实验室设计方案范文

前言：我们精心挑选了数篇优质实验室设计方案文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：钢铁化验；实验室建设；设计方案

中图分类号：TF08 文献标识码：A

1 化验室分类

现在的化验室分类方法比较多，笔者将按照使用分析检验的方法阐述如下。第一类是化学分析检验室，第二类是仪器分析检验室。前者的特点是仪器设备简单投资少，检验成本低，一般应用在常量组分的分析实验上，但是不能忽视的是容易造成环境污染。后者的特点是使用的分析仪器设备必须是大型的和复杂的，但是这种分析检验结果还是比价简单的，而且灵敏度高。但是这个一般使用在资金雄厚的大中型矿业企业。

2 化验室组织机构

化验室组织机构的设置对于化验室工作来说是很重要的。它在具体工作中享有独立开展业务的权利，并且在组织机构管理方面相对独立性，坚持科学公正公平的态度完成每一项工作。具体架构图如图1所示。这其中化验室各个工作人员目标分工明确，并用科学化实现高效地工作任务。

3 化验室设计方案

目前的化验室设计一般地是有建筑本身设计，化验室及设备设计两大部分组成。这两部分的组成是相辅相成的，它是集中了建筑功能和工程技术和建筑艺术的结合体。建筑设计的主要依据是有关部门对建筑任务的要求，包括了建筑面积，工程造价等。还要有城建部门同意的设计批文以及建筑单位根据有关批文向设计单位办理的手续。设计人员要根据以上设计文件，进行必要的调查研究，分析处理材料进行综合设计建筑图纸等。化验室及设备设计是要满足操作人员即化验员的实际方便操作，舒适度，面积等，还有化验用的仪器等。下面笔者以某化验室为例分别阐述这两部分的设计工作。

3.1建筑本身设计。化验室建筑本身是要满足对建筑的实际要求，一般来说要单独的建筑并采用东西侧为走廊，不同功能的房间分布在南北两侧。主要包括取样室，天平室，药品储备室，仪器室等。最主要的是对走廊的要求，单面走廊宽是1.5m，如果是双面走廊净宽就要到1.82m，走廊上面有通风管道的话应保持在2.4-3.0m。而化验室最好选在靠近炼铁车间，分布如下：在一楼设取样室，预处理室，天平室等，在二楼设更衣室，会议室，药品储备室等。

化验楼选址应该满足建筑用地，实验用地等的环境要求，其中基地要与那些易燃易爆的生产车间有段距离，保障安全性。还要远离噪声震动源，确保试验的科学性。

另外对化验室建筑模数的要求是4m，4.5m，7.2m等，化验室的进度模数取决于实验台长度和布置形式。目前通用的进深模数有6m，6.7m等。

3.2化验室及设备设计

首先是化验室内的最基本布置，包括洗涤池，通风处，带试剂架的工作台，存放仪器的橱柜灯。化验室尺寸设计。尺寸的大小主要取决于化验工作的要求，并要考虑安全性和发展的整体需要。一般来说，化验室的高度尺寸操作空间的高度不应该小于2.5m，而专用工作空间应该说在2.6-3m。

化验室必备硬件要求要有电力采用三相电。通风设施也必不可少，尤其是操作间中的加热酸溶过程必须在通风橱中进行。另外，化验室还要有下水设施。

化验室的主要设备一般分为以下几方面（表1）。

而试验台的设计布置一般有周边式，两边式等，主要有台面和台下支座构成。它的宽度为1.2-1.8m为宜，靠墙的试验台宽度0.75-0.9m，靠墙的储物架宽度0.3-0.5m。而试验台的长度一般是宽度的1.5-3倍的样子。在通道设置方面一般为1.5-2.1m。

在管线通道管线架方面要引出台面供方面使用；药品架的设置不宜很宽，要保持在能存放2个中型试剂瓶为准，宽度就是在200-300mm。另外在实验台下空间通常设有器皿柜，方便实验用品的存放。

综上所述，钢铁厂化验室的建设和设计基本要求要准确，数据一定要可靠。化验室的设计和建设笔者认为最好是有经验的公司进行前期设计策划，还要在建设之前建立一套严格地管理制度。还要做好对化验人员进行化验知识的培训，要求化验人员严格按要求操作，同时做好抽检检查制度。总之在进入科技发展的今天，一些实验室也要像安全、节能、环保、智能化方向发展，不断顺应时代需求，满足生产需要。

参考文献

第2篇

室内设计参数也是影响暖通空调能效的重要方面。由于实验室人员流动较大、温度、湿度、新风量等实验室内部条件变化范围较大，设计时忽略这些参数的实际变化也会造成暖通空调系统能耗升高。因此，不仅要考虑实验室暖通空调满负荷运转状态下的室内设计参数的极值，更要充分考虑分析室内环境参数在正态分布中的极大值，首先保证空调系统在常用状态下具备较低的能耗值。

2提高暖通空调热源及冷源系统节能性

提高暖通空调冷热源的系统节能性主要体现在冷热源的选择与实现能源的梯利用上。目前常用的冷热源系统主要有以下几类：

a.电动冷水机组供冷,锅炉供热；

b.溴化锂吸收式冷水机组供冷,锅炉供热；

c.直燃式溴化锂冷热水机组；

d.空气源热泵；

e.天然冷热源。其中，应用最多的冷热源类型是电动冷水机组供冷,锅炉供热，但这一类型能耗较高噪声也较大，属于最传统但是最不节能的一种；而天然冷热源碳排放量最低，能起到很好的降低能耗的作用，但是因技术不成熟而应用较少；综合比较，在充分考虑实验室外部环境和所在城市的最佳平衡点温度等前提下，利用空气源热泵冷热水机组能耗较低、碳排放较少、安装运行较为方便且占用有效建筑面积较小，作为实验室暖通空调的能热源较为合适。实现能源梯度利用，意味着在高级能源阶段即能耗较高的阶段，将能源的消耗而产生的功用于发电，将这一过程产生的剩余热量用于较低能耗阶段的供热制冷。这是由于两者能源品味基本完全对应。这样就可以提高冷热源系统的功效形成“一源多效”，减少了冷热源的系统能耗。此外，设计师还应该根据具体的冷热源形式，经过详尽地计算推演以及充分考虑经济指标、结合价值工程原理来为整个系统选择合理的供热供冷设计温度，实现低温供热高温供冷，达到减排的目的。

3降低送风状态点造成的运行能耗及费用

实验室暖通空调设计中，风量平衡是需要重点考虑的一项。因为风量是否平衡决定了实验室空气环境是否安全。送风量、排风量、回风量、压力风量和新风量共同影响了风量平衡。实验室洁净室的送风量与排风量要维持适宜的余风量，这部分风量差使得洁净室风量具备了合理的压差。但实时监测中发现，送风量和排风量受其他因素的影响，很难按设计情况完美的达到风量平衡，这就需要在设计师充分考虑合理的送风状态点，同时考虑送风温差大和较小的房间，利用自动控制系统尽量保持合理而稳定的压差。此外，有的项目单位在较高安全等级的实验室中进行安全等级较低的实验，一方面会在初期投资上造成巨大浪费，而且高安全等级的实验室在暖通空调运行时由于需要控制送风点，就会使用如二次电加热设备等。解决这类问题就需要设计师深入考虑、确定合适的送风点，在实验室暖通空调设计时与项目单位确定好实验室安全等级、避免采用二次电加热,同时选用合理的风阀和控制系统，将送风口和回风口设计在适当位置，避免产生剧烈变化的室内压差和各房间之间产生混乱的空气流向。4利用数据库和模拟手段“预演”设备运行随着信息技术的发展，利用信息技术手段可以有效避免传统人工计算、绘图带来的误差，提高设计水平和效率，从根本上解决设计缺陷造成的设备运转不良、能耗较高等问题。目前，除了使用Auto-CAD进行图纸制作以及基于AutoCAD进行二次开发的设计技巧这些初级的信息技术，还有SQLsever2000数据库、基于MagiCAD的BIM技术、EasyHVAC软件、DeST软件等手段可以用于进行暖通空调设计。这些信息技术手段可以实现多变量处理，将二维设计转变为三维设计，使设计师可以充分考虑影响暖通空调系统能耗的各类变量，在设计之初就充分考虑到设计方案的节能减排效果。另外，利用软件模拟和仿真模型的建立可以更加直观立体的测试设计方案的运行效果，科学地测定水系统供回水等各类参数在运行时的变化情况，充分模拟内外部环境变化对空调系统能效的影响，及时监测在冷负荷、新风量、最优送风点等条件发生变化时PID控制器的控制效果。这样就可以极大程度的避免因设计原因造成的二次施工而带来的经济损失和能源损耗。

4.结束语

第3篇

某一开放性化学实验课题有多种实验设计方案，一般在物质的制备、检验、分离、除杂的实验中出现较多。它能全面综合考查学生的化学知识、实验技能、思维和表达能力。中考中，属于较难题目。考试中应注意以下几点：

一、实验设计必需遵循科学性

实验设计的对象为制取物质或进行物质性质的实验，首先了解实验的原理，这就是设计必需遵循的科学性。

二、实验设计必需注意可行性

实验的设计必需考虑仪器的性能，所用材料的资源丰富，价廉易得，这就是实验的可行性。

三、实验设计的安全性

（1）点燃可燃气体（如H2、O2、CH4）或用CO、H2还原CuO、Fe2O3之前，要验纯，以防爆炸事故的发生。

（2）进行有毒气体（如CO、SO2、NO2）实验时，应在通风的环境中进行实验，并注意尾气的处理。CO要燃烧掉，SO2和NO2用碱溶液吸收，避免中毒。

（3）用加热法制取并用排水法收集气体时，要注意熄灭酒精灯与从水槽中移出导管的顺序，避免水的倒流使试管炸裂。

例2．（09年南昌中考题）在整理化学实验室时，发现一瓶失去标签的白色粉未，可能是碳酸钠，也可能是氢氧化钙。白色粉未是哪种物质呢？请你提出猜想，并设计实验进行探究。

解析：用NaCO3和Ca（OH）2在性质上的不同，设计实验方案，推测实验现象和结论。解题关键是找到和两种物质混合现象不同的同一试剂。

答案：

第4篇

本文中笔者试图从实验的目的出发，用不同的实验原理，研究不同实验方案设计的思路，期望对老师的教学和学生的学习有所帮助。化学实验方案设计的思路：抓住实验的目的分析相关物质的性质异同点确定实验原理（相关反应）选择实验的仪器和用品连接装置确定实验步骤易出的问题。下面以设计实验求Wg NaHCO3和Na2CO3固体混合物中Na2CO3的质量分数为例，设计不同的实验方案，以达到考查不同知识点的目的。

【例题】设计实验求Wg NaHCO3和Na2CO3固体混合物中Na2CO3的质量分数。

一、基本知识储备――总结Na2CO3和NaHCO3的性质对比

二、实验方案的设计

方案一：（运用NaHCO3具备而Na2CO3不具备的性质）

1.原理：利用NaHCO3的性质，即加热法。

2.方程式：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

3.需测量的数据为：加热后固体的质量。

4.实验装置如图一（或用试管加热）。

5.实验步骤：

（1）首先称坩埚的质量；

（2）将Wg试样放入坩埚中；

（3）加热至无水蒸气逸出时停止加热，冷却，称量；再加热，冷却，称量至连续两次的质量相差小于0.1g为止；

（4）计算。

方案二：（运用Na2CO3具备而NaHCO3不具备的性质）

1.原理利用Na2CO3的性质，即沉淀法。

2.反应方程式：Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl

3.需测量的数据为：生成沉淀的质量。

4.实验步骤：

（1）溶解 （2）加过量的氯化钙溶液 （3）过滤 （4）洗涤 （5）干燥 （6）称量 （7）计算

5.可设计如下问题。

（1）用到玻璃棒的步骤和作用分别是

（2）步骤（2）中如何证明所加氯化钙溶液是过量的？

（3）步骤中如何洗涤沉淀？

如何证明已洗涤干净？

答案：（1）步骤（1）中玻璃棒的作用是搅拌，加速溶解；步骤（3）（4）中玻璃棒的作用为引流。

（2）取（2）中上层清液于洁净试管中，滴加氯化钙溶液，若无浑浊则证明氯化钙溶液已过量。

（3）沿玻璃棒向漏斗内注入蒸馏水至浸没沉淀，让液体自然流下，重复2～3次。取最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加硝酸银溶液，若无浑浊则证明已干净。

方案三：（利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性质）方法为生成并测量气体的体积法

1.原理即主要方程式为：

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2

2.需测量的数据为生成CO2气体的体积。

3.实验装置如图二。

方案四：（利用Na2CO3和NaHCO3共同具有的性质）方法为生成并测量气体的质量法

1.原理即主要方程式为：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2

H2SO4+2NaHCO3=Na2SO4+2H2O+2CO2

2.需测量的数据为：生成气体的质量

3.实验装置如图三

4.实验步骤：

（1）连接好装置，检查装置的气密性，加入药品；

（2）称量装置D的质量；

（3）在左口a通空气一段时间后，停止通入；

（4）打开装置B上分液漏斗的活塞，让试样完全反应；

（5）再在导管口a通空气一段时间；

（6）称量装置D的质量，两次质量增重即是生成气体CO2的质量；

（7）计算。

5.可设计出如下问题。

（1）装置A的作用是

（2）装置C的作用是

（3）装置E的作用是

答案：（1）通入空气，赶走装置BC中的CO2。

（2）除去水蒸气。

（3）防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D。

第5篇

[关键词]数据资源；共享平台；设计方案

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.02.246

1 引 言

经管实验中心有管理类、会计类、经济类专业实训软件和电子资源供学生和老师使用学习。随着课程数量增加，专业知识难度加大，中心的资源也逐渐丰富。资源涵盖了商科领域各类软件数据以及电子资源，涉及专业课程、考研、留学等方面。实训软件以及电子资源种类繁多容易导致学生们难以迅速检索，无法高效利用等问题，甚至有些资料对学生帮助很大但是并不为人所知。数据资源共享平台的建立可以对各类软件进行分类管理，方便学生查找并利用，使得不同专业不同目标的学生可以通过平台进行学习与实践。

2 可行性分析

2.1 经济可行性分析

经济可行性分析中最重要的内容之一就是成本――效益分析。数据资源共享平台的设计与实现项目要在经济方面评价其是否合理，需要对系统设计与开发的花费与收益进行权衡比较。对于该系统的设计与实现中最主要的成本就是平台的创建与维护，因此不需要投入大量的经费。

2.2 技术可行性分析

现有技术完全可以实现平台开发与维护，利用现行技术完全可以在规定期限内完成开发工作。困难是需要短期内完成相关技术自学与应用。

2.3 操作可行性分析

操作可行性主要是指后台管理者的适应性，因此界面设计时要充分考虑管理人员的习惯，使得操作简单方便。例如：数据录入迅速、规范、可靠；统计准确，制表灵活，适应力强，容易扩充等。具有实用性、灵活性、开放性、可视性等特点。此外，操作可行性还应考虑用户使用的舒适性。例如：界面布局设计合理，查询系统方便快捷，软件资源丰富等。

通过以上经济、技术、操作可行性分析可以看出，本数据资源共享平台开发合理，从多角度考虑都是可行的。通过运行此平台，能够使实验中心的数据资源合理化分类，便捷化查找，提高学生们的学习效率。

3 平台设计

数据资源共享平台是为学生提供软件资源和其他数据资源的重要手段，目的是提升学生的专业知识和实践技能。共享平台可以将繁杂的软件进行系统的分类，提高数据资源的利用率，从而增大多方面效益。该数据资源共享平台总体上分为三大模块：学生实践平台、教师管理平台以及综合数据服务平台。教师们可以将教学用数据资源上传到共享平台上，后台管理人员对不同软件资源进行分类管理，学生们可以在平台上下载相应的软件数据与电子资源进行学习与实践。

3.1 系统功能

为了加强对数据资源共享平台的管理，可以分为5个模块：新闻公告、软件资源、影音资源、资源下载、常用链接。学生可以根据不同的需求选择不同模块的资源进行在线访问或下载。平台具有分类汇总的功能，方便学生查找；并且可以免费下载多种网络资源。平台首页可参考图1设计实现。

3.2 系统模块设计

该数据资源共享平台分为两大模块：应用模块与管理模块。

应用模块是为整个用户提供服务的各个模块的总和，包括用户登录、在线考试、信息浏览、用户留言、修改密码、信息查询等功能。用户登录是进入系统的入口，登录时要经过身份验证，只有在校生、教师、后台管理员可以登录。通过账号和密码验证之后，根据身份的不同，用户会访问不同的页面，使用系统提供与其身份相应的各项功能，其他用户只能浏览公开的信息。在线考试模块面向对象主要是学生用户，指导教把考试题库或者相应的测评软件上传到共享平台，要求学生在规定时间内做完规定项目。系统会自动评分并统计成绩。在用户留言模块中，学生以及指导教师针对整个系统平台提出意见与建议，可以通过留言或者私信的形式告知后台管理者。学生还可以随时针对其所学课程以及专业相关只是向其指导教师留言。从而实现学生、教师以及后台管理人员三方面的交流。此外，该共享平台还包括修改密码、信息查询等功能，方便广大在校师生使用。

系统管理模块用来协助后台人员实现对整个平台的管理，其中包括对系统的维护、测评监控、新闻管理、留言管理、用户管理、系统初始化、系统数据库备份等。后台人员可以测评指标体系的动态维护，管理在线测评的开始以及结束时间。此外，还需要定期查看系统进展情况，处理异常测评、留言等信息，同时通知有关部门。

4 技术路线

实验中心数据资源共享平台在上述可行性分析、功能模块设计方案的基础上，结合实时更新、自动分类、高效管理的目标，以及当下的主流技术，形成了如图2所示的技术路线图。

4.1 浏览器/服务器模式（Browers/Server）

B/S结构是Web兴起后的一种网络结构模式，Web浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器，服务器安装SQL Server、Oracle、MYSQL等数据库。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。

4.2 PHP技术

PHP（中文名：“超文本预处理器”）是一种通用开源脚本语言。语法吸收了C语言、Java和Perl的特点，利于学习，使用广泛，主要适用于Web开发领域。PHP 独特的语法混合了C、Java、Perl以及PHP自创的语法。它可以比CGI或者Perl更快速地执行动态网页。用PHP做出的动态页面与其他的编程语言相比，PHP是将程序嵌入到HTML（标准通用标记语言下的一个应用）文档中去执行，执行效率比完全生成HTML标记的CGI要高许多；PHP还可以执行编译后代码，编译可以达到加密和优化代码运行，使代码运行更快。

4.3 数据库共享技术

数据库共享技术体现在教师授课以及学生专业学习等方面。任课老师可以把课程中所需要的软件或者电子资源发到共享平台上，学生们可以在任何电子设备上下载并使用。

4.4 数据库挖掘与智能决策

通过数据库系统，后台管理人员可以统计软件数据与电子资源的利用率。通过挖掘用户登录数据、软件使用情况、数据下载记录和用户留言等数据，不仅为数据平台的有效用途提供了有力的数据支撑，还可为任课老师、学生、管理人员提供决策依据，为中心发展服务、为实践教学发展服务、为学生培养服务。

5 结 论

数据资源共享平台的建立可以解决软件数据以及电子资源种类繁多、利用率低的问题。通过平台的设计与实现，可以提高学院实践课程任课老师的工作效率，便于管理人员统一管理和维护。通过可行性分析、平台功能模块设计、技术路线的论述，表明资源共享平台的建立是可行的、有意义的。

参考文献：

[1]刘军民.软件项目开发实训系统的设计与实现[D].大连：大连理工大学，2009.

第6篇

一、非常规实验的内涵和价值

《高中物理课程标准》指出，“实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源”。有研究者（张伟，2005）从资源开发和利用的角度将物理实验分为两大类：非常规物理实验和常规物理实验。“非常规”物理实验，主要就是指利用学生熟悉的生活易得物品、废旧材料、器具、人体或人体局部以及儿童玩具等开发进行的一类体现自创性、体验性、趣味性、简易性、生活化的物理实验教学活动[2]。

人们在教学实践中早就发现，与使用“厂家生产的专门器材”做的实验相比，开发“非常规”物理实验对于实现物理课程标准提出的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维课程目标具有独特的作用，是常规实验所无法取代的，因而是一种有待深入开发的重要物理课程资源。其深层教育价值主要体现在以下三个方面：

对教师而言，热衷于实验研究，致力于实验开发，会极大地提高教师自身的教学水平和教研水平。尤其在非常规实验的开发中，教师将发现，自己需要不断地学习和提升自我的理论素养，特别是学习新技术、新材料、新发明的有关知识。在提升自我素质的同时，也将使更多的学生体会到物理学习的乐趣、意义和价值，为学生的创新意识和创新能力的培养，起到很好的引领和示范作用。

对学生而言，非常规实验具有取材的熟悉性、结构的形象性、操作的简单性、现象的直观性等特点。利用这些特点，一方面，学生可以通过熟悉的生活用品所发生的物理现象去探索物理本质，这将会大大拉近学生与物理的距离，也更好地体现了“从生活走向物理，从物理走向生活”的新课程理念；另一方面，非常规实验由于其取材的便利性和制作的简单性，可以使实验器材在数量上得以保证，这就可以使更多的学生能够参与到实验方案的制定、实验器具的制作和实验过程的操作体验中去。在此过程中，学生的主体地位得以突出，学习兴趣得以激发，探究的主动性和积极性将大大提升。这样做不仅更有利于促进学生手脑并用、发展学生实践能力和创新能力，同时这也是对学生进行科学方法教育的很好平台和途径。因此，英、美等发达国家，十分重视这类实验的开发与应用。在我国，虽然这类物理实验在中学物理教材中早有体现，在物理教学中早有运用，对其教学功能也有一些专题研究，但仍没有引起物理教育领域的普遍重视，既缺乏深入的理论探讨，更缺乏系统有效的实践探索[3]。

非常规实验的开发对中学物理实验教学的有效开展，具有非常重要的理论意义和实践价值。不仅可以解决经济欠发达的农村乡镇中学实验器材不足的困难，为实现教育的公平性奠定资源基础；同时，也可以为农村中学实验装备政策提供有益的宏观政策参考和有效的具体方案支持。

这里需要强调的是，“非常规”物理实验并不是“非科学”和“无目的”，恰恰相反，它追求科学本质、崇尚科学精神，注意培养学生科学素质，追求丰富的教育内涵和全维课程目标的达成。

二、信息交合法简介

非常规物理实验的开发是一种创造性的活动，所以实验的开发必须以创造学理论为指导。据有关研究资料显示，现已有数百种创造技法。学习这些创造技法，将会大大开阔我们的视野和实验开发的思路。其中信息交合法就是大家公认的在各领域中应用非常广泛的一种创造技法。

信息交合法是华夏研究院思维技能研究所所长许国泰副教授于1983年首创的一种在信息交合中进行创新的思维方法。简言之，就是把物体的总体信息按照其特征和该物体与人类实践活动相关的用途分解成若干个要素，并把这两种信息要素分别设为信息标的X轴与Y轴，两轴垂直相交，构成“信息反应场”，每个轴上各点的信息可以依次与另一轴上的信息交合，从而产生新的信息。

信息交合法有两个基本论点：一是不同信息的交合可产生新信息；二是不同联系的交合可产生新联系。依据这一原理，人们在掌握一定信息的基础上，通过交合与联系可以获得新的信息，提出新的创造设想。比如，独轮自行车本来与碟、碗、勺等日常生活物品没有必然联系，但杂技演员将它们交合在一起，就构成了精彩的杂技节目。同样，生活中的各种物品表面上本来也是互不相干的信息，但通过一个实验主题，我们就可以把它们巧妙地联系在一起，为物理教学服务。

三、基于信息交合的非常规物理实验的设计思路

任何一项新实验的开发，总要针对某一具体问题。非常规实验开发的问题来源主要包括以下三个方面[4]：（1）来自物理教学：为引出某一概念或规律，为突出教学重点，突破教学难点等，均可考虑设计一个新的实验；（2）来自于生活用品或材料：生活中的大量物品，大到冰箱、彩电、录像机，小到一枚硬币、纸杯、铅笔、尺子和橡皮等，都具有物理实验开发和利用的价值；（3）来自于其它学科：即借助其它学科的原理、方法、设备、装置等为物理教学服务。如医学上打吊针的装置就是一件很好的物理仪器，它里面的水总能保持匀速下滴而不受水面高度变化的影响。

【案例1】“来自物理教学”的非常规实验设计思路

下面我们将任选一个实验主题“压强”进行非常规实验的设计尝试，具体说明基于信息交合法的非常规实验设计思路：其设计依据也包括三个方面：首先，教学目标的设定；其次，教学内容的特点；第三，还要考虑学校拥有的实验条件和当地生活环境资源的可利用情况。具体设计程序如图所示[5]。

图1 “非常规”实验方案设计的一般程序

第一步，确定中心，即确定实验的主题和实验目标，也就是零坐标的设定——突破压强教学的重点与难点，即通过实验探究，帮助学生形成压强的概念，理解压强公式，并知道如何根据需要增大或减小压强。

第二步，划坐标线，即围绕实验主题，确定坐标的横轴和纵轴——分别为实验材料和影响压强大小变化的两个因素，即受力面积S和压力F。

第三步：注标点，在信息标上注明有关信息点。这是应用信息交合法的最关键的环节。根据控制变量法的原则，围绕控制物体“受力面积和压力”两个变量来考察“压力的作用效果”来进行实验材料的选择。根据本课题要求，我们把实验设计重点确定为寻找生活中具有“同一物体各端面积不同”结构特点的物品或器具上。为此，我们首先把实验材料分为文具、服饰（包括鞋）、日常用品、常见工具、人体结构（或肤觉的利用）以及其它类别；然后通过发散思维，尽可能多地列举出身边环境中方便获取的每一类可供利用的资源。

本课题中，基本符合要求的实验材料有：（1）文具类：一头削尖的铅笔、中性笔或笔芯、文具盒、笔筒、长方形橡皮、墨水瓶、书籍等；（2）服饰类（包括鞋）：冰鞋、旱冰鞋、高跟鞋与平底鞋等；（3）日常用品：板凳、桌子、椅子、肥皂、图钉、勺子、杯子、筷子、两端粗细不均的各类瓶子等；（4）常见工具：钉子、刀具、螺丝刀、锥子、斧头、铲子等；（5）人体结构（或肤觉的利用）：脚与膝盖、指肚与指甲、手指与手掌、站立与趴下等；（6）其它类：砖块、硬纸盒等，或者还可以利用木材、泡沫板等材料自制一些具有“同一物体各端面积不同”结构特点的物品。同时，为了突出压力作用效果，便于学生观察和体验，加深学生对“压强”概念的理解，我们还需要选择以下实验材料对实验效果进行放大：如细沙、海绵、泡沫板、橡皮泥等，如图2所示。

图2 “压强”概念实验设计思路

第四步：相交合，确定实验的设计方案。即以一标线上的信息为母本，以另一标线上的信息为父本，相交和后可产生新信息；接着对这些信息进行可行性分析和评估，筛选出有价值的创造设想。比如横坐标上的信息“受力面积”与纵坐标上的信息“文具”相结合设计实验：根据一头削尖的铅笔、中性笔或笔芯、文具盒、笔筒、长方形橡皮、墨水瓶等文具都具有“一端粗一端细或两端面积不同”的结构特征，可设计如下学生实验：让学生把铅笔（或中性笔）夹在两手的食指之间，稍稍用力，体验两手指的不同感觉：与铅笔尖端接触的手指会感觉痛，同时会看到指肚凹进，而与笔端接触的手指仅有挤压感。通过这种短暂的体验就可以使学生充分理解：为什么在压力相等的情况下，受力面积越小，压力的作用效果就越明显——即压强的值也就越大。

【案例2】“来自生活物品或材料”的非常规实验设计思路

我们选择生活常见物品——饮料瓶作为实验材料，说明实验开发思路。根据信息交合法的设计原则，我们首先要把饮料瓶的各种物理特性一一列举出来，如形状规则，上端呈圆锥漏斗形，下端多呈圆柱形、空心、底面向内凹成碗状；质地柔软、皮薄易裁剪和加工；可用瓶盖密封；导热性良好，遇热易变形；导电性差，绝缘性好；相同的饮料瓶具有相同的物理性质等等；其次，列举中学物理教学中有关的实验研究课题，进行发散思维和集中思维。如探究凸透镜成像规律、压强与受力面积的关系、滑动摩擦与滚动摩擦、物体的浮沉条件、声音的产生与传播、热传导现象、静电现象、惯性等等。第三，以饮料瓶的各种特性为信息标的X轴，以相关的物理实验课题为信息标的Y轴，两轴垂直相交，即构成“信息反应场”。最后，我们让每个轴上各点的信息依次与另一轴上的信息交合，研究可以产生哪些新的、有价值的信息，并设计实验方案。具体如下：

选择饮料瓶的形状特性，与信息标Y轴上的信息相结合，可以产生的实验研究课题有：进行滑动摩擦力与滚动摩擦力大小的比较研究；利用饮料瓶两端面积不同的特点，在瓶中装入一定量的的沙子后，研究压强的大小与受力面积的关系；如果装入的是不同量的水，则可以探究声音的音调。具体做法是：在几个饮料瓶中盛入不同深度的水，将瓶口移至嘴边吹气，可以听到不同音调的声音产生。空气柱越短的，音调越高，反之，空气柱越长，音调越低。

选择饮料瓶在拧紧瓶盖之后具有很好的密封性的特点，自制“浮沉子”实验装置，用以研究物体的“浮沉条件”；可以演示气体液化现象：拧开瓶盖，滴入几点乙醚，拧紧瓶盖后，稍待一会，蒸发，乙醚液体不见了。当用手挤压瓶体时，乙醚液体重新出现在瓶壁上。这表明压缩气体体积，气体被液化。

选择饮料瓶质地柔软、易裁剪的特性，可设计如下实验装置：第一，用烧热的针尖在一个大饮料瓶底端烫一个小孔，并用胶带暂时封住，在将瓶中装满水，用来研究液体压强和深度的关系；第二，将饮料瓶的瓶底剪掉，用气球的胶膜包住并绷紧，在用细线固定。可以用来演示液体对容器底部和侧壁压强的变化；第三，用大饮料瓶与玻璃管和橡胶塞配合，可以制作一个溢水杯，验证阿基米德原理等等。

选择饮料瓶透明、易密封的特性，可以演示光的直射、反射、折射现象。具体做法是：找一个比较大的饮料瓶，在其中充满香烟（或是卫生香）的烟雾，拧紧瓶盖，就制成了一个简单的光路显示器。用激光笔从瓶底照向瓶口，能清晰地显示光在同一种物质中沿直线传播。若将瓶底放在平面镜上，用激光笔从侧面向瓶底的平面镜照射时，会清晰地观察到入射光线和反射光线，给学生留下深刻的反射现象的表象。若一半是盛有未澄清的石灰水，一半是烟雾时，从侧面向石灰水面照射时，会清晰地观察到光的入射光线和折射光线。

此外，选择饮料瓶皮薄、易导热的特性，可以研究热传导现象；选择相同的饮料瓶具有相同的物理性质这一特点，可以充当等量重物；选择饮料瓶异变形的特点可以演示力的作用效果与力的三要素；可以验证大气压强的存在等等。

综上所述，借助信息交合法，将会大大开拓我们非常规实验的开发思路，突破思维定势，使实验的设计不再是件令人生畏、遥不可及的事情。普通人只要掌握了一定的创造技法，在思考问题时学会有意识地利用这些技法，就一定可以开发出更多的非常规物理实验。

参考文献

[1] 张伟，郭玉英.非常规物理实验：有待深入开发的重要物理课程资源.物理教师，2005（9）.

[2] 张伟等.论“非常规”物理实验的教学地位.课程.教材.教法，2007（12）.

[3] 张伟等.论高师物理师范生“非常规”物理实验教学能力的培养.教师教育研究，2007（5）.

第7篇

摘 要：沥青稳定碎石混合料由于可以解决传统半刚性基层容易形成干缩裂缝和温缩裂缝等问题，已成为研究热点之一。针对柔性基层的材料性能特点，本文将重点研究不同组成设计方案的钢渣稳定碎石沥青混合料的低温抗裂性能。实验结果发现钢渣稳定碎石沥青混合料弯拉应变能力较石灰石混合料更强，因而拥有良好的低温抗裂性能。

关键词：钢渣；沥青稳定碎石混合料；低温抗裂性能

中图分类号：U416 文献标识码：A

1 概述

至2010年底，我国沥青混凝土的路面约为48.89万公里，比上年末增加了4.78万公里。沥青混凝土路面对天然集料的大量需求，使得优质的天然集料已处于供不应求的情况。而且，优质的天然集料属于不可再生资源，开采及生产过程中会对生态环境造成不可避免的破坏。随着我国建设“资源节约型，环境友好型”社会的方针逐步贯彻，势必将逐渐减少天然石料的开采，保护现有环境。以钢渣代替天然石料作为沥青混凝土用集料，是解决天然石料短缺的有效途径。目前在钢渣在道路工程无害化利用成套技术研究领域中，钢渣稳定碎石沥青混合料是一项重要的攻关项目。

另外，随着我国经济的发展，对交通运输的要求日益提高，对交通量的要求也是水涨船高，这对高速公路本身亦是一种严峻的考验。我国现有的沥青混凝土路面基本上均以半刚性材料为基层。这是由于我国道路沥青资源的匮乏，基于“强基薄面”思想，大面积采用了半刚性基层结构。但是，随着我国交通事业的发展，交通荷载的不断增长，半刚性基层路面逐渐显现出一些不足之处。半刚性基层结构的缺点之一是其温敏特性较高，容易形成温缩裂缝，进而使沥青面层出现严重的反射裂缝。而沥青稳定碎石基层（Asphalt Treated Base、ATB）通常认为具有较高的抗剪强度、较高的抗弯拉强度和较好的耐疲劳性能。美国沥青协会在路面设计规范中加上了沥青稳定基层，认为沥青稳定基层能有效的解决车辙、疲劳开裂等早期损害，让各层路面之间的受力能够更为协调。哈尔滨大学对沥青稳定基层的结构和力学特性做了深入研究。交通部公路科学研究所与其他单位合作，在数条高速公路上铺筑了沥青稳定碎石的试验段。

作为一种新型道路柔性基层材料，钢渣稳定碎石沥青混合料拥有无可比拟的优点。但目前对其性能研究还比较匮乏。针对柔性基层的材料的性能特点，本文将重点研究不同组成设计方案的钢渣稳定碎石沥青混合料的低温抗裂性能。希望通过本文的研究结果，对其进一步应用有一定的指导作用。

2 原材料及试验方法

2.1原材料

本次试验采用的钢渣为武钢冶金渣分公司出产的转炉钢渣，在自然条件下陈化半年后作为集料使用。石灰岩为内蒙古产石灰岩，在道路工程得到广泛使用。

沥青为湖北国通道诚生产的A级70#重交通石油沥青，针入度为71（0.1mm），软化点为47℃，延度大于100cm。另外，本实验所用矿粉是内蒙古产石灰岩矿粉，其表观相对密度为2.689，粒度分布结果符合我国公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）的相关要求。

2.2.组成设计

钢渣稳定碎石沥青混合料的组成采取钢渣与石灰石共同。通过调整各组成比例，最终得到如下的三种组成设计方案，实验确定最佳油石比为4.5%：

（1）全部集料使用钢渣，记为混合料1#。

（2）（0-5mm）钢渣细集料使用石灰岩代替，其余使用钢渣，记为混合料2#。

（3）最小的两档（0-5、5-10mm）钢渣细集料使用石灰岩代替，其余使用钢渣，记为混合料3#。 另外再包括对比组，即全部集料使用石灰岩，记为混合料4#。混合料的合成级配图见图1：

依据沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-2000）中的T0175-1993沥青混合料弯曲试验在0℃下测试混合料的弯曲破坏的力学性能。测试仪器为UTM-25万能试验机。

3 实验结果

3.1基本原理

由试验得出的试件破坏时的最大荷载PB（N）与跨中挠度d（mm）可计算出破坏时的抗弯拉强度RB（MPa）、弯拉应变εB（MPa）和劲度模量SB（mm）。计算方法如下所示。其中，b是跨中断面试件的宽度（mm），h是跨中断面试件的高度（mm），L是试件的跨径（mm），在本试验中为200mm。

一般认为，沥青混合料的弯曲应变能越大，其低温抗裂性越好。弯曲应变能综合考虑了沥青混合料的抗弯拉强度与弯拉应变，只要知道抗弯拉强度与弯拉应变的关系曲线，便能够计算出沥青混合料的弯曲应变能。计算方法公式（4）所示，其中，dW/dV指的是应变能密度函数；σij，εij指的是应力，应变的分量；ε指的是应力的峰值所对应的应变。

3.2结果与分析

弯拉应变反映了混合料的变形能力，弯拉应变越大，形变能力越好 [36-37] 。应变能综合考虑了弯拉应力和混合料自身变形的影响，可以较为准确的反映混合料在受外力变形的情况下，不被破坏的能力。试验结果见图2至图5。

单就应变能来看，1#混合料高于4#混合料，即使用钢渣的沥青混合料低温抗裂性能优于石灰岩所成型的沥青混合料。而且，从1#混合料到3#混合料的应变能也是呈下降趋势，也就是说，沥青混合料的低温抗裂性能随着钢渣细集料的减少而下降。以上的分析结果与弯拉劲度模量对混合料的低温抗裂性是一致的。整体而言，使用钢渣的沥青混合料低温抗裂性更好，其弯拉应变能力更强。

结语

本文针对目前半刚性基层温敏感性高的问题，对钢渣稳定碎石沥青混合料这种新型的柔性基层材料的低温抗裂性能作了研究。实验结果证明，钢渣稳定碎石沥青混合料相对石灰石混合料，拥有更好的低温抗裂性能。大面积使用这种路基材料，可以有效降低建设成本，提高路基使用性能。

参考文献

[1]2009年公路水路交通运输行业发展统计公报[S]. 中华人民共和国交通运输部，2010.

[2]霍凯成，郝东强.不同半刚性基层参数对沥青路面的影响分析[J].武汉理工大学学报，2005（6）.

[3]武建民.半刚性基层沥青路面使用性能衰变规律研究[D].长安大学，2005.

[4]Jayawickrama P. W. and R. L. Lytton. 1987. Methodology for Predicting Asphalt Concrete Overlay Life Against Reflective Cracking. Proceedings[C]. Sixth International Conference on the Structural Design of Asphalt Pavements，1987（1）.

[5]Lytton R L. Use of Geotextiles for Reinforcement and Strain Relief in Asphalt Concrete[J]. Geotextile & Geomembranes，1989.

第8篇

【关键词】湿法脱硫 湿烟囱 强腐蚀 防腐材料

1 引言

为减少烟气排放对大气环境的污染，国家环保总局规定燃煤火力发电厂烟气排放需配套建设脱硫设施，烟气脱硫后的温度，成分，运行工况均与脱硫前有很大区别。这种减排前提下，烟囱的设计选型和防腐处理也将有很大的变化。

脱硫后烟气的腐蚀特点及机理

2.1烟气温度特点

目前国家烟气脱硫工艺有湿法脱硫、干法脱硫、半干湿法脱硫、循环硫化床脱硫等多种脱硫工艺。其中石膏-石灰石湿法脱硫工艺因为技术成熟，脱硫效率高而被广泛采用[1]。火电厂锅炉直接排放到烟囱的高温烟气温度一般为130oC~160oC，称为“干烟囱”，烟气经过湿法脱硫吸收塔洗涤后一般温度为40oC~50oC；而经过烟气加热装置（GGH）增温后，烟气可达70oC~80oC，称为“湿烟囱”[2]。

2.2烟气腐蚀特点及机理

对于“干烟囱”，由于内壁处于干燥状态，烟气对烟囱内壁材料不产生直接腐蚀。

对于“湿烟囱”，脱硫后的烟气通常在50oC~80oC，烟气在烟囱口排放时，易凝结在内壁上，形成酸液，沿内壁下流过，部分又被蒸发，造成内壁凝结液中酸浓度逐渐增大，由于烟气流动，腐蚀环境呈现为动态，腐蚀介质随时更新，对钢，水泥等材料产生极为迅速的腐蚀破坏[1]。以钢材为例，湿烟气在40oC~80oC的温度环境下其腐蚀速度比其它温度下高出3~8倍[3]。

3 烟囱设计选型

3.1烟囱的结构选型

由于传统的单筒式烟囱不能确保内衬和保温层的致密，易产生裂缝和缝隙，脱硫后的烟气在内壁形成酸结露，沿着缝隙向钢筋混凝土筒壁进行渗透，这种腐蚀很难被发现和检测，对烟囱的安全运行是潜在的危险隐患。故脱硫后的烟气，应该按强腐蚀烟气来考虑，“湿烟囱”宜选用多管式或套筒式[3]，即承重外筒与排烟筒分开，使外筒受力结构不与强腐蚀性烟气相接触，排烟内筒采用耐酸防腐措施，如图1所示。

3.2内筒防腐材料的选择

烟囱通常设置脱硫旁路系统，存在脱硫系统运行，脱硫系统停运，短时锅炉事故等几种状况，筒内环境在干燥-潮湿-干燥状况下交替变化，这与不设脱硫旁路系统，烟囱单工况运行有很大区别[3]。故烟囱防腐材料的选择除考虑烟囱的主要运行工况外，还须考虑适应其它运行工况，以及工况变化时温度交替变化对防腐材料性能的影响。国内电力行业常采用以下几种防腐材料：

1.内衬金属合金薄板（钛板）

合金薄板的厚度一般为1~1.2mm。采用爆炸复合、爆炸-轧制复合、直接轧制等工艺加工，将耐腐蚀效果极好的钛、镍金属与钢板结合成钛、镍-钢复合板，该材料防腐效果及耐久性好，但焊接技术要求高，工程造价高。目前，国内排放低温脱硫烟气（40oC~50oC）的钢排烟筒采用金属复合钛板的工程实例有，华能玉环电厂4x1000MW烟囱、山西王曲2x600MW烟囱等。

2.VEGE鳞片复合材料（玻璃鳞片）

该复合材料在耐腐蚀性，抗渗透性，耐温（热冲击）性均有良好表现，且耐磨[4]。使用寿命一般在15年左右[5]，适用在烟气温度不大于200 oC的工作环境。多用于脱硫吸收塔，水平烟道，对于垂直排烟筒的工程实例仅限于钢结构排烟筒。

3.发泡玻璃砖

由无机材料硼硅玻璃经发泡后形成，采用专用粘接剂粘贴在钢质排烟筒内侧。该材料具有轻质，耐高温，耐腐蚀，低导热性等特点，形成隔离层密闭性能好，结构安全性高，运行期间维护费用低。Henkel防腐玻璃砖，品质好，造价高[3]，国内也有多个发泡玻璃砖和粘接剂的品种。山西霍州电厂，江苏利港电厂的烟囱均采用了此类防腐措施。

4.玻化陶瓷砖

长期抗酸，耐各种浓缩酸，包括氯化物在内的各种废气冷凝液，对烟气温度变化适应能力强，可适用于200oC~450oC温度，以及干湿交替变化环境[3]。

该防腐材料可作为内衬，粘贴于钢排烟筒内壁，也可直接作为烟囱内套筒-排烟筒的砌筑主材，无需设置钢筒，以降低烟囱造价。北仑电厂三期选用了此项防腐材料的措施。

5.BSJ-Y型整体耐酸浇注料

该浇注料耐酸、耐热、重量轻、强度高，整体浇注可消除形成烟气腐蚀的薄弱环节、有效地提高防腐隔热性能、抑制裂缝及其扩展。但该材料固化过程中存在很大的收缩，应采用合理的施工方案，并设置防开裂的施工切缝及相应的密封措施[2]。

4注意事项

烟囱的防腐材料多种多样，但各有适用范围，应根据烟囱可能存在的运行工况，来选择适用的防腐材料，并采用合理的施工方案。

例如，当介质温度高于100 oC时，不应选用密实型水玻璃类防腐材料，其中耐酸胶泥就属于这一类材料。电厂实际运行中，由于脱硫系统运行的稳定性等原因，会在脱硫和旁路系统两种工况下切换，使得烟囱的使用环境在50oC 饱和稀硫酸环境和超过130 oC 旁路干燥烟气环境之间变换，这就决定了：在目前国内的脱硫装置运行现状下，烟囱并非单工况运行，烟囱内防腐材料不能选用耐酸胶泥类材料[2]。

不仅如此，防腐材料市场鱼龙混杂，以次充好的实例屡见不鲜，除选择适用的产品同时，还需对产品质量严格把关。

例如，美国Henkel防腐玻璃砖，造价高，考虑经济因素，电厂业主通常选用国产玻璃砖产品，但很多国产发泡玻璃砖的材质和粘接剂不过关，贴牌生产情况很多，产品质量难有保证，防腐的隐患不言而喻[2]。

因此，选择防腐材料时，应对产品做综合全面的考察，不应一味追求经济因素而忽视了产品质量问题。

5工程实例

以某电厂2x600MW燃煤机组一座钢内筒直径6m，高240m的套筒式烟囱为例，就筒内衬采用复合钛板，Henkel玻璃砖，玻化陶瓷砖，玻璃鳞片等4种防腐方案分别进行了技术性能和经济性的比较，如表1及图2所示。

通过图2可以看出，在其它构件造价一定的情况下（如混凝土外筒，钢内筒，钢梯平台等），防腐方案的费用直接影响到烟囱的造价。钢筒内衬复合钛板投资较高，其烟囱造价也明显偏高，而筒内衬玻化陶瓷砖费用最低，故烟囱造价也最低。结合表1和图2，从安全可靠，经济适用的角度进行比较分析，可知：内衬防腐采用玻化陶瓷砖的方案值得推荐，采用Henkel玻璃砖或玻璃鳞片，也是不错的选择；至于复合钛板，尽管耐腐蚀效果好，但价格昂贵，投入成本较高。

值得一提的是，玻化陶瓷砖除可做钢排烟筒内衬之外，单独砌筑形成内筒，省去钢排烟筒费用，降低烟囱造价。

6结语

第9篇

关键词：电视发射机；功率放大器；组成及设计

中图分类号：TP1

文献标识码：A

文章编号：1672-3198(2009)13-0286-02

1　引言

我国的各大电视台发射机至今仍基本处于模拟阶段，数字发射机的研制工作也刚刚起步。在数字发射机中，通常情况下，数字电视信号经COFDM方式调制后输出中频模拟信号，通过上变频送入放大部分。该调制方式包括IF-FT(8K)和IFFT(2K)两种模式，分别由6817和1705个载波组成，每个载波之间频率间隔非常近，所以交调信号很容易落在带内，引起交调失真，线性较差的放大器将会严重影响数字发射机的关键指标MER(调制误差率)和Shoulder(带肩)。因此，要求放大部分应工作于线性状态，以免影响信号质量。本文的内容是根据问题产生，研究电视发射机中功率放大器的基本模块以及设计的相应方案。

2　电视发射机的功率放大器概述

2.1　电视发射机功率放大器的基本要求

电视广播对发射机的最基本要求是功率放大器应有足够高的功率增益。功率放大器是宽带放大器，能覆盖整个UHF波段，在发射的频道改变时无须进行逐个频道的调整，各级功率放大器模块采用最先进的进口全固态放大管。基本的要求是：放大器具有高线性、宽动态范围，即数字调制信号在动态峰值范围内时发射机仍有良好的线性；即使在有模块缺损的状态下，发射机仍旧能播出；发射机应有足够高的频率精度和频率稳定度、低的相位噪声，以保证被传输信号具有尽可能低的误码率和信杂比。

2.2　电视发射机功率放大器的技术指标

DVB_T地面数字电视发射机中功率放大器的具体常规指标主要如下：

频率范围：470MHz到860MHz；放大方式：甲乙类线性放大；输入阻抗：50Ω；输出阻抗：50Ω；反射损耗：≥15dB；输入功率：1W(额定)；输出功率：1000W(最大)；电源输入：120VDC±15％；功率消耗：1800W(最大)；射频输入接口：N头(阴头)；射频输出接口：DIN7/16头；保护：射频反射功率过大(≥50W)、过流、过热；冷却方式：强迫风冷；环境温度：－5℃到45℃；海拔高度：最高3000m；重量：大约15kg。

2.3　电视发射机功率放大器的构成

DVB_T地面数字电视发射机中主要有500(W)和1000(W)，其中500(W)有两个功放模块，1000(w)有4个功放模块。功放单元大体包括以下九个功能模块：射频控制模块；100W功放模块(射频驱动级)；四路功率分配器；270W功放模块(射频放大级)；四路功率合成器；电源软启动；3.5kw DC/DC开关电源；控制和显示模块；冷却系统。

3　电视发射机功率放大器的设计方案

3.1　射频控制模块

输入功放的射频信号先送到本模块，经过处理后，再放大，然后送到100W功放模块(射频驱动级)。具体处理过程，按先后排列如下：

(1)增益控制电路。调节功放前面面板上的增益调整电位器，通过功放的控制模块，产生增益控制命令。该命令送到本模块。调节射频信号的增益。调节范围：+1-3 dB。

(2)相位调整电路。调节功放前面面板上的相位调整电位器，通过功放的控制模块，产生相位调整命令。该命令送到本模块，通过MB藕合器来调节射频信号的相位。调节范围：+35-35度。

(3)放大电路。射频信号经3dB耦合器后，分为2路，由MRF6522-10放大，再经3dB耦合器合成。其中包括：输入射频信号功率测量，射频预驱信号功率测量以及偏置控制等。

3.2　270W(末级)功放模块

由于数字发射机的信号是宽带信号，所以要求功放模块具有很好的线性度和内均匀的增益。功放模块由两块AB类BLF861 LDMOS、偏置电路和匹配网等构成，使用3dB定向耦合器作为二等分功率分配器和功率合成器。270W功能模块电路框图如图1所示：

3.3　控制模块

控制模块的作用：采集来自射频模块的采样信号，进行处理，产生控制功放源模块的命令；将功放的状态通过显示板，显示在功放单元的前面板上；接受来自控制器的命令，同时将功放的工作状态送到控制去。

3.4　四路分配器和四路合成器

四路分配器和四路合成器都利用微带线实现功率分配或功率合成。四路分配器将100W功放模块放大后输出的射频信号，分配到四个270W功放模块的输入端，作为功放模块的激励信号。由于考虑到各个端日之间的隔离度以及反射功率的吸收，安装了平衡电阻。为了减小的反射功率，设计了多段1/4的阻抗变换电路。

四路合成器将4个270W功放模块放大后输出的射频信号，进行合成。为了减小的反射功率，同样设计了阻抗变换电路。四路合成器的输入通过L29接头，送往功率合成器。

3.5　开关电源系统

开关电源系统，将来自电源的+140VDC，通过开关变换的方法，转变为功放模块所需的+32VDC。同时，把电流和输入输出电压的采样信号送给控制板，根据控制板的命令，提供过流保护和过压保护。开关电源系统框图如图2所示：

第10篇

 

（XXX市政投资开发有限公司）

 2018年11月

 

第一章   项目概况

 

一、项目名称：XXX新区紫金路延长线配套用房及市政道路建设项目

二、建设性质：新建              

三、建设单位：XXX市政投资开发有限公司

（一）法人代表：XXX

（二）联系电话：XXX

（三）联系地址：XXX新区审计局五楼 

（四）邮    编：XXX

四、建设地点：XXX紫金路延长线（园丁小区农贸市场商住楼旁）。 

五、建设时间：开工时间：2019年1月；竣工时间：2019年4月                

六、建设规模及内容：1.XXX新区紫金路延长线空地范围内建盖小区配套设施：项目规划用地1351平方米，总建筑面积732.34平方米。项目建成后预计有20间商铺。本项目为临时性房屋建筑。2.地块周围市政道路等基础设施建设：拟建8米宽市政道路56.2米，9米宽市政道路70.4米。项目的实施旨在提高周边小区居民生活质量及小区配套设施建设，为周边生活小区居民提供便利；

七、项目投资概算及资金筹措方案

1．投资概算：项目概算总投资230万元，其中：    。

2．资金筹措方案：由公司自筹。            

 

第二章   项目概况

 

由于XXX园丁小区农贸市场商住楼已建成投入使用，因此为进一步提高和完善小区功能，方便广大住户生活，根据新城区总体建设规划，结合小区实际情况，经公司研究，拟在XXX新区紫金路延长线空地范围内建盖小区配套设施以及地块周围市政道路等基础设施的建设。地块为XXX地块，由我公司负责建设。公司为有限责任公司。经营范围为：承担县城老城区及新区市政建设等项目的开发、投资及管理，包括道路交通、供排水、电力、学校、医院、菜市场等基础配套设施项目的融资、投资和经营管理；扶贫项目开发投资。

 

第三章  建设规模、技术标准、建设方案及进度计划

一、项目建设内容

1.XXX新区紫金路延长线空地范围内建盖小区配套设施：项目规划用地1351平方米，总建筑面积732.34平方米。项目建成后预计有20间商铺。本项目为临时性房屋建筑。2.地块周围市政道路等基础设施建设：拟建8米宽市政道路56.2米，9米宽市政道路70.4米。项目的实施旨在提高周边小区居民生活质量及小区配套设施建设，为周边生活小区居民提供便利。

二、技术标准及工程建设方案

《钢结构设计规范》

《工程结构可靠性设计统一标准》

《建筑结构荷载规范》

《钢结构工程施工及验收规范》

《城镇道路工程与质量验收规范》

《城镇道路路面设计规范》

三、进度计划

为确保本项目有计划有步骤地组织实施，按期完成建设任务，作项目实施进度安排如下：

（一）第一阶段： 2018年11月–2018年12月完成实施方案编制审批等前期工作。

（二）第二阶段：即项目实施阶段，2019年1月–2019年4月，完成项目建设任务。

（三）第三阶段：2019年5月完成项目的验收工作。

 

第四章  投资概算及资金筹措

一、投资概算

本项目概算总投资为230万元，分项投资如下：

1、紫金路延长线配套用房建设预计投资200万元；

2、地块周围市政道路等基础设施建设预计投资30万元。

二、资金筹措

本项目概算总投资230万元；

资金筹措方案为：公司自筹。 

第五章  环境保护及安全生产方案

 

一、环境保护目标及措施

 贯彻环保“三同时”方针，即环境治理设施应与项目的主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用，遵循“预防为主、防治结合、综合治理”的环保原则，做到技术可行、经济合理、效益显著，尽可能使建设对周边环境降低到最小影响。

排除噪音及粉尘污染。项目在施工过程中，可能因施工机械的运转产生一定的噪音及粉尘，从而造成对周边环境的低度污染。因此，要求施工队伍依据对周围环境的影响程度加以防范，变更附近的生活环境的作业时间，对于噪音大的机械设备增加隔音装置，对粉尘多的部位要采取喷水除尘处理，采取振动较小的施工方法，确保施工现场环境不受污染。

二、安全生产

（一）安全要求

项目单位要严格执行国家安全生产法规，并与施工单位签订安全、环保相关合同，切实做到“安全第一”。使用搬运等机构设备，在开工前应加强安全生产培训，操作时严格按照操作规程，杜绝责任事故发生。要注意降尘降噪，以保护工人的身心健康。认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，确保项目经营符合职业安全卫生的要求，保障职工在劳动中的安全健康，严格执行劳动部《建设项目劳动安全卫生监察规定》。在所有用电设备和设施处落实完善安全措施，以确保操作员安全生产。岗位操作人员应熟悉设备技术性能，定期检查，安全操作。

（二）防范措施

根据国家有关劳动安全卫生政策规定，本项目拟采用的劳动安全防范措施有：

1．粉尘的防范措施

工作过程中，会产生少量的粉尘，长期接触会影响身体健康，造成不良影响，为了防止产生的粉尘累积，在施工作业中可采取洒水降尘和通风措施。

2．坠落意外伤害防范措施

在施工过程中，应加强对施工地段基础开挖的观察，防止滑坡、高空坠落物对人体的伤害，对危险地段和部位要切实采取防护措施加强安全防范工作。

3．人身防护措施

严格管理生产劳动过程中易燃、易爆物品的使用，根据工作环境特点配备各种必要的防护用具和劳保用品。

4．安全教育

对所有工人要进行安全教育，施工过程中，安全标识、标志设置要严格按设计安放设置，并有专人负责，保证其运行、使用的可靠性。

 

第六章  节能措施

 

节约资源，保护环境是我国的基本国策之一。为了使建设项目得到有效节约并合理利用资源，应始终贯彻节约资源、保护资源的原则。根据国家发改委、国家建设部等有关部门的规定，在项目选址、设备、设施选型、建筑设计、施工、材料、能源等必须考虑节能高效问题。

 

第七章  招投标方案

 

一、招投标依据

（一）《中华人民共和国招标投标法》；

（二）《工程建设项目招标范围和规模标准规定》（中华人民共和国国家发展计划委员会第3号令）；

（三）《工程项目自行招标试行办法》；

（四）《云南省建设工程招标投标管理条例》；

（五）《玉溪市房屋建筑和市政基础设施建设项目招标投标管理规定》

（十）XXX建设工程招投标管理制度。

二、招标组织原则

（一）严格执行国家及云南省招标制度；

（二）遵循公开、公平、公正和诚实信用的原则，保证招标人平等、便捷地获取招标信息，严格评标规定，保证评标活动的公正性。

 

第八章  效益分析

 

一、经济效益

项目建成后预计有20间商铺，实现经济效益25万。

二、社会效益

提高周边小区居民生活质量及小区配套设施建设，为周边生活小区居民提供便利；地块周围市政道路建成后，方便车辆行驶，有效的避免堵车，降低了交通事故发生的概率。

 

第九章  组织管理措施

 

一、项目资金管理

加强资金管理，建立会计制度，项目资金实行专户管理、专款使用，并加强审计和监督，严格经费的使用支出。

二、项目建设管理

严格工程建设程序，实行项目行政首长负责制，加强工程质量管理，严把技术质量关。

三、项目后续管理

加强后续工程管护。项目建成后，建立相应的后续工程管理办法，对项目进行跟踪问效，并接受监督部门和上级的监督检查。

四、项目档案管理

第11篇

1 两个改进实验

扩束原理 激光是点光源，但它垂直经过圆柱形细玻璃棒之后，由于折射就变成了线性方向垂直玻璃棒的线光源。让激光平行于底板且使线性方向垂直底板入射，就能显示光的路径。如图1所示，光垂直全反射棱镜的斜边入射的情景；如图2所示，光垂直全反射棱镜的直角边入射的情景。

丁达尔原理 在“弯曲的有机玻璃棒能导光”实验中，由于横截面是圆，上述扩束原理无效。笔者利用胶体的丁达尔现象，在弯曲的有机玻璃管中注入折射率较大的胶体封装，用高亮绿激光入射，让学生看到了清晰的全反射光路，如图3所示。

2 原创实验

全反射的产生条件是本课的重点。但国内过去各种版本的教材以及现行新课程各种版本的教材都没有设计专门的实验进行研究，都是借用引入全反射概念的半圆形玻璃砖实验进行分析。为了突出本课的重点，笔者设计了一个专门的实验进行产生条件的演示，强化了学生对全反射产生条件的认识，收到了很好的教学效果。

制作的材料 玻璃棒（摩擦起电用的玻棒）、激光笔（带支座）、甘油、胶头滴管、大泡沫板、铁架台（附铁夹）、一头有螺丝的短铁棒。

制作与使用 用铁架台上的铁夹将玻璃棒倾斜向下固定；用万向夹将一端有螺纹的短铁棒固定在铁架台上端，在短铁棒的另一端通过螺母使大泡沫板与玻璃棒成45°竖直固定；利用万向支座将激光笔倾斜向上固定。打开激光笔电源开关，将一束激光从玻璃棒的横截面倾斜入射，如图4所示，观察到泡沫板上只是玻璃棒的一端有明亮的光斑，其他地方无光，说明光在玻璃与空气的界面发生全反射。用胶头滴管吸少许甘油，滴在玻璃棒侧面的入射点上，立即观察到原亮斑的上方有大面积的光出现，并且原亮斑的亮度有所降低，如图5所示，说明光泄漏了，让学生思考是全反射的什么条件不满足。

原理与解释 如图6所示，光射到玻璃棒侧面时，同时满足全反射的两个条件：①光密介质进入光疏介质；②入射角大于临界角，所以发生全反射。当一滴甘油滴上时，我们知道，甘油的折射率和石英玻璃是一样的，光由玻璃进入甘油时方向不变，但甘油粘滞性使它形成暂时凸起，从而使光由甘油进入空气的入射角小于临界角，而折射进入空气中，不满足全反射的第二个条件，如图7所示。

3 “变脸魔术”实验

关于全反射棱镜，新课程各版本教材以及历届教材中在这块设计的实验不多，这使得学生对全反射棱镜及其应用的认识不够，印象不深。为此，笔者在本课中设计了一个“变脸魔术”实验，创新了实验教学模式。学生兴致盎然地观看魔术，动脑动手地揭秘魔术，不知不觉地加深对全反射棱镜的认识。

原理 如图8所示，透明有机玻璃制成的立方体容器，被两块有机玻璃沿对角线隔成两等腰直角三角形截面的容器，平面镜平行隔板放置。当两容器盛水而隔层不盛水时形成两等腰直角形截面的棱镜，即全反射棱镜。如图8所示，在观看位置的对面贴上蓝脸，侧面贴上红脸时，红脸经左棱镜全反射出现在观看位置的左侧，蓝脸经右棱镜全反射又经平面镜反射出现在观看位置的右侧。当隔层间也盛水时，就不形成全反射棱镜，蓝脸经水、有机玻璃折射后直接被看到而出现在左侧，红脸经水、有机玻璃折射、经平面镜反射被看到而出现在右侧，如图9所示。这样，观看位置的左侧由红脸变成蓝脸，右侧由蓝脸变成红脸。当隔层间的水通过下方的注射器缓慢注入时，以上变脸是个渐变过程，非常生动有趣，具有魔术般的效果。

制作 选取3 mm厚的透明有机玻璃（太薄隔板易变形，太厚没有必要）按如图10、图11所示的尺寸切割、粘合。粘合时一定要保证45°和90°角的精准，否则影响实验效果。如图11所示，容器底部安装两50 ml的一次性注射器；如图10所示，隔层底部打两小孔；通过软管连接小孔与注射器。选取两合适大小的胸牌，刚好能插入或拔出蓝、红脸为宜，把胸牌用双面胶粘贴在观看位置的对面和侧面，制作完成。

使用 第一步：注水，在两等腰直角形截面的容器内注满水；第二步：上蓝脸，在观看位置的对面胸牌中插入蓝脸；第三步：上红脸，在观看位置的侧面胸牌中插入红脸；第四步：插卡，将一不透光的塑料卡片插入隔层之间，发现卡的插入，并不挡住任何图片脸，随后拔出卡；第五步：变脸，见证奇迹的时候，通过下方注射器向隔层注水，随着隔层水位升高，变脸逐渐进行，当水位相平时，变脸完成。如图12变脸前，如图13变脸中，如图14变脸后。

4 系列趣味实验

全反射是一种光的自然现象，我们周围有许许多多的全反射现象，就看能否发现它。于是在课堂上开展发现全反射的竞赛活动，创新了实验教学的组织方式和教学模式。在各小组桌面均提供了6个教材上没有的自制教具实验。它们是：豆子神秘消失；水中气泡更明亮；神秘汤勺；自行车尾灯明亮；水流导光；塑料光纤。通过课堂竞赛活动的开展，学生的积极性充分地调动起来，一些同学的成功发现，启发着更多同学的积极思考，越来越多的发现方案设计出来，同学们的发现潜能得到了充分的释放。

5 “海市蜃楼”实验

海市蜃楼是自然奇观，可遇而不可求，在教室做海市蜃楼模拟实验，学生的积极性被充分调动。笔者用水和饱和食盐水的折射率不同而形成扩散层模拟了自然界中的海市蜃楼。学生兴致盎然地观看蜃景，笔者适时引入：为了揭秘海市蜃楼，我们今天来学光的全反射。

制作 将8 mm厚的玻璃做成长60 cm、宽30 cm、高50 cm的玻璃缸；将饱和食盐水倒入缸内至1/3深度，再加少许食盐搅拌，呈略过饱和状态；将长60 cm、宽30 cm烙满小孔的泡沫板放入缸内，浮在食盐水上；将略浸湿的白纸与泡沫板密贴，且与缸内壁密贴，形成“纸缸”；利用虹吸将清水注入“纸缸”中，清水的量为1/3深度，由于泡沫板密度小于水，泡沫板逐渐上升，清水慢慢渗入；静置、等待2～3小时（放置期间不可振动、晃动装置），可看到“分层”的液面即扩散层的形成，待达一定厚度即可进行实验；侧面用灯光照射被观察物体，如图15所示。在物体正对的一方观察即可看到蜃景，如图16所示。

一般原理 饱和食盐水的密度和折射率均比水大，当水和饱和食盐水“安静”地“碰”在一起时会引起扩散，扩散层的密度和折射率形成梯度化，模拟了海面上空气因温度的梯度变化而形成空气层的密度与折射率的梯度变化。如图17所示，物体发出的光线在扩散层不断折射，入射角越来越大，以致发生全反射，并返回扩散层又不断折射，最后进入眼睛，眼睛认为光是直线传播，逆着入眼光线“找”物而看到蜃景。用激光斜向上射入食盐水，如图18所示，弯曲的光路印证了以上的分析。

蜃景倒正

1）问题的提出。“海市蜃楼”实验的新发现：有的位置观察居然看到了倒立蜃景。因为现行教材和历届教材，凡是涉及海面上海市蜃景的描述都是正立的，原因都说是全反射。将这个问题融入这堂课，一则科学探究得到了深入，二则学生的科学态度得到了培养——敢于质疑。

2）倒立蜃景成因。根据前面的观察经验，又有利全班同学看到倒立蜃景的产生过程，笔者使用了投影仪的摄像头代替眼睛，降低摄像头位置，拖退物置，学生惊奇地发现，屏幕上出现了倒立蜃景，如图19所示。倒立蜃景如何形成？用激光笔检验，调整倾角，使这条激光射入摄像头，如图20所示。再看扩散层光路，问：有没有全反射？答：有。然后光路分析，如图21所示。结论：因为有全反射，所以蜃景倒立。

3）正立蜃景成因。那最初看到的正立蜃景是如何形成的？摄像头回到最初位置并使物体前进一些，屏幕出现最初的正立蜃景。依然用激光笔检验，增大倾角，使激光射入摄像头，如图22所示。再看扩散层光路，问：有没有全反射？答：没有。然后光路分析如图23所示。结论：只有折射，所以蜃景正立。

第12篇

Abstract： This paper analyzes the importance of the design checking calculation of horizontal overhang protective shed from compilation basis， calculation ways， construction process， regular check and other aspects to provide reference for the design and construction disclosure.

关键词：水平悬挑；防护棚；安全；验算

Key words： horizontal overhang；protective shed；safety；checking calculation

中图分类号：TU731.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）01-0161-02

0 引言

随着经济建设的快速发展，高层建筑在中国二、三线城市也逐渐增多，在高层建筑施工中经常遇到搭设悬挑水平防护棚工程。目前许多承包商技术人员良莠不齐，针对悬挑水平防护棚大多采用以往经验，或者从网络下载施工方案直接施工，存在不重视方案的审核及验算程序，为后期施工过程埋下安全隐患。如何进行悬挑主梁的设计与验算，才能保证该类型防护棚安全可靠，现通过具体设计案例进行分析。

1 编制依据应注意事项

①搭拆安全要求必须符合相关规范标准，即《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130―2011。

②要严格按照相关规范标准进行定期检查、修正，保证整个防护体系的安全稳定。

2 工程案例

本工程为郑州市凯旋广场广场二期工程（5#、6#、7#、8#楼），位于河南省郑州市金水区花园北路，建设用地面积13645m2。总建筑面积为75000m2。

二期工程由二栋高层住宅组成，为剪力墙结构，均有地下室。6#楼建筑高度为99.25m，建筑面积为29316.60m2，地上34层、层高2.90m，地下1层；8#楼建筑高度为99.25m，建筑面积为29638.10m2，地上34层、层高2.90m，地下1层；5#楼为框架结构，二层，一层层高5.80m，二层层高2.90m，建筑面积为3274.30m2；7#楼为框架结构，四层，一层层高5.80m，二层以上层高2.90m，建筑面积为3621.10m2。

3 构造要求

水平防护棚的悬挑骨架是？准48×3.5mm钢管，要求用两个锚环将每根挑杆设与主体结构连在一起，锚入主体结构段长1.5m，且钢管悬挑杆间距为1.5m，悬挑段长3m。

在挑杆端部斜拉？准13钢丝绳，且要求该钢丝绳与建筑物拉结点设在防护棚以上第二层各转角处，其间距不能超过6m，如此可有效确保防护棚的安全性。

将三根水平钢管设在各钢管挑杆的悬挑段上，同时将竹跳板铺在水平钢管上，然后用竹胶板将其封闭起来。

为了保证施工的安全性，需在悬挑钢管室内尾部加设一根水平连接钢管，如此可保证整个施工的安全顺利进行，进而确保整个施工的质量。

应在防护棚外侧临边水平杆上设置间距间距1.5m、高1.2m的防护立杆，并且为了保证其安全性，应在立杆上端及中部各设一根水平杆。此外，还应该用竹胶板将防护栏杆内侧封闭起来。具体如图1。

4 搭拆安全要求

①只有先进行安全技术交底，才能正式开始施工。

②所有的高处作业人员都必须具备相应的职业技能和素质，且必须持证上岗。

③防护棚的相关材料，比如钢管、扣件等，必须符合相关的规章制度和规范标准。

④在实际的施工过程中相关操作人员必须正确使用“安全三宝”，确保自身安全。

⑤在搭拆防护棚施工中，最好将操作时间错开，避免上下同时作业。

⑥施工过程中各材料和工具严格依照相关规范标准进行堆放，其堆码高度不能超过1m，且距离建筑物外边线至少2m。

⑦拆除后的材料禁止高空抛掷，应传递到楼层内及时运走。

⑧施工过程中应在地面设置警戒区，并安排专人负责。

⑨应安排专人负责指挥防护棚搭拆。为了确保人员安全，应安排专人负责指挥施工，且安排的人员必须具有丰富的经验能够应对各种危急情况。

⑩特殊天气应停止施工，并采取积极的应对措施，确保防护棚安全。

{11}防护棚搭设完毕后，只有经过相关人员和机构的验收才能投入使用。

5 计算书

5.1 悬挑钢管应严格验算

？I48×3.5钢管特性：A=489mm2，I=12.19cm4，W=5.08cm3，i=15.8mm。抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2。弹性模量E=2.06×105N/mm2。

考虑承受上部坠落物件荷载：1.0kN/m2。

竹串片脚手板自重：0.35kN/m2。

水平悬挑杆计算简图如2。

6 结束语

验算悬挑水平防护棚体系的目的就是从量化指标的角度复核设计方案的安全系数，确保整个工程的安全稳定。本工程的悬挑水平防护棚的经历了一年的实践检验，整体安全，未出现构件、支撑失稳，位移等不安全要素，与前期验算结果相符，为后期工程的施工及开展提供的可靠地样板。

参考文献：

[1]陈杏祥.附着式升降脚手架下方悬挑水平防护棚设计与应用[J].施工技术，2012（2）.

[2]陈建刚.悬挑脚手架专项施工方案编制与监管应注意的问题[J].城市建设理论研究，2013（18）.

[3]付志斌，等.大悬挑脚手架在高层建筑施工中的应用[J].江苏建筑，2014（04）.

第13篇

关键词：紧凑城市；设计方案；区域协调

中图分类号：TU984；X16 1.3 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）11-0168-01

随着全球化进程的加快和新型经济的迅速兴起，城市化现象已经成为了一个国家或者一个地区中尤为重要的因素。城市化的不断加快，随之而来的还有城市人口的激增问题。人口激增所带来的土地资源骤减、城市环境质量明显下降已经成了现代社会当中一个不容忽视的问题。在此种背景下，必须放弃原有的粗放的发展模式，转而走一条可持续发展的城市发展道路。因此，便提出了紧凑城市理念，即在提高土地利用率，创造城市生活空间的同时，也为现代城市发展产生了重要的实践意义。

1 紧凑城市概述

在地球资源有限的情况下，人口激增已经使得土地资源变越来越紧张。怎样以最小空间的土地和资源容纳最多的人口，已经成为了现代城市发展当中的主要课题。紧凑型城市理念作为一种可以缓解城市蔓延和无序发展现状，实现资源集约型以及环境友好型社会的可持续发展理念，被广泛应用到各大城市的发展规划理念当中。

紧凑城市理念最早是在19世纪初的美国和欧洲被提出来的，现代城市在发展的过程中遭受到了严厉的批评，在这样的背景下，为了城市的可持续发展，进而提出了一种紧凑、多样的城市空间。

而紧凑城市的初步原型是在中世纪所呈现出来的，中世纪中的城市呈现出高密度、适宜步行以及在文化方面具有象征性的特点。在之后的城市规划设计当中，美国、欧洲以及澳大利亚开始对各种紧凑型城市概念和城市规划设计进行大力倡导。在这种紧凑型城市社会规划当中，主要解决的是信息化和全球化背景之下带来的城市竞争力、私人交通以及城市蔓延所引起的环境可持续发展问题，社会公平对弱势群体的高度重视度这单个方面的问题。

紧凑城市理念当中的内涵，提倡紧凑城市政策，这样在最大限度的使得低密度的城市从社会、经济以及环保的角度上实现了可持续发展。

在此种理念指导下的城市，可以使得更高密度和混合用途的城市基础设施得到最大限度的利用，降低非再生能源的消耗，减少人们对于小汽车的依赖程度，社会交往的机会也不同程度的得以提高，创造出更加适宜步行和具有包容性质的公共领域[1]。

2 我国城市的发展现状及弊端

2.1 我国城市发展的现状

在我国的城市当中，部分城市已经呈现出“摊大饼”的发展趋势，城市当中的土地利用模式变现为粗犷的外延模式，集中表现在近些年的“开发区热”，在“开发区”当中的建设是以无限制低密度的向外蔓延的方式来进行建设的。与此同时，城市人口的激增也给城市的交通道路和其他的基础设施建设带来了前所未有的压力。可以看出城市当中小汽车的激增数量和大规模的道路设施建设共同导致了城市蔓延现象的发生，如果并对其进行大力控制，城市无限制的蔓延将会在我国的大部分地区当中出现，不利于当地经济的发展。

2.2 产生的弊端

这种以高增长、高消耗、高排放以及高扩张为特征的粗放型的城市发展模式，给城市的空间发展带来了极大的弊端。首先，加剧了城市空间的无序和低效开发，城市受到粗放发展的影响，使得中国现在的城市空间呈现出无序的状态，在全国的183个城市当中，其中有40个城市要建造城市CBD，盲目地向国际大城市看齐。加之城市中的开发区建造的数量庞大，经常会出现闲置的现象。在一些沿海的城市当中，资源的环境压力也相对较大。其次，对城乡发展的不协调也造成了一定的影响，主要表现在4个方面，地区城市间的发展不协调，也就是说呈现出东部的发展要明显高于西部的发展现状；不同规模城市之间的发展不协调，这个是由于资源的垄断和行业配置的特点决定的，在加上市场的因素，会形成典型的城市膨胀现象，而中小城市则严重的发育不足；城乡之间发展的不协调，主要体现在城乡居民收入的差距方面，并且在近年来呈现出不断扩大的趋势；对人口和产业分布的不均衡，在各地政府中，对于各类产业园和城镇地区都保持了足够的关注度，但是对人口聚集和外来民工的落户却没有保持足够高的重视度，造成了产业和人口分布的不均匀。而后加剧了城市城市社会发展的平衡性，在传统的粗犷的发展模式下，一味的追求经济的发展，而忽视了发展的平衡性，忽视了社会发展、民生改善以及生态环境的建设，使得城市经济与社会发展的平衡性被打破，城市社会发展受到严重制约。最后，加大了城市的膨胀速度，在一些大城市和行政中心当中，各种资源都向其靠拢聚集，导致了近些年的大城市人口迅速膨胀，用地规模也在逐步的扩大，城市空间也在不断的蔓延，造成了城市当中的膨胀病现象[2]。

3 紧凑城市理念下对城市的规划的相关建议

在我国的城市发展当中，首先政府需要为实现紧凑城市发展提供政策上的保障，制定有效的政策将紧凑城市的理念落实到城市空间规划的设计当中去，有效的推动城市向紧凑型城市发展，提升城市的竞争力的同时，还要保持城市的环境问题，维持社会的公平。在我国，城市的中心地段，大多都是属于历史遗留下的核心地带，在这种基础上，对于中心地区的稀缺性都可以推动城市的可持续发展。但是在低价太低的地方应该进行适当的避免，一些公共设施和开放的空间规划设计都应该避开城市的中心地段。与此同时，在城市当中的近郊地区，一些政府经常会经过招商引资来吸引投资商的投资。在我国的紧凑新城市当中，较高工薪的阶层依然是住在城市中心的，工薪阶层则会被排挤到离中心区域相对较远的地区，造成了社会的平衡。紧凑城市的理念，对于居民往往是陌生的，居民对于紧凑城市当中所提倡的生活呈现出一种消极的态度。如果切实的利益收到损害的话，对于紧凑型的城市发展也是极其不利的。要实现城市的紧凑型设计规划，就应该对各方面进行协调，倡导一种全新的生活方式。因此，在城市进行规划设计的时候，首先需要利用合理的生态手段为人们创造出良好的居住环境；其次，还要对城市当中的空气污染进行有效的控制，减少各种污染物对城市当中的污染。

为了缓解城市当中的资源紧张现象，应该采取节能减排的方式，在城市的生态环境的保护和利用方面提倡“偿还原则”，并且在城市的空间规划设计当中提倡紧凑型的城市布局和绿色环保的交通方式，最大限度的缓解能源紧张的现象，对城市当中的单体建筑的能源优化设计要采用节能建筑，大力提倡新型能源的利用与开发，在消耗少的情况下追求最大的经济效益与环境效益，提高城市居民生活的舒适程度，建设环境友好型、资源节约型城市，实现城市的可持续发展[3]。

4 结 语

在城市的发展过程当中，紧凑城市的理念应该以渐进的方式来向各大城市当中进行大力推广，在推广的同时还要协调好城市发展、城市经济产业发展转型以及居民对此的认可程度等多方面的因素，做到循序渐进，不可操之过急。以一种更加合理的方式对城市当中的发展做进一步的引导，最大限度的有利于紧凑城市的实施和可持续发展，推动城市的经济发展。

参考文献：

[1] 王菁菁.紧凑城市对我国城市规划的启示[J].科技致富向导，2012，（29）.

第14篇

1.1系统硬件结构

实验室钥匙控制柜是基于嵌入式STM32硬件而设计的，主要包括STM32F103ZET6中央控制器模块，TCP/IP网络通信模块，指纹采集模块，电磁锁驱动模块。

1.2嵌入式处理器

STM32嵌入式处理器是ST公司基于ARMCrotex-M3内核的STM32F103ZET6STM32嵌入式处理，该处理器运行最快速度能够达到72MHz。内部集成了512K的闪存程序存储器，以及高达64K字节的SRAM，支持睡眠、停机和待机模式。根据STM32数据手册，该处理器在IO方面多大112个快速IO，所有IO都支持中断处理，同时还配有13个通信接口，内部集成了5个USART接口、3个SPI接口、2个I2C接口、1个SDIO接口，FSMC和USB接口。这些丰富的外设资源使得这款芯片非常适合与本系统的开发，同时又提供了非常方便的后续升级和维护。

1.3指纹验证

模块验证正确的时候，钥匙柜自动打开电磁锁，教师便从柜子里面拿取实验室钥匙柜的钥匙。管理员也可以通过指纹验证进入系统，对钥匙柜进行系统设置。本系统采用的FM-180指纹采集块，FM-180属于高亮背景光学头指纹识别设备，采用光学指纹传感器，由高性能DSP处理器和FLASH等芯片构成，具有指纹图像处理、模板提取、模板匹配、指纹搜索和模板存储等项功能。指纹采集块和STM32是通过USART1来通信的，双方的通信按照通信协议进行数据传输。STM32的指令、模块的应答以及数据交换都是按照规定格式的数据包来进行的。主机必须按照通信协议要发送的指令或数据，也必须按协议解析收到的数据包。

1.4网络模块

本系统的TCP/IP网络模块，主要是向管理服务器上传数据和报表。将数据正确发送到以太网、将以太网上的数据正确接收到是本网络模块的关键。要在以太网上正确传输数据，使用网络协议是必不可少的，而TCP/IP协议是首选。使用完整的TCP/IP协议当然能够实现上述要求，但由于本系统使用了嵌入式硬件和软件系统，其资源有限，因此必须对协议进行精简。所以，本系统要针对STM32嵌入式硬件进行TCP/IP协议的嵌入以及设计应用层的协议。目前基于STM32嵌入式控制器的以太网设计都是嵌入是UIP协议。UIP是一个可实现的TCP/IP协议组件的一个非常重要的部分，UIP的实现目标是保持代码大小和存储器的使用量最小。UIP代码的大小和RAM的需求比其他一般的TCP/IP栈要小很多。所以本系统中使用UIP协议栈。

1.5GUI模块

本系统中钥匙柜终端的操作界面都是基于触摸屏来实现的，包括状态的显示，信息的输入，系统设置输入等都是通过触摸屏交互。钥匙柜端使用的触摸屏分辨是240*320，显示效果细腻、清晰。该TFT屏的控制是通过STM32的FSMC接口，再配合嵌入式图形软件uC/GUI，实现了简易明了的终端控制界面。

1.6电磁锁驱动模块

本系统选用的电磁锁为瞬间通电，耗电省，结构简单，安装方便，使用成本低等优点。电磁锁工作参数是：工作电压12V，允许电流600mA，通电工作时间小于1S，允许通电最大时间10S，插销长度为10mm。综合以上电磁锁工作条件，本系统中STM32的GPIO口输出电流有限，因此需要加一级电流增强，所以利用GPIO控制小功率晶体管来驱动电磁锁，实现电磁锁的开关。GPIO通过限流电阻接到NPN晶体管的基极，晶体管的集电极接电磁锁，使用12V电源。当GPIO输出高电平时晶体管导通，电磁锁有电流流过，驱动插销工作，实现开关功能。

1.7摄像头模块

本系统采用OV7670摄像头模块。OV7670是OV公司生产的一颗1/6寸的CMOSVGA图像传感器。该传感器体积小、工作电压低，提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制，可以输出整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影像数据。该产品VGA图像最高达到30帧/秒。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。该图像传感器应用独有的传感器技术，通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、托尾、浮散等，提高图像质量，得到清晰的稳定的彩色图像。

1.8数据报表

实验室管理软件在每一个时间段内都必须生成相应的数据报表，以记录实验室使用的具体情况。数据报表保存在服务器的硬盘空间内，以便随时可以查看。

2结论

第15篇

关键词：市政道路；设计方案；研究

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1 当今城市路网现状

随着城市经济的发展，道路运输在整个交通运输中发挥着日趋重要的作用，尽管公路和城市道路建设不断发展，路网不断完善，但仍难以适应经济高速发展的要求，基础设施欠账依然很多。主要表现在以下几个方面：

(1)公路技术等级低，高级、次高级路面所占里程比重较小。

(2)道路建设与社会经济发展不相适应。经济的高速发展使道路交通需求大幅度增长，但同期道路基础设施建设的增长速度远远低于交通运输需求的增长，导致市区交通紧张，道路超负荷运行。

(3)尽管该城市骨架路网初步形成，但规划路网中的环线特别是绕城路尚未建设，高速、大容量、高服务水平的道路所占比例很低，使得整个路网的服务水平较低。另外，放射线道路主要连接对外交通出口，过境交通大部分因此而引入市内，造成过境交通与城市交通相互干扰，增大了城市道路的压力。

(4)部分道路街道化现象严重，沿街商贩抢占人行道和非机动车道，自行车抢占机动车道，行人、自行车与机动车抢行，降低了道路的通行能力。

2 市政道路改造路线设计方案

2.1 平面设计原则

(1)道路平面位置应按城市规划道路网布设。

(2)道路平面线性应与地形、地质、水文等条件结合，并符合各级道路的技术标准。

(3)应处理好直线与平曲线的衔接，尽量采用大的曲线半径，用圆曲线代替缓和曲线的设置，尽量不设置超高、加宽。

(4)根据道路等级，合理设置交叉口、沿线建筑物出入口、停车场出人口、分隔带断口、公共交通停靠站位置等。

2.2 纵断面设计

2.2.1 纵断面设计原则

(1)参照城市规划控制标高，适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。

(2)为保证行车安全、舒适，纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。

(3)为满足非机动车行驶，最大纵坡度按非机动车爬坡能力控制。 ‘

(4)该工程所处区域地形平坦，最小纵坡宜尽量满足路面纵向排水要求。

(5)设计时，应对沿线地形、地质、水文、气候、地下管线、排水等要求综合考虑。

(6)线性组合应满足行车安全、舒适以及与沿线环境、景观协调的要求，并保持平面、纵断面线性均衡，保证路面排水通畅。

2.2.2 纵断面设计

道路纵断面设计标高主要根据现有道路标高、两侧建成区地坪标高、现状自然地面及地下水位标高、城市防洪标高、桥梁控制标高、相交道路及铁路标高、立交等控制性标高来确定。综合考虑以上控制因素，同时考虑路面排水的需要，道路纵断面设计考虑尽可能采用自然纵坡，最小坡度0.3％；特殊困难地段≮0.1％；在满足道路最小坡长的前提下，道路最大纵坡控制为3.0％。为减小桥梁长度，同时考虑景观效果，在路基良好地段，路桥分界高度控制在3.0～3.5 m，一般地段控制在2.5～3.0 m。

2.3 横断面设计

2.3.1 横断面设计原则

(1)根据不同道路所处的区域，布置不同的横断面形式，使其满通服务功能，并与该区域的路网相协调。

(2)充分考虑道路景观和城市生态环境建设，尽可能多地设置绿化用地。

(3)在穿越城市已建成区的路段，充分考虑道路两侧居民、单位的通行要求。

(4)在建筑密集区合理布置断面形式，采取工程措施减小道路用地，尽可能少拆迁。

2.3.2 横断面设计

横断面设计以规划为依据，经过该市规划建设局主要职能科室的论证，并结合道路实际确定了横断面设计方案。道路规划红线宽40 m。横断面机动车道横坡为2.0％，非机动车道、人行道横坡为1.5％。

3 市政道路的排水设计方案

市政道路的排水设计主要包括二个方面：人行道排水设计、车行道排水设计、绿化带处排水设计。

为便于人行道路面的排水，人行道横坡设置时坡度朝向车行道，并且在道路的两侧设置不同形式的挡土墙，还应在挡土墙上方设置截水沟，以拦截将要流到人行道上的雨水。对于透水人行道结构设计时应适应当地环境及地质要求。无组织排水结构要求透水速率为8mm／s；有组织排水结构需考虑当地暴雨强度、降雨历时等特点，有组织地铺设了一排碎石盲沟，从而加速了基层积水下渗，减轻路基的“负担”,使得透水效率大大提高，因此设计时一般推荐选用有组织排水结构。

车行道排水设计时，机动车道通常采取双坡排水的方式，在道路两侧每隔一定距离设置雨水口收集路面水，并通过与其连接管道将收集到的雨水排放到保留水系或河流中；而路面较窄的机动车道或非机动车道也可设置单坡排水，这样既有利于施工，又保证了路面的完整性。

随着城市绿化面积的不断增加，绿化带的排水问题也越来越受到重视。笔者认为，采用两边及底部用砼封闭，中间设置渗沟，每隔40m左右设置集水井，用管道接入排雨水系统，同时应该注意应使管底水位比雨水井内高出20mm以上，防止雨水倒灌。

4 路基设计方案

4.1 一般路基设计

因市政路基所经大部分区域地质条件良好，地下水埋藏较深，因而对路基填土高度等没有特别要求，按常规进行设计。

局部地段为沼泽地，该路段路基设计时适当增加路基填土高度，并对土基进行掺生石灰处理，以利于路基压实。

路段穿越鱼塘，则应抽干积水、清除淤泥，用砾石砂回填50cm左右，然后用石灰、粉煤灰混合料间隔土分层回填至路基标高。

4.2 路基边坡及防护

(1)路基边坡。路基边坡按1：1.5自然放坡。路堤穿水塘段，坡脚伸入水塘，路床顶以下至水位以上50 cm边坡采用1：1.5，水位以上50cm至塘底边坡采用1：1.75，临水面用厚度≮0.6 m的浆砌片石封面。

(2)边坡防护。一般路堤边坡采用植草防护，高度＞2 m的路堤边坡采用预制植草砖防护。

4.3 路基压实及填料要求

路槽底面土基设计回弹模量值≥20MPa。路基填料采用普通土为填筑材料，局部潮湿路段对土基进行掺生石灰处理。为了使填料能达到规定要求，应严格控制最大粒径，槽底面以下0～80cm范围内，Dmax =12 cm；槽底面80cm以下，Dmax=20 cm。

路基压实按CJJ37—90《城市道路设计规范》进行，采用重型击实标准要求。

4.4 路基排水

(1)远期路基范围内的雨水，通过道路下敷设的雨水管道排除。

(2)宽度＞3m的绿化分隔带，雨水通过绿化带渗人路基，将对绿化带边的路基、路面结构造成危害。为保证路基不被雨水浸泡而影响强度，保证路面的使用质量，在绿化分隔带内设置排水盲沟，每隔一定距离设置集水井与排水干管连通。

(3)道路两侧为农田、荒地的路段，道路建设时在路基两侧设置临时纵向排水沟，将路基范围内的降水汇集于排水沟内，并引至附近的天然河沟、洼地或接入雨水井。沟底设计纵坡≮3％,以利于排水。

5 道路绿化设计方案

城市道路绿化有助于实现交通、组织街景、改善小气候，并以丰富的景观效果、多样的绿地形式和多变的季相色彩影响着城市景观空间和景观视线。在对城市不同类型的干道进行绿化设计时，应该遵循生态学原理，并根据美学特征和人的行为游憩学原理来进行植物配置，体现各自的特点。绿化植物配置还应观地点的不同而有各自的特色。

景观游憩型干道的植物配置应从人的需求出发，设计可供游人参与游赏的道路，实现其观赏和游憩功能，并且兼顾植物群落的自然性和系统性。

防护型千道的绿化植物主要是用来实现隔离有害有毒气体、噪音的功能，并且兼顾观赏功能。植物的配置应选择具有抗污染、吸尘、隔离噪音的植物，如雪松、圆柏、桂花、珊瑚树、夹竹桃等。绿化设计时，采用由乔木群落向小乔木群落、灌木群落、草坪过渡的形式，形成立体层次感，既能起到良好的防护作用，又具有极好的景观效果。

园林道路的主路绿化代表整体园林绿化的形象和风格，植物配置应该鲜明，形成一定的气势和氛围。绿地的次干道常常蜿蜒曲折，植物配置在视觉上应疏密有致，高低错落，有遮有敞，可以有草坪、花丛、灌丛、树丛、孤植树等，以达到曲径通幽的效果。

6 结束语

应用生态技术的建筑被称为绿色建筑、可持续建筑。生态建筑的涉及面很广，是多学科、多工种的交叉，是一门综合性的系统工程。一般来讲，生态是指人与自然的关系，因而生态建筑就应该处理好人、建筑和自然三者的关系，既要为人们创造一个舒适的空间小环境，同时又要保护好周边的自然环境；既要求对自然界的索取要少，同时也要求对自然环境的负面影响小。因此，只要我们能在这个问题上多努力，我国的城市道路建设将出现新的面貌，城市形象得以改善，城市内涵也会得到提升。

参考文献：

[1]戴慎志．城市工程系统规划[M]．北京：中国建筑工业出版社，1999．