理或加強對農村集體經濟組織、農民個人組建物業服務機構的指導和培訓,包括對村負責人和相關工作人員的物業管理法規政策和業務技能培訓。
(四)引導和培養農民樹立物業管理意識
無論是傳統村落的分散居住,還是新建社區的集中居住,隨著新型農村社區的建立和發展,農民的生活方式發生了巨大的變化,必須經歷一個逐步適應、逐步樹立物業管理意識的過程。在這一過程中,相關部門必須不斷加強宣傳工作,強化對農民生產生活方式改變后物業管理意識的引導和培養,讓農民順利實現從只需管好自己家的事到需要支付一定物業服務費來實現社區共同管理的過渡。
在推進農村物業管理過程中,京郊一些地區開展了許多有針對性的工作來引導和培養農民樹立物業管理意識。很多鄉鎮、村(居)委會成立宣傳小組,深入到農村社區,宣傳物業管理相關法規政策,印制了包含物業管理知識、物業使用維護知識、衛生知識、文明習慣等內容的宣傳手冊分發到社區居民手中,有的地區還印制了大量的宣傳海報,張貼在社區。這些工作都取得了很好的成效。很多地區農民的意識已經開始轉變,為農村物業管理工作的推動提供了強有力的群眾基礎。
通常核電DCS供貨范圍如圖1所示:核電廠單臺機組有200多個工藝和電氣系統由DCS進行監控,根據各工藝和電氣系統的現場需求,分批實施其儀控系統的設計和到貨安排,為此,將全廠工藝和電氣系統分為三個大批(LOT1+LOT2+LOT3):LOT1:主要包含全廠電氣系統和BOP系統,是電站最早要投用的系統;LOT2:主要包括核島系統(NSSS+BNI)和控制室系統,含全部的安全級功能;LOT3:主要包括常規島系統(T/G+BCI)以及三廢處理系統。針對每一批次DCS設備,其實施流程如圖2所示:根據核電廠工藝特點、核電DCS供貨范圍及實施流程,核電DCS主要特點概括如下:
(1)整個核電站包括核島、常規島、BOP三大部分,其設計通常需要分包給多家設計單位才能完成,設計單位間分工交叉,存在眾多接口。
(2)以二代加改進型電站為例,全廠近300個系統中70%以上的系統均直接由DCS進行控制或監視,涉及面大,涉及范圍廣。
(3)核電DCS控制功能分為安全級DCS控制、安全相關級DCS控制和非安全級DCS控制。在實現方式上,為防止軟件共模故障,安全級DCS控制功能和非安全級DCS控制功能通常由至少兩個平臺才能實現,安全相關級DCS控制功能根據平臺情況或在安全級控制平臺實現,或在非安全級控制平臺實現,平臺間接口復雜。
(4)核電DCS還遠沒有達到標準化的程度,從而導致不同核電站之間相互拷貝的可能性不大。
(5)因涉及核安全要求,DCS技術成熟度和可靠性要求高,如安全級設備鑒定,安全級軟件的V&V等,必須滿足各種核安全法規、標準和核電技術導則的要求。安全級DCS在應用前必須取得由獨立的第三方完成的相關安全級的驗證、鑒定。
(6)核電站DCS由于其固有安全特性,設計、制造、系統集成驗證工期長,而電站工藝系統調試前要求DCS具備可用條件以用于工藝系統調試、驗證工作,從而導致DCS必須在絕大部分的工藝系統設計固化前開始設計、采購、制造工作。
(7)基于安全第一、質量第一的總體原則,核電DCS通常要求在工廠必須完成全面的功能測試、性能測試(FT),并經過業主出廠驗收(FAT)和核安全局監管部門的監查后才能發貨至現場。
(8)DCS在出廠前雖經嚴格的測試,但出于種種原因,DCS在現場進行修改不可避免。正是由于核電DCS存在上述特點,對于DCS買方(或為工程公司、或為最終業主)而言都必須配備相當數量的DCS項目管理人員,對DCS項目進行全過程管理。
核電DCS項目實施過程及項目管理主要工作
根據圖2DCS實施流程可知,DCS項目實施過程總體上可分為3個階段:需求提出階段、DCS工廠實現階段和DCS現場實施階段。根據不同階段的特點,下面就項目管理涉及的主要工作進行分析。
1需求提出階段
與常規DCS不同,核電DCS所需的電站需求、需求規范等通常在合同簽訂后才陸續提交給供應商。在核電DCS實施過程中,通常需要設計單位向供應商提交眾多核電站設計信息,特別是總體控制方案、工藝過程控制方案等,主要信息包括:系統需求規范書、系統邏輯圖/模擬圖、I/O清單、定值手冊、畫面、規程、報警卡等。作為DCS后續實施的源泉,電站設計人員能否及時提出清晰有效全面的設計所需信息將直接決定項目順利與否。根據前期項目執行情況,需求提出階段主要工作如圖3所示。下面就需求提出階段的主要項目管理工作進行分析。
(1)成立聯合工作組
針對核電站不同項目及DCS供應商的特點,嶺澳核電站二期、紅沿河等項目都不同程度地組織了前期聯合設計工作組(DCS項目管理團隊、設計院、供應商),統一設計院、供應商對核電站需求的認識和理解,并根據DCS供應商的設備特性對相關文件進行適應性修改,溝通總體技術方案、通用技術要求、文件提交內容、格式要求等。這一階段各方溝通的深入詳細程度將對后續設計院文件出版產生深遠影響。
(2)建立提資專項計劃
為控制、管理設計提資進度,根據工程總體進度要求,DCS項目管理團隊協調各方建立DCS設計輸入提交專項進度計劃和接口控制手冊,舉例如表1所示,并以此為基礎開展DCS項目提資的管理工作。
(3)預審查設計文件
根據接口控制手冊的進度要求,為控制、管理上游設計質量,DCS項目管理團隊在設計院提交文件之前,通常需赴設計院開展設計文件預審查工作,并對文件提交進度進行密切跟蹤,避免不按要求提交文件的情況發生。在預審查之前,需編制設計審查工作導則,并對參與審查人員進行集中培訓、突出審點。該階段文件審查工作的落實情況將直接影響文件提交的質量,對后期工廠測試、出廠驗收、現場修改的工作量產生重要影響。
(4)組織技術澄清會
前期雖有聯合工作組的澄清溝通、文件預審查等,但由于儀控設計方多、設計者多、技術要求多,正式提交的上游文件仍存在質量參差不齊的情況。針對此情況,DCS項目管理團隊組織各方進行面對面技術澄清尤為重要,對具體細節問題進行深入討論,尋求解決方案,把圖紙澄清到全部可實施為止,否則由于設計院、供應商從各自利益考慮,很可能隱瞞問題或相互推諉,使得問題久拖不決,即使多次升版文件,問題仍然存在,使得文件質量失控,最終影響整個工程進度。
(5)跟蹤提資情況
DCS項目管理團隊針對文件提交進度和質量建立長期的趨勢跟蹤表,以從微觀趨勢的變化中掌握設計進展和可能存在的問題,以便及早發現問題和及時制定解決措施。通過上述措施的落實,上游提資的質量和進度全面可控,DCS項目執行進度處于可控狀態,后續工廠測試、出廠驗收和現場的修改量將大幅減少,商務變更費用也將大幅降低。
2DCS工廠實現階段
雖然不同供應商在DCS實現方面工作安排有所差異,但總體來看,DCS工廠實現階段都包括如下主要工作,如圖4所示。其中,硬件制造相對簡單,尤其對于擁有完整儀控平臺的供貨商,其卡件生產、機柜制造都是相對比較標準的過程。機柜裝配,尤其是安全級機柜裝配,其存在復雜度高,技術要求高,耗時耗力的特點,但對于熟練的裝配工而言,其裝配過程的困難不是在裝配工作本身,而是主要體現在機柜設計、組裝、接線文件能否及時出版方面,而這取決于前面的詳細設計工作能否按進度完成。下面就初步設計、詳細設計、軟件設計、系統集成、FT&FAT過程中的主要項目管理工作分析如下:
(1)設計參與
DCS設計工作主要集中在初步設計和詳細設計階段。針對不同的供應商,其內部設計流程、設計規定均有所不同,為全面了解供應商項目實施過程及存在的關鍵問題,在項目初期均需安排人員到供應商處參與設計,同時為后續工廠測試、出廠驗收、現場修改打下基礎。如嶺澳核電站二期派多人駐歐洲參與安全級DCS初步設計和詳細設計,把控TXS的實現;派多人駐北京、南京進行的TXP的初步設計和詳細設計,針對LEVEL2設計嚴重滯后,組織專門的LEVEL2聯合工作小組推動問題解決。
(2)工廠測試參與
集成和測試工作是儀控系統生命周期中的關鍵步驟,是驗證供應商設計是否符合上游輸入和功能需求的一個關鍵環節。在項目管理過程中,需組織設計、采購、調試以及運行維修人員形成一支穩定的平臺測試隊伍,長期駐扎在平臺測試現場,全程參與DCS的平臺測試工作,對平臺測試的整個過程和進度進行控制。同時通過調試與維修人員的前期參與,其所關心的問題可及早發現、及早解決,盡可能避免后續發生大的修改。
(3)出廠驗收
出廠驗收是設備出廠前的最后一道屏障,是推動供應商發現問題、解決問題最為有力和權威的措施,是買方主導的對供應商設備進行的第一次充分、全面地質量驗證,也是合同中買方對強勢供應商最為有效的控制手段。同時,針對供應商測試不充分的部分,買方可自主編寫測試程序進行測試,保證項目出廠的質量并培養自主測試能力。實踐證明,在工廠測試和出廠驗收過程中,可發現90%以上的問題,把絕大部分問題都控制在出廠之前。隨著核安全當局監管工作的逐步深入,DCS項目管理人員參與工廠測試、組織出廠驗收顯得更加重要且必要。
3DCS現場實施階段
隨著設備逐步到火電站現場,安裝調試過程中的問題逐步凸顯。現場調試開始后,或由于設計的變化、或由于DCS與其他第三方系統間問題、或由于工廠條件不具備、或由于調試過程中發現問題等,DCS在現場進行修改不可避免。而在核電廠進行現場修改受到嚴格控制,不管DCS供應商還是調試方,均需完成一定的手續、記錄后才能進行修改,必須做到可追溯性。
為了快速有效解決安裝調試過程中發現的問題,組織落實現場修改工作,在項目現場成立DCS現場辦公室(DSO)成為項目的最優選擇,其成員包括供應商、設計院、安裝、調試各單位、部門的人員,DSO集項目管理、最高技術決策、最終方案制定和實施于一身高效地運作,以解決現場安裝和調試階段的所有DCS問題。
核電工程DCS項目管理組織建議及實踐
根據核電DCS項目的特點及實施過程中的項目管理主要工作,DCS項目管理由專業的項目管理團隊來控制從上游設計一直到下游的安裝和調試工作,保證整個項目技術、商務、進度、質量等各方面的可控,項目管理作為整個項目的核心才能滿足和超過項目干系人對項目的需求和期望。DCS項目管理團隊在項目干系人中的位置如圖5所示:為確保DCS項目管理團隊的核心地位,最大限度發揮項目管理的職能,項目管理組織建議如圖6所示:該組織中人員職責建議如下:•項目經理對DCS項目總體質量、進度、接口、商務負全責;•總部負責人全面承擔起需求提出階段相關的項目管理工作;•駐廠負責人全面承擔起DCS工廠實現階段的項目管理工作;•駐現場負責人全面承擔起的DCS現場實施階段項目管理工作;•根據任務性質,由各負責人協商后或由項目經理指派電站系統工程師、安全級DCS工程師、非安全級DCS工程師等進行相關工作,最大限度資源共享,人員合理流動。