节能优化方案十篇

发布时间:2024-04-29 04:08:19

节能优化方案篇1

关键词:建筑节能;节能技术;节能型;保温隔热

中图分类号:te08文献标识码:a

一、建筑的节能分析

随着国家经济发展潮流的不断推进,能源短缺问题更加的严重,这就需要引起世界各个国家的重视,展开建筑能耗的控制,保证建筑节能技术方案的优化。相对于国外先进的建筑物节能体系,我国的建筑物节能应用体系是比较缺乏的,这涉及建筑设计人员的自身理念、建筑节能技术方案、建筑建设应用材料及其技术等。这就需要展开建筑采暖能源模块的优化,进行建筑模块的整体节能性的优化,以满足我国现阶段建筑节能设计工作的需要。

在建筑物节能优化工作中,外墙节能技术是非常必要的,而我国的外墙建筑节能技术是不发达的,这就导致其护结构应用过程中的热损耗的过大,不利于围护结构的传热系数的良好控制。为了有效提升其应用效益,展开空调系统设计计算负荷模块的优化是必要的,这是当下建筑物节能工作的重中之重,这就需要积极做好建筑节能规划的相关工作,进行工作目标的优化,进行建筑围护结构体系的健全,保证日常节能工作的正常开展,实现维护结构热工性能的积极改善,这是保证采暖环节能耗控制的重要模块。根据相关权威建筑节能情况的调查得知,在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%。在我国建筑节能规划目标中,建筑围护结构承担其中47.2%的节能任务。

二、建筑节能方案的优化

1在建筑节能性方案应用过程中,进行墙体这一围护结构主体的优化是必要的,从而实现材料的保温性能的优化,保证建筑的耗热量的控制,这就需要进行建筑设计工作的深入剖析,进行外墙保温隔热问题的积极探讨,进行相关厚度的砖墙的应用,。确保其围护构件模块的正常开展,进行建筑物设计节能性概念的优化,保证其室内热舒适性的优化。通过对现阶段建筑墙体改革模块的优化,以推动墙体节能技术的开展,实现建筑节能综合效益的提升。为了更好的控制围护结构的传热性,进行环保型建筑材料的应用是必要的,从而保证其良好节能效果的优化,这需要进行三孔砌块的应用,保证其工程造价的控制,实现其整体节能性的优化。由于其低廉的造价成本及其简单施工性,也比较容易进行推广。通过对我国现阶段的外墙保温技术的分析得知,节能工作的开展也不利于外墙保温先进性技术的应用。外墙保温常采用内保温复合外墙、夹心复合外墙和外保温复合外墙三种构造。对垂直墙面可采用阳台、挑檐等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙以及植物覆盖绿化和可呼吸外墙类同时具有良好生态性能的外墙,这些都是改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。

2在建筑物节能性控制模块中,进行门窗面积的控制是必要的,相对于墙体来说,门窗的传热系数是比较大的,是冬季耗热模块的重要组成部分。通过对其能耗模块的优化,进一步的优化其传热损失,保证其冷风渗透的积极控制,实现门窗的整体节能效益的提升,以满足当下建筑物节能方案的应用需要。其节能措施主要有:尽量减少门窗的面积,合理控制窗墙比门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,所以在保证日照、采光、通风、观景条件下,尽量减少外门窗洞口的面积,合理控制窗墙比。对于窗墙比,北向不大于25%;南向不大于35%;东西向不大于30%。

为了提升建筑物的节能效益,进行门窗的气密性的控制是必要的,这就需要进行冷空气的渗透模块的优化,实现门窗产品结构的优化,保证门窗的整体气密性的控制,避免其空气对流传热的过度提升,保证其密闭条的积极设置,实现门窗整体气密性的优化。设置遮阳设施适当确定建筑物的挑檐、遮阳板的尺寸,安装可调式百叶、窗帘,调节室内日照。或采用遮阳系统,一般安装在向阳的外立面或采光屋顶上,可控可调,达到不同时间,据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。

3在窗户设计过程中,可以进行塑料面及其复合窗等的应用,可以有效提升其热工性能,这也可以进行多层窗体及其中空玻璃的采用,保证空气夹层内部热阻的控制,进行玻璃传热系数的良好控制,这可以进行住宅特性玻璃的选取,保证其窗扇面积的积极控制,进行其面积的优化,保证其节能性的提升。在需要较高温度的起居空间与较低温度的室外空间之间设置温度阻尼区,减少外墙、外窗的热耗损。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。

4为了有效提升建筑物的整体节能性,展开新型墙材的应用是必要的,进行新型的节能材料的应用,保证多种太阳能利用方案的优化,保证其整体节能效果的提升,这也需要引起相关人员的重视,展开建筑可持续节能性方案的应用,保证建筑节能工作的正常开展,进行一系列的建筑节能政策的履行,保证当下建筑节能工作的正常开展,以有效提升其综合效益。建筑节能是一项系统工程,需要政府和社会各界共同努力方可取得成功。由于我国节能现状较复杂,技术开发和应用也刚刚起步,对国外成功经验的借鉴还很不够,建筑节能工作仍任重道远。只要结合我国国情和实际情况,综合利用各种节能技术措施,趋利避害,选择经济合理的节能方案,必定可以获得显著的节能效果。

结语

通过对建筑节能方案的优化,更有利于现阶段建筑节能工作的开展,这需要引起相关人员的重视,保证其建筑节能体系的健全。

参考文献

[1]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001(07):6-7.

[2]方修睦,赵立华,许文发.供热系统节能指标探讨[J].暖通空调,1998(01):11-14.

节能优化方案篇2

关键词:水泵电机;节能改造;自来水企业

绿色发电,节约能源是全世界共同关注的问题。2016年7月工信部印发了《工业绿色发展规划》重点突出了对电机、水泵等设备的节能改造提议。在国家和社会节能环保意识不断增强的背景下,自来水公司也改变过去只重视供水效率的思想,积极从提升水泵电机的使用效率,降低设备能耗,减少消耗成本,提升企业效益。本文针对自来水公司水泵电机节能改造需求,提出了相关改造方案。

一、水泵电机的概述

(一)水泵的概述

水泵是增加液体压力或者转化液置的设备,是将外部的能力输送到液体中,而增加液体内部能量。水泵的应用范围非常广泛,无论是水利灌溉、工业矿业、建筑、民用、给排水行业等都有水泵机械的存在。

根据工作原理的不同,水泵有叶片水泵、容积水泵等。叶片水泵是借助水的能量,将叶片和水的互动生成能力的转化,也被称之为能量动力水泵。叶片水泵能够实现对液体的持续能力供给,叶片水泵包括了离心泵、轴流泵等,容积泵是通过内部容积的差异来完成对液体的输送工作。包括转子泵、往复泵等。针对自来水企业来说,叶片泵这在利用叶片与液体的动能转换的机械应用更为普遍,而叶片泵也分为离心式叶片泵、轴流式叶片泵和混流式叶片泵。离心式水泵重点在于对离心力的运用,能够适应大型工程的要求,结构简洁操作方便,整体效率高,成为多数自来水企业的首选。水泵的参数包括扬程、流量、转速、气蚀余量和功率。

二、电机的概述

电机是水泵的主要动力设备,主要有直流和交流两种电机类型,在自来水企业中多采取交流型。交流电机也包括同步和异步不同的种类,同步电机通常情况下在自来水企业应用较少,虽然节能高效然而操作复杂,限制条件较多。异步电机是自来水企业应用普遍的电机类型,其品种丰富,结构适应性强。电机的选择需要结合水泵的具体参数,水泵的功率、流量、转速等对电机的选择有着重要的影响。

二、水泵电机节能优化方法

(一)水泵电机组合结构

通常情况下自来水企业在泵站的规划中根据水利管网最高参数来设计,若只按照这一条件选择水泵电机,则会造成水泵电机功率的浪费,浪费水泵电机的功率则会使成本上升,资源利用率下降。因此,在对水泵站规划中要对所服务地区的用水需求进行调研,分析其需求变化情况,根据具体的需求选择不同的高效区,结合供水中的参数波动、季节因素干扰和扩建需求等,规划不同参数的水泵电机组合投入生产,根据生产运行的具体情况选择不同参数的水泵电机组合。设计不同参数的水泵电机组合,通常情况下控制在3组左右,根据具体的流量、供水需要来选择运行不同的水泵电机组合,是资源的合理利用。

(二)水泵电机设备装置的优化

由于自来水企业在日常运行中,管网的流量和压力并不固定不变的,因此自来水企业就需要根据流量、压力的变化来对水泵电机的变速进行调节,调节水泵电机的方式主要有三种。第一种方式是利用自动化控制的水泵电机来实现变速的调节,这种调节方式是基于水泵电机设备的调节,需要增加水泵电机的能耗。因此在对水泵电机的变速调节中需要预先设置调节预案,分析其能耗、成本等通过比较和分析,选择成本最优、效率最高的方法;第二种方式是将水泵电机的阀门进行调节,这是在管网运行中较为普遍的调速方式,然而这种方式的弊端是造成了在阀门上的能源大量占用,使能耗增多不利于水泵电机的节能改造;第三种方式是对水泵参数进行重新搭配形成不同功率组合的水泵电机,根据不同管网的要求打开不同参数的水泵,这样的方式能够有效提升水泵电机的运转效率。在调速技术方面自来水企业多选择变频方式。

变频调速的方式是根据电机工作的原理来设计的。只要按照电机工作原理匀速改变其电源的频率,就能对电机的同步转速改变。结合水泵的相似定律,水泵的流量参数与其转速有正相关关系,因此水泵的压力参数与水泵的转速的平方呈正相关,水泵的规律参数与其转速平方呈正相关关系。若水泵的流量等需要根据需求降低,那么就将转速按照一定的比率调低,水泵的耗能也就下降。变频调速之所以节能是由于提升了水泵电机的高效区,水泵电机经过了变频调速高效的覆盖面积从简单的线性变为了较大的平面区,其高效区从一个点变成了一段线,因此变频调速是将水泵电机的运行效率提升了,水泵电机的耗能也就得到了降低。

水泵电机利用变频调速的方式实现节能改造不仅有利于提升运行效率,减少耗能,而且有利于提高电网的有功功率,提升设备和管道的使用寿命。水泵电机的变频调节增加了有功功率。在运行中的无功功率高就会使得电网的有功功率下降,增城电机的线损增加和过热现象,使得水泵电机产生的能量消耗在了无功功率方面,减少了实际发电和有效功率的转化。只有增加功率因素,才能提升有功功率进而提升实际效益。变频调速的设计将电机的有功功率提升,减少了无功功率,进而降低了能耗。在没有变频调节的措施下,电机不经变频启动,强大的启动电流会增加电网和设备的负担,对水泵、阀门造成损害,降低设备的使用寿命。变频装置的增加,控制电流的增加启动,降低了电机启动对电网的冲击,节约了能源。

(三)对叶轮的改造

加装变频装置是现代自来水企业的发展趋势,对于小型的自来水厂和传统的自来水站来说,对叶轮进行改造是提升水泵电机能源利用率的有效方式。对叶轮的改造多采用三种方式,第一种方式是削减叶轮。削减叶轮是将水泵叶轮的外径进行削减,减小水泵叶轮的大小。根据实际情况设计叶轮削减的多少,使得经过削减的叶轮符合水泵电机的运转需要;第二种方式是更换叶轮。随着技术的发展和供需的变化,老式叶轮已经难以适应需求,因此有必要对老式叶轮进行更新。在更新老式叶轮的过程中需要注意的事项是新式叶轮要符合水泵的设计,以免造成水泵叶轮难以安装的问题;第三种方式是对叶轮进行涂装,这种方式避免了对老式叶轮更新中难以寻找与水泵设计相符的新式叶轮,也减少了节能改造的支出成本。经过了涂装的叶轮其表面较涂装之前更加的光滑,降低了叶轮表面由于不平滑形成的阻力和摩擦,进而减少了水泵电机的能耗。

三、水泵电机节能改造的保障措施

水泵电机的长期节能实现需要建立了更加先进的供水技术上面,只有积极提高水泵电机的技术,积极提高整个自来水企业的供水技术,实现供水的自动化、智能化才能真正实现水泵电机的节能。因此自来水企业应当积极增强自身的信息技术建设,提升员工的综合素质,提升企业的自动化管理水平,提升企业整体的现代技术水平,建立自动化管理系统、生产调度系统、财务管理系统、自动监控系统、水质管理系统、客服服务系统等,利用先进的技术提升生产效率,降低故障发生,保证管网的正常运行。

参考文献

[1]鲍金春.循环水泵双速电机的节能改造[J].华电技术,2011,09:59-60+97.

节能优化方案篇3

关键词:聚集优化;数据仓库;决策支持;最优路径算法

中图分类号:tp311文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2008)10-030-03

Daoa:aDynamicDatawarehouseaggregationoptimizationapproach

ZHanGBaili1,ZHUwen2,LVJianhua1

(1.SchoolofComputerScienceandengineering,SoutheastUniversity,nanjing,210096,China;

2.CollegeofScience,nanjingUniversityofScience&technology,nanjing,210094,China)

abstract:nowadays,moreandmoreenterpriseshavebuiltuporaregoingtobuilduptheirdatawarehouseforsupportingenterprises′decisions.ButitisnecessaryforustooptimizetheDwconstantlyandperiodically,forthatusers′requirementcan′tbecaughtcorrectlyatthebeginningofitscreationandthatusers′requirementisalteringfrequently.DwaggregationoptimizationisoneofthemostimportantpartofDwoptimization.inthispaperaggregationroute_optimizealgorithmandaggregationmaterializationSelect_optimizealgorithmareproposed,andthenwedesignaneffectivemethod-Daoatogetanaggregationschemethatrespondtousersdemandwithbesttime-spacecomplexity.atlastweapplythisschemetoacompany′sdecisionsystem.itprovesthattheschemehasgoodefficient.

Keywords:aggregationoptimization;datawarehouse;decisionsupport;optimizedroutealgorithm

目前,我国大、中型企业约有50多万家,分布在各大、中城市以及县城中,由于政府职能的转换以及环境和条件的限制,这些企业受到国内外市场很大的冲击和影响,为了应对这种局面,企业决策层都逐步意识到企业信息化对其发展的重要意义。因而他们对企业内外的信息需求日益增强,对信息的收集、加工、查询以及预测决策也越来越重视。企业原来的管理方式和手段已不再适应这些需求,也将严重妨碍企业的生存与发展。为了提高企业的生存能力和竞争力,同时也为了改变企业落后的管理体制、管理方式和手段,他们强烈地感到建立信息管理系统并在此基础上建立决策支持系统的重要性,而新兴的数据仓库技术则为他们建立企业决策支持系统提供了很好的解决途径[1]。

数据仓库是计算机应用的新领域,旨在通过通畅、合理、全面的信息管理,达到有效的决策支持[1,2]。作为数据仓库的关键技术之一,聚集优化技术承担着对现有数据仓库不断地进行优化,弥补设计开发阶段的不足,提高数据仓库的运行效率以及可用性、实用性等重要任务。同时,聚集优化则直接影响了查询的响应速度,从而最终关系到用户满意程度和数据仓库的生命周期。

1数据仓库与聚集优化

1.1数据仓库

数据仓库的定义是:数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的,不同时间的数据集合,用于支持经营管理中决策制定过程[2]。数据仓库的思想随着逐渐尝试对数据库中的数据进行再加工,形成一个综合的、面向分析的环境,更好地支持决策分析而逐渐形成。他不同于传统的数据库,传统数据库中存放的是操作性的数据,主要用于联机事务处理(oLtp),也叫操作型处理,是指对数据库联机进行日常操作,他关心的是响应时间;而存放在数据仓库中的数据是分析性的数据,主要用于联机分析处理(oLap),也称分析型处理,检索的内容随机性和数量更大,不但存储近期数据,也存储历史数据,且当前数据不断得到补充、更新,并可实现不同来源数据的融合。数据仓库支持随机的查询,为使用者提供更多的信息,而不是数据,为决策者提供了更好的决策支持,他是建立决策支持系统(DSS)的基础[2-4]。

1.2数据仓库优化和聚集优化

当前主流数据仓库管理系统和联机分析服务器,都要求用户必须熟知企业模型、了解原始数据、对数据仓库具备相当程度的知识背景。然而对于企业在数据仓库设计和开发阶段,由于用户和开发人员对此认识有所不同和不足,导致在使用过程中暴露出大量问题。因此如何根据系统运行情况和用户需求的变化,对数据仓库不断地进行优化,弥补设计开发阶段的不足,以提高数据仓库的运行效率以及可用性、实用性,已经是数据仓库应用中迫切需要解决的重要问题[5-7]。

作为数据仓库优化的一项重要组成,数据聚集优化主要针对数据仓库数据聚集部分的选择而进行优化,他包括了对进入聚集空间的维、层次以及路径依据实际使用效果从获得最佳时间复杂度与空间复杂度的角度进行选择[4,5]。具体而言,聚集通过对数据进行分组汇总,使数据到达一个用户感兴趣的层次,然后可以在这个概念更为清晰的数据集进行数据分析。例如对一个药品销售企业的数据仓库而言,可以聚集药品的销售额或销售量,得到月、季、年的销售数据,然后再分析哪些因素对月、季、年的销售数据产生影响,而在聚集前的数据集,进行这种数据分析研究比较困难或可能本身就没有意义。

在数据仓库的设计开发阶段,如果想获得较好的聚集物化方案,需要分析所有用户和应用的需求,研究实际使用中需要哪些维度、粒度层次的汇总信息,从而确定所有可能涉及的聚集和估算使用的频度。但在数据仓库创建初期,进行这种需求分析显然是比较困难或不太现实,且很多情况下可能并不准确。为此本文提出2种动态聚集优化算法:聚集路径优化算法Route_optimize和聚集物化选择算法Select_optimize,并以他们为基础,获得一种比较切实可行聚集优化的实施方案Daoa:在初期采用系统缺省的聚集物化方案,而在系统运行的过程中,通过对用户查询信息不断的统计分析,利用聚集路径优化和物化选择2种算法对聚集进行周期性优化,从而实现数据仓库中聚集跟随用户和应用的变化而进行动态调整,提高了数据仓库查询响应性能,以更好地满足用户的需求。

2聚集动态优化方案Daoa

2.1方案的具体步骤

针对一般商业企业决策支持系统的特点,提出以下的步骤,以有效地实现聚集的优化。

(1)建立初始聚集物化方案;

(2)确定并录入与聚集优化的相关参数指标;

(3)启动/周期性触发聚集监测进程,采集系统运行记录;

(4)系统日志分析和用户需求分析。在对系统日志分析的基础上,按照维和粒度层次的取舍原则和应用需求度的判断流程,确定哪些聚集需要物化,哪些可以删除,哪些聚集需要经过下一步算法的判断;

(5)建立有向聚集关系表,获取各聚集权重;

(6)交替执行物化选择算法和聚集路径的优化算法,在满足用户期望值和系统性能要求的基础上,确定哪些聚集需要物化,确定哪些聚集无需物化,而转为查询关系,实现聚集方案的聚集总代价最小;

(7)根据优化算法处理后得到的物化聚集方案集合和最优路径,重新调整数据仓库的聚集。

2.2最优聚集路径优化算法Route_optimize

对于具有n维的立方体,每一个聚集最多都可以由n个聚集直接生成,如图1所示,图中给出了一个聚集方案(222)和由他可以生成及生成他的其他聚集方案之间的关系,聚集方案之间的箭头方向为聚集生成方向也即上卷方向,若―个聚集方案能够由另外一个聚集方案经过某一维的1次聚集(指跨一个层次)生成,那么第二个聚集方案就称为第一个聚集方案的双亲,如(222)是(122)的双亲,即(122)是由(222)产生的,反过来,(122)是(222)的孩子。由图分析推论可得:每一个聚集方案至多能够直接生成n个聚集,每一个聚集最多都可以由n个聚集直接生成,任何一个聚集都可以由细节数据(999)即事实表直接或间接生成。但由这nЦ鏊亲生成目标聚集的效率是不同的,还有可能存在有的双亲聚集没有生成,这可能就要用到祖父层的聚集。因此产生了最优聚集路径选择的问题:在聚集中查找最有效路径,从而以最小的聚集成本、最快的速度产生结果。但最优聚集路径的选择是一个np问题[5],只能通过启发式规则,应用优化方法来接近最优效果。

目前应用较多的优化方法有最小父亲方法、缓存计算结果方法、分期清偿扫描方法、贪心算法[5-7]等,但是其中多数算法仅适用于系统建立立方体,属于一次性物化路径生成,没有考虑实际的查询执行情况和用户需求的变化,聚集的物化都是在查询开始之前定义好的,因此,可以称作静态的聚集优化。另外,其中的一些算法仅侧重考虑聚集代价的最优或用户响应最优,未能加以有效综合。

Route_optimize是在贪心算法基础上进行的改进算法,用于动态地实现解决聚集方案之间的最优路径问题。其基本思路是:简化聚集方案之间的关系,每1个节点有且只有1个父节点,允许没有或有多个子节点,被淘汰的父子关系转变为虚关系,其约束条件是聚集方案关系图权值总和最低。Route_optimize算法的基本步骤为:

(1)输入带权值的聚集关系图R0(由属于p1和p2的聚集方案组成);

(2)从聚集关系图R0的最低层出发,逐层扫描各聚集方案节点Xi;

(3)选择连接Xi权值最小的父节点Qi为节点Xi的最优父节点;

(4)断开Xi与其他聚集方案父节点之间的连接,以聚集方案节点Xi与Qi的聚集权值累计图R0的总体聚集成本C0;从而得到基于R0的最小代价为C0Ь奂方案关系图。

算法中的p1,p2的含义如下:p1代表需物化的聚集方案集合;p2代表需要根据聚集和查询阀值进一步判断的聚集方案集合,另外用p3代表原则上无需物化的聚集方案。

2.3聚集的物化选择算法Select_optimize

在聚集方案关系图中,存在一些聚集方案:在满足用户和应用要求的条件下,其父节点得到这些聚集方案的聚集成本很低,同时通过他们的父节点得到其子节点的聚集成本也很低,即如果不对这些聚集方案进行物化,则由这些聚集方案的父节点聚集产生这些聚集方案的子节点的聚集成本将低于聚集阈值,这些聚集方案的父节点在用户查询的时候,临时聚集产生这些聚集方案的查询成本将低于查询阀值(本文把这样的聚集方案称为满足聚集阈值与查询阈值的聚集方案);更重要的是,即便是不对这些聚集方案进行物化,对其他聚集方案进行物化的总体聚集成本将低于对这些聚集方案进行物化的总体聚集成本。因而,出于降低数据冗余度和降低聚集复杂性的要求,完全可以摒弃对这些多余的聚集方案进行物化,而在查询需要的时候,对没有物化的聚集方案进行临时聚集。这就是聚集方案物化选择的问题。

与Route_optimize算法类似,本文参考了包括贪心算法在内的一些已有算法的基础上,结合动态优化的特点,提出Select_optimize算法。其基本思路是:在原有关系图的基础上,将属于集合p2中,满足最低权值条件(聚集阈值、查询阈值)和关系图权值总和最低的聚集方案转变为虚聚集方案,将该聚集方案的父关系转变为虚关系或查询关系,将该虚聚集方案的子关系转交给该方案的父聚集方案。Select_optimize算法的基本步骤为:

(1)输入携带权值的聚集关系图R0(由属于p1和p2的聚集方案组成)、聚集阈值L0、查询阈值Q0;

(2)备份聚集关系图R0,基于聚集关系图R0运行Route_optimize算法,获得初始总体聚集成本C0(已删除节点不参与运算),恢复聚集关系图R0;

(3)筛选出聚集关系图R0中属于集合p2且满足聚集阈值与查询阈值的聚集方案节点X={Xl,X2,…,Xm},即节点Xi删除后(i∈(1,2,…,m)),节点Xi可以由其最低权值父节点Xi′查询生成,且这个权值不大于查询阈值;节点Xi的子节点Xi″可以由其最低权值父节点Xi′聚集生成,且若这个子节Xi″点是已经被删除的节点,则节点Xi与其子节点Xi″之间的查询权值加上节点Xi与父节点Xi′之间的聚集权值的和应不大于查询阈值;若这个子节点Xi″不是已经被删除的节点,则节点Xi与其子节点Xi″之间的聚集权值加上节点Xi与父节点Xi′之间的聚集权值的和应不大于聚集阈值。如没有一个这样的聚集方案节点则转至步骤(7);

(4)分别得到删除聚集方案节点Xi后的聚集关系图Ri(即节点Xi的聚集方案转变为虚聚集方案;节点Xi与其最低权值父节点Qi建立查询关系,断开节点Xi与其他父节点之间的关系:节点Xi的未删除子节点Xi″与节点Xi的最低权值父节点Qi建立聚集关系,权值为父权值与子权值之和;节点Xi的已删除子节点Xi″与节点Xi的最低权值父节点Qi建立查询关系,权值为父权值与子权值之和。其中i∈(1,2,…,m)),基于聚集关系图Ri运行Route_optimize算法,得出他们对应的总体聚集成本Ci。

(5)筛选出节点Xt(这里t∈(1,2,…,m)),他满足条件:总体聚集成本Ct=min(Cl,C2,…Cm)且总体聚集成本Ct

(6)用Rt替换R0,转至步骤(2)运行;

(7)基于聚集关系图R0运行算法Route_optimize,返回新的聚集关系图R0及总体聚集成本C0。И

经过在Select_optimize算法尾部调用Route_optimize算法,能够得到总体聚集成本最低的聚集关系图以及各聚集方案之间的查询关系图(针对虚聚集方案)。

3结语

以上的算法模块利用VC++在oracle9i中得以实现,并在实验中进行验证。在实验室的环境中,原型系统所用的Dellpoweredge6600硬件平台是一款双至强(Xeon)CpU的企业级服务器,良好的系统性能为实验提供了很好条件。但由于实验数据量尚达不到海量,为了较清晰反映物化调整后的效果,实验过程中尽量采用了一些极端取值,以更好地验证算法。具体做法是:一方面采用较大范围内改变聚集的权重系数大小(可人为设定的代表聚集重要性的参数)影响聚集物化的取舍,其直接可以从聚集查询的响应速度上反映出来。另一方面通过专门编写的程序模拟日志的数据改变或修改聚集阀值等参数,观察聚集的效果,均达到预期的目标:利用最优路径算法使聚集关系图得到了很大的简化,大大低于原先缺省的聚集成本,为后来的物化选择算法提供了方便。

迄今为止,由于具体实现的复杂性和多变性,目前国内数据仓库技术在商业企业中的应用还十分有限。本文针对现阶段企业数据仓库建设中关键的聚集优化问题,提出一种切实可行的实施方案,并在实验中和具体应用收到了良好的效果,说明方案有效可行。

参考文献

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[7]ZohraB.SchemaevolutioninDatawarehouses[J].KnowledgeandinformationSystem,2002,(4):283-304.

作者简介张柏礼男,1970年出生,江苏盐城人,博士,讲师。主要研究方向为数据仓库、数据挖掘和web。

节能优化方案篇4

【论文摘要】目前,建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。根据测算,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗将是现在3倍以上。因此,建筑节能已迫在眉睫。而优化设计是建筑节能的根本途径,优化设计不仅影响工程建造直接能源消耗,而且影响建成后使用的能耗。

目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为中国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的28%,其中最主要的是采暖和空调,占到20%。而这“28%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,如果再加上建材生产过程中耗掉的能源(占全社会总能耗的16.7%),和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。现在中国既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。根据测算,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗将是现在3倍以上。因此,建筑节能已迫在眉睫,要把节能建筑工作放到贯彻科学发展观、全面建设小康社会、保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度来认识。因此,通过优化设计来有效控制能源消耗,应得到广泛重视。

一、优化设计对建筑节能的影响

1、设计方案影响工程建造直接能源消耗

在工程设计中,其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤,比发达国家高出10%~25%,水泥用量为221.5公斤,每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程建造直接能源消耗5%~10%,甚至可达10%~20%,如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层),设计单位按常规设计为独立基础,由于多层厂房荷载较大,致使独立基础的单体尺寸较大,埋深较深(-3.2m),事后经其他设计人员分析如采用柱下条基,可节约大量的砼,并可降低埋深减少土方开挖所消耗的机械能耗;某综合办公楼,在优化设计中,因改变原先设计中的普通钢筋为带肋钢筋,单此一项优化设计,共节约钢筋1000t,钢筋总节约率达30%左右。

2、设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低,轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看,与发达国家相比,我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年,中国的建筑能耗将达到29430亿度电,比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在,我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计,即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能,获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期能耗是指整个寿命周期过程中发生的全部能源消耗,包括建设、使用、维修、残值及清理等阶段所发生的能源消耗。设计不仅影响项目建设的一次性能耗,而且还影响使用阶段的能源消耗,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修等,一次性建造能耗与经常性使用能耗有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低,全寿命能耗达到最佳经济合理状态。建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高,以及采暖空调设备能效的提高等等,来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中,建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化,必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时,也必须对建筑材料优化;外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化;窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计,工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率,比对各种影响因素,最后向客户提供最佳的设计方案。例如,在空调与采暖设备的市场上,各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同,那么通过模拟量化,计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用,消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中,为减少能耗,设计者没有采用普通的新风系统和空调系统,而是经过多次优化设计,寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境,采用了智能电动窗,很好的解决了新风问题;在场馆空调设计中(包括“水立方”和“鸟巢”)都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用,节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置,在空气处理机中采用了新型热管热回收装置,可以回收场馆排放总热量的50%,回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水,另一部分用于加热新风。

二、现阶段推行优化设计运作困难的成因

1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力

长期以来,主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题,它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加,它需要定量化。例如,人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等,但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益,从多方面影响因素出发,以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时,应增加人员配备和审查力度,对设计节能成果进行量化全面审查。

2、业主要求优化设计的意识不强

目前,业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上,而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,只看到搞施工招标,投标价要低于标底价、施工单位要让利等,殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约;二是对建筑节能的认识不到位,没有一个节能环保绿色建筑意识。

3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力

由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系,使得节能工作缺少内在经济利益推动力,政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全,造成执法不严、监督不力,国家政策不配套,缺乏激励机制和工作力度。对一些国有投资建设项目,有关行政审批单位在审核初步方案时,只注重设计的建设规模和投资限额,对方案的经济合理性和节能性不做深入研究分析;另外,由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取,几乎跟建筑节能和设计质量的优劣无关,导致对设计方案不认真进行节能分析,而是追求高标准,造成能源浪费。相反,设计单位即使花费了较多的人力、物力,优化了设计方案,给业主节约了投资,也不能得到应有的报酬,有时设计费反而变少了,从而挫伤了优化设计的积极性。

三、搞好优化设计的几点建议

1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控

为保证建筑节能优化设计工作的进行,开始可由政府主管部门来强制执行,通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力,而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求,可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标,转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果,特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量(包括供暖、通风和热水供应)和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时,建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”,证明清楚地列出了该住宅每年的能耗,及节能等级。以上措施,必须逐步实施,特别是国有投资项目要先于执行。

2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计

国家制定节能政策,并要求以多样化的经济激励等扶持举措,形成推动建筑节能的市场机制,推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持,减免税费等优惠措施,并可建立评价机制,对因建造节能建筑而超支部分资金,国家应给予无偿免息贷款或奖励机制,使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。

3、开展积极有效的宣传引导工作

建筑节能政策要取得理想的实施效果,重在宣传引导。不但政府职能部门对节能政策的推行不遗余力,而且有关企业也应加入到宣传节能政策的行列。政府职能部门应免费对社会公众提供节能政策咨询、进行节能知识宣传和相关培训,以及进行节能技术、产品的展示、讲解等方面做大量的工作。力争实现多方参与节能政策的宣传引导,大大提高人们的节能意识和对节能知识、技术的认知、把握能力,从而使节能政策得到有力的贯彻实施。

【参考文献】

节能优化方案篇5

关键词:建筑工程;设计方案;优化方法

一、优化设计对建设投资的影响

1.设计方案直接影响投资

工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段,而在项目作出投资决策后,其关键就在于设计。据研究分析,设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下,但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上,单项工程设计中,其建筑和结构方案的选择及建筑材料的选用对投资又有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程造价5%~10%,甚至可达10%~20%,如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层),设计单位按常规设计为独立基础,由于多层厂房荷载较大,致使独立基础的单体尺寸较大,埋深较深(-3.2m),事后经其他设计人员分析如采用柱下条基,可节约大量的砼,并可降低埋深减少土方开挖,相比可节约投资20多万元;某两幢功能、结构、面积、基础形式均相近的综合楼,其中一幢因考虑立面效果设置了多处装饰柱及装饰线条,致使该部分费用相差10多万元,真可谓是笔下一条线,投资花万千扰。

2.设计质量间接影响投资

据统计,在工程质量事故的众多原因中,设计责任多数占40.1%,居第一位。不少建筑产品由于缺乏优化设计,而出现功能设置不合理,影响正常使用;有的设计图纸质量差,专业设计之间相互矛盾,造成施工返工、停工的现象,有的造成质量缺陷和安全隐患,给国家和人民带来巨大损失,造成投资的极大消费。震惊全国的宁波大桥事故就是这方面的典型例证。

3.设计方案影响经常性费用

优化设计不仅影响项目建设的一次性投资,而且还影响使用阶段的经常性费用,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修费等,一次性投资与经常性费用有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低。

二、建筑工程设计方案优化重点

1建筑工程设计方案的综合优化

建筑工程设计方案的优化以工程功能需求出发,以技术先进性、工程造价严谨性、财务审核规范性为重点,科学的进行设计方案优化。通过对施工技术的先进性的设计,科学的应用现代建筑施工技术,提高工程施工效率,达到降低施工成本、降低投资的目的。通过工程造价严谨性控制,达到工程造价对施工的指导目的,为施工成本控制奠定基础。通过财务审核规范性对工程造价、施工资金使用等进行控制,达到工程投资的科学使用,避免职务侵占、偷工减料等情况的发生。同时科学的建筑工程设计方案优化还需要对施工过程材料进场数量、进场时间、堆放场地与堆放方法的进行设计优化。通过科学的进场数量设计减少材料进场过多造成的场地占用、资金占用以及材料管理费用。通过科学的堆放场地设计能够有效减少施工过程二次运输费用,提高施工效率。通过科学的堆放方法设计优化能够有效的避免材料堆放不当造成的材料损失。总之,科学的建筑工程设计方案优化施工对施工全过程各项工作的充分考虑,建立现代化、精细化施工管理,以此达到建筑工程施工设计方案的最终目的。

2建筑工程设计方案质量管理部分的优化

建筑工程设计方案的优化对工程施工质量也有着一定影响,因此要加强建筑工程设计方案中关于质量的设计与优化,以此提高工程施工质量。建筑工程质量设计与优化首先要对建筑施工质量管理组织架构进行优化,构建以法人为主的、专业技术人员与专家为主导地位的、基础质量管理人员为管理基础的全方位质量管理架构。同时建立健全的质量管理规章制度体系,结合工程实际情况对质量管理与技术管理规程进行具体化与细化,以此确保质量管理体系的可靠性,做好质量管理工作有章可循。注重质量管理工作的连续性与全过程管理执行力,为确保工程质量奠定基础。

3建筑工程设计方案的质量优化与管理

建筑工程设计方案的质量优化与管理对建筑投资企业与施工企业都有着重要的意义,是为了提高工程设计质量、满足设计规范要求、达到高标准工程的关键。建筑工程设计方案的质量优化是通过人员优化、项目设计管理优化以及科学的统筹安排来完成的系统工作。设计人员必须具有较高的专业技术基础,并对每个设计人员的专业项目进行整合,是专业人员的强项得到发挥,以此提高设计方案质量的提高。项目设计管理过程要抓住重点与关键点、对项目设计的方案图、施工图、预算等进行重点控制,以此提高建筑工程设计方案质量。设计过程中还要通过优化统筹安排工作、提高设计效率与各环节的交接,对交叉工作进行统筹安排。通过设计工作的统筹安排提高设计工作效率、缩短设计时间。对于工程设计中需使用新技术、新材料的,还要加强对可行性的分析与验证,对比同类工程中新技术新材料使用情况确保工程质量。设计部门或企业还要加强自身设计人员综合水平与素质的优化,通过在职学习、交流等方式提高设计人员的综合水平,有针对性的对专长人员进行培训。

建筑设计方案的优化管理对设计项目的方案有着重要的意义,建筑设计方案的确定不仅仅是为了评选好的方案,优化选取方案不是目的,重要的是在建筑设计方案运行中进行优化管理。当建筑设计方案选取后,按专业部分进行优化、细化、量化而后运行。建筑设计方案优化管理,旨在于打破旧的、固定不变的教条,采取积极地动态管理方法。建筑设计质量的优化管理,在于建筑设计质量的优化与管理。建筑设计质量的优化关键在于建筑设计思想目标的确立,建筑设计思想的优以及专业技术人员的专业水平。因此,建筑工程设计部门或企业必须注重人才的培养,通过人才培养提高建筑工程设计方案质量、提高优化水平,以此提高企业的综合市场竞争力。

三、结束语

通过优化设计来控制投资是一个综合性问题,不能片面强调节约投资,要正确处理技术与经济的对立统一是控制投资的关键环节。设计中既要反对片面强调节约,忽视技术上的合理要求,使项目达不到功能的倾向,又要反对重视技术,轻经济、设计保守浪费的现象。设计人员要用价值工程的原理来进行设计方案分析,要以提高价值为目标,以功能分析为核心,以系统观念为指针,以总体效益为出发点,从而真正达到优化设计效果

参考文献

节能优化方案篇6

随着通信技术和internet的快速发展,网络会议、视频点播、远程教学、资源下载等大量实时服务在网络上被广泛应用,需要占用大量网络带宽,而且不同业务流对Qos有着不同的要求,这都迫切要求网络传输能提供服务质量保证。因此,如何保障网络的服务质量是一个重要的研究领域。为了让计算机网络服务质量进一步优化,需要不断研究更好的优化方法,相对于以往常规的启发式网络设计方法,当前的优化方法能够从理论方面得出问题且找到最好的解决方式,在根本上克服以往启发式设计方法中一直存在的难以对方案优劣程度进行判断的缺陷。所以在优化方法的基础上对网络服务进行机制设计还有性能方面的评价,是当前网络服务质量领域当中一个重要的领域。计算机网络业务随着科学技术呈现出不断发展的趋势,另一方面各种业务对于网络的需求也在上升中,网络服务的部署是否正常有效已经关系到很多方面的问题,为了保障或者是提高特定业务当中关键服务质量,需要对其设计方案不断优化。为了能够更好的提高QoS性能,不但需要对现在存在的网络协议进行评价,还要对网络进行再造工程,通过优化理论对网络系统做更进一步的分析,让网络的性能可以满足当前机制。

一、网络优化模型的求解方法

网络节点在资源处理方面存在明显局限性,很多网络在部署的时候并不存在一个专门负责控制的集中节点,所以在通常情况之下网络的节点不但要承担控制层面,还需要对数据层面进行控制,负担相对较大。为了让控制能够更加全面有效,进一步优化性能,在设计的时候需要选择对资源占用不大且比较简单的计算方法。

凸优化方法在网络当中凸优化问题包含有很多种不同的优化模型,其中较为典型的有线性规划或者是二次规划等模型。科技发展还有研究不断深入,人们对于问题本身是有存在凸性质的判断有了深入的见解,凸性质对于最优方案本身是否易解起着决定性作用,会出现这种状况的主要原因是凸优化问题当中,存在局部最优解那么就等于存在全局最优解。很多网络效用最大化的研究,都是在对凸优化问题求解基础上运行的。凸优化模型的目标函数是凸函数,其约束集本身也表现为凸集,其等式约束函数属于仿射函数的一种,而对于网络效用最大化的模型而言,其目标函数则是凹函数。

相对于没有约束的凸目标函数优化过程而言,需要利用的是一阶条件,找到一阶函数为0的时候相对应的变量值,这种也就是最优方案,如果利用数值的方法就可以通过梯度法或者是牛顿法最大程度接近最优解。在关于调度还有分配资源的问题当中,因为资源本身存在限制或者是技术达不到相关的要求,这个时候需要一个限制集。如果说每个节点本身的效用函数都表现为凸函数,且线性约束所形成的可行解结合本身是一个多面体,所以该模型是一个典型的凸优化模型,只需要做到局部最优解也就能达到全局最优解的效果。在求解的同时还需要将其分解成为无约束优化问题,只有通过这个步骤之后才能通过梯度法或者牛顿法对其进行迭代计算。

在通信网络当中因为资源配置表现出离散化,所以很多离散优化问题也派生出来。在网络当中最为常见的优化问题就是路由的选择问题。如果是单纯考虑到时延的问题则路由选择能够通过模型化方式变成一个最短的路径问题。

在一般情况下整数规划还有混合整数规划大多是因为np-难的问题所引申出来的,这和模型本身的结构有一定关系。比较典型的问题就是通过图论技术在多项式时间里面得到最优解方案,诸如网络流的问题,最大流能够用在对有向传输网络当中,在链路容量被限制以及节点流需要遵守守恒原则之下对流量需求进行调度,尽全力让传输的流量总和达到最高需求。

二、优化实施方案

根据优化算法的实施方案以空间以及时间为依据进行分类。以优化计算方法实施的部位不一样还可以再进一步进行划分,为集中式优化实施方案以及分布式优化实施方案。

集中式优化的方案在实施过程中需要的是一个集中控制器,在这个方案中能够以计算出来的优化结果作为依据,对任务进行分配以及对资源调度。分布式算法优化方案,在对问题进行求解的过程中是通过分布式的方案进行并完成的,在网络当中所有相关的节点都参与了优化,根据节点本身位置以及作用等决定优化过程的大小,通过节点进行必要信息传递工作,最后每一个节点都能够通过信息进行相关的调度与控制。

以优化算法实施的时间为依据,优化方案能够分为静态优化以及动态优化。静态优化在分析计算的过程中,所有参数都是锁定,不变的;动态优化在分析计算过程中是以网络运行状态为依据,对决策进行调整,因此在不同时问点都可能会有不同的决策。网络优化理论虽然有着快捷方便的优点,但是本身还存在有不少的难点,需要在实践探索当中不断完善。

三、服务质量技术的发展

随着网络的快速发展,网络承载的业务类型呈现出多样化的发展趋势。在实际应用中,我们可以组合运用各种管理手段和服务质量技术,综合实现网络的QoS。比如利用mpLS技术来解决服务质量问题;对可重构网络体系结构提出一个确保可重构网络服务质量的方法;将QoS与mpLS+DiffServ相结合的综合服务质量模型。事实上,如何充分利用网络特征,设计面向应用问题的体系结构,研究下一代网络的服务质量及策略、流量工程、多协议标签交换等技术,都将是未来QoS研究的趋势。

参考文献:

节能优化方案篇7

关键词:土建工程;造价方案;控制措施;控制模式;工程验收;控制方案

1前言

土建工程造价是土建企业综合效益和经济目标实现的基础,实施全面性、市场化的造价控制,制定科学性、系统性、有效性的方案也已成为土建工程施工企业的根本需要。在土建工程逐步走向社会和走向市场的今天,如何制定和实施造价控制方案,科学组织工程造价管理与控制工作对于企业来讲已经越来越重要。而与此同时,土建工程造价工作,特别是造价控制方案的制定与实施却存在诸多问题,不但影响了土建工程造价控制方案制定的全面性和科学性,同时也严重制约了土建工程造价控制方案的可执行性,也影响了土建工程造价控制工作职能的发挥。因此,应该在高度重视土建工程造价控制工作的同时,探寻优化土建工程造价控制方案的措施和方法,使土建工程造价控制方案更加系统、有效、科学,进而确保土建工程造价控制方案的顺利实施,深层次地发挥土建工程造价控制方案的控制、管理、组织功能。

2土建工程造价控制方案制定和实施过程中存在的问题

2.1土建工程造价控制模式落后

当前土建工程造价控制模式表现出陈旧、僵化和脱离实际等重要问题,很多土建工程造价控制方案没有做到对市场的充分尊重,也没有对企业各系统、各环节、各组织的有效协调,出现了陈旧而僵化的思维影响土建工程造价控制方案的制定与实施问题,现存的土建工程造价控制模式难于适应当今实际等现象。这些落后的土建工程造价控制模式表现在实际工作中会产生土建工程造价人员的行为失控,对土建工程造价水平的约束力下降,土建工程造价控制体系的缺失,土建工程造价控制体系的疏漏,严重影响了土建工程的管理、经济、日常工作,难于发挥土建工程造价控制的专业价值和职能。

2.2土建工程造价控制方案的实际执行问题

土建工程造价控制方案的功能和价值应该由实际的执行来表现,而在土建工程建设的实际过程中造价控制方案在实施过程中表现出执行能力不足、管理细节不到位等问题。具体表现为:土建工程施工阶段出现工程量、材料、人工的漏算、多算和重复计算,土建工程造价工作难于得到广范围地支撑,土建工程造价工作的重点难于落实,不但影响了土建工程造价控制方案的可执行性,同时也给土建工程造价带来执行上、实质上的隐患和不足。土建工程竣工阶段出现造价方案执行不完整,控制造价的力度不足,产生土建工程造价控制方案实施和执行的问题,给土建工程造价带来不必要的波动,进而加大企业土建工程的损失。

3优化土建工程造价控制方案的措施与对策

3.1做好土建工程造价控制模式建设

优化土建工程造价工作应该从体系和模式等宏观的角度出发,建立起适于控制造价的设计与规划体系,更好地指导土建工程造价控制方案的制定和实施,这是土建工程造价控制工作的关键,同时也是体现土建工程造价控制工作价值的前提。一方面,应该建立工程量清单为计价模式的土建工程造价体系,进而确定土建工程造价控制模式的前提,通过体系建设来协调、控制、规范土建工程造价控制方案的制定,使方案更加适合土建工程造价工作的实际,避免土建工程造价产生浪费。另一方面,土建工程造价工作应该与实际工作进行有效地统一和充分综合,避免土建工程造价人员的行为失控,提升造价管理工作对造价水平的控制和约束能力,避免工程造价控制产生实质性、体系性缺失,在提升土建工程管理、经济、日常工作水平的同时,提升土建工程造价控制方案的可执行性与指导性。

3.2做好土建工程造价控制方案的实际执行工作

土建工程造价控制方案的执行要抓住施工和竣工验收环节,本研究重点研讨土建工程造价在在工程竣工之后的执行工作。要做好相关的验收工作,也要保证施工环节的相关工程资料的收集,实现工程结算环节的优化,保证不出现漏算、多算的现象。通过对预算定额的控制,保证工程费用定额的有效计算,从而实现竣工结算模式的优化。针对项目建设过程中的各个造价信息资料进行数据库的建设是必要的,这样有利于后续工程的稳定进行。通过对工程造价队伍整体队伍素质的提升,可以满足工程造价管理的需要,实现其各个训练环节、培训环节的优化。该环节的发展是一个见序渐进的过程中,需要实时进行学习,确保其土建领域的相关新兴技术模式、材料、设备等的应用,实现其业务能力的开拓,保证其外语应用和计算机水平的协调,以满足现实业务工作的需要。土建工程价格的控制是一个综合应用体系,需要实现其管理环节、技术环节、施工环节等的协调,这是现代土建工程综合性系统的应用需要。通过对土建工程造价管理环节的优化,解决工程运作过程中的各个麻烦,确保其建设的综合效益的提升。

4结语

土建工程造价控制方案既是实施土建工程造价控制工作的前提,同时也是土建工程顺利实施的基础性文件。在市场化的今天土建工程造价工作出现了控制范围、工作难度方面的各种情况,导致土建工程造价控制方案在设计、实施的环节难于发挥出全面的指导、管理和约束职能,进而出现土建工程造价失控、土建工程造价高涨等问题。新时期,要以市场化作为前提,立足于土建工程企业的特点,制定并优化企业土建施工造价控制方案,以此来满足土建工程建设和造价控制的需要,为企业、产业的发展,社会和经济的振兴提供先决性、体系性的支撑与基础。

参考文献:

[1]李青.土建工程造价控制方案的优化[J].中国科技信息.2013(18)

[2]满霞.土建工程造价控制措施的探析[J].中华民居(下旬刊).2013(08)

[3]余泽.浅谈土建工程造价管理控制方法[J].经营管理者.2013(11)

[4]李翠月.浅析土建工程造价控制中存在的问题及对策[J].科技风.2011(23)

节能优化方案篇8

【关键词】机组运行除氧器水位控制方案设计方案调试

1引言

针对控制除氧器水位来说,原来都是利用除氧器水位调节阀进行一定的控制和调节,同时,凝结水母管压力则是通过凝结水泵变频器进行有效调节。为了能有效保证尽量使得除氧器水位调节阀变开大,可以针对相关的负荷进行有效修改,并针对凝结水母管压力进行有效设定,可以具体参考相应的折线函数形式。但是,应该在一定的工况要求下,保证设定凝结水泵变频器具有一定的调节裕量的要求,由于存在并没有全开的水位调节阀问题,这样就不可避免存在节流损失问题,造成了机组的用电率和煤耗的上升。并且在特定的工况下,还存在相互干扰的两套自动调节系统,呈现出波动比较大的调节器问题,对于机组安全稳定运行造成了不良的影响。所以,应该进一步有效地针对相关的控制方式进行一定的优化和调整。

2方案设计探讨

在进行方案设计过程中,还依然保留相应的凝结水泵变频器以及除氧器水位调节阀所涉及到相关控制方案,同时,把相关有效的变频控制水平、变频控制压力等功能有效增加到凝结水泵的“变频操作”过程中,这样的情况下,运行人员则能进行有效的切换相关的控制方案[1,2]。

根据设计的新方案,在凝结水泵变频器控制对象中,能够把原有的凝结水母管压力改成为除氧器水位。根据自动控制方案的具体要求,主要应用相关的三冲量的串级调节方式,包括具体的主给水流量、凝结水流量以及除氧器水位等。相比于水位调节阀控制,新方案中针对增加的凝泵变频控制主要包括以下几个方面:

第一,针对低旁减温水以及小机密封水的实际情况,还需要一定具有一定压力的凝结水,这样的情况下,针对在1.1mpa的水母管压力情况下,闭锁减控制则是由凝结水泵变频器来完成。针对出现凝结水母管的压力超过2.25mpa情况下,避免出现一定的高压问题,应该保证凝结水泵变频器控制闭锁增;

第二,应该保证凝泵变频自动状态和除氧器调节阀自动状态相互为互锁状态,这也就是说明,同一时间内,能有效保证一套进行自动控制,另一套则是进行手动状态,对于第二套的自动要求情况下,则应该首先确保把第一套切换为手动控制以后再进行,这样的设计能够有效避免两者在进行变频过程中所要求的除氧器水位的自动调节问题,避免出现干扰的问题。

第三,凝结水泵变频器控制闭锁增则是在高于2100mm的除氧器水位的情况下,无论手动还是自动都是如此,这样设计能有效保证除氧器水位不会过高而造成汽机进水问题。

第四,针对另外一台存在工频泵联启或者存在低于360mw的机组负荷的情况,通过有效的凝结水泵变频器控制问题,能有效可以进行切换到原控制方案中,即凝结水母管压力为控制对象,能够进行除氧器水位调节阀从自动向手动状态进行有效切换,这样的操作能够保证除氧器水位过高造成的汽机进水问题在低负荷或事故工况下避免出现。

第五,针对具体高于400mw的机组负荷来说,通过有效的凝结水泵变频器的有效控制,能有效进行自动切换控制,能够实现除氧器水位为控制对象,同时,还能有效进行0.2%/s的速率缓慢开启相应的除氧器水位,此处的设计则是为了有效防止出现相关的意外情况,能够方便运行人员进行一定的手动干预操作。对于能够达到100%的开度要求情况下,有效实现逻辑方案的自动状态切换,通过手动状态,能够使得调阀全开得以实现。

通过上述方案的有效设计,能有效地保证运行人员在新方案和旧方案中进行有效的切换,还能保证一定的条件下,有效实现自动切换功能。比如,对于正常运行的机组来说,在低于360mw的较低负荷的情况下,能够保证有效进行切换到原控制方式,这样能够有效保证不会出现过低的凝结水母管压力;而在大于400mw的负荷要求下,则有效控制为新方案,能实现节能作用。在进行上述的新和旧方案的切换过程中,都是自动进行,并没有存在干扰情况,不同相关人员进行干预,使得人力和物力得到有效节省,并能保证机组的较高的安全性。

3方案调试探讨

在对于方案初设阶段,把较大的安全裕量设置在负荷、凝结水母管压力闭锁值方面,比如,结合具体情况,对于原控制方案的自动切换则是在负荷400mw之下进行,凝结水母管

压力的最低值也是设定为1.25mpa。在具体的调试过程中,结合运行曲线,使得上述两者数值有所降低。进过调整优化,最后确定在1.1mpa,以及360mw,同时,切换成新方案的控制负荷定为400mw。通过上述的设置,能够在有效保证安全的基础上,获得更为明显的节能效果;另外,在参考机组的负荷曲线的特性基础上,还给定了切换负荷的设定值,要求一次的切换是在明天凌晨的负荷低谷时进行,有效让控制方案间频繁的切换得以避免。

通过上述方案设计,能够有效解决存在相互干扰问题,对于正常运行的机组来说,原控制方案调节仅是在360mw以下进行,所以,仅考虑这个阶段的piD参数优化调整就可以,使得变参数设定的麻烦有效避免,能够实现自动控制品质进行调整,可以有效对于除氧器水位调节阀的调节器的参数调整,满足相应的低负荷品质要求。

4节能效果分析

经过具体的运行曲线,可以得到,凝结水泵出口母管压力则是保持在-0.15mpa?-0.17mpa之间,都为负值。这就是可以看出,在一定的时间内,经过优化,凝结水泵出口母管压力则有所降低,经过相关统计数据表明,2个月以后,优化的凝结水泵厂用电率能够下降0.02%,这能取得一定的经济效益。

5结语

除氧器水位控制方案优化,在投入成本很小的情况下,一般能够获得一定的经济效益,使得机组的安全性有所提高,能够保证具有较好的控制品质。针对已经运行的发电机组来说,通过上述的有效的凝结水泵变频节能改造,能够使得控制方案具有较好的优化空间,值得进一步进行推广和应用。

参考文献:

节能优化方案篇9

【关键词】建筑节能;优化设计;建筑能耗;对策

中图分类号:S611文献标识码:a

目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为中国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。因此,建筑节能已迫在眉睫,要把节能建筑工作放到贯彻科学发展观、全面建设小康社会、保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度来认识。因此,通过优化设计来有效控制能源消耗,应得到广泛重视。

一、优化设计对建筑节能的影响

1、设计方案影响工程建造直接能源消耗

在工程设计中,其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。

2、设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低,轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看,与发达国家相比,我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。例如,在空调与采暖设备的市场上,各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同,那么通过模拟量化,计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用,消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中,为减少能耗,设计者没有采用普通的新风系统和空调系统,而是经过多次优化设计,寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境,采用了智能电动窗,很好的解决了新风问题;在场馆空调设计中(包括“水立方”和“鸟巢”)都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用,节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置,在空气处理机中采用了新型热管热回收装置,可以回收场馆排放总热量的50%,回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水,另一部分用于加热新风。

二、现阶段推行优化设计运作困难的成因

1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力

长期以来,主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题,它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加,它需要定量化。例如,人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等,但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益,从多方面影响因素出发,以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时,应增加人员配备和审查力度,对设计节能成果进行量化全面审查。

2、业主要求优化设计的意识不强

目前,业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上,而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,只看到搞施工招标,投标价要低于标底价、施工单位要让利等,殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约;二是对建筑节能的认识不到位,没有一个节能环保绿色建筑意识。

3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力

由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系,使得节能工作缺少内在经济利益推动力,政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全,造成执法不严、监督不力,国家政策不配套,缺乏激励机制和工作力度。

三、搞好优化设计的几点建议

1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控

为保证建筑节能优化设计工作的进行,开始可由政府主管部门来强制执行,通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力,而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求,可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标,转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果,特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量(包括供暖、通风和热水供应)和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时,建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”,证明清楚地列出了该住宅每年的能耗,及节能等级。以上措施,必须逐步实施,特别是国有投资项目要先于执行。

2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计

国家制定节能政策,并要求以多样化的经济激励等扶持举措,形成推动建筑节能的市场机制,推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持,减免税费等优惠措施,并可建立评价机制,对因建造节能建筑而超支部分资金,国家应给予无偿免息贷款或奖励机制,使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。

3、开展积极有效的宣传引导工作

建筑节能政策要取得理想的实施效果,重在宣传引导。不但政府职能部门对节能政策的推行不遗余力,而且有关企业也应加入到宣传节能政策的行列。政府职能部门应免费对社会公众提供节能政策咨询、进行节能知识宣传和相关培训,以及进行节能技术、产品的展示、讲解等方面做大量的工作。力争实现多方参与节能政策的宣传引导,大大提高人们的节能意识和对节能知识、技术的认知、把握能力,从而使节能政策得到有力的贯彻实施。

参考文献:

节能优化方案篇10

以施工为主营的总承包商在海外D&B项目中,面临着诸多挑战,就本项目而言,主要面临的问题有:①由于项目的特殊性,业主方已经完成项目的结构方案设计,虽规避了部分设计风险,同时也失去了设计的主动权。不仅对结构优化设计产生一定的局限性,而且还需承担原设计存在的缺陷风险。②由于设计规范、法律、文化背景与国内情形有很大差别,仅仅依靠承包商自身技术力量难以完成设计任务。③采用设计分包,设计的核心技术往往由设计方控制,承包商多以被动接受,难以有效进行技术控制。④结构设计方案与现场施工脱节问题。⑤结构优化设计,涉及多部门、多专业工种,技术协调工作繁重。⑥项目合同工期压力大,5栋塔楼的合同工期为32个月。针对上述问题,制定了相应的控制思路和具体管理流程。

1控制思路

1)改变管理观念和意识在传统施工承包模式下,由业主方提供设计文件,承包商没有得到工程师相关变更指令,必须“按图设计与施工”,原则上不得对原设计进行任何改动。然而在D&B项目,承包商造价控制关键在设计阶段。因此,要从根本上改变传统施工总承包管理观念和意识,建立适应D&B项目总承包项目特点的新型设计、施工管理体系,充分发挥优化设计的核心作用和优势。2)优选设计公司,组建优化团队首先在结构技术设计阶段,采用设计分包,并优选国际知名的设计咨询公司,为城市之光项目提供高质量的方案和设计支持。其次为发挥优化设计的核心作用和优势,联合本地一家声誉好、结构优化设计经验丰富的工程咨询公司,对设计方提供结构设计方案,再进行优化设计。一方面弥补自身技术力量薄弱的特点,另一方面对设计方案进行技术监督与控制。3)树立优化设计与施工集成思想结构设计方案常常能满足建筑功能和结构安全可靠度的要求,然而往往设计人员施工经验不足,对施工流程和工艺不熟悉,致使设计与现场施工脱节,造成施工难度加大,成本支出增加。因此结构优化设计阶段,始终树立优化设计与施工集成思想。同时要求施工技术人员积极参与设计方案讨论,紧密结合建筑结构特点和所采取的施工措施,将技术、材料和施工工艺进行综合考虑,以达到降低施工难度和工程造价的目的。4)各个专业统筹兼顾,力争全局协调一致在工程设计过程中,涉及多部门、多专业工种,其中包括结构、建筑、电气、给排水、暖通、煤气等专业工种。由于各个专业各自独立设计,势必造成设计方案从局部看是合理的经济方案,但从全局看未必是合理优良的方案。因此结构优化设计时,不仅满足建筑功能及规范的要求,而且还需各个专业统筹兼顾,力争全局协调一致,达到最优方案。

2管理实践

根据上述的控制思路,并结合城市之光项目的特点,制定优化设计施工管理体系的流程,分阶段对设计方案进行优化,如图2所示。

结构优化设计技术措施

1技术设计阶段结构优化措施

为满足建筑功能的要求,结构设计往往不是唯一的,不同的结构方案会使工程造价和工程质量产生很大的差别,甚至决定项目建设的成败。因此在满足建筑功能和结构安全可靠的前提下,着重分析结构设计的先进性和经济性。通过对原结构设计方案的分析发现,原设计结构平面布置较为均匀,东西对称,竖向荷载传递合理。但是,首先对设计方提出结构优化设计的具体措施:①提高结构材料的利用率,尽量采用高强度的钢筋及混凝土;②对5栋塔楼筏板以及裙楼筏板重新验算与设计;③对于水平承载构件,尽量采用预应力混凝土无梁板;④选择正确的结构计算方法;⑤优化设计与施工集成思想。然后再根据设计方提供的结构设计方案,联合专业的结构公司通过最优的结构验算,再进行优化,实现设计方案的技术监督与控制,提高设计的质量。

提高材料的利用率。结构优化设计目的是提高结构设计的性价比,对结构材料的选用要合理,利用要充分。要根据结构构件的不同受力特点、工作环境和材料本身力学性能,选用合适的结构材料,对于高层建筑尤为重要。①采用高强度的钢筋,主要优点有减少钢筋用量,减小结构构件的尺寸,减轻结构自重。本项目采用强度级别为460n/mm2热轧带肋钢筋。②尽可能采用高强度的混凝土,充分利用混凝土的抗压性能,不仅减小构件的截面尺寸,增加使用空间,而且减轻自重提高设计质量。如5栋塔楼的竖向结构混凝土强度等级主要为C60,水平承载结构混凝土强度等级为C40。③对于高层结构的转换层和受力结构复杂的节点部位,采用型钢混凝土结构和预应力混凝土结构,利用材料的力学性能,组合使用,以达到适用、安全、经济的目的。如C10a塔楼的L16剪力墙采用型钢混凝土结构,将原来8道混凝土剪力墙减少到4道。

筏板基础。1)塔楼的筏板基础该项目5栋塔楼基础为筏板基础,原设计方案中C2,C3和C10,C11塔楼的筏板厚度为3m;C10a塔楼筏板厚度为3.5m,通过分析发现,可以减小筏板厚度和配筋率,并提出两种优化方案:①方案1保持筏板顶标高和厚度不变,减少5%的钢材用量;②方案2保持筏板顶标高不变,筏板厚度减小500mm,同时可以减少15%混凝土用量和5%的钢材用量。对两种方案进行比较,方案2的经济效益明显较好。但是,由于现场桩基础已经施工完成,即桩头标高已定。如果采用此方案,保持筏板顶标高不变,因桩顶标高低于筏板底500mm,难以实现。如果保持筏板底标高不变,B3地下室净空间增大500mm,一方面业主不认可,另一方面因净高的增加致使一系列的结构构件需要重新设计,如楼梯、坡道等,不经济。因而最终采用方案1,节约5%塔楼筏板基础钢筋用量。2)裙楼的筏板基础C10,C11裙楼浅筏板总面积约5945m2,C2,C3裙楼浅筏板总面积约4297m2,设计方提供的方案为:筏板的厚度均为500mm,其中桩帽区域钢筋为:t1&t2为Y16-150;B1&B2为Y25-150,非桩帽区域为,t1&t2为Y12-125;B1&B2为Y16-175。为此联合专业结构优化设计公司,计算分析发现原筏板设计过于保守。提出具体优化措施:①利用裙楼筏板钢筋取代桩帽上部钢筋;②裙楼筏板的厚度从500mm减至400mm;③合理减小钢筋配筋率,为双层双向Y12-150钢筋网片。如图3,4所示。

水平承载构件尽量采用预应力无梁板。采用预应力无梁混凝土板相对于普通混凝土梁板的最大优点在于节约钢材用量和降低施工难度。原设计方案中,5栋塔楼的楼板全部为普通混凝土板,裙楼楼板为普通混凝土板加局部预应力板,预应力板所占的比例较少。为此,优化具体措施为:①4000mm×4000mm×375mm柱帽构造措施,取消部分混凝土梁。②由于裙楼面积较大和预应力板的钢绞线张拉限制,设置多条后浇带;③将5栋塔楼核心筒的混凝土板全部设计为预应力板;④对于跨度较大的混凝土梁,设计成后张法预应力钢筋混凝土梁。如C10a塔楼F3和F5轴线之间的混凝土梁最大跨度达17.2m,采用后张法预应力混凝土梁,不仅降低施工难度,而且减少钢筋和混凝土用量。以C10,C11裙楼L6层为例,原设计预应力混凝土板的面积占该层总面积的25%,优化后预应力混凝土板的面积占该层总面积的79%,大大提高了预应力混凝土板的比例,如图5所示。

选择正确的结构计算。结构优化设计的过程就是对结构方案追求完美的过程。然而在结构优化设计过程中,设计方重视设计速度,以完成任务为前提,设计人员往往不注重工程造价,常常为了保险起见,加大安全系数,只要保证设计方案不出现大的质量问题,方案的好坏、造价的高低无关紧要。因此选择正确的结构计算尤为重要,为此联合专业结构优化设计公司,对结构设计方案进行技术监督与控制。例如对裙楼挡土墙及剪力墙,通过建立结构模型,重新分析验算,使结构达到最优化。C10,C10a,C11塔楼505m长地下室挡土墙,原设计方案共有5种类型,从地下3层至首层墙体厚度都为500mm,并设计不同类型的拉接钢筋,间距为Y12-125(max),如图6所示。为此,结合相关设计参数和地质勘探报告,根据不同深度的土壤对挡土墙水平侧压力不同和竖向承载力的变化,对挡土墙进行再验算。优化结果:①墙厚范围地下3层至地下2层为400mm,地下2层至地下1层为300mm,地下1层至首层为250mm。②根据美标aCi318-0514.3.6的规定,如果竖向钢筋的配筋率≤0.01,则可不设置水平方向拉筋。但考虑现场施工要求,设置Y10@450~500水平拉筋,便于竖向钢筋固定。③按结构设计总说明的要求,拉筋两端为180°弯钩,施工难度较大,为此优化拉筋样式为一端90°,一端180°。

优化设计与施工集成思想。在技术设计阶段,始终树立优化设计与施工集成思想。应紧密结合建筑结构特点和所采取的施工措施,将技术、材料、施工工艺和施工措施的优点集中体现在优化设计方案中,避免设计与施工脱节,造成施工成本增加,同时降低施工难度,保证了工期。以C2,C3塔楼台模水平运输为例进行说明。C2,C3塔楼楼板采用台模体系,由于结构形式为剪力墙加核心筒结构,如图7所示,剪力墙与核心筒相连,使得台模水平运输困难。如果利用塔式起重机周转台模,施工难度大且进度慢。为此根据结构特点和施工要求,采用预留施工洞口,即在剪力墙上预留4.0m×2.9m(宽×高)洞口,以方便台模水平周转运输。经与设计方协商,在保证结构安全前提下,通过优化设计,C2塔楼从L7至L32层,在每层轴线RC/RD/Re预留6个洞口,C3塔楼从L7至L28层,在轴线RK/RL/Rm预留6个洞口;待结构施工完成,洞口将用砖墙砌筑。通过上述措施,一方面降低施工难度,显著提高施工进度,另一方面用砖墙代替混凝土,减少钢材和混凝土用量。由于篇幅有限,其他案例不再赘述。

2施工图设计阶段结构优化措施

施工图设计是根据已经批准的设计图纸进行的深化设计。施工图质量对现场的施工质量起到至关重要的影响。为此通过对结构的施工图纸进行优化设计,进一步对工程造价进行控制。主要采取的措施有:精细化设计,采用标准设计,控制局部小的变更在现场施工之前的措施。1)精细化设计结构的施工图纸越精细,现场施工越顺利,而且易于发现局部设计差异。为此,可以采取以下措施:①针对结构构件,如梁、板、柱、墙,精细到每根钢筋,标明钢筋尺寸及根数、长度、搭接位置及长度等,大大降低钢筋放样阶段浪费;②针对复杂结构,精细到每个节点,标明尺寸、高度等。③对于结构构件平面定位,不仅标明具体的尺寸,而且精确到每个坐标点。2)标准设计在施工图设计阶段采用标准设计可以降低工程造价,具体为:减少深化设计的工作量,提高设计的效率,大大缩短施工图设计周期;采用标准构件可以加快工程施工进度,减少材料浪费,标准设计有较强的通用性,可以大量重复使用,较为经济。如梁上洞口标准加钢筋节点,设备基础标准配筋节点,圈梁构造柱节点,剪力墙标准配筋节点等。3)尽量控制局部小变更在现场施工之前在施工图精细化过程中,对于局部设计差异,及时与设计方沟通,并通过变更节点直接用于现场施工;对于施工难度较大的节点,及时提出合理建议,调整局部设计,降低施工难度。将此类局部小变更控制在现场施工之前,避免现场返工,有利于对施工成本的控制。

结构优化设计经济效益

通过结构优化设计在本项目取得了很好的经济效益,节约大量的材料,降低劳动力的使用量,提高施工进度。仅与优化公司联合优化的部分,就节约了混凝土2.7万m3,钢筋约136t,合计减少材料成本1680万迪拉姆。