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1.1界定景观轴线
园林景观跟其他类别的景观不同,园林景观注重的是意境的创建,为此轴线的方式没有确切的规定。但是,界定轴线的主要目的是确定空间组织的逻辑次序,以便于满足景观的性能需求,创造出该场合应该拥有的环境氛围。
1.2梳理空间内涵
梳理空间的内涵是整理景观所承载内容的设计准则。唯有清晰的景观涵盖内容,空间组织才能够很好的发挥出来。在园林景观设计的过程中,一定要把景观所涵盖的内容梳理清楚,然后依据相关方面的内容为其设定最佳状态下的空间形式。对存在互相交错或者能够相统一的空间进行编排整理,可以形成较为清晰的空间形式。
1.3区分空间等级
梳理空间内涵后会发现这是一个巨大的景观列表,如果想要在特定场地内部同时包含很多的内容是与现实状况不相符的。为此,一定要明确景观空间的级别。这一原则的目的是能够有效处理园林景观创造过程中的各种问题。确认空间等级的逻辑联系,以此才能够清晰地运用场地,科学地开展空间的组织,在必要的时候以牺牲某一方面的准求,确保总体景观体系的逻辑关系。
2尺度适宜性
2.1减少人为压力
在现实的工作中,人们对园林景观的回应是弱化和避让。这种形式是对现有的自然环境和发展秩序的一种尊重。就大尺度的压力,我们运用谦虚谨慎的态度弱化景观的创造方式。科学地协调关系,以谦虚的心态、修正的尺度弱化园林景观的压力。
2.2遵从场地功能
一定数量的尺度纬度和空间感知经验是园林景观空间中必不可少的。考虑到空间和尺度之间的关系,在此便引出了景观的协调度和恒定尺度。景观中的恒定尺度指的是在遵从硬性公用景观的准求而出现的特定尺度,协调性的尺度能够发挥调和和过度的作用,遵从景观的性能是针对协调性尺度和恒定尺度相互间的联系提出的,协调性尺度的景观是恒定尺度景观之间的连接媒介。唯有处理好协调性尺度景观,才能够使得景观的整体性得到展现,满足于景观延伸的准求。
3视觉艺术性
3.1引用自然之美
引用自然之美存有两个方面的含义:一是借助自然山水之美;二是借用自然本质之美。借助自然山水是源于景观层次的改造目的,把秀美的山水当做景观层次引入到里面,给人以视觉感的空间延伸。引用自然之美,是重视美的涵义,其实更在意的是接近大自然的美学。引用自然之美是在挖掘自然景观资源,可以以一种美感赋予景观更大的胸怀,凭借这种方式把大地理尺度的自然景观与人为创作的景观连接起来。
3.2创造界面之美
视觉形式美的中心是界面之美。景观中的竖向界面通常直接决定了景观空间的格局特点,通常顶界面是完全开放的。底界面的形式美对景观空间整体美感有着直接的影响,小面积底界面通常会对受用者直接的视觉感受,而竖向界面方式直接影响着人们对视觉美感的认知,这主要是由于对于那些比较单一的底界面与开放的顶界面,侧界面则更为丰富的表达形态的不断变化和情感。
4环境生态性
4.1尊重生态价值
环境生态型准则中重点是生态价值观的确立。在园林景观设计中,生态价值观是自始至终都要遵从的理念,生态价值观念跟人的社会准求、艺术和美学美丽同样重要。从方案的构想到具体细节的展现,都与生态价值紧紧相连。尊重生态价值是观念的一种展现方式,但是并不能够单凭借观念去处理景观当中的现实矛盾,生态价值是一种支配性的准则,让人们无时无刻都保持一种对自然环境的理解和尊重。
4.2接纳生态基质
我们特别愿意去接纳一些完美的园林生态基质,同时变成我们景观设计的重要性线索。在当代园林景观设计中有很多有关大地理尺度景观的生态基质、蓝带、灰带等景观理念,这些景观诠释着景观设计大环境概念的完美无瑕。
5结束语
关键词:暖通空调设计方案技术经济比较
引言
设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多,一些因素很难定量表述,许多因素又不具可比性,每种设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会,对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。
1、可行性和可靠性问题
能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。
2、经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。
一次投资是投资方最为关注的一个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。
运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下,建筑物实际负荷的变化,同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行,其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多,如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用,目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外,还应包括消耗的水费、人工费等。
在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现,对电供暖的运行费用,3个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。
在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。
3、调节性和可操作性问题
暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。
设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。
4、安全性问题
设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。
暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。
人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时,应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多,因此它是最容易遭受生化袭击的空调系统形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说,分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。
5、环境影响问题
随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。
6、设计方案比较中的一些误区
由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。
散热装置主要由MCU、风扇电路、温度监测电路、串口驱动电路、供电电路、MCU电路和MCU软件组成。
2设计方案
2.1硬件设计
散热装置主要由MCU、风扇电路、温度监测电路、串口驱动电路、供电电路和MCU电路组成。以下对散热装置各个功能电路进行详细设计介绍。
2.1.1MCU
散热装置的MCU采用LPC2132微控制器,其主要功能为基于I2C的IPMI通信接口、风扇控制、温度传感器数据读取和数据打印,它是整个散热装置的控制核心。LPC2132微控制器基于16位/32位ARM7TDMI-SCPU,该CPU支持实时仿真和嵌入式跟踪。
2.1.2风扇电路
散热装置中的风扇采用四线制可调速风扇,风扇的速度通过改变接到调速PWM信号线上的PWM占空比的大小,来调整速度值得大小。占空比越大,风扇速度越大,反之,则越小。把风扇的调速PWM信号线接到了MCU(LPC2132)的PWM输出引脚上,用于控制风扇转速。风扇的反馈速度信号线上传输的是一个矩形波信号,信号的频率,表示了风扇的转速大小,信号频率越高,风扇转速越快,反之,则越小。风扇的反馈速度信号线接到MCU的捕获口上,通过计算风扇反馈速度信号的频率,计算出来风扇的实际转速。
2.1.3温度监测电路
电路功能监测设备内部温度,并将温度数据传给MCU。电路的温度传感器选用LM92C,该温度传感器的准确度可达±0.33℃,温度刷间隔500ms,温度数据输出采用I2C口。
2.1.4串口驱动电路
串口驱动电路主要功能,将MCU的RS232串口转换为标准串口电平,驱动芯片选用MAX3223,用于散热装置温度数据、风扇转速和告警状态数据的打印。
2.1.5供电电路
电路的功能是控制风扇12V上电,可以通过MCU(LPC2132)控制风扇打开与关闭,使得散热装置更加人性化。电路控制芯片选用LM5069,通过MCU(LPC2132)控制LM5069的UVLO脚,高电平控制12V上电,低电平控制12V断电;通过MCU(LPC2132)读取LM5069的PGD脚状态可以查看12V上电是否成功。
2.1.6MCU电路
MCU电路功能是配置MCU正常工作,主要有时钟、MCU复位处理、看门狗处理和JTAG程序下载。
2.2软件设计
散热装置软件为MCU控制软件,它主要包含MCU初始化软件模块、IPMI通信软件模块、风扇速度控制软件模块、风扇速度检测软件模块、风扇板温度值读取软件模块和调试串口软件模块。
2.2.1MCU初始化软件模块
MCU初始化软件模块的主要功能是根据MCU硬件电路配置MCU相应功能寄存器,使得MCU能按硬件电路设计正常工作。MCU的GPIO管脚的初始化是根据硬件设计来规划。对于LPC2132来说,每个GPIO的配置需要经历管脚功能选择、上拉下拉模式选择、输入输出方向选择、高低电平设置四步。
2.2.2IPMI通信软件
IPMI通信软件模块主要功能为运用MCU硬件I2C0接口与上层控制单元进行数据通信,采用IPMI(IntelligentPlatformManagementInterface)通信协议,用于设备的物理特征,如各部件的温度、电压、风扇工作状态、电源供应以及机箱入侵等,散热装置用于传输温度、风扇转速、告警等信息。
2.2.3风扇速度控制软件模块
风扇速度控制软件模块主要功能根据设备温度值或上层控制命令调扇转速,风扇转速可以0%、30%、50%、70%、90%和100%几个级别进行调节包含根据主控发送温度值调扇转速。散热装置风扇速度控制由MCU(LPC2132)的脉宽调制口PWM控制,根据软件设置,PWM可以输出不同占空比脉宽信号,风扇1、风扇2、风扇3和风扇4转速分别由PWM2、PWM4、PWM5和PWM6控制,每个风扇的转速都可以单独设置。
2.2.扇速度监测软件模块
风扇速度监测软件模块主要功能是监测风扇转速,判断风扇工作状态。风扇速度监测由MCU(LPC2132)的定时器捕获口CAP0检测,CAP0每捕获到一个下降沿产生一次中断,风扇1、风扇2、风扇3和风扇4速度监测分别由CAP0.0、CAP0.1、CAP0.2和CAP0.3读取。
2.2.5温度读取软件模块
温度值读取软件模块的主要功能为读取设备上温度传感器LM92温度数据。温度传感器温度读取端口为I2C口,MCU设置为主设备,通信速率设置为400kb/s,定时器间隔1s读取温度传感器的温度值。
3结束语