技术管理论文范文
时间:2023-03-26 07:52:20
导语:如何才能写好一篇技术管理论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:技术管理木桶理论
建筑行业的技术管理,贯穿建筑业个个专业科目;技术管理工作者具有单一的技术专长是难以胜任的,就像管理界的木桶理论一样,你技术管理工作效果的好坏,取决于你应有的最缺乏的专业的那一快短板;涉及到的各个专业知识你均掌握其核心知识之后,而你没有相关的多年的实践经验,也是无法做到尽善尽美的,就像木桶上的箍筋箍不紧一样,所盛的水照样从板缝中流走,需要你把各个专业相互密切贯穿起来,做到各个专业之间上下左右全方位紧密贯穿,这样才会使你的木桶盛上更多的水,并且密而不漏。在此我着重谈一下房地产行业在技术管理中存在的部分漏洞与弊端,指明技术管理中各个阶段的短板和朽木所在,以及对此的解决办法的个人见解。本人在山东金瀚房地产工作,知识浅薄,意在与同仁们共同探讨,不妥之处请多指教。
一技术中心的人员组织管理
房地产行业根据其开发规模,大部分均设有技术管理机构,技术人员的管理机构的大小据建设规模而定。一个项目的成败取决于一个优秀的高执行力的团队。在人员组织管理上常有一下几种情况:
1组织架构不合理,技术人才缺乏
依据项目的建设规模与类别以及其技术含量,项目技术管理组织的设计有所区别,主要是人员数量上的区别,在技术含量上是基本相同的。一般一个项目的技术组织架构设计是金字塔形的设计,如:项目技术总监、专业技术总监、专业技术主管、专业技术员。其中专业技术总监大部分设建筑、结构、电器、水暖、暖通、智能化、环境等,有的中小项目只是分土建、安装两类;如此再向下进行细分如:建筑分为土建、装修,水暖分为上下水、采暖,等等。而且每一位上层技术负责人均要有下层各个专业技术核心知识,并且还要有将各个专业相互贯穿综合审查和处理专业间相互不协调的能力。一般项目管理过程中,忽视了技术组织在项目开发过程中的重要性,认为这是设计单位的事情,或是只是注重设计人才的开发与应有,忽视了复合型技术人才的开发与应有;有的技术组织成了只是来回拿取图纸的跑腿的运输队,形同虚设;有的技术组织由于能力不足又怕承担责任,将出现的问题均推到设计单位,而又没有对设计单位的一套审核措施,任设计单位设计个一塌糊涂。专业组织设置不全和复合型技术人才缺乏已经成为项目技术管理中的难点。复合型技术人才是从基层各个专业慢慢干起来的集施工、技术、项目管理、设计综合审核、项目规划等于一体的技术管理经验丰富的人员;一般以项目技术管理工作不少于十年、项目管理不少于五年为佳;部分开发企业善终于聘用干过设计为基础的人员,其缺点是项目现场施工技术经验少,设计专业划分过细,即长板过长,短板过短,甚至为零,处理专业技术间的不协调能力差。年开发竣工面积在二十万平方米以上的大型项目的技术管理与项目的工程管理可以划分为两个部门,中小项目可以将工程管理与技术管理合二为一来进行管理。合理优化您的项目技术管理组织,留住复合型技术人才,是您企业管理、项目盈利的重要砝码,是提高您企业核心竞争力的重要组成部分。
2项目技术总监专业不对口、专业单一、现场施工经验少
一个项目的技术总监是集多种专业知识于一身,具有综合审核并处理专业间相互矛盾、冲突等的复杂技术问题的能力,项目管理经验丰富的人员来承担。在经验和专业知识方面,现场经验占了上风,其从事过的单专业知识,在此只是水桶中的其中一块长木板。大部分房地产开发企业中的项目技术总监,是从设计单位出身的,单专业设计知识精湛的人员;而这种设计专业人才往往是现场施工、项目管理经验缺乏,单专业设计精湛而其他专业知识缺乏,如设计规范和施工规范是两个范畴。当设计和施工经验均丰富的前途下,其从事过的主专业应当是以建筑专业为主的最佳,这是由于建筑专业向下细分的相关专业多而定的;其下的结构、水电、园林等专业都是为其服务分支专业;有部分项目技术总监是从事结构或是电器、暖通等专业的,往往是只重视了本专业而忽视了全局。一个项目所涉及到的每一个专业就是木桶上的每一块木板,其中的短板只能靠自身的能力增长,而无法靠长板来进行补充。
3专业技术主管专业知识过度细分,精而不全
要是将一个项目下的各个分支专业比喻成是一个大木桶的每一块木板的话,而每一个主专业下的细分的专业那就是这块木板的各个组成部分,而其中的一个组成部分出现了问题,木桶中的水同样会从这块木板中的孔洞中流出。细分的专业知识需要的就是无缝覆盖。比如每个专业要通晓本专业范围内的设计、施工、材料、工艺、质量以及各个专业相互穿插配合的要求等知识。
二设计过程中的全程审核管理
一个好项目的成本控制与技术、质量控制重点环节就在设计阶段,设计阶段的优劣程度直接决定着一个项目的成败,而现在房地产行业往往由于种种原因将应该时间宽余的设计阶段的时间人为的压缩,将项目开工时间提前,从而导致项目设计技术文件的知识技术含量底,致使项目在施工过程中由于项目产品定位与设计问题频繁变更,最终使项目的成本控制、质量控制、进度控制等无法达到预期目标。设计过程中常出现的问题有一下几种情况。
1项目的产品定位不准确,设计任务书标准含糊
好多的项目在开发前期的产品定位时前瞻性差,定位过高或是过低,或是定位时的标准设定中留有一定的变更余地,致使设计目标不明确,从而导致后续的相关工作难以进展。
2设计单位项目负责人及项目组技术含量底
现在国内的设计市场已经乱成了一锅粥,鱼目混珠的、产品低劣的设计单位层出不穷,甚者三五人组成一个团队挂靠一个知名设计单位打空手道,有的刚毕业的学生成为了主设计大师或是在审核上签字凑人数等,您不看图纸上盖章的注册设计师又有几个是真的见过图纸的,不就是借用他人的资质和印章用着吗?真可谓是防不胜防啊。而又有好多的企业偏偏就用这种三流的设计单位,为什么?设计费用底呗,殊不知真正后续浪费的要比您在前期省下的多得多,这又何苦呢。好多设计单位抓住建设单位技术组织不健全的弱点,大打偷工减料牌。选择一个好的设计项目负责人和项目组织是成就一个优秀设计文件的前提,是众多企业需要调整成本控制中的设计环节在项目管理中的重要地位。在这一个环节上,您是选择了一个优质的木桶还是选择了一个假冒伪劣的木桶,这就要看您的战略了。
3设计文件的过程控制不到位
一个优秀的设计文件,从开始到结束,贯穿各个设计环节,需要各方相关人员多次的重复效对、审核、优化等过程才会形成的。在好多的企业当中,这方面的控制流程需要进行再造、优化。大部分的房地产企业只是注重前期的规划设计和方案设计,而忽视了施工图设计,规划和方案总归是一个粗放式的设计文件,而细节的控制就是在施工图设计上。规划和方案设计就是您想要一个什么样的木桶,而施工图设计就是木桶细部的制作质量。设计全过程是一个从粗到细的过程;规划设计和方案设计是一个项目设计前期方案优化的过程,需要多个设计方案进行参照、对比、优化,最终定案,是一个粗放式的设计过程;施工图设计是依据前期定案的设计方案,对方案的细化过程,使所涉及到的各个专业细化的过程和专业间相互穿插融合的过程,是设计工作量最大、最细的过程;最终来到项目现场使用的是施工图设计文件。设计过程中的各个环节的控制流程,单纯一个控制流程图是远远不够的,需要技术管理者全员、全身心的投入,最终才会形成凝聚全员智慧的优秀的设计文件,才能使整个项目得以顺利进展。
4设计交底不到位
设计交底是设计过程中上道设计完成后对下一道设计、管理环节进行交底的文件。部分企业在这一个环节上不做技术交底或者交底不细,致使后续的设计、管理工作或多或少的偏离原来的设计意图,甚者有些由于结构、安装等技术参数达不到要求等原因私自串改原设计,导致后续的优化、控制等工作无形中加大了数倍的工作量,并人为的加长了设计阶段的时间;做好设计交底工作,为项目的顺利进展营造良好的设计基础。
三施工现场中的全面技术管理
现场技术管理是一个优秀项目的实施过程,是项目技术管理的中间管理阶段,此阶段所涉及到的专业科目更为复杂,管理要求更高,对现场管理人员的现场管理经验要求更高,对现场需求复合型技术人才的要求更为迫切。现场管理常出现的技术管理缺陷有一下几点。
1现场项目经理专业技术单一、现场技术实践经验少
房地产企业的现场项目技术管理,一般人认为是一个虚拟的工作,就是可以干也可以不干,由于这个技术工作是施工方、监理方、设计方的事情,项目现场的工程管理人员只是做各方的协调工作,其实,这种想法是错误的。内外关系的协调工作是工作重点,项目的技术管理工作是项目工程管理的一个基础性工作,没有一定的多专业技术知识,您就没有这个基础,那您就没有资格来管理这个项目。现场的项目经理需要有比较全面的专业知识为基础,并能够及时对发生的项目专业间的矛盾冲突做出正确的分析和果断的处理措施。好多企业的项目经理很难做到或是做好这项基础性的工作,当项目进行到一定程度时,才发现以往的决策是错误的,甚者都不知道错在什么地方,更没有纠正错误的一套完整的方案,有的就将错就错,错到底,致使工程质量隐患重重,就不用说是受到的经济损失了。现场的技术管理是以现场施工为重点,项目管理中包括技术管理。一只狼领导一群羊的力量,有时会大于一只羊领导一群狼的力量。
2专业管理员综合技能差
项目管理过程中,有好多项目专业管理员,只精通自己本专业内的技术知识,对周边专业是一窍不通,在审查技术问题时,对问题观察的角度狭窄,很难得出一个较为正确的处理方案。比如:电器专业的人员看不懂建筑图和结构图,园林专业的看不懂市政配套图等等。
3管理方法不对路
房地产企业的工程管理人员,是一个侧面的、综合的技术管理工作,具有监督执行的层面;真正大部分的现场技术管理工作是施工方和监理方来进行实施和控制的;现场的施工、监理方只要有能力将这项工作干好,建设单位的工程管理人员就不应该过度插手其中的工作;有好多的建设单位工程代表,就没有将自己的技术管理位置认清,过度越位,致使有些项目出现建设单位工程技术管理人员多于施工、监理方技术管理人员的怪现象;管理是要靠科学的方法,不是靠人海战术的。现场人员需要精英,现场项目管理需要精通,管理方法需要精技,只要您有了全面的技能,就有了能盛满水的木桶。
四物业管理中的维护技术管理
物业管理阶段是一个公司诚信经营和服务至上的表现阶段;质量是生命之本,合理的维护是优质的保证;维护技术的好坏在客户面前直接反应一个房地产开发企业的技术管理和技能的高低,从而推理出项目前期的技术管理状况;维护技术是集诊断、治疗、护理、合理应用的过程,是对现场管理和操作人员的实际操作技术要求更高的阶段,本阶段大大区别于以上以管理和技术知识为主的阶段,这是以管理和操作技能为主的阶段;致使在此阶段的人员管理方面也大大区别于前期。在此阶段的技术管理常出现的现象有一下几点。
1人员技能定位不正确、专业不对口
物业管理过程中的工程技术管理人员是以操作层的技术工人为主的团队;部分物业管理公司的工程人员定位时,定位到技术管理层面上,操作层人员甚少,甚至没有操作工人。操作层的工作主要是维护工作,并不是以上下协调为主的管理工作。从专业方面,是以建筑修缮为主的管理层和执行层。
2维护知识缺乏、预防意识差
篇2
我国发展节水灌溉技术的历史几乎与我国近代灌溉的历史一样长,因为只要灌溉就应当考虑节水,在早期的泾惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌区就在优化地面灌溉技术要素方面作了许多有益的探索,取得了一些宝贵的经验。在二十世纪六、七十年代浙江一带就开始推广三合土和混凝土地下渠道。二十世纪五十年代就有部分地区开始进行喷灌的研究和试点。到二十世纪七十年代喷灌技术受到普遍的重视,相继召开了几次全国性的技术研讨和推广的大会,不管在交流技术经验,还在是造舆论方面都起到了很好的作用。到1977年全国喷灌面积已达290万亩。水利和中科院,一机部等部委紧密配合组织广大科技人员成立联合设计组在喷灌机具研制,田间对比试验,喷灌系统设计方法,区划等方面作了大量的科研工作,到了二十世纪八十年代可以说在喷灌方面我国已经具备了自己的一整套设备和技术,为喷灌的大面积推广创造了条件。从而使得现在全国喷灌面积达到一千三百万亩左右。在这过程中喷灌的发展也出现了两次低潮,一次是由于初期机具不过关从而挫伤了群众的积极性造成的,一次是由于农业生产体制的变化,而早期喷灌技术一时无法适应造成的。而滴灌技术是从1974年从墨西哥引进三套滴灌设备开始的。我国科技人员吸收了国外的先进经验,研制出了一整套适合我国使用的滴灌和微喷灌设备,现在全国微灌面积已达几十万亩。由于塑料工业的发展,到二十世纪八十年代地下输水技术又得到了新生,发展成为低压管道输水灌溉技术,主要采用低压塑料管输水,也还有用素砼管等其他低压管输水,据1993年不完全统计,全国推广面积超过333万公顷。至于渠道防渗技术的发展更有悠久的历史,它是随着灌溉规模的发展和新型材料的产生而不断更新发展的.近几年来,各级领导对节水灌溉日益重视,各种新闻媒体也大大加强了节水灌溉的宣传力度,一个大力发展节水灌溉的新已形成。这一次热潮的特点是:不是单一地发展某一种节水灌溉技术,而是各种节水灌溉技术一齐上。
现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊,各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些,有些技术还有待进一步研究,有些技术优点更多些,适用范围更广些,而有些技术稍逊而已。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。
一、节水灌水方法灌水方法即田间配水方法,就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层,灌水方法可分为地面灌溉、喷灌,微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉地面灌溉是古老的传统的灌水方法,一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善,所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。
1.灌水技术要素的优化灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量,改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果,一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸,就可以大大提高灌溉均匀度和灌水效率,即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸多大为宜,则因不同地形与土质而异,各地要通过试验来确定。
2.新的沟畦灌水工具传统的沟畦灌水是用人工从配水渠开口放水入沟畦,这样既不准确又不方便,而且常因放水口渗漏造成水的田间损失,国外早巳采用虹吸管(用于明渠输水的情况)或闸门孔管(用于管道输水的情况)放水,我国已做了一些试验,证明可提高田间水利用率5—10%,但目前有关的工具尚未批量生产,而且农民也不习惯,推广还有待时日
3.波涌灌溉近代国外又研究出波涌(沟)畦灌或称间歇沟(畦)灌,就是放入沟(畦)的流量是间歇的,向田间放一段时间(几分钟或几十分钟)的水然后停止放水一段时间(几分钟或几十分钟),如此反复,这样可以使沿沟(畦)长度方向的水量分布更加均匀。田间水利用系数可达80%一90%。是一种有希望的节水灌溉方法。我国90年代初开始有一些单位对此作了研究与试点,不过为了达到间歇放水的目的在田间就要布置可控制间歇放水的装置(有机械阀和电子控制阀两种)。要生产出工作可靠,价格低廉的间歇放水装置是推广本技术的关键。
4.尾水回收系统在土壤入渗速度较小时,每条沟的入流量大一些容易灌得均匀一些,但是往往使得水已流到沟尾时,沟首还没有灌够,这样就不可避免地造成沟尾泄水,如将泄水排掉就会浪费灌溉用水,如果此时在沟尾安装集水系统把泄水收集起来用于更低地块的灌溉,或用水泵抽到高处重新灌溉。这也是一种节水的措施。但我国目前还很少采用。
5.膜上灌(又称膜孔灌)在地膜上做成沟状,水就在膜上流动,到作物长出孔处才渗入土地,这样灌水效率高,一般可节水25—35%;增产15—20%,又不要专门的设施。全国现有地膜种植面积近533万公顷。因此,此法很有推广前途,1993年仅新疆就推广了24.7万公顷,今后应加强相关农机具与农艺的配套与完善。在采用地膜的田块上积极推广
(二)喷灌喷灌是通过空中进行配水,由于需要压力所以常用压力管道输水。一般说来,其明显的优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强等,主要缺点是受风影响大,设备投资高等,经过20多年的努力,现在我国已有喷灌面积80多万公顷。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。在我国用得较多的有以下几种:
1.固定管道式喷灌干支管都埋在地下(也有的把支管铺在地面,但在整个灌溉季节都不移动),这样管理更省人力,可靠性高,使用寿命长,只是设备投资很高,目前使用塑料管道的系统单位造价也有800—1200元/亩之间。有的甚至达到1500元/亩。
2.半移动式管道喷灌干管固定,支管移动,这样可大大减少支管用量,从而使得亩投资仅为固定式的50—70%,但是移动支管需要较多人力,并且如管理不善,支管容易损坏。近明了以下一些由机械移动支管的方式,可以部分克服这一缺点。
3.滚移式喷灌支管是将喷灌支管(一般为金属管)用法兰连成一个整体,每隔一定距离以支管为轴安装一个大轮子。在移动支管时用一个小动力机推动,使支管滚到下一个喷位。每根支管最长可达400mm,这种机型我国已有产品,适用于矮杆作物(如蔬菜、小麦等)要求地形比较平坦。
4.时针式喷灌机(又称圆形喷灌机)是将支管支撑在高2~3米的支架上,全长可达400m,支架可以自己行走,支管的一端固定在水源处,整个支管就绕中心点绕行,象时针一样,边走边灌,可以使用低压喷头,灌溉质量好,自动化程度很高。我国已有产品,在华北和东北已有一定的使用经验,适用于大面积的平原(或浅丘区),要求灌区内没有任何高的障碍(如电杆、树木等)。其缺点是只能灌溉圆形的面积,边角要想法用其他方法补灌。此机在美国应用广泛,也值得我国大平原地区大规模农场推广。
5.大型平移喷灌机为了克服时针式喷灌机只能灌圆形面积的缺点,近代在时针式喷灌机的基础上研制出可使支管作平行移动的喷灌系统。这样灌溉的面积就成矩形的。但其缺点是当机组行走到田头时,要专门牵引到原来出发地点,才能进行第二次灌溉。而且平移的准直技术要求高。因此,没有时针式喷灌机使用的那么广泛,我国也已有产品。其适于推广的范围与时针式喷灌机相仿。
6.绞盘式喷灌机用软管给一个大喷头供水,软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上,喷头边走边喷,灌溉一个宽为两倍射程的矩形田块。这种系统,田间工程少,机械设备比时针式简单,从而造价也低一些,工作可靠性高一些。但一般要采用中高压喷头,能耗较高.适合于灌溉粗壮的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比较平坦,地面坡度不能太大,在一个喷头工作的范围内最好是一面坡。该机型我国也已有系列产品,桁架式绞盘机可采用低压喷头。
7.中、小型喷灌机这是我国在二十世纪七十年代用得最多的一种喷灌模式,常见的的形式是配有1—8个喷头,用水龙带连接到装有水泵和动力机(多为柴油机与电动机)的小车上,动力功率为3~12马力居多。使用灵活,亩投资约为固定管道式的20~60%,移动费劳力大,管理要求高近年来,发展的规模,似有降低的趋势,只适用于中小型的农场和田块。但投资较低,使用灵活机动,以上各种喷灌溉形式各有利弊,各自适合于不同的条件,因此只能因地制宜地决策选用
(三)滴灌这是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴头慢慢滴出,是一种精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可长时间使作物根区的水分处于最优状态,因此既省水又增产,我国现有面积34万公顷(包括微喷灌),但其最大缺点就是滴头出流孔口小,流速低,因此堵塞问题严重。对灌溉水一定要认真地进行过滤和处理,目前我国还都只注意到防止物理堵塞,而同样严重的生物堵塞和化学堵塞问题尚未引起足够的重视。
1.固定式地面滴灌一般是将毛管和滴头都固定地布置在地面(干、支管一般埋在地下),整个灌水季节都不移动,毛管用量大,造价与固定式喷灌相近,其优点是节省劳力,由于布置在地面,施工简单而且便于发现问题(如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等),但是毛管直接受太阳曝晒,老化快,而且对其他农业操作有影响,还容易受到人为的破坏。
2.半固定式地面滴灌为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间,而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50—70%。这样就增加了移动毛管的劳力,而且易于损坏。
3.膜下灌在地膜裁培作物的田块,将滴灌毛管布置在地膜下面,这样可充分发挥滴灌的优点不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难,而且还大大减少地面无效蒸发。
4.地下滴灌这是将滴灌干、支、毛管和滴头全部埋入地下,这可以大大减少对其他耕作的干扰,避免人为的破坏,避免太阳的辐射,减慢老化,延长使用寿命,其缺点是不容易发现系统的事故,如不作妥善处理,滴头易受土壤或根系堵塞
(四)微喷灌有的地方称之为雾灌,与滴灌相似,只是为了克服滴头太易于堵塞的缺点,将滴头改为微喷头,由于微喷头出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,所以不象滴头那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相应也要加粗些。在每棵作物或树下装1—2个微喷头一般即可满足灌溉的需要。微喷头仍有堵塞问题,因此也要对过滤问题给予足够的重视,每亩造价与固定式滴灌相仿。在国外有逐渐以微喷灌取代滴灌的趋势。但是在温室(或大棚)内使用微喷灌会大大提高室内之空气湿度。而不利于对湿度敏感作物(如黄瓜)的生产,这时只好用滴灌近年来我国微喷灌设备生产逐渐完善。微喷灌面积的发展很快,是一种很有发展前途的节水灌水方法。特别适用于灌溉果园
篇3
1、城市设计的主要内容及其对计算机图形图像技术的要求
城市设计简要地说就是为人们设计聚居地的一种艺术,它是城市规划的重要组成部分。城市设计所关心的是建筑实体的视觉效果;人与场所的连接性;活动空间与舒适环境的创造;整个城市景观改善的进程。城市设计要为建筑物实体及其空间布局,为建筑形式构图及其与周围空间的三维关系,为获得美学与社会质量成就进行视景布置建立整体框架。
1.1城市设计内容的层次性。城市设计的基本内容分为宏观、中观、微观三个层次。
宏观层次:城镇分布与城市形象。城市设计的宏观层次包括在一定区域内的城镇分布;城乡一体化规划与景观设计;城市的格局与形态、功能组团、环境保护、基础设施、分区特色与舒适的环境、城市出入口、土地利用与活动场所等。城市设计的宏观层次内容与城镇体系规划相辅相成,不过城市设计更注重于城市的关键性特征与自然景观的构成;注重城市开发建设对自然景观、文化或社会经济资源的物质的和视觉质量的直接和间接影响。在对宏观层次的城市设计进行评价时,创造高质量的城市环境和优美的城乡视野成为重要准则。包括对自然山水景观的组织与利用,视觉特征物的适宜性和可视性,整体高度轮廓和体量的协调性,与传统景观的协调性等等。为应用ArcGIS对炎陵县的自然地理、人口分布、交通条件等进行综合分析作出的城镇布局。为应用ArcGIS对炎陵县重点发展地区的用地空间发展所作的规划。规划在宏观上充分考虑了炎陵县作为人文与生态旅游县的自然环境特色。
中观层次:建筑物与空间。中观层次城市设计内容包括用地布局、建筑设计、交叉口与广场、街道和路网格局、视线走廊、连接度与整体性、体量与高度、地标物、开敞空间和公园、人行道与步行系统的连接等等内容。中观层次城市设计内容与城市总体或分区规划相辅相成,不过城市设计主要关注开发建设对自然景观的物质和视觉质量的直接和间接影响;人工建造物的适宜性和视角的关系;对光和空气的穿透性影响;与步行道格局的协调性;与城市整体立面轮廓和体量的协调性;与地方传统的协调和对周围环境的影响等等。图3为应用ArcGIS对炎陵县城现状所作的全景鸟瞰。
微观层次:使用者环境。微观层次的城市设计内容包括建筑物的人的尺度、街道陈设、材质颜色和纹理、过渡的处理、广告和标志、街道景观等。微观层次的城市设计与详细规划设计相辅相成。在对微观层次城市设计进行评价时,自然方面主要关注功能上的适宜性。人造方面关注街道结构和功能的适宜性,创造好的步行环境,人的尺度和生活质量的提高,空间的创造等。图4为某中学新校园的大门,通过三维建模贴图生成。
1.2城市设计对信息技术的要求
从城市设计各层次的内容及评价原则来看,人与自然环境的协调,恰当的空间组织,悦目的视觉效果均是共同的追求。以往城市规划和建筑设计由于受到技术手段的限制,规划师和建筑师主要是通过二维图形加空间想象来构思和评价设计方案,仅在进行建筑单体设计或很小的群体设计中才应用三维效果图,或固定路径的动画来模拟建成后的空间关系和视觉效果。众所周知,传统的效果渲染需要耗费大量时间和占用大量计算机内存。因此多方案的交互式设计和实时动画根本不可能进行。
城市设计计算机视景仿真需要解决几个方面的问题。其一,处理数字高程模型,生成并修改三维地形,进行坡度、坡向、高程、填挖、淹没、视线视域分析。
其二,进行建筑密度、容积率、可达性、缓冲、选址可行性分析,用以评价社会经济与环境效果。以上两项是GIS的典型功能。其三,大面积多单体的快速三维建模,包括建筑物、构筑物、城市家俱、广告牌、树木、车辆、人物等。一般GIS只有二维拉伸功能,称为2.5维,不是真三维。而流行的3Dmax三维建模不胜任大量对象建模与实时浏览任务。其四,实时虚拟。要能快速地重绘画面,包括对场景对象、天光背景、动画路径、视点视角等的改变均能立即作出反应。从理论上说,以上四大问题可以在一个GIS平台或统一的VR系统中得到解决,不过目前这种平台还处在研发之中,但是我们可以借助GIS与VR综合集成来解决问题。
2、一种基于GIS与VR的城市设计技术方案
2.1虚拟现实系统集成。无论是GIS还是VR,当前国内外均有多种商业软件可供选用。美国ESRI的ArcGIS是世界上最先进的地理信息系统,不过它的三维建模功能不强,且没有实时虚拟动画的功能。美国Multigen-Paradigm公司的Multigen-Vega是当前虚拟现实的旗舰软件,其强大的三维建模工具Creator和虚拟仿真引擎Vega有机结合能很好地满足虚拟城市实时动画要求,不过它不具备空间分析的功能。其它的GIS与VR软件大体也是如此。所幸的是,我们已经有了一个综合两个方面的优势来解决城市设计技术问题的方案。这就是ESRI公司委托Multigen-Paradigm公司开发了一个ArcGIS扩展模块SiteBiulder,该模块使得ArcGIS具备了实时动画功能并且能接受Multigen的三维模型。于是我们就有了一个基于GIS与VR的应用于城市设计的虚拟现实系统.
2.2系统应用步骤。该系统的完整的应用包括场景的规划设计、单体的建筑设计、三维建模并贴图、实时虚拟动画几部分内容
2.2.1城市规划设计。无论是新城区的开发还是老城区的改建均要先确定规划设计目标,提出社会、经济、环境方面的要求。根据要求,进行自然条件、建设条件等一系列的基础分析。在分析基础上完成土地利用、道路交通、建筑布局、竖向规划、工程设施等规划设计方案。值得注意的是,以往规划设计仅用CAD进行辅助设计。本系统强调应用ArcGIS技术辅助规划设计,原因有两个方面。其一,CAD不具备所要求的空间分析功能;其二,只有ArcGIS主题及主题中的特征(对象)才能被引入到SiteBiulder中进行实时动画。图5为应用ArcGIS制作的湖南城市学院新校区地势图,图6为新校园的一个规划模型。
2.2.2建筑设计。在规划布局的基础上,进行建筑设计方案。各单体设计成果仍以平、立、剖面图为主。为配合下阶段的Creator三维建模和纹理贴图,建筑师绘制的单体立面效果图很有用处。整幅有阴影的彩色立面图可以代替多块片的烦琐贴图,在三维场景中具有相当的立体效果。如有必要,某些单体可设计出多个,供虚拟替代方案优化所用。
2.2.3组织ArcGIS主题。在SiteBiulder三维场景中,各虚拟对象是以ArcGIS主题来组织并引入的。进入三维场景的主要是三维地形、道路、建筑、树木、铺地和草地。主题中的特征并不要表现对象的具体几何形状,而只要确定各对象的具置。例如用点主题表示建筑布局,每栋建筑物仅需要一个点来表示,每个点代表的建筑物的模型被存放在数据库中,完全相同的建筑物如住宅只须保存一个实例就行了。只要建立起点对象与建筑实例的关联,则不同的建筑物模型都会被引入场景中。
2.2.4创建三维模型。本虚拟系统采用MultiGen公司的Creator作为三维场景建模工具,它的Open-Flight采用树状层次结构来组织管理场景数据。
城市设计所涉及的场地中的模型包括天空、地面、单体建筑、构造物、树木、街道陈设物、广告牌等等,建模工作量巨大。因此在建立模型之前,应根据场景中每个实体的几何空间位置以及模型内部与模型之间的相互关系,确定虚拟场景中所有单体模型的层次归属,以有利于模型的修改、调用。三维模型并非越细越好。我们要在几何真实与纹理真实之间取得某种协调。适当地划分几何面和准备适当分辨率的图片是建筑虚拟的关键。
2.3.5创建虚拟动画场景。起动ArcGIS及其扩展模块SiteBiulder,将模型库中的各模型实例与主题中的各特征建立起联系,各虚拟对象将依各自的空间位置呈现在三维场景中。SiteBiul-der有一套自己的菜单和工具,完成实时动画。
3、新建校园虚拟现实应用实例
篇4
[关键词]自然通风?原理?优势?地域建筑?设计
随着空调技术的不断发展,人们越来越能主动的控制室内环境,创造前所未有的室内舒适气候要求,从而使人们逐渐淡化对自然通风这种气候适宜性技术的应用。然而,在今天全球能源紧张、节能压力增大、空气品质(IAO)恶化以及建筑综合征(SBS)等发生的情况下,人们不得不从新审视自然通风这一传统的气候适宜性技术,自然通风这种古老而有效的技术在今天得到了前所未有的重视。空调的产生,使人们可以主动地控制居住环境,而不是象以往一样被动地适应自然;空调的大量使用,使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。而在空调技术得以普及的今天,迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下,全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。在这样的背景下,把自然通风这种传统建筑生态技术重新引回现代建筑中,有着比以往更为重要的意义。
一、自然通风技术的原理
通常意义上的自然通风指的是通过有目的的开口,产生空气流动。这种流动直接受建筑外表面的压力分布和不同开口特点的影响。压力分布是动力,而各开口的特点则决定了流动阻力。就自然通风而言,建筑物内空气运动主要有两个原因:风压以及室内外空气密度差。这两种因素可以单独起作用,也可以共同起作用。
1、风压作用下的自然通风
风的形成是由于大气中的压力差。如果风在通道上遇到了障碍物,如树和建筑物,就会产生能量的转换。动压力转变为静压力,于是迎风面上产生正压(约为风速动压力的0.5-0.8倍),而背风面上产生负压(约为风速动压力的0.3—0.4倍)。由于经过建筑物而出现的压力差促使空气从迎风面的窗缝和其他空隙流入室内,而室内空气则从背风面孔口排出,就形成了全面换气的风压自然通风。某一建筑物周围风压与该建筑的几何形状、建筑相对于风向的方位、风速和建筑周围的自然地形有关。
2、热压作用下的自然通风
热压是室内外空气的温度差引起的,这就是所谓的“烟囱效应”。由于温度差的存在,室内外密度差产生,沿着建筑物墙面的垂直方向出现压力梯度。如果室内温度高于室外,建筑物的上部将会有较高的压力,而下部存在较低的压力。当这些位置存在孔口时,空气通过较低的开口进入,从上部流出。如果,室内温度低于室外温度,气流方向相反。热压的大小取决于两个开口处的高度差和室内外的空气密度差。而在实际中,建筑师们多采用烟囱、通风塔、天井中庭等形式,为自然通风的利用提供有利的条件,使得建筑物能够具有良好的通风效果。
3、风压和热压共同作用下的自然通风
在实际建筑中的自然通风是风压和热压共同作用的结果,只是各自的作用有强有弱。由于风压受到天气、室外风向、建筑物形状、周围环境等因素的影响,风压与热压共同作用时并不是简单的线性叠加。因此建筑师要充分考虑各种因素,使风压和热压作用相互补充,密切配合使用,实现建筑物的有效自然通风。
4、机械辅助式自然通风
在一些大型建筑中,由于通风路径较长,流动阻力较大,,单纯依靠自然风压与热压往往不足以实现自然通风。而对于空气污染和噪声污染比较严重的城市,直接的自然通风还会将室外污浊的空气和噪声带入室内,不利于人体健康。在这种情况下,常常采用一种机械辅助式的自然通风系统。该系统有一套完整的空气循环通道,辅以符合生态思想的空气处理手段(如土壤预冷、预热、深井水换热等),并借助一定的机械方式加速室内通风。
二、自然通风技术的优势
自然通风是当今建筑普遍采取的一项改革建筑热环境、节约空调能耗的技术,采用自然通风方式的根本目的就是取代(或部分取代)空调制冷系统。而这一取代过程有两点至关重要的意义:一是实现有效被动式制冷,当室外空气温湿度较低时自然通风可以在不消耗不可再生能源的情况下降低室内温度,带走潮湿气体,达到人体热舒适,即使室外空气温湿度超过舒适区,需要消耗能源进行降温降湿处理,也可以利用自然通风输送处理后的新风,而省去风机能耗,且无噪声。这有利于减少能耗、降低污染,符合可持续发展的思想。二是可以提供新鲜、清洁的自然空气(新风),有利于人的生理和心理健康。室内空气品质的低劣在很大程度上是由于缺少充足的新风。空调所造成的恒温环境也使得人体抵抗力下降,引发各种“空调病”。而自然通风可以排除室内污浊的空气,同时还有利于满足人和大自然交往的心理需求。
三、自然通风系统设计中的限制性条件
自然通风技术作为一种免费的技术,它的应用必然受到环境的限制。对于室外环境温、湿度比较温和的地区(如英国),该技术的应用非常成熟,下面基于他们的应用经验,介绍有关自然通风技术应用的限制性条件。
(一)室内得热量的限制
应用自然通风的前提是室外空气温度比室内低,通过室内空气的通风换气,将室外风引入室内,降低室内空气的温度。很显然,室内、外空气温差越大,通风降温的效果越好。对于一般的依靠空调系统降温的建筑而言,应用自然通风系统可以在适当时间降低空调运行负荷,典型的如空调系统在过渡季节的全新风运行。对于完全依靠自然通风系统进行降温的建筑,其使用效果则取决于很多因素,建筑的得热量是其中的一个重要因素,得热量越大,通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。现在的研究结果表明,完全依靠自然通风降温的建筑,其室内的得热量最好不要超过40W/m2。
(二)建筑环境的要求
应用自然通风降温措施后,建筑室内环境在很大程度上依靠室外环境进行调节,除了空气的温、湿度参数外,室内的空气品质和噪音控制也将被室外环境所破坏。根据目前的一些标准要求,采用自然通风的建筑,其建筑外的噪音不应该超过70dB;尤其在窗户开启的时候,应该保证室内周边地带的噪音不超过55dB。同时,自然通风进风口的室外空气质量应该满足有关卫生要求。
(三)建筑条件的限制
应用自然通风的建筑,在建筑设计上应该参考以上两点要求,充分发挥自然通风的优势。
1、建筑位置
周围是否有交通干道、铁路等一般认为,建筑的立面应该离开交通干道20米,以避免进风空气的污染或噪音干扰;或者,在设计通风系统时,将靠近交通干道的地方作为通风的排风侧。地区的主导风向与风速根据当地的主导风向与风速确定自然通风系统的设计,特别注意建筑是否处于周围污染空气的下游。周围环境由于城市环境与乡村环境不同,对建筑通风系统的影响也不同,特别是建筑周围的其它建筑或障碍物将影响建筑周围的风向和风速、采光和噪音等。
2、建筑形状
形状建筑的宽度直接影响自然通风的形式和效果。建筑宽度不超过10米的建筑可以使用单侧通风方法;宽度不超过15米的建筑可以使用双侧通风方法;否则,将需要其它辅助措施,例如烟囱结构或机械通风与自然通风的混合模式等。建筑朝向为了充分利用风压作用,系统的进风口应该面对建筑周围的主导风向。同时建筑的朝向还涉及减少得热措施的选择。开窗面积系统进风侧外墙的窗墙比应该兼顾自然采光和日射得热的控制,一般为30%-50%。建筑结构形式建筑结构可以是轻型、中型或重型结构。对于中型或重型结构,由于其热惰性比较大,可以结合晚间通风等技术措施改善自然通风系统的运行效果。
3、建筑内部设计
层高比较大的层高有助于利用室内热负荷形成的热压,加强自然通风。室内分隔的形式直接影响通风气流的组织和通风量。建筑内竖直通道或风管可以利用竖直通道产生的烟囱效应有效组织自然通风
4、室内人员
室内人员密度和设备、照明得热的影响对于建筑得热超过40W/m2的建筑,可以根据建筑内热源的种类和分布情况,在适当的区域分别设置自然通风系统和机械制冷系统。工作时间工作时间将影响其它辅助技术的选择(如晚间通风系统)。
(四)室外空气湿度的影响
应用自然通风对降低室内空气温度效果明显,但对调节或控制室内空气的湿度,效果甚微。因此,自然通风措施一般不能在非常潮湿的地区使用。
四、建筑中的自然通风考虑因素
篇5
庙前渍害田治理工程,位于新干县黄泥埠水库坝脚下,为丘陵低山区一长条形二中垄各地,地面高程度(黄海参46-52米,东高西低,自然坡降约1/500,南北面傍山各有一条黄泥埠水库灌渠通过,东邻水库,西靠公路,中间有一老河道穿过,河较多田面低2.5-3.0米,过水断面能力满足排涝要求。由于田间灌排系统混乱,土地未平整,农田渍害严重。根据地形条件,稻田渍害成因和渍害程度,选定老河床右岸495亩进行暗排(高标准)治理;左岸140亩进行明排治理。(选定老河订右岸495亩,左岸140亩分别进实行渍水暗排.涝水明排的组合排水治理方案)。
2工程规化
2.1规化原则
2.1.1健全灌排系统,保证地下掩渍水流畅通,调控自如,方便管理;
2.1.2土地平整与组合排水工程相结合,统一规划,综合治理;
2.1.3高治与初治(暗排与明排相结合),注意经济效果
2.2高治区集水管(沟)方案选定
高治区分I─Ⅳ区,呈带状,集水管(沟)设在带状中央,吸水管与集水管(沟)垂直,规划过程中比较三个方案,考虑预制素砼集水管现埸可预制,施工较简便,少占耕地工程造价低,因选择方案。
2.3工程布置:庙前治渍区工程总体布置见图
高治区(老河道右岸)495亩,各区均在田间设置一级暗排吸水管,与集水管理体制垂直,直接排水入检查井,经集水管流入下游明沟。各吸水管、集水管出口均设门控制。在离集水管一侧5米处设排水明沟,以排除田间地表水。
初治区(老河道左岸)面积140亩,在老河道一侧低洼处设一条主排水沟,垂直主排水沟设灌排渠道,单向分水,相间布置。
本治渍区农田未平整,为了便于耕作,田块按3亩一块规划,边长33*60米。
3暗管工程设计
3.1吸水管内径选择
3.1.1吸水管埋深,间距选择:本区为水稻种植区,因此,以水稻作物的要求来确定吸水管的埋深和间距,根据《农田排水技术规程》(SL150─90),确定设计埋深0.8米,间距吸水管内径计算18米。
3.1.2吸水管内计算
d吸=2(nQ/cnh
n─糙率,取0.016;
α─与管内径充盈度有关的系数,取1.32962;
Q─径计算Q=0.0002m3/
i─吸水管比降,取1/
计算得d吸=0.04米,计算断面积,A吸=1.257*10-3米2;
用面积A取=1.5A吸,换算得d取=4.8cm;
最后选择吸水管(波纹塑料管)内径为Ф5.5cm;
3.2集水管内径选择
同理可计算得集水管内径d集=22cm;
最后选择予制素砼管内径为Ф25cm。
4工程施工:工程在1991年11月中旬动工,历时7个月,整个工程于1992年6月完成。
4.1明沟的设置
在高治区按其地面高差分为皿个区,称之为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区。根据各区的地形条件、水文特征,农作物的灌排设计要求,在各区沿山脚下傍冲之间开挖截水沟,拦截傍坡径流和渗水,在冲垄中离集水管5米,开挖了一条排水截水明沟,与该排水沟正交间隔54米,开设了一排灌结合的输水垄沟,同时各区中设有一灌溉沟,在各区的出口与排水明沟、集水管垂直,均开设了一条主排水沟,将该区的明排、暗排水输入老河道中,这些沟一同组成排灌一条龙的田间明排系统。以排除田面渍水,承担农作物的灌溉用水任务。
4.2管槽开挖、埋设、检查井的砌筑
根据稻田的渍害成因及稻田的土壤结构,径排渍流量计算,在各区冲垄中间,埋设一条集水管,与集水管垂直每隔18米埋设吸水管成“丰”字形双向布置,集水管与吸水管相交处建一检查井。吸水管接纳地下渗流所汇集的田间多余水分,经它汇流直接排到检查井中,经集水管流入主排水沟注入老河道。集水管埋设长度1950米,埋深1.3—1.6米,纵坡1/1000,管材为内径25厘米的砼予制管。为减少其不均匀沉陷,在其管底铺设了10厘米的碎石煤渣垫层。吸水管埋设管长10950米,埋深0.8米,间隔18米,纵坡1/500,为减少灌溉渠道的渗透损失,吸水管端点与灌溉道相邻均留5米不铺管。吸水管出口与检查井联接段为避免汇集水流从管口接缝中或管壁孔眼渗出,向集水管渗流产生渗透变形,影响出口建筑物的安全,埋设3米不透水PVC波纹管。吸水管材系选用双股丙纶地毯丝过滤性PVC波纹管,内径6厘米,为增加吸水管的渗水能力,在过滤性吸水管段外稻草。稻草用量1kg/m。检查井111个,用砖砌筑,水泥砂浆粉面,规格50*60厘米,为便于吸水管出门阀的操作,在井内设爬梯,检查井底较集水低25厘米,并用钢筋砼预制板盖住井口。
5工程评价及效益
工程于1992年3月竣工,并通过验收,工程当年就见效益。从多年来的运行状况来看:
5.1从工程的排渍情况看,检查井中看到暗管中排出的水,其面层有铁锈色、油状膜等,浓度较大,不少井中可见有淡黄色的“絮状”物沉淀。说明大量的对农作物生长有害的物质已从水中排走,原来的烂泥、深泥田排干变浅,特别是原只能作一季稻且产量较低现可作两季,其产量比往年也增加了。
5.2暗排工程对地下水能够调控自如,可根据农作物所需地下水埋深进行控制,农田将适宜种植各种经济作物,给农业产业结构的调整带来明显的经济效益。同时由于地下水降低,烂泥田变浅,田间工程配套,群众本力负担大为减轻。
5.2从农业生产及农业产量来看,治理后,禾苗生长较治理前好,特别是禾苗返表青,分蘖较快,以往的飘秧、浮秧、座蔸,死苗的现象已经不风了,禾苗黑根、黄根大量准确性减少,白根明显增多,根系发达,产量增加。效益见下表:
项目单位
高治区
初治区
合计
面积(亩)
495
140
635
治理前平均亩产
(公斤/亩)
590.5
590.5
治理后平均亩产
(公斤/亩)
850
700
亩增产量
(公斤/亩)
259.5
109.5
226.4
年增产量
(公斤)
128453
15330
143783
年增产效益
(万元)
7.71
0.92
篇6
关键词:建筑给排水热水供应建筑灭火技术
我国建筑给排水自1949年建国以来,经历了三个发展阶段:
一、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段,自1949年至1964《室内给水排水和热水供应设计规范》开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开始形成自己的专业队伍。
二、室内给排水阶段即反思阶段,自1964年至1986年《建筑给水排水设计规范》被审批通过时为止。其主要标志是通过工程实践,对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思,进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。
三、建筑给排水阶段即发展阶段,自1986年至今。1986年以来,随着建筑业的发展,建筑给排水专业迅速发展,已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。在发展阶段,专业队伍上已具备积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员;技术上积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展,其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出;组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会。近年来,学术活动踊跃,并加强了国际间的技术交流。
下面就建筑给排水在建筑给水、建筑排水、热水供应、建筑灭火技术等几个具体方面的发展现状阐述如下:
1关于建筑给水
1.1增压设施
在我国城市供水中,某些城市的供水能力不足,城市水厂发展速度滞后于住宅和公共建筑发展速度,加之管道的老化、承压能力下降,不少城市不但高层建筑需升压供水,一般多层建筑也不能满足上层水压的要求,使我国两次加压设备广泛使用,增压设施成为建筑给水中比重最大,发展最快的一种装置。我国常用的增压设施是水泵、气压给水设备和变频调速给水设备,后二者技术的运用已日趋成熟。
1.2储水装置
设于屋顶的调节贮水水箱是常用的储水装置,但由于其存在二次污染严重等缺点,现在水箱从材料和加工上已有很大改进,向多元化发展。新颖水箱从材质上说有镀锌、搪瓷、复合钢板、涂塑、玻璃钢和不锈钢的水箱,其和水接触的内表面不易锈蚀,对水质无污染,出减轻结构重量,解决施工不便等问题。材质改变了,水箱的成型方式和形状也随之改变,组合式水箱、装配式水箱可以提高水箱质量,有利于工厂化生产并缩短现场施工安装时间,也减少了水箱内底的死水区范围;球形水箱和槽形水箱是外形变化,用呼吸阀替代浮球阀,解决了因浮球阀关闭不严造成的漏水问题,同时也使水箱从重力供水变为压力—重力供水的新工况。钢筋混凝土贮水池也是常用的储水装置,其底部及内壁应铺设白瓷砖
1.3分质供水
在营造现代化生活的住宅环境和高质量的生活社区中,人们对饮用水水质提出了更高的要求。为了改善饮用水水质,我国最初是以小型家用净水器的方式来处理饮用水,其主要方式是用活性炭吸附过滤,但是它在使用时滤料更换不易控制。近年来,出现了“优质饮用水”这一概念。它是指能达到直接生饮水水质标准的水,其中有超纯水、纯水、蒸馏水、矿泉水和深度处理水等。优质饮用水的水源是来自城市自来水或地下矿泉水,其处理工艺有离子交换、超滤、膜滤、蒸馏、消毒杀菌等。供水方式有桶装供应和管道分支供应。桶装供应是设置集中的优质水供应站,用桶装送至居民家中或自取,这种方式目前占大多数;管道分质供应系统在上海住宅小区已有建成,工艺采用臭氧氧化、活性炭吸附、预涂膜精滤、微电解和紫外线杀菌等技术,可以去除对人体有害的有机物质,特别是致癌、致畸、致突变物,同时又保留了水中对人体有益的矿物质和微量元素。优质饮用水经净化处理后送至每户厨房,采用变频恒压供水系统,管道末端循环,以保证水质要求。
1.4节水技术
我国水资源缺乏,再加上水污染,使得水资源已成为制约我国经济发展的主要因素之一。在建筑给排水中,节水重点在于推广节水配件和建筑中水道。节水配件有液压式冲洗水箱配件、二挡冲洗大便器配件、屋顶水箱的配重逆开止回阀、水力控制的多功能阀以及给水的卫生器具配件,可具有限流、温度自动调节、高温限制等功能。改进配件还着重于节省用水量和防止漏水。建筑中水道应用已是建筑给排水的发展趋势。沐浴排水、盥洗排水等均可作为冲厕用水的水源,中水还可用于消防、洗车、清扫、绿化用水,这样即可节约用水,又可缓解水资源不足。中水水源可取自生活废水和冷却水,一般可按下列顺序取舍:冷却水沐浴排水盥洗排水洗衣排水厨房排水厕所排水。医院污水不易用作中水水源。在建筑中水设计中,将污废水分流,废水经生化处理后回用。我国北京市目前已建成首都机场、中国国际贸易中心、清华浴池等几十项中水工程。大连、天津、青岛、太原、深圳等城市也先后建成一系列中水工程。这些城市中有些已明确要求废水回用,以节约用心,保护环境
2关于建筑排水
2.1卫生洁具
生活水平的提高对卫生洁具提出了新的要求,卫生器具更注重舒适、可靠、安静、节能。近年来,具有代表性的卫生洁具有:水力按摩浴盆,用喷嘴产生大量回旋式气泡和冲击水流,可达到康健和休闲的效果;连体式低位冲洗水箱漩涡式大便器,冲洗时噪声低,冲洗效果好,可节省冲洗水量;高标准的全自动坐式大便器可实现正常使用、冲洗污物、清洗人体和吹干等全部过程自动化;休闲卫生器具,包括桑纳浴设备、蒸汽浴设备、热能震荡按摩设备和身体机能调理运动器等。国外很多知名厂家也进入了我国生产各类新产品。
2.2排水通气技术
主要目的是提供排水中气体的散逸,达到透气的作用;防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象,确保空气的循环;保持排水迅速通畅、安静。在我国已建立了可适应不同建筑标准、不同要求的五级标准,即伸顶通气管、不伸顶通气管、专业通气立管、环行通气管和器具通气管等。在通气系统基础上开发的是通气阀和特制配件单立管排水系统。通气阀是一种减少伸顶通气,替代专用通气管系具有通气功能的阀件,采用优质塑料和橡胶制作。单路进气阀可安装在室内立管顶部或横支管上,即可补气又可防止管道内部气体进入室内;双路通气阀可安装在室外立管顶部代替通气帽,使用时以单路进气阀为主。特制配件单立管排水系统已出台了设计规程,其立管的通水能力增大1/3,减少了立管的数量。但该产品现局限于铸铁制品。
3.关于热水供应
热水供应技术是建筑给水排水技术的薄弱环节,但是近年来由于建筑标准的提高,热水供应工程的普及,热水供应技术也有极其明显的发展。
3.1热水的加热方式和设备热
水的加热方式有直接加热和间接换热。在采用热水锅炉加热设备中,主要有燃气热水锅炉、燃油热水锅炉从总体上讲一次换热的效率要高于二次换热的效率。现国内研究的全自动,高效热水锅炉,基本解决了热水锅炉设于楼上的安全问题,以适用于我国南方无热力管网的地区。在直接加热中,利用太阳能也取得了很大进展。近几年,国内还多次开展了热水供应、加热方式和设备方面的研讨。在间接加热方式上,采用的热媒主要为蒸汽和热水。其换热设备的理论得到一定的发展,对容积式水加热的设计提出了“紊流加热”的概念,即提高热媒和被加热水的流速,以提高热媒对管壁的放热系数和管壁对被加热水的放热系数,用以改善传热效果。在二次加热设备中,出现了导流型容积式热交换器、半容积式热交换器、半即热式热交换器。在设计中已意识到综合考虑设备的安全、先进性以及设备一次性投资与占地面积
的因素,合理经济地选择加热设备。
3.2节能
热水供应系统节能是建筑给排水节能的重点,其节能措施主要有:提高给水温度;降低使用温度;减少热水耗量,在满足使用要求前提下减少流率;减少热损失,采用高效能保温材料;改进加热方式和热水系统;提高水加热器的传热效率;利用新热源;采用节能产品等
3.3热水的水质处理
主要是防止热水结垢,损坏设备管道,降低传热效率。当用水量大、水质差时,集中热水供应系统应在加热前进行水质软化处理,在处理技术上除运用加药处理外还有运用静电处理技术、电子处理技术和磁化处理技术,以保证热水在循环中的水质稳定。此外,热水中的军团菌问题,也引起了关注。我国在热水器或贮缶的容积以及构造上进行了改进,采取了一定的抑制细菌和军团菌滋生的条件。
4.关于建筑灭火技术
4.1消火栓给水系统
建筑灭火设计已成为建筑给水排水的重要部分。在消火栓给水系统中更注重扑救初期火灾,系统中常采用稳压泵保持系统的常高压。增设小口径自救式水枪,提供给非消防专业人员使用,以便自救。在分区中可采用减压阀、多出口水泵、稳压阀,以保证消火栓的水压和出水量。为保证灭火设置能及时投入运行,加强了工作泵和备用泵的自动切换装置。
4.2自动喷水灭火技术
近年来我国确立了以消火栓给水系统为主逐步向自动喷水灭火系统为主过渡的原则。高层、超高层以及大规模工业建筑发展,加强了自动喷水灭火技术的应用。自动喷水喷头除了设置在容易起火部位、疏散通道和人员密集场所外,还扩大设置在火灾蔓延通道,不易发现火灾、不易扑救火灾部位和需淋水降温保护等场所,使火灾扑救更及时、更迅速。这也是我国消防给水系统设置标准和发达国家逐步接轨的重大举措。在高层建筑中对玻璃幕墙,中庭回廊,自动扶梯开口部位和普通防火卷帘处,采取了喷头加密的方式来替代水幕。在高架仓库内引进了国外的大水滴喷头、ESFR喷头,把喷水灭火从“控火”引入以“灭火”为目的。并且在建筑高度超100m的高层建筑,其消防也有了相应的措施,如设置避难层、避难区和屋顶设直升飞机停机坪等,与此相配套的也有相应的消防给水设施。
4.3气体灭火
气体消防中的卤代烷灭火剂是破坏大气臭氧层的主要原因。我国在卤代烷灭火剂替代物方面做了大量工作,并获得一定进展,以FM200型为代表的卤代烷替代物已开始应用,为最终取消卤代烷灭火剂取得一定经验。目前,气体灭火剂和灭火系统日趋多样化,有FM200、CEA、INERGEN、Trioxide等等,此外还有将水喷雾运用到电气灭火,将泡沫喷水运用到汽车库灭火,扩大了自动喷水灭火系统的应用范围。
最后还应当重视智能化建筑中的给排水设计重视楼宇自动化系统和运用计算机技术对给排水设备进行测量、监视及自动控制。给排水专业主要对卫生设备及灭火设备方面提出监控要求。在给水系统中提出对流量、压力(压差)、温度、液位的监视、控制、测量、记录;排水系统中,提出能对流量的测量、记录、阻塞的显示等;消防灭火系统中,提出监控方式、监测位置,并能及时反映运行状态。自动化系统起步较晚,但现已有了智能建筑设计标准。在住宅区内给水计量开始推广应用远传水表,徐州市已经开始应用,新落成的科教小区采用了这一新技术,并在几年内市区全面实行“抄表出户”。
在新世纪,建筑给排水将担负新的历史重任,面临新的挑战。建筑给排水将更突出以人为本的原则,并将重点调整到民用建筑与工业建筑并重,公共建筑与居住建筑并重,冷水供应与热水供应并重,供水的水量、水压与水质并重等方向上来,走上全面、均衡、务实、安全的发展之路。
参考文献
(1)中国期刊网、维普网、水网
(2)中国给水排水在线
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在当今的社会中,人力资源是各行各业中最具价值性的资源,对于仪表专业安装工程的施工来将也不例外。所有设备的操控以及材料的安装都需要借助于人力劳动来予以完成,在这样的环境下其劳动成果与消耗时间的比值成为了施工管理单位管理水平的最直接体现,也能够在一定程度上反映出企业的工作效率。这就要求相关的施工人员不仅要充分掌握专业知识,更要将其运用于现实的工作之中,积累充足的实践工作经验,进而能够熟练的完成各种任务工作,在最短的时间内完成相对应的工作量,提升劳动效率。从中我们可以看出,无论是工程管理的仪表专业工程师还是施工单位的技术人员,在施工前进行技术培训都是极具现实意义的工作。在施工前期,仪表专业工程师应当积极配合施工单位的技术人员将审图所总结的工作量、安装位置以及安装过程中所应注意的问题等各项细节工作整理好,并对工人进行具体的技术交底和安全教育工作,将各项要点下达到工人。与此同时,工程技术人员还有责任帮助工人去熟悉工程的工艺过程、仪表性能以及各设备的零配件组合方法,进而促进工人安装质量和速度的提升。
二、仪表专业安装工程的组织设计阶段
对于仪表专业安装工程来讲,其安装过程流动性较强,且环境条件不稳定,施工内容与难度差别较大。针对施工任务来讲,应当根据具体的施工任务来制定专门的组织设计,主要应按照如下几方面来进行计划:
1.对于施工现场的土建设施来说,应当测出临时水电所需要的指标以及施工过程中需要利用到的机械设备种类、数量,还有工程中所涉及到的待安装设备以及相关材料的保存手段。另外,还要对施工人员的作息时间进行合理的分配和规划。如果其中任意一项工作没有落实到位的话,都将影响到工程的整体施工情况以及施工周期,为企业带来不必要的经济损失。
2.通过审阅过程来分析哪些工程量与其他专业有关,据此做出相应的专业交叉作业的协调方案,最大限度上达到同时施工的状态,以有效利用施工时间。
3.与此同时,还要对施工人员进行合理的调配,根据每一位职工的实际条件以及工程的整体需要来进行班组的组建,将具体工作量落实到每位员工身上。对于员工要进行必要的职能培训,提升工人的工作能力以及相关操作的熟练程度,最大限度上提升工程的施工质量和效率。
4.严格遵循国家的验收规范和设计技术要求,确保工程能够达到用户的使用要求以及相应质量标准。另外,还要制定出相应的安全技术措施。相关的施工单位应当做好施工人员的安全教育工作,避免施工过程中安全事故的发生,确保安全施工。
三、仪表专业安装工程的施工过程
从某种意义上来讲,工程的施工过程就是管理企业以及相关施工企业创造效益的过程,也是仪表专业安装工程施工技术管理的核心阶段。为此,应当按部就班的逐步完成。其中首先要做的就是根据审图做出的设备材料计划,对各仪表设备以及附配件的规格和型号等技术参数进行复核,察看是否与原设计相符合。随后对仪表设备进行单体调校后,将检查出的不合格或由于运输等原因造成的损坏的仪表设备及零配件,并针对这些空缺进行相应维修或重新订货。其次,则要配合其他专业进行施工,将部分工艺或设备上的控制阀等底座保护套管移交给相对应的专业施工。根据工程的实际情况和事先制定好的组织设计方案来进行劳动力的合理划分,严格按照相关的施工技术措施以及安全技术措施来进行具体施工,确保短时间内能够安全的完成施工任务,且施工质量能够达到相应标准。
四、注重对竣工验收阶段的控制
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2003年,《普通高中技术课程标准(实验)》(信息技术部分)(以下简称“课标”)颁布,进一步明确了信息技术课程体系的建设。
信息素养培养目标的确立
2000年颁发的《中小学信息技术课程指导纲要(试行)》以下简称“纲要”),提出信息技术课程的任务和教学目标是:“培养学生对信息技术的兴趣和意识,让学生了解和掌握信息技术基本知识和技能,了解信息技术的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响。通过信息技术课程使学生具有获取信息的能力,教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会问题,负责任地使用信息技术;培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。”与以前的计算机课程比较,纲要突出的特点是:第一次提出了课程名称为信息技术;在其目标中,第一次提出了培养学生良好的信息素养,并且强调了伦理问题,提出了“负责任地使用信息技术”的要求。
新颁布的课标把“提升信息素养,培养信息时代的合格公民”作为课程的第一个理念,强调“高中信息技术课程以义务教育阶段课程为基础,以进一步提升学生的信息素养为宗旨,强调通过合作解决实际问题,让学生在信息技术的获取、加工、管理、表达与交流的过程中,掌握信息技术,感受信息文化,增强信息意识,内化信息伦理,使高中学生发展为适应信息时代要求的具有良好信息素养的公民”。同时,在课程目标中,又具体地从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度描述了信息素养的具体内容。
新的内容体系的形成
纲要制定于计算机课程向信息技术课程转化的阶段,因此不可避免地带有计算机课程转化的阶段,因此不可避免地带有计算机课程的痕迹,例如,大量内容仍然是以“用计算机做……”来标志的,而且由于当时必须考虑许多初中尚未开设有关课程,高中只能从零起点来安排课程内容。
2001年起,在以纲要为依据进行的信息技术教材审查中,通过审查的教材有18套。这些教材中有的仍然是按照知识体系进行安排,有的强调了信息活动有关的任务来组织教材,体现了各自的风格,但是都比较注意强调信息素养的综合提高,强调实践,强调学生学习能力的培养。
新颁布的课标则按照高中课程整体改革的意图,一方面实行模块化,规定所有模块在9个星期内完成,为36学时。另一方面规定:高中信息技术课程包括必修与选修2个部分,必修部分只有1个模块“信息技术基础”,2学生,与九年义务教育阶段的教学内容相衔接,是培养高中学生信息素养的必要保证,是学习后续选修模块的前提。该模块强调在大众信息技术信息技术应用的基础上,让学生通过亲身体验与理性建构相结合的过程,初步认识当前社会信息文化的形态及其内涵,构建与社会发展相适应的价值观。选修部分包括“算法与程序设计”、“多媒体技术应用”、“网络技术应用”、“数据管理技术”和“人工智能初步”5个模块,每个模块2学分。选修部分强调在必修模块的基础上,关注技术能力与文化素养的双重建构,是信息素养培养的继续和延伸。模块内容设计既注意技术深度和广度的把握、前沿进展的适度反映,同时关注信息文化理念的表达,形成了新的内容体系结构。这样的安排,使学生在达到基本信息素养的前提下,通过选修不同的模块,很好地发挥信息技术潜能,使他们能够对信息技术的某一个领域有比较深的理解与掌握,从而适应高等教育和社会的学习发展需要。例如,“算法与程序设计”可以适应理工科学习的需要,“多媒体技术应用”可以适应准备从事艺术、文化领域工作与学习的学生的需要等。
同时,教育部对于教材实行立项批准的管理方法。这样做的目的是管理部门与审查人员可以比较早地介入材料的建设工作,实现教材(内容体系与遴选)的共同建设,尽量减少低水平的重复建设,实现教材的多样化。在2003年7月核准编写的高中教材目录中,信息技术教材有5项,各自具有一定的特色,体现了一定程度的多样化。笔者认为,在编写指导思想与课标相符的前提下,编写特色是教材存在的重要条件,而内容体系的安排与所写的样张具体地反映了教材能否体现特色和贯彻课标的要求。
新的教学活动与评价方式的探索
在计算机课程阶段,我国的广大计算机教师队伍已经在自己的教学活动实践中探索与研究各种信息技术课程的教学活动方式,例如任务驱动方法。但是,当时的理解只是停留在以实际的任务来使学生明确学习的意义、进行有意义的学习上,因此,许多任务只是技能的训练,或者是孤立的、零散的,例如,把资源管理器的操作作为一个个任务,说“今天我们的任务是为文件更改名字”等。
进入信息技术课程教学以后,教学活动树立了以培养信息素养为目标的理念,因此任务驱动方法的实施开始进行到更深入的探索阶段,所选择的任务均来自学生熟悉和关心的、有现实意义的问题,甚至一些任务的主题由学生自己讨论决定,既有实际意义,又必须使用要求学习的信息技术知识技能、经过必要的信息活动的过程、采用适当的信息技术方法才能完成。这样做不仅使学生能够体验信息活动的过程,而且了解了利用信息技术解决实际问题的方法,提升了学生的信息情感态度和价值观。
同时,教师认识到教学活动是以学生为主体而展开的,应该充分关注并尊重个体差异,灵活设计、组织教学活动,满足不同学生的学习需求,使每个学生都得到不同的发展。学生既是教学的对象,又是学习活动的主体。在学习过程中,学生是学习的主人,总是在其原有经验的基础上建构其对新知识的理解并发展其认知结构。因此,教师采用了许多以学生为主体的教学,不再是教师按照教材灌输,学生理解与识记的教学活动方式。现在,许多教师引入了研究性学习的方法,组织学生自已探究或者合作学习,通过案例来建立自己的认识,内化为自己的理解。例如,在学习过程中采取留白的方式,不再要求学生背记概念和规则,而是让学生使用自己的语文描述这个概念和规则。
而在技能训练方面,原来主要是讲解加操练,让学生一步一步跟着教师做,有的教师总是担心学生不能很好地操练,讲了又讲,而留给学生实践的时间很少,这既有悖于以学生为中心的教学理念。现在,教师开始注意学生的特知特点,分析如下一些问题:①学生的知识与技能问题。②学生的交流倾向问题。③学生的学习倾向问题。根据马梯尼兹分析提出的变通型、实干型、顺应型和逆反型等学习倾向。针对这些不同的特点,由教师布置任务学生自己做,教师按照学生的不同情况提供指导和训练的教学方法。
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1.1缩微摄影技术相关要素
缩微摄影技术起源于文献管理手段,缩微摄影技术在病案管理方面可以降低存储所需空间,同时节省人力成本,提高工作效率。缩微摄影技术是将病案原件用摄影的方式按一定比例缩小到胶片上,使用胶片代替病案纸张进行保存查阅等相关活动。缩微摄影将病案原件按比例缩小之后不是真,使用阅读机放大后可以清晰地看到病案的原始记录。我国缩微摄影技术使用的胶片一般为银蓝色胶片,这种胶片在相对稳定的环境中理论上可以保存上百年。医院在对病人的病案进行存档时首先进行简单的信息校对,然后病案信息可以通过缩影机器进行拍照,可以让医院资深的病案管理人员操作,也可以交给第三方公司协助完成。
1.2缩微摄影技术管理病案的优点
缩微摄影技术管理病案,首先是节省存储空间,大幅度节省病案架,同时缩微病案具备相应的法律效力,我国档案法实施办法中就规定了档案缩微品与原件具有同样的法律效力。而且缩微胶卷在稳定的环境中可以保存上百年,不容易发生霉变、虫咬等现象。缩微摄影技术最大的作用就是保护了病案原件,提高了病案的真实性和可靠性。
2条形码自动识别技术在病案管理中的运用
2.1条形码自动识别技术相关要素
条形码技术采用条形码为媒介,利用光电扫描技术,储存和传递信息。条形码可实现机器自动识别,进入自动化管理,节省人力资源和工作强度,提高工作效率。在病案管理中,条形码技术的应用非常重要,在科别、序号、病案号等挂号信息中应用,在病案出库、回库登陆中应用,除此之外,病案流向的显示、门诊信息和病案情况的使用,以及病案制表等都应用到条形码技术。
2.2条形码自动识别技术管理病案的优点
条形码技术在应用方面功能强大,在病案管理各个方面都有应用,且应用经济实惠,自动高效,是迄今为止最为经济高效应用广泛功能强大的识别技术。条形码技术的优点有很多,条形码使用简单,制作方便,不需要特殊材料和设备,且不需要工作人员进行特殊培训即可实用,设备操作简单,识别方便;另外,条形码光电扫描技术,采集信息的能力很强,每次课采集80字符信息,采集速度和采集信息量都很有优势,1s时间就能完成信息采集,而且还能对部分错误信息进行纠错处理,误差率为百万分之一,不受人为因素影响,采集信息可靠,准确,可信。这样的自动化的操作管理,可以降低工作人员的劳动强度,给医院管理,服务质量、人力资源等方面都带来优势。
3信息管理系统在优化病案管理中的运用
3.1信息管理技术组成
信息管理技术的应用越来越广泛,在病案管理方面,信息管理技术可以提高医院工作效率,简化病案管理工作流程,对于整个医院的管理工作都有巨大的促进作用。信息管理技术主要包括:病案管理录入系统,审核完相关资料后将病案数据信息录入到病案管理信息系统中,开始了病案管理信息流的交汇。同时系统将录入的病案相关信息形成数据库,方便检索查阅;信息索引系统,通过病案相关信息建立索引,建立统一的识别方式,以方便病案日后的查阅、调用和存档等相关工作;信息共享系统,将病案信息在可接受的范围内进行信息共享,方便各个科室进行病案信息的查阅交流等工作,提高工作效率;权限设置系统,对于某些病案涉及机密信息时,可以设置不同的访问权限,使具备一定资质的用户可以访问,普通用户则无权查看,这样可以再提高工作效率的同时保证了病案的机密性,防止隐私泄露等现象的发生。
3.2信息管理技术管理病案的优点
信息管理技术最大的特点是可以将医院各个科室、各个工作环节通过信息管理系统结合在一起,一旦病人的病案信息录入到系统中,该信息流便可以被医院各个科室所共享查阅,大幅度提高医院的工作效率,对于病案信息的管理工作也有很大的促进,大幅度优化病案管理工作。
4总结
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关键词:蓝光盘密集波分复用
随着蓝光盘摄像机和录像机的出现,电视传媒行业从传统磁带记录走向了光盘记录。虽然这是光技术在广电领域应用的一小步,却是广电科技与时俱进的一大步。
大约40年前,人类已经拥有第一根海底光缆。光通讯,在电信高端领域,方兴未艾。时至今日,在实验室,日本NEC和法国阿尔卡特公司分别实现了总容量为10.9Tb/s(273x40Gb/s)和总容量为10.2Tb/s(256x40Gb/s)的传输容量最新世界记录。而单模光纤的无中继传输已经达到4000KM。从技术上看,再有5年左右的时间,实用化的最大传输链路容量有可能达到5-10Tb/s。简言之,网络容量将不会受限于传输链路。
以下我们分别对光存储和光传输方面做以详细阐述。
一光存储
资讯对储存容量需求日增,光存储技术在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上有着巨大的发展潜力。业界一直在积极开发更高容量的各种储存技术。蓝紫色激光存储技术(Blue-VioletLaser)、磁光盘存储技术、做为硬盘(HDD)技术和磁光盘技术的结合的近场光盘技术超解析度储存技术(SuperRENS)、3D立体储存技术(MultiLayers;MultiLevel)以及荧光多层光盘技术FDM(FluorescentMultilayerDisc)等相继问世。
传统CD和DVD上有一层薄薄的反射层,和许多肉眼看不见的凹凸,它包含二进制信息。为了从这些盘片上读出数据,由一个半导体激光发生器产生特定波长的激光束,射向旋转中的光盘片,然后反射光通过棱镜和透镜构成的组镜机构再射向接收数据的光电装置,而这个光电装置连接的电路能够辩识出激光所反射回来的数据。在光盘上,数据是凹槽(pits)及平面(lands)的型式来加以编码,而光电装置的电路能辩识出激光射中的平面及射中凹槽的所走距离差这就称为相位提升(PhaseShift),而这个技术就是在光盘中资料储存与读取的基础。经由光电读取装置,反射回到的凹槽与平面的变化将会转换成1与0的数位讯号,从而构成数据流特征。DVD之所以容量比CD大,无非是在同样面积的盘片上凹凸更多罢了。若要有效地缩小记录点大小以提升记录密度,必须使用短波长的光源;或者使用高折射系数的介质;或者提升透镜的NA(数值孔径)值。显然在一个存储容量巨大的盘片上,红色激光根本无法辨识那么多更密集的凹凸了。因此索尼及其它公司纷纷转向蓝色激光的研究。蓝色激光的波长较短,因此驱动器可以辨识出更小半径的凹凸,盘片的容量就可以做的更大。现在的蓝光盘技术不管是日欧韩9家AV产品制造商联合制定的新一代光盘规格"蓝光光盘",还是东芝和NEC向DVD论坛提出的"AOD(高级光盘,暂定名)"规格,只不过是商家为自己谋求更高的商业利润而制定的不同的标准罢了。就核心技术上而言,没有太大的区别。让我们再深入了解一下蓝光盘和高密度光存储技术的发展趋势。
1、蓝光盘技术
蓝光盘技术属于相变光盘(PhaseChangeDisk)技术,它与传统光盘记录不同,传统光盘的记录和读出原理是利用磁技术和光技术相结合来记录和读出信息,而相变光盘的记录和读出原理只是用光技术来记录和读出信息。相变光盘利用激光使记录介质在结晶态和非结晶态之间的可逆相变结构来实现信息的记录和擦除。在写操作时,聚焦激光束加热记录介质的目的是改变相变记录介质晶体状态,用结晶状态和非结晶状态来区分0和1;读操作时,利用结晶状态和非结晶状态具有不同反射率这个特性来检测0和1信号。
实际的蓝光盘应用蓝紫色激光技术,能在直径12公分的盘片上,储存两小时的高清晰度视音频信号,在2002年2月的初期版本中,透过使用405nm的蓝紫色电射半导体,NA(数值孔径)值为0.85的读取头、以及0.1mm的光学透射保护层架构,蓝光盘可以将12公分的单面光盘片资料储存容量提升到27GB。它可以记录两小时的高清晰度视音频信号,以及超过13小时的标准电视信号。
在资料转换率方面,蓝光盘可以将高清晰度的电视节目,以36Mbps的速度从摄像机转换到播放媒体上,并能维持节目品质。另外,它还具有任意影像捕捉,以及重覆播放等功能。
在兼容性方面,由于蓝光盘采用MPEG2码流压缩技术,因此它同时适用于数字广播系统,可执行电视台多种视频记录与播放。
另外,在资料安全性部分,蓝光盘也采用了一种独特的ID写入模式,可确保资料安全,并为盗版问题提出一套保护版权的解决方案。
2、高密度光存储技术的发展趋势
(1)采用近场光学原理设计超分辨率的光学系统,使数值孔径超过1.0,相当于探测器进入介质的辐射场,从而能够得到超精细结构信息,突破衍射极限,获得更高的分辨率,可使经典光学显微镜的分辨率提高两个数量级,面密度提高4个数量级。
(2)以光量子效应代替目前的光热效应实现数据的写入与读出,从原理上将存储密度提高到分子量级甚至原子量级,而且由于量子效应没有热学过程,其反应速度可达到皮秒量级(1O-12秒),另外,由于记录介质的反应与其吸收的光子数有关,可以使记录方式从目前的二存储变成多值存储,使存储容量提高许多倍。
(3)三维多重体全息存储,利用某些光学晶体的光折变效应记录全息图形图像,包括二值的或有灰阶的图像信息,由于全息图像对空间位置的敏感性,这种方法可以得到极高的存储容量,并基于光栅空间相位的变化,三维多重体全息存储器还有可能进行选择性擦除及重写。
(4)利用当代物理学的其它成就,包括光子回波时域相干光子存储原理、光子俘获存储原理、共振荧光、超荧光和光学双稳态效应、光子诱发光致变色的光化学效应、双光子三维体相光致变色效应,以及借助许多新的工具和技术,诸如扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、光学集成技术及微光纤阵列技术等,提高存储密度和构成多层、多重、多灰阶、高速、并行读写海量存储系统。
3、新型光盘技术的应用
大量的信息要求有大容量的存储设备,光存储驱动器和几种光储存媒体均将呈现出足够快的增长趋向。光存储市场的发展,将改变声音图象及其它数据的存储方式及传播方式。光存储产品可以利用自动换盘系统,组成光盘库、光盘塔、光盘阵列,实现提高整个系统的容量、数据传输率及多数据存储的可靠性。如果将光盘库、光盘塔及光盘阵列与自动换盘系统有机结合,可以大大提高系统容量、数据传输率和显著改善存储数据的可靠性。
在技术上,磁带已经基本上没有潜力了,而且与非线性的编辑系统存在明显的矛盾;专业光盘虽然不会在很短的时间内取代磁带,但其非线性、高密度、低成本、高传输速度的优势已经带来了良好的开端。Sony公司不失时机的推出光盘专业摄录像器材,这些设备使用基于蓝紫色激光技术的光盘作为存储介质,充分发挥非线性记录方式带来的灵活性。例如:PDW-3000专业蓝光盘编辑录像机(演播室机型),它可记录和重放IMX/DVCAM格式,具有完善丰富的输入输出接口,包括传统视音频和网络接口。它的双光头设计可实现高速文件读出。它具有快速图像搜索,图像索引功能和光盘的随机访问功能,可以快速定位到所需图像。它具有场景选择随机存取能力,使得任意定位素材段成为可能,跳过不必要的素材。特别值得提出的是这种录像机可以将高低分辨率素材同时记录在光盘上,高分辨率素材用于高质量节目的制作和输出,低分辨率素材可用于编辑,浏览等等,低分辨率素材还可以为互联网播出等用途提供数据。二光传输
让我们再来看看光传输,现在各省市有线电视台网络中在主干线多使用光缆传输信号,在电视台内部的新闻网或制作网也使用光纤代替电缆传送素材文件。众所周知,光纤传输比传统电缆传输有频带宽、容量大、损耗低、保真度高、抗干扰等优点。而随着光电子器件的持续发展,光纤工艺的提高,以及光纤技术和IT技术的相互渗透和融合,光传输技术有了相当大的发展,这对电视台通信架构的改变起到了巨大的推动作用。以下是对满足电视台需求的光传输技术的具体阐述。
1、光纤技术的介绍
(1)单波长技术
对于业务量和距离长度要求不大时,普通的单波长技术就已能满足需求。几年前单波光纤的数据传输就已能达到10Gbps。目前在单波长上进行数据传输已经能够做到40G的带宽,虽然这已经是单波长所能够传输的极限,并且实用的传输容量也没有这么大,但相对电视台内部网近距离的视音频传输要求已经够用。
单波技术基于电时分复用(ETDM)技术,但由于微电子技术和光纤色散的限制,微电子技术难以支持电时分复用有新的突破。光纤上的色散是10Gbps及其以上速率系统传输距离的主要制约因素,且随着比特率越高而影响越大。
(2)密集波分复用
对于传输量更大,传输距离更远的要求,仅靠提高单信道系统的速率已没有空间,另一种途径就是使用复用技术。光复用的方式有很多种,目前比较成熟并已进入大规模商用阶段的是光波分复用,尤其是DWDM--密集波分复用。(DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing)
DWDM技术简单地说是在一根光纤上接入不同波长的光信号,使传输容量比单波长传输容量增加几倍甚至上百倍。提到DWDM,不能不提掺铒光纤放大器(EDFA)。EDFA的出现使得DWDM得以实用。EDFA是一种全光放大器,它的使用取代了原来光-电-光的中继再生方式,突破了光电、电光转换的速度瓶颈,使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能,是DWDM系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件。EDFA工作窗口在1530-1565nm,对波分复用中的每个波长补充功率,并经过若干个EDFA再用再生器来消除色散的影响。
使用DWDM,可以大大提高光缆传输容量,节省光纤,降低传输成本。DWDM目前可商用的水平,我国的传输容量为80Gbps,国外如朗讯公司的传输容量为400Gbps,实验室的水平则已超过Tbps。
(3)新型G.655光纤
(4)全波光纤
使用全波光纤,增加传输频带。在未来的电视台光纤网中,除了传输多路的视音频数据以外,还会传输大量的管理数据。充分地拓展可用频带已成为关键。而在光纤的另一个低损窗口1.31um,虽然石英光纤在此波段时的色度色散为零,但由于1385nm附近存在着一个OH-离子吸收峰,对光纤传输能产生较大的衰减。而由此诞生的全波光纤采用了一种全新的生产工艺,几乎可以完全消除由OH-峰引起的负面影响,并且使用与普通的G.652匹配包层光纤一样的标准。
由于开放了这一低损窗口,全波光纤的可用波长范围增加了100nm,使光纤的全部可用波长范围由大约200nm增加到300nm,可复用的波长数大大增加,而且在上述波长范围内,光纤的色散仅为1550nm波长区的一半,因而,容易实现高比特率长距离传输。同时,由于波长范围大大扩展,一方面可以将不同的波长分配不同的数据流,从而改进网络管理;另一方面,允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其它元件,使元器件的成本大幅度下降,从而降低整个系统的成本。
此外掺镨光纤放大器(PDFA)的研制成功也解决了1310nm波长光的中继问题。掺镨光纤放大器工作在1300nm波长窗口,以掺镨光纤作为增益介质。在实用过程中,可分别使用PDFA和EDFA对1310nm和1550nm波长的光信号进行功率放大和补偿衰耗。
无论是工作在1550nm的G.655光纤,还是使用1310nm的全波光纤,最新的光纤技术带来的是更高的传输速度和更大的传输容量,这为电视台使用光纤传输多种数据打下了坚实的基础。由于突破了传输瓶颈,在传输视音频信号的同时还可传输大量的管理信息,包括文件的元数据以及其他SNMP数据流。这也为建立基于IP的视频管理网络铺平了道路。
2、因特网技术和光纤技术的结合
随着因特网技术的快速发展,ATM、SDH、IP等技术不断融入到光成域网的建设中。目前代表发展方向的是IPoverWDM技术,其中比较成熟的解决方案是GEOverDWDM(GE:千兆以太网)。GEOverDWDM对于有线电视网络最大的好处就是可以实现在原有光纤网络基础上平滑、连续性的网络升级,同时可以和原有的10Mb/s、100Mb/s以太网无缝连接,能降低系统的成本和复杂性,保护广电系统的投资。
IPoverDWDM通俗的说法就是让IP数据包直接在光路上传送,减少网络层之间的冗余部分,能够省去网络运营商的成本,同时也降低用户使用通信业务的费用。GEoverDWDM是IPoverDWDM的一种廉价方式,适用于广电系统城域IP骨干网的建设。
千兆以太网(GE)技术是目前技术成熟的最快速以太网技术,它可以提供1Gbps的带宽,由于采用和传统10Mb/s、100Mb/s以太网同样的帧格式和帧长,因此GE可以在原有低速以太网基础上实现平滑过渡。目前GEOverDWDM使用光放大器后的传输距离已可达到640公里。在现有的有线电视网络基础上,使用千兆以太网技术,具有一定的现实经济意义。可以预见,GEOverDWDM技术将成为广电网络中城域网的理想方案。
随着各种光传输技术不断地投入使用,整个电视台的网络架构将会发生巨大改变,而全光网和光接入网的建设和发展,使这种趋势越来越明显。
三光应用
由以上光记录和光传输的介绍,我们可以了解到光技术已经逐渐渗透至专业视频领域。以下为笔者设想的以光技术为基础构建的新型电视台IT制作网。相对于传统电视台制作网它将具备以下特性:
1.首先是高效的资源共享能力。可以实现快速的数据存取、迁徙及交换。
2.由于光盘录像机的出现,文件化的素材交换方式得以实现,解决了传统电视台制作网素材上下载消耗时间的瓶颈。
3.具有智能化的网络监控管理功能。
4.整个网络具备可扩展性,强容错性,高兼容性以及与其他网络的互换性。
我们可以设想以下的以光技术为基础的全光业务网,当然这里的全光目前不会是完全的光技术,也包含节点转换上使用的一些光电和电光设备。前期节目素材由光盘摄像机采集,光盘摄像机可以是高端的SONY的PDW蓝光盘摄像机,它的记录文件格式是MPEG24:2:2P@MLIMX或者是DVCAM格式;也可以是低端的东芝的家用DVD光盘录像机,它的记录格式是MPEG2TS流。以上文件格式的素材在摄像机内部被刻录到蓝光盘或普通的DVD碟片上。通过相应的光盘录像机或专用的光盘驱动器由光纤实时传输并存储到后期编辑制作单元。制作单元为现有的电视台制作工作站,由后期编辑制作单元来进行原始素材的编辑及后期处理工作,各种特效、字幕、配音、片头等在此处完成。制作完的节目由光纤无损地送入中央存储部分的光盘库中,一方面用于播出。另一方面,可以实现节目的存储和归档或者利用光盘录像机下载,便于以后的索引和节目调用。基于SNMP(简单网络管理协议)技术的系统监控单元通过与各单元交换信息,实时监测系统在节点光交换设备和传输通路上的光纤状况。采用光纤作为工作站点连通的物理方式,用于数据的迁徙,设备和业务运营管理等控制信息的传递。采用光盘库作为中央存储单元,其管理软件可以区分短期存储的播出节目和长期存储以供后用的节目。短期存储的节目存储在一级光盘库,节目播出后定时删除。长期存储节目编目后放至二级光盘库,作为媒体资源有原则的开放,不同级别的用户通过光纤有偿或免费获取媒体资源。一级光盘库为在线存储体,容量以电视台内部人员充分使用即可,它是提供给电视台内部用户使用的高速媒体资源共享体,满足包括播出,节目制作,节目下载的宿求。二级光盘库为近线存储体,为海量存储,它的媒体资源存储主要为节目的再利用和再加工服务,另外为电视台以外的用户提供VOD或者媒体资源再利用和交换的宿求。
以上设想的网络比较现今的网络,由于光技术的使用,可以突显出高速共享的精神,达到用户所见所得的需求。真正实现网络化、数字化的实时的信息交换。