時間：2023-03-07 15:20:08
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關鍵詞鍋爐房/計算機控制/供暖
AbstractDiscussestherequirementsformonitoringandmanagementofthescopesfromboilerhousesforheating,steam-waterandwater-waterheatexchangers,smallscaleheatingnetworkstolargescaledistrictheating,therelatedhardwareconfigurationandtheapproachestorealisetherequiredfunctions.
Keywordscomputercontrol，heating，boiler
5.1供暖熱水鍋爐房內監測與控制的主要目的應為：
·提高系統的安全性，保證系統能夠正常運行；
·全面監測并記錄各運行參數，降低運行人員工作量，提高管理水平；
·對燃燒過程和熱水循環過程進行有效的控制調節，提高鍋爐效率，節省運行能耗，并減少大氣污染。
對于熱水鍋爐，可將被監測控制對象分為燃燒系統和水系統兩部分分別進行討論。整個計算機監測控制管理系統可按圖5-1形式由若干臺現場控制機（DCU）和一臺中央管理機構成。各DCU分別對燃燒系統、水系統進行監測控制，中央管理機則顯示并記錄這兩個系統的在線狀態參數，根據供熱狀態況確定鍋爐、循環泵的開啟臺數，設定供水溫度及循環流量，協調各臺DCU完成各監測控制管理功能。
5．1．1燃燒系統監測與控制
對于鏈條式熱水鍋爐，燃燒過程的控制主要是根據對產熱量的要求控制鏈條速度及進煤擋板高度，根據爐膛內燃燒狀況及排煙的含氧量及爐膛內的負壓度控制鼓風機、引風機的風量，從而既根據供暖的要求產生熱量，又獲得較高的燃燒效率。為此需要監測的參數有：
·排煙溫度：一般使用銅電阻或熱電偶來測量；再配之以相應的溫度變送器，即可產生4～20mA或0～10mA的電流信號，通過DCU的模擬量輸入通道AI即接入計算機。
·排煙含氧量：目前較多采用氧化鋯傳感器，可以對0.1%～21%范圍內的高溫氣體的含氧量實現較精確的測量，其輸出通過變送器后亦可轉換為4～20mA或0～10mA電流信號。
·空氣預熱器出口熱風溫度：同上述測溫方法。
·爐膛、對流受熱面進出口、省煤器出口、空氣預熱器出口、除塵器出口煙氣壓力：測點可根據具體要求增減，一般采用膜盒式或波紋管式微壓差傳感器，再通過相應的變送器變為4～20mA或0～10mA電流信號，接入DCU的AI通道。
·一次風、二次風風壓，空氣預熱器前后壓差：測量方法同上。
·擋煤板高度測量：通過專門的機械裝置將其轉換為電阻信號，再變成標準電流信號，送入DCU的AI通道。
·供水溫度及產熱量：由水系統的DCU測出后通過通訊系統送來。
燃燒系統需要控制調節的裝置為：
·爐排速度：由可控硅調壓，改變直流電機轉速
·擋煤板高度：控制電機正反轉，通過機械裝置帶動擋板運動
·鼓風機風量：調鼓風機各風室風閥或通過變頻器調風機轉速
·引風機風量：調引風機風閥或通過變頻器高風機轉速
為了監測上述調節裝置是否正常動作，還應配置適當的手段測試上述調節裝置的實際狀態。爐排速度和擋煤板高度可通過適當的機械機構結合霍爾元件等位置探測傳感器來實現，風機風量的調節則可以通過風閥的閥位反饋信號或變頻器的頻率輸出信號得到。
燃燒過程的控制調節主要包括事故下的保護，啟停過程控制，正常的燃燒過程調節三部分。
·事故保護：這主要是由于某種原因造成循環水停止或循環量過小，以及鍋爐內水溫太高，出現汽化。此時最重要的是恢復水的循環，同時制止爐膛內的燃燒。這就需要停止給煤，停止爐排運行。停止鼓風機，引風機。DCU接收水溫超高的信號后，就應立即進入事故處理程序，按照上述順序停止鍋爐運行，并響鈴報警，通知運行管理人員，必要時還可通過手動補入冷水排除熱水，進行鍋爐降溫。
啟停控制：啟動點火一般都是人工手動進行，但對于間歇運行的鍋爐，封火暫停機和再次啟動的過程則可以由DCU控制自動進行。封火過程為逐漸停止爐排運動，停掉鼓風機，然后停止引風機。重新啟動的過程則是開啟引風機，慢慢開大鼓風機，隨爐溫升高慢慢加大爐排進行速度。
正常運行調節：正常運行時的調節主要是使鍋爐出口水溫度維持在要求的設定值，同時達到高燃燒效率，低排煙溫度，并使爐膛內保持負壓。這時作為參照的測量參數有爐膛內的溫度分布、壓力分布、排煙含水量氧量等。鍋爐的給煤量可以通過爐排速度和擋煤板高度（即煤層厚度）確定，鼓風機則可以根據空氣預熱器進出口空氣的壓差判斷其相對的變化，此時可以調整控制量有爐排速度、煤層厚度（調整擋煤礦板高度）、鼓風機轉速、各風室風閥、引風機轉速或風閥。上述各調節手段與各可參照的測量參數都不是單一的對應關系，因此很難用如PID算法之類的簡單控制調節算法。目前，控制調節效果較好的大都采用"模糊控制"方法或"規則控制"法，都是根據大量的人工調節運行經驗而總結出的調節運行方法。
當燃燒充分時，鍋爐的出力主要取決于燃煤量，因此鍋爐出口水溫的控制主要靠爐排速度及煤層厚度來調節，煤層厚度與煤種有很大關系，爐膛內燃燒狀況可以通過爐膛內溫度分布及煤層風阻來確定。燃燒充分時爐膛內中部溫度最高，爐排尾部距擋渣器前煤已燃盡，溫度降低。鼓風機則應根據進煤量的增減而增減送風量，同時通過觀測排煙的含氧量最終確定風量是否適宜。引風機則可根據爐膛內負壓狀態決定運行狀態，維持爐內微負壓，從而既保證煤的充分燃燒，又不會使煙氣和火焰外溢。根據如上分析，可采用如下調節規則：
每h一次，根據爐膛內溫度分布調整煤層厚度及爐排速度，最高溫度點后移，則將爐排速度降低5%，同時將擋煤板提高5%，當最高溫度點前移時，則將爐排速度提高5%，同時將擋煤板降低5%。
每2h一次：若出水溫度高于設定值2℃以上，則將爐排速度降低5%，若出水溫度低于設定值2℃以上，則將爐排速度加大5%，加大和減小爐排速度的同時，還要相應地將鼓風機轉速開大或減小。當采用風閥調整鼓風量時，則調閥，觀察空氣預熱器前后壓差使此壓差增大或減少10%。
每15min一次：若排煙含氧量高于高定值，則適當減少鼓風同風量（降低轉速或關小風閥），若低于高定值，則增加鼓風機風量。
每15min一次：若爐膛負壓值偏?。ɑ蜃優檎龎海?，加大引風機轉速或開大風閥，若負壓值偏大，則降低引風機風量。
以上調節規則中，所謂"合理的爐膛溫度分布"取決于鍋爐形式及測溫傳感器安裝位置，需通過具體運行實測分析后，給出"合理"，"最高溫度前移"，"最高溫度后移"的判據，然后將其再寫入DCU控制邏輯中。同樣，排煙含氧量的設定值，含氧量出現偏差時對鼓風機風量的修正等參數也需要在鍋爐試運行后，根據實際情況摸索，逐步確定。當然這幾個修正量參數也可以在運行過程中通過所謂"自學習"的方法得到，在這里不做過多的討論。
5．1．2鍋爐房水系統的監測控制
鍋爐房水系統的計算機監測控制系統的主要任務是保證系統的安全性；對運行參數進行計量和統計；根據要求調整運行工況。
·安全性保證：保證主循環泵的正常運行和補水泵的及時補水，使鍋爐中循環水不會中斷，也不會由于欠壓缺水而放空。這是鍋爐房安全運行的最主要的保證。
·計量和統計：測定供回水溫度和循環水量，以得到實際的供熱量；測定補水流量，以得到累計補水量。供熱量及補水量是考查鍋爐房運行效果的主要參數。
·運行工況調整：根據要求改變循環水泵運行臺數或改變循環水泵轉速，調整循環流量，以適應供暖負荷的變化，節省運行電費。
圖5-2為由2臺熱水鍋爐、4臺循環水泵構成的鍋爐房水系統示意圖。圖中還給出建議的測量元件和控制元件。
2臺鍋爐的熱水出口均安裝測溫點，從而可了解鍋爐出力狀況。為了了解每臺鍋爐的流量，最好在每臺鍋爐入口或出口安裝流量計，一般可采用渦街式流量計。渦街式流量計投資較高，可以按照圖5-2那樣在鍋爐入口調節閥后面安裝壓力傳感器，根據測出的壓力p3，p4與鍋爐出口壓力p1之壓差，也可以間接得到2臺鍋爐間的流量比例。2臺鍋爐入口分別安裝電動調節閥來調整流量，可以使在2臺鍋爐都運行時，流量分配基本一致，而當低負荷工況下1臺鍋爐停止或封火，循環水泵運行臺數也減少時，自動調節流量分配，使運行的鍋爐通過總流量的90%以上，封火的鍋爐僅通過總流量的5%～10%，僅維持其不至于過熱。
圖5-2鍋爐房水系統原理及其測控點
溫度傳感器t3，t4，t5和流量傳感器F1一起構成對熱量的計量。用戶側供暖熱量為，GF1cp(t3-t4)，其中GF1為用流量F1測出的流量。鍋爐提供的熱量則為GF1cp(t3-t5)，二者之差是用于加熱補水所需要的熱量。長期記錄此熱量并經常對其作統計分析，與煤耗量比較，既可檢查鍋爐效率的變化，及時發現鍋爐可能出現的問題，與外溫變化情況相比較，則又可以了解管網系統的變化及供熱系統的變化，從而為科學地管理供暖系統的運行提供依據。
泵1～4為主循環泵。壓力傳感器p1，p2則觀測網路的供回水壓力。安裝4臺泵時的一般視負荷變化情況同時運行2臺或3臺水泵，留1臺或2臺備用。用DCU控制和管理這些循環水泵時，如前幾講所述，不僅要能夠控制各臺泵的啟停，同時還應通過測量主接觸器的輔助觸點狀態測出每臺泵的開停狀態。這樣，當發現某臺泵由于故障而突然停止運行時，DCU即可立即啟動備用泵，避免出現因循環泵故障而使鍋爐中循環水停止流動的事故。流量傳感器F1也是觀察循環水是否正常的重要手段。當外網由于某種原因關閉，盡管循環水泵運行，但流量可以為零或非常小，此時也應立即報警，通過計算機使鍋爐自動停止，同時由運行值班人員立即手動開啟鍋爐的旁通閥V4，恢復鍋爐內的水循環。
泵5，6與壓力測量裝置p2，流量測量裝置F2及旁通閥V3構成補水定壓系統，當p2壓力降低時，開啟一臺補水泵向系統中補水，待p2升至設定的壓力值時，停止補水。為防止管網系統中壓力波動太大，當未設膨脹水箱時，還可設置旁通閥V3來維持壓力的穩定。長期使一臺補水泵運行，通過調整閥門V3來維持壓力p2不變。補水泵5，6也是互為備用，因此DCU要測出每臺泵的實際啟停狀態，當發現運行的泵突然停止或需要啟動的泵不能啟動時，立即啟動另一臺泵，防止系統因缺水而放空。流量計F2用來計算累計的補水量，它可以是渦街流量計，也可以采用通常的冷水水表，或有電信號輸出的水表。
5．1．3鍋爐房的中央管理機
如圖5-1所示，可采用一臺中央管理計算機與各臺DCU連接，協調整個鍋爐房及熱網的運行調節與管理。中央機主要工作任務為：
·通過圖形方式顯示燃燒系統、水系統及外網系統的運行參數，記錄和顯示這些參數的長期變化過程，統計分析耗熱量、補水量、外溫及供回水溫度的變化。
·根據外溫變化情況，預測負荷的變化，從而確定供熱參數，即循環水量及泵的開啟臺數、供水溫度、鍋爐運行臺數。將這些決定通知相應的DCU產生相應原操作或修改相應的設定值。負荷的預測可以根據測出的以往24h的平均外溫w來確定：
(5-1)
式中為Q0設計負荷，t0為設計狀態下的室外溫度，Q為預測出的負荷?？紤]到建筑物和管網系統的熱慣性，采用時間序列的方法來預測實際需要的負荷，可能要更準確些。
式（5-1）中的負荷盡管每h計算一次，但由于是取前24h的平均外溫，因此它隨時間變化很緩慢。每hQ的變化ΔQ僅為：
（5-2）
其中tw,τ-tw,τ-24為兩天間同一時刻溫度之差，一般不會超過5℃，因此ΔQ的變化總是小于Q的1%，所以不會引起系統的頻繁調節。
根據預測的負荷可以確定鍋爐的開啟臺數Nb：Nb≥Q/q0，其中q0為每臺鍋爐的最大出力。由此還可確定循環水泵的開啟臺數。
要求的總循環量G=max（Q/(Δt·cp）Cmin)，其中Gmin為不產生垂直失調時要求的最小系統流量，Δt為設定的供回水溫差。由于多臺泵并聯時，總流量并非與開啟臺數成正比，因此可預先在計算機中預置一個開啟臺數成正比，因此可預先在計算機中預置一個開啟臺數與流量的關系對應表，由此可求出要求的運行臺數。
·分析判斷系統出現的故障并報警。鍋爐及鍋爐房可能出現的故障及由計算機進行判斷的方法為：
--水冷壁管或對流管爆管事故此時補水量迅速增加，爐膛內溫度迅速下降，排煙溫度下降，爐膛內溫度迅速下降，排煙溫度下降，爐膛內壓力迅速由負壓變為正壓。
--水側升溫汽化事故此時鍋爐熱水出口溫度迅速提高，接近達到或超過出口壓力對應的飽和溫度。
--鍋爐內壓力超壓事故測出水側壓力突然升高，超過允許的工作壓力；
--管網漏水嚴重測了水側壓力降低，補水量增大；
--鍋爐內水系統循環不良測出總循環水量GF1減少很多，壓差p3-p1或p4-p1加大；
--除污器堵塞測出總循環水量GF1減少，當閥門V1、V2全開時壓差p3-p2、p4-p2仍偏小，說明壓力傳感器p2的測點至循環水泵入口間的除污器的堵塞。
--爐排故障測出的爐排運動速度與設定值有較大差別；
--引風機、鼓風機、水泵故障相應的主接觸器跳閘，或所測出的空氣壓差或水循環流量與風機、水泵的設計狀況有較大出入。
利用計算機根據上述規則及實測運行參數不斷進行分析判斷，即可及時發現上述事故或故障，并立即采取報警和停爐等相應的措施，從而防止事故的進一步擴大或故障轉化為事故，提高運行管理的安全性。
5．2蒸汽-水和水-水換熱站的監測與控制
對于利用大型集中鍋爐房或熱電廠作為熱源，通過換熱站向小區供熱的系統來說，換熱站的作用就同上一節的供暖鍋爐房一樣，只是用熱交換器代替了熱水鍋爐。
圖5-3為蒸汽-水換熱站的流程及相應的測控制元件。水側與圖5-2一樣，控制泵5、6及閥V2根據p2的壓力值補水和定壓；啟停泵1～4來調整循環水量；由t2，t3及流量測量裝置F1來確定實際的供熱量。與鍋爐房不同的是增加了換熱器、凝水泵的控制以及蒸汽的計量。
蒸汽計量可以通過測量蒸汽溫度t1、壓力p3和流量F3實現，F3可以選取用渦街流量計測量，它測出的為體積流量，通過t1和p3由水蒸氣性質表可查出相應狀態下水蒸氣的比體積ρ，從而由體積流量換算出質量流量。為了能由t和p查出比體積，要求水蒸氣為過熱蒸汽。為此將減壓調節閥移至測量元件的前面，如圖5-3中所示，這樣即使輸送來的蒸汽為飽和蒸汽，經調節閥等焓減壓后，也可成為過熱蒸汽。
實際上還可以通過測量凝水量來確定蒸汽流量。如果凝水箱中兩個液位傳感器L1、L2靈敏度較高，則可在L2輸出無水信號后，停止凝水排水泵，當L2再次輸出有水信號時，計算機開始計時，直到L1發出有水信號時，計時停止，同時啟動凝水泵開始排水。從L2輸出有水信號至L1開始輸出有水信號間的流量可以用重量法準確標定出，從而即可通過DCU對這兩個水位計的輸出信號得到一段時間內的蒸汽平均質量流量，代替流量計F3，并獲得更精確的測量。當然此處要求液位傳感器L1、L2具有較高靈敏度。一般如浮球式等機械式液位傳感器誤差較大，而應采取如電容式等非直接接觸的電子類液位傳感器。
加熱量由蒸汽側調節閥V1控制。此時V1實際上是控制進入換熱器的蒸汽壓力，從而決定了冷凝溫度，也就確定了傳熱量。為改善換熱器的調節特性，可以根據要求的加熱量或出口水溫確定進入加熱器的蒸汽壓力的設定值。調整閥門V1使出口蒸汽壓力p3達到這一設定值。與直接根據出口水溫調整閥門的方式相比，這種串級調節的方式可獲得更好的調節效果。
供水溫度t3的設定值，循環泵的開啟臺數或要求的循環水量的確定，可以同上一節一樣，根據前24h的外溫平均值查算供熱曲線得到要求的供熱量，并算出要求的循環水量。供水溫度的設定值t3,set可由調整后測出的循環水量G、要求的熱量Q及實測回水溫度t2確定：
t3,set=t2+Q/（cp·G）
隨著供水溫度t3的改變，t2也會緩慢變化，從而使要求的供水溫度同時相應地改變，以保證供出的熱量與要求的熱量設定值一致。
對于一次網為熱水的水-水換熱站，原則上可以按照完全相同的方式進行，如圖5-4。取消二次供水側的流量計F1，僅測量高溫熱水側的流量F3，再通過即可和到二次側的循環水量，一般高溫水溫差大，流量小，因此將流量計裝在高溫側可降低成本。測量高溫水側供回水壓力p3、p4可了解高溫側水網的壓力分布狀況，以指導高溫側水網的調節。
調整電動閥門V1改變高溫水進入換熱器的流量，即可改變換熱量?？梢园凑涨笆龇椒ù_定二次側供水溫設定值，由V1按此設定值進行調節。在實際工程中，高溫水網側的主要問題是水力失調，由于各支路通過干管彼此相連，一個熱力站的調整往往會導致鄰近熱力站流量的變化。另外，高溫水側管網總的循環水量也很難與各換熱站所要求的流量變化相匹配，于是往往造成外溫降低時各換熱站都將高溫側水閥V1開大，試圖增大流量，結果距熱源近的換熱站流量得到滿足，而距熱源遠的換熱站流量反而減少，造成系統嚴重的區域失調。解決這種問題的方法就是采用全網的集中控制，由管理整個高溫水網的中央控制管理計算機統一指定各熱力站調節閥V1的閥位或流量，各換熱站的DCU則僅是接收通過通訊網送來的關于調整閥門V1的命令，并按此命令進行相應的調整。高溫水側面管網的集中控制調節。將在一下節中詳細介紹。
5．3小區熱網的監測與調節
小區熱網指供暖鍋爐房或換熱站至各供暖建筑間的管網的監測調節。小區熱網的主要問題也是冷熱不均，有些建筑或建筑某部分流量偏大，室內過熱，而另一些建筑或建筑的另一部分卻由于流量不足而偏冷。這樣，計算機系統的中心任務就是掌握小區各建筑物的實際供暖狀況，并幫助維護人員解決冷熱不均問題。
測量各戶室溫是對供暖效果最直接的觀測，但實際系統中尤其是對住宅來說，很難在各房間安裝溫度傳感器。比較現實的方法就是測量回水溫度，根據各支路回水溫度的差別，就可以估計出各支路所負責建筑平均室溫的差別。如果各支路回水溫度調整到相同值，就意味著各支路所帶散熱器的平均溫度彼此相同，因此可以認為室溫也基本相同。一般住宅的回水溫度測點可選在建筑熱入口中的回水管上。對于大型建筑，可選在設備夾層中幾個主要支路的回水干管上。
要解決冷熱不均問題就需要對系統的流量分配進行調整，在各支路上都安裝由計算機進行自動調節的電動調節閥成本會很高，同時一旦各支路流量調節均勻，在無局部的特殊變化時，系統應保持冷熱均勻的狀態，不需要經常調整。因此可以在各支路上安裝手動調節閥，通過計算機監測和指導與人工手動調節相配合的方法實現小區供暖系統的調節和管理。為便于人工手動調節，希望各支路的調節閥有較準確的開度指示。目前國內推廣建研院空調所等幾個單位研究開發流量調配閥，有準確的閥位指示，閥位可鎖定，并提供較準確的閥位-阻力特性曲線，采用這種閥門將更易于計算機指導下的人工調節。
根據上述討論，計算機系統要測出各支路的回水溫度，并將其統一送到供暖小區的中央管理計算機中進行顯示、記錄和分析。測出這些回水溫度的方法有如下兩種方式：
集中十余個回水溫度測點設置1臺DCU。此DCU僅需要溫度測量輸入通道。再通過專門鋪設的局部網或通過調制解調器經過電話線與小區的中央管理聯接。當這十幾個溫度相互距離較遠時，溫度傳感器至DCU之間的電纜的鋪設有時就有較大困難，溫度信號的長線傳輸亦會有一些干擾等影響。這種方式僅在建筑物較集中、每一組聯至一臺DCU的測溫點相距不太遠時適用。
采用內部裝有單片機的智能式溫度傳感器，可以連接通訊網通訊或通過調制解調器搭用電話線連至中央管理計算機。這樣，可以在距測點最近的樓道墻壁上掛上一臺帶有調制解調器的溫度變送器，通過一根電纜接至回水管上的溫度傳感器，再通過一根電纜搭接鄰近電話線。目前這類設備每套價格可在1000～1500元人民幣之間。如果每1000～3000m2建筑安裝一個回水溫度測點，則平均每m2供暖建筑投資在0.50～1元間。
小區的中央管理計算機采集到各點的回水溫度后，可在屏幕上通過圖形方式顯示，使運行管理人員對當時的供熱狀況一目了然。還可根據各支路間回水溫度的差別計算各支路閥門需要的調整量。對于一般的帶有閥位指示的調節閥，這種分析只能采用某種基于經驗的規則判斷法，下面為其一例：
找出溫度最高的10%支路的平均溫度max，溫度最低的10%支路和的平均溫度min，全網平均回水溫度。
若max-min<3℃，不需要再做調節。
若max->2℃，將溫度最高的10%支路閥門都關小，與相比溫度每高1℃關小3%5～%；
若max-<-2℃，將溫度最低的10%支路閥門都開大，與相比溫度每高1℃開大3%～5%；
根據上面的分析結果，計算機顯示并打印出需要調節的支路及其調節量。運行管理人員根據計算機的輸出結果到現場進行手動調節。在供暖初期每3天左右進行一次這種調節。一般經過6～8次即可使一個小區基本實現均勻供熱。
采用流量調配閥時可以使調節效率更高，效果更好。此時需要將現場各流量調配閥的實際開度、流量調配閥的開度-阻力特性性能曲線及小區管網的連接關系圖輸入中央管理計算機，有專門的算法可以根據調整閥門后回水溫度的變化情況識別出管網的阻力特性及熱用戶的熱力特性，從而可較準確地給出各流量調本閥需要調整的開度[4]，每次調整后，調整人員需將實際上各調節閥的調整程度輸入計算機。計算機進而計算了下一次需要的調整量，像這樣一次高速可間隔2～5d。模擬分析與實驗結果表明，一般只要進行3～4次調節，即可使各支路的回水溫度調整到相互間差值都在3℃以內，實現較好的均勻供熱[8]。
目前，許多供熱公司和有關管理部門開始提出裝設熱量計，以按照實際供熱量收供暖費，各種采用單片計算機的熱量計相應出臺。這種熱量計多是由一臺轉子式流量計和兩臺溫度傳感器配一臺單片計算機構成。轉子式流量計每流過一個單元流量即發出一個脈沖，由單片機測出此脈沖，得到流量，再乘以當時測出的供回水溫差，即可行到相應的熱量，由單片要對此熱量值進行累計和其它統計分析就成為熱量計。目前的單片機稍加擴充就可以具有通訊功能，通過調制解調器將它與電話線連接，就能實現熱量計與小區供暖的中央管理機通訊。這樣，不但各用戶的用熱量能夠及時在中央管理機中反映，各用戶的回水溫度狀況還能隨時送到中央管理計算機中，從而可以對網的不平衡發問進行分析，給出熱網的調節方案。這樣，將熱量計、通訊網與小區中央管理計算機三者結合，就可以全面實施小區熱網的熱量計量、統計與管理、運行調節分析三部分功能，較好地解決小區熱網的運行、管理與調節。
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5．4熱電聯產的集中供熱網的計算機監控管理
熱電聯產的集中供熱網可以分成兩部分：熱源至各熱力站間的一次網，熱力站至各用戶建筑的二次網。后者的控制調節已在前幾節討論，本節討論熱源至各熱力站間的一次網的監控管理。
一次網有蒸汽網和熱水網兩種形式，對于蒸汽網，各熱力站為前面討論過的蒸汽-熱水換熱站，一次網的管理主要是各熱力站蒸汽用量的準確計量，這在前面也已討論。下面主要研究熱水網的監測控制調節。
若忽略熱網本身的慣性，則系統各時刻和熱力站換熱量之和總是等于熱源供出的總熱量，此外各熱力站一次網循環水量之和又總是等于熱源循環泵的流量，不論是冷凝式、抽汽式還是背壓式熱電廠，其輸出到熱網的熱量都不是完全由各熱力站的調節決定，而是由熱電廠本身的調節來決定，取決于進入蒸汽-水換熱器的蒸汽量。由于熱電廠控制調節輸出熱量時很難準確了解各熱力站對熱量的需求，同時還要兼顧發電的要求，不能完全根據各熱力站需要的熱量調整，于是熱源供出的熱量就很難與各熱力站實際需求的熱量之和一致，這樣，就導致控制調節上的一些矛盾。
為簡單起見，假設熱電廠向蒸汽-水加熱器送入固定的蒸汽量Q0，如圖5-5，若此熱量大于各熱力站需要的熱量，則各熱力站二次側調節紛紛關小。以減小流量。由此使總流量相應減少，導致供回水溫差加大。如果電廠維持蒸汽量Q0不變則各熱力站調節閥的關小并不能使總熱量減少，而只是根據網的特性及各熱力站調節特性的不同，有的熱力產流量減少的多，使得供熱量有所減少；有的熱力站流量減少的幅度小，則供熱量反而電動閥加。同樣，如果Q0小于各熱力站需要的總熱量時，各熱力站的調節閥紛紛開大，使流量增加，由此導致供回水溫差減小。熱力站1，2可能由于熱量增大的幅度大于水溫降低的幅度，供熱量的需求得以滿足，但由于流量增大，泵的壓力降低，干管壓降又減小，導致3，4的資用壓頭大幅度下降，閥門開大后，流量也增加不多，甚至還要下降，這樣，供熱量反而減少。由此可見在這種情況下各熱力站對一次側閥門的調節實際是對各熱力站之間的熱量分配比例的調節，而不是對熱量的調節，如果各熱力站都是這樣獨立地根據自己小區的供熱需求進行調節，而熱電廠又不做相應的配合，則整個熱網不可能調整控制好。實際上熱電廠也會進行一些相應的調節，例如發現t供升高時會減少蒸汽量，t供降低時會增加蒸汽量，但Q0總是不可能時刻與各熱力站總的需求量一致，上述矛盾是永遠存在的。
因此，就不宜對各個熱力站按照第5.1、5.2節中的討論的，根據外溫獨立調節。既然各熱力站一次側閥門的調節只解決熱量的分配比例，那么對它們的調節亦應該根據對熱量的分配比例來調節。一種方式是如果認為供熱量應與供熱面積成正比，則測出每個熱力站的瞬時供熱量，根據各熱力站的供熱面積，計算每個熱力站的單位面積q。對q偏大的熱力站關小調節閥，對q偏小的則開大調節閥，這樣不斷修正，直至各熱力站的q相同為止。再一種方式則是認為各散熱器內的平均溫度相同，房間的供熱效果就相同。由于散熱器的平均溫度等于二次側的供回水平均溫度，因此可以各熱力站二次側供回水平均溫度調整成一致目標，統一確定熱力站二次側供回水平均溫度的設定值，根據此設定值與實測供回水平均溫度確定開大或關小一次側調節閥。按照這一思路，對各熱力站的調節以達到熱量的平均分配為目的，以實現均勻供熱。熱電廠再根據外溫變化，統一對總的供熱量進行調整，以保證供熱效果并且不浪費熱量。由于整個熱網所供應的建筑物效果并不浪費熱量。由于整個熱網所供應的建筑物均處在同一外溫下，因此，一旦系統調整均勻，對各熱和站調節閥的調整很少，熱源的總的供熱以數隨外溫改變，各熱力站的調節閥則不需要隨外溫而變化，只當小區二次系統發生一些變化時才需要進行相應的調節。
要實現這種調節方式，就必須對全網各熱力站的調節閥實行集中統一的控制調節?？梢栽诿總€熱力站設一臺DCU現場控制機，測量一、二次側的水溫、壓力、流量及二次側循環泵狀態，并可控制一次側電動調節閥。通過通訊網將各熱力站連至中央管理計算機。由于熱力站分布范圍很大，通訊距離較過遠，這時的通訊可通過調制解調器搭用電話線，也可以隨著供熱干管同時埋設通訊電纜，使用雙絞線按照電流環方式通訊。中央管理機不斷采集各熱力站發送來的實測溫度、壓力、流量，定期計算熱力站發送來的實測溫度、壓力、流量，定期計算熱力站發送來的實測溫度的設定值與和各熱力站實測值的比較，直接命令各熱力站DCU開大/關小電動調節閥。各熱力站二次側回水溫度的變化是一慣性很大且緩慢的過程，因此應采有0.5～1h以上的時間步長進行調節，以防止振蕩。
除對熱網工況進行高速外，計算機控制系統還應為保證系統的安全運行做出貢獻。當熱力站采用直連的方式，不使用熱交換器時，最常見的事故就是管道內超壓導致散熱器脹裂，DCU可直接監視用戶的供回水管壓力，發現超壓立即關閉供水閥，起到保護作用。無論直連還是間連網，另一類嚴重的事故就是一次網漏水。嚴重的管道漏水如不能及時發現并切斷和修復，將嚴重影響供熱系統和熱電廠的運行。根據各熱力站DCU監測的一次網供回水壓力分布，還可以從其中的突然變化判斷漏水事故及其位置，這對提高熱網的安全運行有十分重要的意義，這類系統壓力分析與事故判斷的工作應屬于中央管理機的工作內容。
5．5參考文獻
1溫麗，鍋爐供暖運行技術與管理，北京：清華大學出版社，1995。
2陸耀慶主編，實用供熱空調設計手冊，北京：中國建筑工業出版社，1993。
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5江億，城市集中供熱網的計算機控制和管理，區域供熱，1995（5）。
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7YiJiang,teal.Leakageandblockagedetectioninwaternetworkofdistrictheatingsystem,ASHRAETrans.,1996,102Pt1.
關鍵詞:砌體結構裂縫控制措施
1裂縫的性質
引起砌體結構墻體裂縫的因素很多，既有地基、溫度、干縮，也有設計上的疏忽、施工質量、材料不合格及缺乏經驗等。根據工程實踐和統計資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫有兩大類，一是溫度裂縫，二是干燥收縮裂縫，簡稱干縮裂縫，以及由溫度和干縮共同產生的裂縫。
溫度裂縫
溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮，當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時，墻體就會產生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上，如在門窗洞邊的正八字斜裂縫，平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫，以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導致平屋頂溫度裂縫的原因，是頂板的溫度比其下的墻體高得多，而砼頂板的線脹系數又比磚砌體大得多，故頂板和墻體間的變形差，在墻體中產生很大的拉力和剪力。剪應力在墻體內的分布為兩端附近較大，中間漸小，頂層大，下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經過一個冬夏之后才逐漸穩定，不再繼續發展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
干縮裂縫
燒結粘土磚，包括其它材料的燒結制品，其干縮變形很小，且變形完成比較快。[KG-*2]只要不使用新出窯的磚，一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應力。[KG-*2]但對這類砌體在潮濕情況下會產生較大的濕脹，而且這種濕脹是不可逆的變形。[KG-*2]對于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，隨著含水量的降低，材料會產生較大的干縮變形?！糑G-*2〗如砼砌塊的干縮率為0.3～0．45mm/m，它相當于25～40℃的溫度變形，可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發展比較快，如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形，以后逐步變慢，幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會發生膨脹，脫水后材料會再次發生干縮變形，但其干縮率有所減小，約為第一次的80%左右。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數量多、裂縫的程度也比較嚴重。如房屋內外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫；在建筑底部一至二層窗臺邊出現的斜裂縫或豎向裂縫；在屋頂圈梁下出現的水平縫和水平包角裂縫；在大片墻面上出現的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構件的差異變形也會導致墻體開裂。如樓板錯層處或高低層連接處常出現的裂縫，框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現的裂縫；空腔墻內外葉墻用不同材料或溫度、濕度變化引起的墻體裂縫，這種情況一般外葉墻裂縫較內葉墻嚴重。
1.3溫度、干縮及其它裂縫
對于燒結類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫，面對非燒結類塊體，如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，也同時存在溫度和干縮共同作用下的裂縫，其在建筑物墻體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合，或因具體條件不同而呈現出不同的裂縫現象，而其裂縫的后果往往較單一因素更嚴重。另外設計上的疏忽、無針對性防裂措施、材料質量不合格、施工質量差、違反設計施工規程、砌體強度達不到設計要求，以及缺乏經驗也是造成墻體裂縫的重要原因之一。如對砼砌塊、灰砂磚等新型墻體材料，沒有針對材料的特殊性，采用適合的砌筑砂漿、注芯材料和相應的構造措施，仍沿用粘土磚使用的砂漿和相應的抗裂措施，必然造成墻體出現較嚴重的裂縫。
2砌體裂縫的控制
2.1裂縫的危害和防裂的迫切性
砌體屬于脆性材料，裂縫的存在降低了墻體的質量，如整體性、耐久性和抗震性能，同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國墻改、住房商品化的進展，人們對居住環境和建筑質量的要求不斷提高，對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。由于建筑物的質量低劣，如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質量標準。因此加強砌體結構，特別是新材料砌體結構的抗裂措施，已成為工程量、國家行政主管部門，以及房屋開發商共同關注的課題。因為這涉及到新型墻體材料的順利推廣問題。
2.2裂縫寬度的標準問題
實際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標準(限值)，是一個宏觀的標準，即肉眼明顯可見的裂縫，砌體結構尚無這種標準。但對鋼筋砼結構其最大裂縫寬度限值主要是考慮結構的耐久性，如裂縫寬度對鋼筋腐蝕，以及外部構件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國到現在為止對外部構件(墻體)最危險的裂縫寬度尚未作過調查和評定。但根據德國資料，當裂縫寬度≤0.2mm時，對外部構件(墻體)的耐久性是不危險的。
對砌體結構來說，墻體的裂縫寬度多大是無害呢?這是個比較復雜的問題。因為它還涉及到可接受的美學方面的問題。它直接取決于觀察人的目的和觀察的距離。對鋼筋砼結構，裂縫寬度＞0.3mm，通常在美學上是不能接受的，這個概念也可用于配筋砌體。而對無筋砌體似乎應比配筋砌體的裂縫寬度標準放寬些。但是對于客戶來講二者是完全一樣的。這實際上是直觀判別裂縫寬度的安全標準。
3現有控制裂縫的原則和措施
長期以來人們一直在尋求控制砌體結構裂縫的實用方法，并根據裂縫的性質及影響因素有針對性的提出一些預防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上，形象地引出“防”、“放”、“抗”相結合的構想，這些構想、措施有的已運用到工程實踐中，一些措施也引入到《砌體規范》中，也收到了一定的效果，但總的來說，我國砌體結構裂縫仍較嚴重，糾其原因有以下幾種。
3.1設計者重視強度設計而忽略抗裂構造措施
長期以來住房公有制，人們對砌體結構的各種裂縫習以為常，設計者一般認為多層砌體房屋比較簡單，在強度方面作必要的計算后，針對構造措施，絕大部分引用國家標準或標準圖集，很少單獨提出有關防裂要求和措施，更沒有對這些措施的可行性進行調查或總結。因為裂縫的危險僅為潛在的，尚無結構安問題，不涉及到責任問題。
3.2我國《砌體規范》抗裂措施的局限性
我認為這是最為重要的原因。《砌體規范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條，一是第5.3.1條：對鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開裂，可采取設置保溫層或隔熱層；采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋；控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時間和防止雨淋。未考慮我國幅原遼闊、不同地區的氣候、溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應性。二是第5.3.2條：防止房屋在正常使用條件下，由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫，應在墻體中設置伸縮縫。從規范的溫度伸縮縫的最大間距可見，它主要取決于屋蓋或樓蓋的類別和有無保溫層，而與砌體的種類、材料和收縮性能等無直接關系。可見我國的伸縮縫的作用主要是防止因建筑過長在結構中出現豎向裂縫，它一般不能防止由于鋼砼屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體裂縫。
由此可見，《砌體規范》的抗裂措施，如溫度區段限值，主要是針對干縮小、塊體小的粘土磚砌體結構的，而對干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的砼砌塊和硅酸鹽砌體房屋，基本是不適用的。因為如果按照砼砌塊、硅酸鹽塊體砌體的干縮率0.2～0.4mm/m，無筋砌體的溫度區段不能越過10m；對配筋砌體也不能大于30m。在這方面，國外已有比較成熟的預防和控制墻體開裂的經驗，值得借鑒：一是在較長的墻上設置控制縫(變形縫)，這種控制縫和我國的雙墻伸縮縫不同，而是在單墻上設置的縫。該縫的構造既能允許建筑物墻體的伸縮變形，又能隔聲和防風雨，當需要承受平面外水平力時，可通過設置附加鋼筋達到。這種控制縫的間距要比我國規范的伸縮縫區段小得多。如英國規范對粘土磚為10-15m，對砼砌塊及硅酸鹽磚一般不應大于6m；美國砼協會(ACI)規定，無筋砌體的最大控制縫間距為12-18m，配筋砌體控制縫間距不超過30m。二是在砌體中根據材料的干縮性能，配置一定數量的抗裂鋼筋，其配筋率各國不盡相同，從0.03%～0.2%，或將砌體設計成配筋砌體，如美國配筋砌體的最小含鋼率為0.07%，該配筋率又抗裂，又能保證砌體具有一定的延性。
關于在砌體內配置抗裂鋼筋的數量(含鋼率)和效果，是普遍比較關注的問題。因為它涉及到用鋼量和造價的增幅問題。
4防止墻體開裂的具體構造措施建議
本文在綜合了國內外砌體結構抗裂研究成果的基礎上，結合我國當前的具體情況，提出的更具體的抗裂構造措施。它是對“防”、“放”、“抗”的具體體現。筆者認為這些措施可根據具體條件選擇或綜合應用。該措施已反映到我院為大慶油田砌塊廠編制的《砼砌塊建筑構造圖集》中。
4.1防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂，宜采取下列措施
4.1.1屋蓋上設置保溫層或隔熱層；
4.1.2在屋蓋的適當部位設置控制縫，控制縫的間距不大于30m；
4.1.3當采用現澆混凝土挑檐的長度大于12m時，宜設置分隔縫，分隔縫的寬度不應小于20mm，縫內用彈性油膏嵌縫；
4.1.4建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規范》BGJ3-88第5.3.2條的規定外，宜在建筑物墻體的適當部位設置控制縫，控制縫的間距不宜大于30m。
4.2防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一：
4.2.1設置控制縫
4.2.1.1控制縫的設置位置
(1)在墻的高度突然變化處設置豎向控制縫；
(2)在墻的厚度突然變化處設置豎向控制縫；
(3)在不大于離相交墻或轉角墻允許接縫距離之半設置豎向控制縫；
(4)在門、窗洞口的一側或兩側設置豎向控制縫；
(5)豎向控制縫，對3層以下的房屋，應沿房屋墻體的全高設置；對大于3層的房屋，可僅在建筑物1-2層和頂層墻體的上述位置設置；
(6)控制縫在樓、屋蓋處可不貫通，但在該部位宜作成假縫，以控制可預料的裂縫；
(7)控制縫作成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內應用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。
4.2.1.2控制縫的間距
1對有規則洞口外墻不大于6mm；
2對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍；
3在轉角部位，控制縫至墻轉角的距離不大于4.5m；
4.2.2設置灰縫鋼筋
1在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側長度不應小于600mm；
2在樓蓋標高以上，屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫，和靠近墻頂的部位；
3灰縫鋼筋的間距不大于600mm；
4灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm；
5灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網片，網片的縱向鋼筋不小于25，橫筋間距不宜大于200mm；
6對均勻配筋時含鋼率不少于0.05%；局部截面配筋，如底、頂層窗洞上下不小于38；
7灰縫鋼筋宜通長設置，當不便通長設置時，允許搭接，搭接長度不應小于300mm；
8灰縫鋼筋兩端應錨入相交墻或轉角墻中，錨固長度不應小于300mm；
9灰縫鋼筋應埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護層，上下不小于3mm，外側小于15mm，灰縫鋼筋宜進行防腐處理；
10當利用灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時，其配筋量應按計算確定，其搭接和錨固長度尚不應小于75d和300mm；
11不配筋的外葉墻應設控制縫，控制縫間距不宜大于6m；
12設置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。
4.2.3在建筑物墻體中設置配筋帶
1.在樓蓋處和屋蓋處；
2.墻體的頂部；
3.窗臺的下部；
4.配筋帶的間距不應大于2400mm，也不宜小于800mm；
5.配筋帶的鋼筋，對190mm厚墻，不應小于2ф12，對250～300mm厚墻不應小于2ф16，當配筋帶作為過梁時，其配筋應按計算確定；
6.配筋帶鋼筋宜通長設置，當不能通長設置時，允許搭接，搭接長度不應小于45d和600mm；
7.配筋帶鋼筋應彎入轉角墻處錨固，錨固長度不應小于35d和400mm；
8.當配筋帶僅用于控制墻體裂縫時，宜在控制縫處斷開，當設計考慮需要通過控制縫時，宜在該處的配筋帶表面作成虛縫，以控制可預料的裂縫位置；
9.對地震設防裂度≥7度的地區，配筋帶的截面不應小于190mm×200mm，配筋不應小于410；
10.設置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m；
4.3也可根據建筑物的具體情況，如場地土及地震設防裂度、基礎結構布置型式、建筑物平面、外形等，綜合采用上述抗裂措施。
參考文獻
〔1〕肖亞明，砌體結構裂縫與控制問題研究綜述，第三屆全國工程學術會議論文集，1994
關鍵詞：建筑節能；建筑噪聲；傳熱系數；隔聲量；圍護結構
1前言
眾所周知，能源問題是當前世界各國普遍重視的問題。在全世界總的能源消耗中，建筑能耗約占25%~40%。近年來，我國的建筑節能工作已進入全面實施階段，隨著一系列關于建筑節能的國家法規及地方標準的頒布和實施，整個建筑行業從業人員不僅從觀念上對建筑節能有了一定的重視，而且在具體工作中取得了一定成果。使建筑節能在理論研究和實踐操作上均獲得了一定效果。但是，與世界發達國家相比，還有相當大的差距。關于建筑節能，我們尚有許多工作要做。
同時，隨著我國的社會和城市建設到了一個飛速發展的時期，人們開始對影響我們工作、生活的一個重要問題——噪聲問題投入更大的關注，噪聲問題已經成為可持續發展戰略中的一個重要環節。從我國目前的整體狀況來看，我國的建筑聲環境長期以來未能得到應有的重視。而建筑噪聲控制工作在整個建筑行業中也處于起步階段，往往是建筑噪聲出現后，進行噪聲治理，而對于建筑噪聲的防護和控制，雖有一定的理論研究成果和方法。但在實踐操作上并不普及。
本文試淺談在夏熱冬冷地區（以湖南地區為例）建筑設計中綜合考慮建筑節能與建筑噪聲的一些技術手段，借此對建筑節能與建筑噪聲控制的實踐操作產生積極的現實意義和實用價值。
2從理論上談談建筑節能與建筑噪聲控制的原理和措施
節能方面，湖南省屬于夏熱冬冷地區，不論從冬季保溫還是夏季隔熱方面，建筑能耗構成主要是通過圍
護結構（墻、屋頂、樓板、門和窗）的傳熱及空氣滲透。關于圍護結構的傳熱，與圍護結構的傳熱系數（K[W/m2·K]）緊密相關，而解決空氣滲透在于增強建筑的密閉性，密閉主要是在門窗這一塊，門窗要有很好的氣密性。噪聲控制方面，主要考慮建筑圍護結構的隔聲，為使所設計建筑達到允許的噪聲標準，必須使圍護結構具有足夠的隔聲性能，以防止來自外界的噪聲干擾。同時，建筑的密閉性對建筑隔聲也有明顯的影響，墻體等圍護結構上的孔洞（例如門窗縫隙等）會使其隔聲性能明顯下降。
因此，在建筑圍護結構中采用傳熱系數較低而又可提高圍護結構隔聲量的材料（例如離心玻璃棉等）或構造，可取得節能和隔聲兩方面的效果。另一方面，雖然增強窗的氣密性與減少圍護結構的孔洞、縫隙面積是不同的概念，但是，對建筑密閉性的要求使其在構造上具有某些相近的措施。
其他某些建筑設計相關方面，例如建筑綠化也同樣在節能和隔聲兩方面有著積極的含義和作用。建筑綠化可起改善局部熱氣候；調節空氣濕度；降低城市噪聲污染；防止灰塵侵襲等作用。
由此可見，在建筑設計中采取某些綜合考慮建筑節能與建筑噪聲控制的技術手段從理論上說具有可行性及現實意義。本文綜合考慮的途徑主要從圍護結構的材料和構造方式上著手，并思考建筑綠化的作用。下面從具體細節上討論。
3可綜合考慮節能和隔聲的圍護結構
可綜合考慮節能和隔聲的圍護結構主要有外墻，外門、窗等，下面談談在這些圍護結構的構造和材料的選取上具體如何兼顧節能和隔聲。
3.1外墻。現階段湖南地區建筑外墻以240厚粘土空心磚為主，分層增加約20~60厚膨脹聚苯板或聚苯顆粒保溫砂漿等材料形成外墻保溫構造以滿足整個建筑節能設計要求。而磚墻本身面密度大，隔聲較好，240厚磚墻雙面抹灰的計權隔聲量達到54.5dB，完全能滿足建筑隔聲要求。但建筑外墻有提倡使用加氣混凝土砌塊的趨勢，這種材料雖導熱系數較低，約0.2~0.3，可很大程度上降低墻體傳熱系數。但其隔聲性能不如磚墻，200厚加氣混凝土墻雙面抹灰的計權隔聲量為44.5dB，這與其面密度有關（質量定律）。此時，若只采用200或240厚加氣混凝土砌塊外墻自保溫則可能在某些情況下難以達到隔聲要求，須采取增加其他材料或設空氣層等構造措施來提高隔聲量。在設計中應注意此類情況。
3.2門窗
3.2.1外窗
a.窗墻比：不同朝向的窗墻比的大小對能耗有很大影響（由于外窗的傳熱系數一般來說比外墻小很多，影響護結構的綜合傳熱）。隨著窗墻面積比的增大，外窗的傳熱系數要求更小，以達到相近的節能效果。不同朝向、不同平均窗墻面積比的外窗傳熱系數見表1。
同樣，窗墻比對護結構的綜合隔聲能力也是有很大影響的。窗戶的隔聲性能不好，如果窗戶的面積不大，隔聲性能與窗面積大、隔聲性能非常好的窗幾乎差不多（見表2）。
由此可見，在適當范圍內減小窗墻比可使節能和隔聲均更易滿足要求。
b.窗體材料：節能方面，湖南地區窗框材料木、塑料、斷熱鋁合金優于鋼、鋁合金（見表3）。但木、塑料非現代建筑所青睞，斷熱鋁合金由于造價較高，使得鋁合金成為應用最為廣泛的窗框材料，同時采用復合層玻璃（如中空玻璃窗）等方法提高窗的節能效果。
隔聲方面，同濟大學聲學研究所對于不同的窗框材料的隔聲性能做了測試，可從其實測結果得出結論：鋁合金窗框與塑鋼窗框在1KHz以下，兩者隔聲量基本接近，但鋁合金窗框在中高頻隔聲性能優于塑鋼窗。而關于玻璃，我們知道可以單純增加玻璃厚度來提高隔聲量。但在實際應用中，往往使用復合層玻璃來替代，可以取得窗扇重量大為減輕的優點。在隨復合層玻璃的變化，隔聲性能的數據對比中，可以得出一個很有實用意義的結果，即在玻璃+空氣層+玻璃的復合層中，單層玻璃的厚度宜控制在4~6mm，空氣層厚度約在10mm左右。經過對比，若節能設計時的采取相近的中空玻璃參數，可以取得節能和隔聲兩方面的效果。
c.雙層窗：雙層窗對節能和隔聲都有利，雙窗的間距受到建筑物外墻厚度的限制，可供采用的間距一般為10cm左右。實驗測量表明，雙窗間隔10cm的計權隔聲量為33dB。在雙窗間隔作吸聲處理后，其隔聲量達36dB。隔聲效果較好，而雙層普通玻璃窗的節能效果可見表3，而從造價來說，雙層窗的工程造價約為復合玻璃窗的50%。
3.2.2住宅外門及陽臺門
湖南地區住宅外門及陽臺門在節能設計中可采用多功能戶門（具有保溫、隔聲、防盜等功能）及夾板門等。夾板門一般中間填充玻璃棉或礦棉等作為保溫材料，而玻璃棉或礦棉等同時也是吸聲材料，節能設計中應用較多的如：雙層金屬門板，中間填充15mm厚玻璃棉板，可考慮適當增加填充厚度來提高隔聲量。而門的密縫處理對于門的隔聲也有很大影響，在防止空氣滲透上也能起一定作用。
4建筑綠化
建筑綠化在節能上的含義及作用已是眾所周知的，而利用綠化減弱噪聲，也是常用的噪聲控制方法。
4.1節能方面，綠化可以調節溫度，尤其是降低夏季溫度，樹木枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽輻射和地面、墻面和相鄰物的反射熱。經過測試，夏季林地及草坪的氣溫與普通場地氣溫比較，平均降溫值約為2.5~3℃。而西墻外有綠化的房間的室溫低于無綠化的房間約3℃，同時在11~16時段內的升溫速率有綠化房間也明顯優于無綠化房間。不同的建筑綠化布置方法對節能均能起到一定效果。如：臨街綠化，樓間綠化，樓旁綠化，建筑本體綠化等。
4.2減噪方面，在噪聲源與建筑之間的大片草坪或是種植由高大常綠喬木與灌木組成的足夠寬度且濃密的綠化帶，是減弱噪聲干擾的措施之一。值得注意的是，運用綠化來防止和減少噪聲對建筑的干擾時，應考慮到噪聲的衰減量隨植物配置方式、樹種及噪聲的頻率范圍的變化而變化。一般來說，綠化對于低頻噪聲的隔聲能力優于高頻；混植林帶的隔聲能力優于純植林帶；而植物本身的吸聲能力，一般以葉面粗糙、面積大、樹冠濃密的為強。在建筑綠化布置方法上，臨街綠化對減噪的作用較大。在道路邊設置1.8~2.4m寬的灌木綠帶+6m寬的大喬木綠帶，其隔聲量可達8~10dB。
湖南地區的植物基本屬于常綠植物，以香樟最為常見，香樟屬于常綠喬木，一般來說，可形成濃密的樹冠及濃蔭，在建筑綠化中以香樟與灌木綠帶的結合布置較為普遍，設計得當，在節能與減噪方面均能產生效果和作用。
參考文獻：
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[3]房志勇.建筑節能技術.中國建材工業出版社，1998.
一、壽險公司內部控制制度的定義及內容
壽險公司內部控制是指壽險公司的一種自律行為，為了實現經營目標，控制經營風險，確保投保人利益，保證經營活動的合法、合規，以全部業務活動為控制客體，對其實行制度化管理和控制的機制、措施和程序的綜合。
壽險公司內部控制主體是指對壽險公司內部控制承擔直接和間接作用的單位和個人，包括董事會及高級管理層等公司領導層、內審部門、保險監督管理部門和外部審計機構以及公司的所有員工。壽險公司內部控制的客體是壽險公司的全部經營管理活動。所要達到的目標是確保國家法律、法規和行政規章的執行和實施；保證壽險公司謹慎、穩健的經營方針能夠貫徹執行；識別、計量、控制壽險公司經營風險和資金運用風險，確保公司穩健運營；保證公司資產的安全，各項報表、統計數字的真實性和及時性；償付能力符合監管要求；提高工作效率，按質按量完成公司的各項工作任務等。壽險公司內部控制采取的手段不是通過一些單獨的、狹義的管理制度來達到，而是一個涵蓋壽險公司經營各環節的有特定目標的制度、組織、方法、程序的制度體系。因此，其采取的手段不是孤立的，而是有機聯系在一起的，構成了整個壽險公司經營管理的基礎。壽險公司內部控制制度設計要遵循合法、全面、有效、系統、預防、制衡、權責明確以及激勵約束的原則。壽險公司內部控制制度由控制環境、風險評估、控制活動、信息與溝通以及監控等五個要素構成。根據這五個要素，壽險公司內部控制應該包括組織機構、決策、執行、監督和支持保障等系統，每一個系統又包括許多子系統，它們共同構成了壽險公司內部控制制度體系。
二、國內外壽險公司內部控制制度發展情況
（一）國外壽險公司內部控制制度發展情況
從企業追求利潤最大化和持續經營等目標的角度看，建立管控經營風險的內部控制制度體系是壽險運行經營的前提和基礎。國外壽險業在經過長時間的發展以后，充分認識到償付能力對保險公司持續經營的重要性，因此，壽險公司在堅持穩健經營的前提下，建立了較為完善的內部控制制度體系，并成為壽險公司風險管控的第一道防線和重要組成部分。具體來說：
1.政府監管促進了壽險公司內部控制制度的建設
從國際上政府監管與壽險公司內部控制制度建設的關系來看，保險監管者一個非常有效的監管方法就是督促保險公司完善其內部控制制度，完善的內部控制制度是實施以償付能力監管為核心監管制度的基礎和前提。從償付能力監管的第一個層次來看，保險公司的內部控制制度建設涵蓋產品開發、銷售、承保、理賠、投資等保險經營的全過程，其中重點包括人力資源、業務、財務、資產、負債、費用、法律以及信息技術管理等方面。
國際保險監管官協會在其有關保險監管核心原則中，將內部控制作為單獨的一項原則提出，該原則指出，保險監管機構應當可以監管經董事會核準和采用的內部控制制度，在必要時要求其加強內控；可以要求董事會進行適度的審慎監管，如確立承保風險的標準、為投資和流動性管理確立定性和定量的標準。監管者有權要求保險公司董事會、高級管理人員對公司進行適當地控制和謹慎地進行各項工作。在歐盟，這些工作主要是通過一個相當普通的要求來實現的，即要求董事和管理者進行“良好而謹慎的管理”，而“適當的控制”則包括保險公司設立識別和控制承擔風險和再保險的各種衡量指標。
隨著加拿大和美國的動態償付能力測試（dynamicsolvencytesting，DST）的發展，促進了壽險公司內控制度的建設。動態財務分析包括監測保險公司對將來可能發生的負面不利變動情況的抵御能力，這些是通過分析在許多種假設組合下對現金流量的變化進行預測得到的。動態財務分析（dynamicfinancialanalysis）報告由保險公司指定精算師負責，此報告被視為指定精算師與董事會和管理人員進行交流的一種工具，這樣可以使風險更明確，并且有利于制定適當的策略以減少和管理風險。而且這一專業報告的特點是由指定精算師個人簽署，并以個人的專業責任對其負責。指定精算師有責任從專業角度保證報告合乎要求。由精算師協會制定精算實踐標準，以提高這些報告的一致性，確保重要的事項包含于報告中。英國的監管部門現在要求保險公司內部的指定精算師（在專業指導中）對該公司進行動態財務分析，并且及時向公司的董事會及監管部門匯報動態財務分析結果。
2.將內部控制納入公司整個風險管理體系中
國外許多公司在實際經營中將內部控制納入公司整體風險管理體系，構建了專門的風險管理部門或者由專門的部門負責相應的公司內部和外部風險的管理。通過對比分析加拿大宏利人壽保險公司和臺灣地區國泰人壽的風險管理組織框架。可以看出，兩公司采取了兩種不同形式的內部控制和風險管理的組織架構和模式。加拿大宏利人壽保險公司設有首席風險官和專門的風險管理部門，而國泰人壽則采取了專門業務部門負責特定風險管理和內部控制的模式。兩種模式都對公司面臨的內部和外部風險進行全面的風險管理。從國外壽險公司內部控制和風險管理的實踐看，盡管不同公司采取的風險管理模式存在一定的差異，但是其內部控制一般都是通過完善的制度設計和有效實施機制來完成的。
3.制定了完善的內部控制制度體系
國外許多壽險公司都建立了規范和齊全的內部控制標準，將內部控制標準融入到流程設計和流程改造中，大量地進行員工培訓和教育，將內部控制標準深入到所有員工的日常工作和行為中，以降低壽險公司的經營風險，規避一些非正常商業行為的發生，維護公司良好的社會形象和股東利益。在崗位設置上，與國內壽險公司相比，國外壽險公司的最大特點是在于制度化的崗位設置。每一項工作實行程序化的控制，根據業務經營的程序進行崗位設置，需要什么崗位以及每一崗位的職責是什么都非常清楚，并做到重要崗位相互分離和監督制衡。同時，國外壽險公司非常重視內部控制制度的執行力度，建立了較為完善的激勵約束機制。例如對于某一崗位的人員，一般年初會根據制度的要求明確應該完成的工作任務，同時提出完成任務存在的困難，在公司滿足完成工作目標的條件后，對于達到目標的員工給予獎勵，對未能完成任務的員工加以懲罰。
4.形成了比較完善的權限管理制度
國外壽險公司強調權力和責任間的制衡性。組織機構、管理部門和業務管理崗位間相互監督，彼此制約的特征十分明顯。公司內部強調行政和業務雙向管理，講求制度第一、權力第二。重要職能與關鍵崗位的設立也存在一定的制衡。公司總經理在行政管理上，可行使直接決策權，但在涉及風險選擇和業務決策上，卻需要業務垂直管理的部門決策。同時，配備專職核保、核賠人員，實行承保與理賠職責分離，展業與核保分離；建立承保和理賠人員的分級授權制度，規定各級承保和理賠人員的授權范圍和職責。同時，重視授權工作并嚴格權限管理。在核保權、核賠權、核單權、查詢權、報賬權、法人授權等日常權限管理中，比較廣泛地使用雙簽制度，雖然在某種程度上影響效率，但可增加透明性和少出差錯。
5.注重發揮內部稽核的監控職能
國外壽險公司一般在總公司設有獨立的稽核部門，直接對公司董事會負責，定期或者不定期地對下屬單位的內控制度執行情況采取不事先通知或隨機查詢的方式，重點多是權限的控制和執行情況，制度建設是否完備，財務制度和會計規則是否有效執行等。
（二）國內壽險公司內部控制制度發展情況及存在問題
我國有關內部控制的行政規定起步較晚，1996年12月財政部了《獨立審計具體準則第9號內部控制和審計風險》，其中將內部控制定義為：內部控制是指企業為了保證業務活動的有效進行，保證資產的安全和完整，防止、發現、糾正錯誤與舞弊，保證會計資料的真實、合法、完整而制定和實施的政策與程序，由控制環境、會計系統和控制程序構成。很明顯，它是基于當時占主導地位的內部控制結構理論，它的目標定位較低，局限于會計查弊糾錯，忽視了提高經營效果和效率也應是內部控制的重要目標，況且它是從審計的角度用來對企業內部控制作出評價的。
1999年11月頒布、2000年7月實施的《會計法》明確提出各單位應當建立健全本單位內部會計監督制度，要求會計工作中職務分離，對重大事項決策與執行程序，財產清查和定期內部審計等進行內部控制，它是我國第一部體現了內部控制要求的法律，對我國內部控制理論和實踐產生了巨大的推動作用。財政部于2001年6月22日推出了《內部會計控制規范基本規范》，這是我國第一部從企業自身管理角度出發制定的內部控制規范。
我國有關金融企業的內部控制制度的行政規章推出也較晚，1997年5月16日，中國人民銀行頒布了《加強金融機構內部控制的指導原則》，這是我國第一部有關金融企業內部控制的監管文件。它對我國金融機構加強內部控制建設起到了歷史性的作用，但是由于其內容與國際上主流的內部控制理論上存在一定的差距，且其內容不夠全面和完整。2002年，根據國內金融業的發展情況，中國人民銀行對這一文件進行了修改和完善。
為防范經營風險，建立健全保險公司內部控制制度，促進保險事業的穩步、健康發展，1999年8月5日，中國保監會制定了《保險公司內部控制制度建設指導原則》。該原則頒布之后，國內各壽險公司按照其要求制定了相關的內部控制制度，并按照業務發展要求和監管要求，不斷完善內部控制制度體系。2002年3月，保監會頒布了《保險公司高級管理人員任職資格管理規定》，以加強對保險公司高級管理人員的管理，保障保險公司的穩健經營，2003年7月又對該規定進行了修改。2004年4月保監會頒布了《保險資金運用風險控制指引（試行）》，以規范保險資金運用，完善風險控制機制，推動保險公司、保險資產管理公司進一步加強保險資金運用管理，有效防范投資風險。
盡管保險監管部門頒布了一些有關壽險公司內部控制制度建設的規章，許多壽險公司也在內部控制制度方面進行了大量的探索與創新，但目前在建設和實施方面還存在許多問題，主要表現在以下幾個方面：
1.對內部控制制度重視不夠
部分壽險公司還沒有將內部控制制度建設作為頭等大事來抓，沒有站在影響公司生存發展的戰略高度上重視公司內部控制機制建設，重業務輕內控仍然是某些壽險公司的“通病”。部分壽險公司對內部控制的認識還停留在比較原始的階段，認為內部控制就是內部監督，把內部控制看作是一本本的手冊、各種文件和制度；也有的企業把內部成本控制、內部資產安全控制等視為控制；有的企業甚至對內部控制的認識還未理性化，沒有意識到內部控制給公司帶來的利益；有些內部控制制度對部分分支機構的管理者缺乏必要的約束和監管，難以保證會計和統計數據的真實性和準確性，內部稽核和外部審計制度形同虛設，削弱了內部控制制度的監督效率，增加了保險公司經營風險和保險監管的難度和成本。實際上，目前在保險市場經常發生的分支機構違法違規行為，反映出上級公司仍然存在著以保費規模論英雄，以規模為發展目標的經營指導思想。存在這種問題的原因主要在于外部環境對國內壽險公司強化內部控制標準的要求不高，導致公司并不關心內部控制標準對公司能夠帶來的經濟及社會利益，公司認為所謂的走“球”似的路線能夠幫助公司獲得期望的利益，而沒有考慮到由于內部控制失效對公司造成的損害可能是致命的。
2.內部控制目標過于簡單化和形式化
目前，國內壽險公司的內部控制目標僅僅局限于查錯糾弊、會計資料的真實合法和保證業務活動的有效進行等方面。這與國外COSO的目標定位相比有相當大的差距，缺乏動態性和前瞻性。對內部控制的目標往往單純從會計、審計的角度出發，關注的范圍僅僅局限于企業作業層的控制，甚至有些公司把內部控制僅僅理解為內部牽制，還沒有形成對內部控制系統、整體的把握。另外，缺乏對內部控制的前瞻性思考，往往過多地考慮先行條件的限制，側重于對內部控制的準則、條例的制定與修改，使目標流于形式。主要表現：一是制度內容相對陳舊，不能客觀地反映保險市場的實際情況；二是制度要求相對滯后，不能及時地跟進監管法規的相關規定；三是內控指標比較單調，缺乏對違規經營行為的全面真實反映功能問題，側重于靜態控制，不能對經營過程進行實時監控和預警；四是內控技術手段落后，基本上沒有全面運用現代信息技術手段識別、檢索、匯集、分析和處理信息資料，及時發出有效監控指令；五是內控處理措施乏力，一些保險機構內控部門由于受主客觀因素的影響，對內控檢查發現的違規問題，往往采取避重就輕的辦法進行象征性地處理，導致內控處理措施乏力。
3.內部控制環境有待改善
內部控制作為由管理當局為實施各項管理目標而建立的一系列規則、政策和組織實施程序，與公司治理結構及管理是密不可分的。由于目前國內還沒有頒布專門的保險公司治理結構指引，壽險公司治理結構按照一般股份公司的要求來設置。盡管各壽險公司相應地設置了獨立的股東大會、董事會和監事會以及各專門的委員會，制定了專門的議事規則，但是在實際工作中，監事會、董事會的監控作用嚴重弱化，其內涵和經營機制距離有效的法人治理結構要求還有很大的距離，個別壽險公司甚至存在著嚴重的缺陷，企業未能從根本上建立起符合企業發展需要的公司治理機制。在組織架構和崗位設置方面，存在著沒有嚴格按照業務運作程序設置部門、崗位設置職責不清等方面的問題。在企業文化方面，由于許多國內壽險公司成立時間較短，企業文化建設關注不夠，在內部控制制度建設和實施中還沒有發揮出其應有的作用。
4.財務控制作用有待加強
現在財務核算或管理軟件已經獲得了極大的普及，各個層次或功能的財務管理或核算軟件能夠幫助財務人員提高效率和確保核算數據的正確性和及時性。但是，壽險公司的基礎財務管理水平與管理層對財務數據的要求有一定的差距，財務控制的作用發揮有限。一些壽險公司在管理過程中，財務控制并沒有起到監管及控制業務風險的作用，而是流于形式或者只是為了完成必要的程序；許多內部控制常用的工具和技術，如預算管理、內部控制標準、財務預警機制等并沒有在壽險公司內部得到運用。
5.激勵約束機制不健全
我國企業內部控制的一個薄弱環節就是激勵約束機制不夠健全、有效。制度可能是好的，但由于考核和檢查主體缺位或者沒有認真地進行考核，只是搞形式、走過場。因此，無論內部控制制度多么先進、多么完善，在沒有有效控制、考核的情況下，都很難發揮出它應有的作用。目前壽險公司內部控制制度實施中缺乏有效的激勵約束機制，對違反規定的人員沒有明晰的處罰條款，執行主體缺位，使得各項內部控制制度運行效果不理想。例如壽險公司制定了相應的授權審批制度，但由于缺乏及時高效的內部信息傳遞機制，難以及時發現和制止越權行為。
6.內部審計功能發揮有限
由于有關文件只提供指導性意見，各公司在制度落實上主要依靠自律。許多公司雖然有較為健全的內部控制制度，但是各項內部控制制度落實不到位，制度執行的自覺性和執行效果卻大打折扣，存在著制度上寫的是一套，做的是另一套的現象。這其中的原因在于內部審計功能發揮有限，盡管國內各壽險公司總公司設立了獨立的稽核部門，但是由于長期以來形成的觀念以及組織、人事制度和權限等方面的原因，內部審計部門的人員相對比較少，僅僅從事一些必要的離任審計和常規審計，沒有充分發揮公司內部審計的職能。
三、壽險公司內部控制制度未來發展趨勢
內部控制理論與實踐的產生和發展已經有了很長一段歷史，隨著企業內外部環境的變化，經營者應該以全新的經營理念賦予其中，內部控制將會發生一場深刻變革。隨著國際金融業經營環境的日趨復雜，國際壽險業面臨的風險因素也發生了較大變化，壽險業面臨的主要風險由承保風險轉向投資風險，資產負債匹配風險日益受到重視。展望未來，國際壽險業風險管理表現出以下發展趨勢：（1）風險管理理論創新和技術進步將對風險管理實踐起到巨大的推動作用；（2）風險管理的模式將不斷創新，全面風險管理模式將會逐步成為壽險公司風險管理的主流模式。（3）風險管理技術和方法的通用性將不斷增強。在壽險業風險管理發展的趨勢影響下，壽險公司內部控制的未來發展將會呈現出以下趨勢：
1.企業全面風險管理將成為壽險公司內部控制制度發展的未來方向
企業全面風險管理的思想是基于風險因素之間的相關性，從宏觀上抓住了企業內部各種風險之間的關聯關系。企業全面風險管理不僅重視資產負債管理和整體運營風險管理，更重視通過投資組合優化管理和資源優化分析的風險預算方法來提高企業的盈利能力和競爭力。企業全面風險管理強調壽險公司風險的全面性，要求對壽險公司運作的各個環節進行全面的分析和調查，利用全面風險管理模型能夠將壽險公司許多潛在的風險加以量化，并根據每項風險對企業危害的大小及其相關性來制定相應策略。從內部控制和風險管理的關系看，全面風險管理作為一種全新的風險管理方法，涵蓋了壽險公司內部控制的所有內容。因此，壽險公司內部控制的未來發展也將隨著這種模式的不斷實施而不斷創新和發展。在壽險公司內部控制的未來變革中，人們將更多地把風險管理的職能賦予內部控制，內部控制也將逐步成為企業風險預測、評估和控制的重要手段和途徑。
2.風險評估將成為未來企業內部控制建設的重要內容
由于社會公眾和股東越來越關注風險評估，越來越多的企業信奉企業全面風險管理（Enterprise-wideRiskManagement，ERM），人們期望貫穿組織的所有風險都能得到持續的和規范化的管理，對戰略、財務和經營等風險全面考慮。在內部控制未來的變革中，人們將更多的把風險管理的職能賦予內部控制，而內部控制也將逐漸成為企業風險預測、評估、控制的主要手段和途徑，風險評估將成為內部控制制度建設的重要內容。企業在設計和評估內部控制時，將會充分考慮風險識別和評估問題，例如公司面臨風險的性質和程度、公司可承受風險的程度和類型、風險發生的可能性、公司減少事故的能力及對已發生風險的影響、實施特殊風險控制的成本以及從相關風險管理中獲取的利益等。
3.信息和溝通在內部控制中的地位將更加突出
知識經濟時代，知識將成為最重要的經濟資源，獲取、共享和利用知識的能力將成為壽險企業生存和成長的關鍵因素。不論是獲取、共享知識，還是利用知識，都需要信息與溝通系統作為載體。信息與溝通是否良好，決定著壽險公司能否及時收集到大量的內部和外部信息，能否實現信息在企業各層次、各部門之間迅速地傳遞和交流，能否率先在已有信息的基礎上進行知識創新，占領市場制高點，獲得發展的先機。對于壽險公司而言，建立一個統一、高效、開放的信息與溝通系統，是其他一切內部控制的運行平臺，將成為壽險公司內部控制制度成功實施的關鍵。
4.人力資源將成為內部控制制度建設成功的關鍵和重點
在日益激烈的市場競爭中，壽險公司的競爭優勢將主要取決于其人才技術優勢和組織管理優勢，而不是傳統的資金和資源優勢。實際上，組織管理優勢也需要通過有效的人才配備才能發揮出來。企業內部控制制度的實施是由人來執行的，有了嚴密的企業內部控制制度，而無相應素質和品行的人去執行，內部控制依然會落空，因此企業員工的文化素質和道德修養的高低是企業內部控制有效與否的重要因素。在知識經濟時代，人力資源將成為企業中最核心的要素，人的主觀能動性決定了人力資源發揮作用的程度，一切內部控制制度都將圍繞這一點進行。不斷變化的市場環境要求企業要迅速作出反應，迫使企業減少管理層次，進行分散決策，豐富工作內容，留給員工更多的自主空間。壽險公司只有通過主動的建立和加強良性的控制環境，引導、激勵人們正確地履行責任，實現公司的目標，將外來的壓力變成人們內生的動力，充分發揮人力資源的主觀能動作用。
「參考文獻
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在分析蓄冰系統優化控制的基礎上，提出了基于專家系統的新方法。該算法的數學基礎是運籌學的目標規劃，通過一系列簡化而成為一個整數規劃問題，進而提出標準運行模式的概念，并由專家系統方法建立外溫等影響熱負荷的因素與標準運行模式的對應關系，這個關系是統計的和動態的。
關鍵詞：優化控制整數規劃標準運行模式專家系統方法
Abstract
Putsforwardamethodbasedamethodbasedontheexpertsystemafteranalyzingtheoptimizingcontroloficestoragesystems.Themathematicalbaseofthesolutionisobjectprogramminginoperationalresearch,throughaseriesofsimplifyingitbecomesanintegralprogrammingproblem.Givesstandardrunningmodels.Therelationshipisstatisticalanddynamic.
Keywords：optimizingcontrolintegralprogrammingstandardrunningmodelexpertsystemmethod
0引言
蓄冰系統常見的控制策略有制冷機優先、蓄冰罐優先、均勻融冰和優化控制等。優化控制是指提出一經濟性目標函數，然后在一定的約束條件下求解以使該目標函數達到最小值的方法。
清華大學建筑技術科學系于1997年推出了一套蓄冰系統優化控制算法，筆者在該算法的基礎上作了進一步研究。
1優化控制算法基本思路及在工程應用中存在的主要問題
1．1基本思路
①溫度預測：根據歷史數據和天氣預報（最高溫和最低溫）預測第二天的24h溫度曲線。
②負荷預測：根據歷史數據在每日供冷開始前預測當天的負荷曲線。
③負荷優化分配：建立負荷優化的數學模型，用單純的型法求解。
1．2存在的主要問題
①上述優化優化控制給出的逐時負荷分配結果常常使制冷機承擔的負荷值逐時變化較大，導致制冷機啟停頻繁。這不僅造成運行管理不便，而且由于制冷機的啟停帶來的供冷量突然變化使得控制系統的穩定性下降。
②不易準確實測負荷。
③負荷預測過程中的大量矩陣運算，影響控制系統的可靠性。
2優化控制算法的數學模型的分析和簡化
2．1負荷優化分配的數學模型
設用戶k時刻的負荷為qk，其中制冷機負擔qrk，蓄冰罐負擔qik，冷凍機出力qrk的費用為R(qrk)，蓄冰罐出力qik費用為I(qik)，則全天的運行費M為
(1)
優化的目標是從經濟性考慮全天的運行M最小化，優化的約束條件是：
0≤qrk≤qrkmax0≤qik≤qikmax
qrk+qik=qk(2)
其中qrkmax為冷凍機k時刻的最大制冷能力；qikmax為蓄冰罐k時刻的最大融冰供冷能力。
進一步分析，按電價結構、用戶負荷、系統性能給出具體目標函數：
（3）
qikmax=r
假設蓄冰罐k時刻的最大融冰供冷能力與剩冰成線性關系：
（4）
其中ak是制冷機單位供冷負荷的費用；bk是冰罐單位冷負荷的費用；c，d是蓄冰罐k時刻的最大融冰供冷能力與剩冰之間的線性關系的兩個常量，可根據蓄冰罐的融冰特性曲線求得；常量r是制冷機的最大制冷能力。
可見，優化負荷分配的數學模型是一個線性規劃問題。求解上述線性規劃問題的結果即可得到各時刻冷凍機和蓄冰罐分別負擔的冷負荷qrk，qik。
2．2線性規劃問題的多解性
上述問題為線性規劃問題，其經典求解方法是單純型法。例：某地電價結構如表1所示。
表1某地電價
時段8：00～11：0011：00～18：0018：00～22：0022：00～8：00
電價/元/kWh1.20.81.20.3
共3臺制冷機，總最大出力1000kW，蓄冰總量8000kWh。
供冷時間為8：00～17：00，逐時負荷和由單純型法求得的逐時負荷分配表2。
表2由單純型法求得的制冷機和蓄冰罐的逐時負荷分配
時段8：00～9：009：00～10：0010：00～11：0011：00～12：0012：00～13：0013：00～14：0014：00～15：0015：00～16：0016：00～17：00
電價/元/kWh1.21.21.20.80.80.80.80.80.8
負荷/kW80010001400180020002200240020001400
qik/kW70040011008001000120014001000400
Qrk/kW100600300100010001000100010001000
上述給出的解，使制冷機在上午的運行負荷從100kW，變為600kW，后為300kW，不斷變化。
但進一步分析發現，表3所示的負荷分配也是方程的一個解，但單純型法沒給出。
表3由優化方程得出的制冷機和蓄冰罐的逐時負荷分配
時段8：00～9：009：00～10：0010：00～11：0011：00～12：0012：00～13：0013：00～14：0014：00～15：0015：00～16：0016：00～17：00
負荷/kW80010001400180020002200240020001400
qik/kW50070010008001000120014001000400
qrk/kW333333334100010001000100010001000
我們還能發現上述方程的很多解。其實只要保證上午8：00～11：00制冷機供冷1000kW，而其余的負荷由融冰來承擔，這樣的分配就是優化方程的一個解?？梢娚鲜鰡栴}有無窮多個解。
常規的線性規劃問題一般只有惟一解，但這里的優化方程有無數個解。這是因為我們所研究的線性規劃問題有其特殊性：電價結構分段，而非逐時不同，從而導致在很多程度上，制冷機的出力可以在同一個電價段內進行平移，而不影響經濟性。
比較優化方程的無數人解，可分出其"優劣"。
在上例中，制冷機的出力（kW）逐時為333，333，334，1000，1000，1000，1000，1000，1000是一個最優解，這個解對應的逐時的運行方式為：前3h1臺制冷機全工況、后6h3臺制冷機全工況運行。
2.3規劃的改進全工況運行
如果從數學的角度分析上述例子，可以在原有的線性規劃問題中地加下述約束：
qr9=qr10=qr11，qr12=qr13=qr14，qr15=qr16=qr17
3數學模型的離散近似解：標準運行模式
3．1數學模型的離散近似解
改進的數學模型用單純型法求解，就能得到一個較滿意的解。但如果從工程的角度考慮，有一個全新的解決之道，即離散近似解的解決方法。
從工程的角度看，把qrk求解準確到小數點后多少位并不重要。把qrk限制為制冷機最大出力的0，1/10，1/5，3/10，2/5，1/2，3/5，7/10，4/5，9/10，1等就已足夠了，更為簡單的處理是將qrk限制為冷機最大出力的0，1/4，1/2，3/4，1，或0，1/3，2/3，1，對經濟性影響較小。
如果在新的規劃總是中，把逐時的制冷機出力限制在若干個點上，就成了線性整數規劃問題。由于解的可能組合并不多，因而完全可以采用試算法求解：把所有的可能組合代入整數規劃的函數中，符合要求的就是要求的解。
為敘述方便，以qrk限制制冷機最大出的0，1/4，1/2，3/4，1作進一步的討論。以上一個實例分析所有可能的組合有5×5×5=125種。求解時只要遍歷所有這些可能就可以選擇到需要的解。
3．2標準運行模式
引進標準運行模式的概念，就可以使問題更加簡化。
就上述例子，qrk限制為制冷機最大出力的0，1/4，1/2，3/4，1，共有125種可能的運行方式，我們把每一種運行方式稱為一個運行模式，而標準運行模式就是運行模式的一個子集，如表4所示。
表4不同運行模式
8：00～11：0011：00～14：0014：00～17：00
模式1000
模式2001/4
模式301/41/4
模式401/41/2
模式501/21/2
模式601/23/4
模式703/43/4
模式803/41
模式9011
模式101/411
模式111/211
模式123/411
模式13111
以上這些模式對應于負荷從小到大時運行模式的更替。原有125種可能，而表3中給出的僅為13種，它的特殊性在于每一種模式對應于一定負荷范圍內的最經濟（或接近最經濟）的運行方式。也就是說考慮經濟性的情況下，原有的125種可能性變成了10余種。
標準運行模式是這樣一個解集：在運行模式中去掉大量的不可能是最經濟的模式，由剩下的模式所構成的解集。
日逐時負荷千變萬化，然而對應的運行模式卻僅有10余種。顯然每一種運行模式都要對應一組千變萬化的日逐時負荷分布。這種對應關系可以通過"典型總負荷"來說明。從另一角度看，可以把日逐時負荷分布按運行模式進行分類。
可以定量地分析上述的標準運行模式的劃分是否最佳，從而對其進行一定的修改。
4初值條件到運行模式的統計的對應關系--計算機專家系統方法的應用
4．1離散化和對應關系
有了標準運行模式的概念，就可以直接建立室外最高溫和最低溫與標準運行模式（運行方案）的對應關系。
以北京的夏季供冷為例，假設最高溫度tmax∈[28，42]，最低溫度tmin∈[18，35]。注意tmax>tmin。則這樣的[tmax，tmin]組合共有2000余種。
如果假設逐時負荷決定于該日最高溫和最低溫，每一種可能的組合[tmax，tmin]惟一地對應于某一逐時負荷圖，某一逐時負荷圖又對應標準運行模式。
4．2統計的動態的對應關系
上述的對應關系基于這樣的假設：負荷決定于室外最高溫和最低溫。而實際上系統負荷除主要與室外溫度有關外，還與天氣陰晴、建筑物的使用情況、建筑內的人員情況，甚至與星期幾和季節等因素有關。如果把這些相關因素成是一個隨機的變量，這些因素會導致負荷的波動，使得室外溫度和負荷的對應關系呈現一種概率的現象，最終使得室外溫度與最佳運行模式的對應關系帶有一種統計性。
由于制冷機、蓄冰槽等設備本身在長期使用中性能會慢慢改變，建筑物的功能也會變化，因此對應關系是動態的。
以上的分析完成了整個工作的一半，應用專家系統方法建立外溫、星期等與運行模式之間的對應關系是整個工作的另一半，此處不作介紹。
參考文獻
1王勇，蓄冰系統優化控制研究：[碩士學位論文]。北京：清華大學，1997
2鄭大鐘，線性系統理論。北京：清華大學出版社，1990
所謂財務管理的控制從后臺走向前臺，實際就是要強調事前的控制。從連鎖企業整個的營運過程來看，財務控制就是要從源頭控制住營運資金。
營運資金包括投資資金、流動資金、貨幣資金。
一、投資資金的風險控制
投資資金的風險控制首先要看總成本，成本太高將影響盈利和增大經營壓力。其次要考慮投資資金籌措方式的選擇風險。當銀行從計劃銀行向商業銀行的轉變，及政府推行公平競爭原則，使連鎖企業的投資資金籌措方式發生變化。為了規避企業籌措投資資金的財務風險，應把握好四點。
第一，職工集資款用于投資資金，成本最高，風險最大。若投資失敗會導致直接的政治風險，引發不安定事件發生。
第二，銀行資金的借貸必須考慮有足夠的償還能力，并且具有可支配的抵押物，商業房產的按揭方式應充分利用。
第三，連鎖企業的改制是吸引投資資金的好方法，但要選擇經營狀況良好的企業。擴大經營規模需要進一步擴大投資時，通過變革連鎖企業的企業制度來引入投資資金是中國連鎖企業應爭取的方向。在連鎖企業本身的發展中，應摒棄關門主義，實現更大空間的資源共享和資金的運用。但要注意個人所享有的投資股份不應平均分攤給每個職工，而應更多地集中在高級管理層以增強高級管理層的穩定性及效益回報率。
第四，流通企業的負流動資金（廠方資金）轉入投資資金，必須控制在保證對供應商切實付款的前提下，否則會導致企業的經營危機。
二、流動資金的管理與控制
流動資金的控制可從三方面來進行。
1、商品采購計劃資金的控制。
流動資金的控制要從商品的采購計劃開始，即要控制住商品采購的計劃資金。目前我國許多連鎖企業商品采購無計劃，導致對流動資金的無序濫用，財務部缺少對于流動資金的有效控制。
財務管理部門對商品采購計劃資金的控制著重在以下幾個方面：
第一，商品采購計劃的制定與批準必須反映財務部門的資金管理要求、資金保證的要求和資金效益的要求。
第二，商品采購計劃只有在財務部門作出相配合的資產供應計劃時，才能付諸執行。
第三，財務管理部門對商品采購資金的控制和保證的重點是主力商品、季節性商品和促銷商品，并對這些商品在商品采購計劃中制定出財務控制指標，即銷售量、毛利率和周轉率等。
2、商品存貨的管理是對流動資金進行控制的重點。從經濟學的定義上說，規模的經濟性其實質就是加速庫存商品的周轉率。
第一，合理控制進貨與存貨的比例。
進貨量大或一次性訂貨量大可以降低進貨成本，但如果由此轉成的存貨沒有在一定的時間里銷售出去，其存貨成本超過了進貨訂貨時的成本，大批量進貨和訂貨也是不經濟的。因此財務管理必須對大批量進貨和訂貨造成的存貨增加進行審批與控制。這種控制必須是制度化的，即制定大批量進貨和訂貨的數量界限及審批制度。
第二，合理確定門店的訂貨量。
如果門店訂貨量太大（好銷商品經常斷擋導致），流動資金就會在門店這一環節沉淀下去，財務部要與采購部一起制定門店的訂貨標準，即最小的訂貨量、最小的訂貨金額。一般的門店存貨量是其銷量的1.5倍－2倍。如配送中心效率高的話，則可實行零庫貨。上?？傻谋憷旯舅褂玫碾娔X自動配貨系統使門店平均庫存量從26萬元下降到10萬元，商品周轉天數從15天下降到7天。
第三，強化統一配送，控制社會協力配送。
在盡可能條件下采取統一配送，控制社會協力配送。采取統一配送可以減少門店的商品庫存量，加速商品周轉，從商品庫存成本上來分析，減少了門店商品庫存就等于減少了商品庫存空間，并可將庫存空間轉化為營業空間。以上海地區為例，門店每平方米日租金是2-3元，而配送中心每平方米日租金是0.5元，采取統一配送可降低租金6倍。當連鎖店店鋪數不斷增加時，這種成本的節約是巨大的。由此，配送中心的規模效益也會充分顯現出來。
對社會的協力配送必須嚴格控制，如不加以控制，從表面看似乎降低了配送中心的營運成本，但由此會增加以下幾方面的營運成本。
其一，門店每天要接待大量的供貨商直送商品，而無暇顧及店鋪的管理，從而增加了管理成本。
其二，店鋪管理受干擾導致銷售業績不理想，無形中增加投資成本和降低了流動資金運作的效率。
其三，供貨商與門店的不規范行為（如堆頭指定與改變、贈品的隨意支配、回扣的收受、商品發票的違規性走單、先來后到、后來先到）會大量發生，由此使社會協力配送可能成為連鎖企業不被人注意的出血點。在確定總部配送和社會協力兩種配送方式時，關鍵是成本的取舍，當總部的配送中心已能被店鋪的發展消化成本時，可采取總部配送方式，而當這種成本還不能消化，或者配送能力不足時，后一種方式是權宜的選擇。這種選擇可以說是中國社會化配送中心缺乏造成的。
第四，關于大型綜合超市和倉儲式商場不設配送中心的認識：
（1）大規模店鋪本身就有規模的存貨空間；
（2）最小的訂單對供貨商也是合理與經濟的，因為有大量的銷售作為支撐；
（3）運作系統的科學化和商效化。
3、商品經營方式的管理
增加經銷商品比重，降低代銷商品比重，會大大提高連鎖企業的盈利率，這里不是單純地體現連鎖企業的資金實力，而是流通功能上的一種責任，經銷商品的比重上升，買斷經營就成為一種主要的商品經營方式。財務管理對買斷商品的控制，主要體現在兩個方面：
第一，商品買斷后，貸款是否能按照約定的期限付款，這必須在資金上作出充分的準備，否則會影響商品的供應，特別是高周轉率商品。一般來說，知名品牌商品都會對延期付款作出迅速反應。
第二，對買斷商品的盈利率，財務管理部門要作出資金的運作分析。如商品買斷后，盈利率低于提前付款或約期付款的資金成本，就一般不能進行商品的買斷，財務部門要對采購部門的商品買斷時間和買斷商品的品種選擇進行嚴格的控制，為決策提供分析的依據。
4、負流動資金的合理運用
負流動資金是連鎖企業對供貨商商品資金變現后在一定期限內的合理運用。從某種意義上說，連鎖店的店鋪是一架商品變現的機器，而總部對這些變現資金的運用是企業利益的根本所在，也是連鎖企業在規模發展上的資金保證。
連鎖企業對商品銷售后的貨幣資金減去企業在一定的期限內投入的流動資金后，其結余部分就是可運用的負流動資金，負流動資金的運用控制：
（1）確定商品購入資金。對供應商付款資金，銀行還貸、發展資金和投資資金的合理比例。
（2）轉為投資資金的負流動資金要控制好投資方向、投資項目投資回報率和投資的安全性。
（3）當連鎖企業的店鋪發展受到市場條件的制約后，負流動資金運用的主要方向是轉為投資資金，此時引進從事投資經營的高級專業人才是保證連鎖企業提高經營業績的關鍵。
（4）按銷售額實績以及款項返還總部的時間數量，做好流動資金使用計劃，讓資金動起來，暫時不動的資金也是在計劃中的。
三、貨幣資金的管理與控制
對連鎖企業來說，商品銷售后，商品資金就轉化成貨幣資金。加強對貨幣資金管理，是保證連鎖企業的經營成果和資金運作開始又一輪良性循環的關鍵。
1、門店收銀環節的控制
在門店的收銀環節上，財務管理控制的目標是與商品價格相符的現金的完整收受。因此，財務部門要制定控制收銀環節的標準制度，并配備相應工具，如現金缺損率、收銀企業程序、偽鈔識別器等。
2、控制門店銷售款項的回籠：
在我國目前的銀行管理體制和管理效率下，不可能做到門店的銷售款項向總部的及時回籠，財務部門必須高度認識到，在連鎖企業統一核算的經營體制下，銷售款項不能沉淀在門店，要迅速回籠到總部，這關系到企業資金的運作效率，意義十分重大。
財務管理對門店銷售款項回籠的控制，主要可以從四個方面進行：
（1）指定銷售款項解繳的銀行，選擇高效率服務好的銀行，連鎖企業有對商業銀行很大的選擇權，是財務部門控制貨幣資金的一種手段。
（2）制定銷售款項解繳銀行的時間。
（3）制定銷售款項劃繳總部的金額、時間和方式。
（4）制定嚴格的違反銷售款項解繳銀行和劃繳總部的懲罰制度。
四、付款的管理與控制
對供應商商品的付款標準是什么，是困擾連鎖企業的一道難題，也是連鎖企業與供應商、連鎖企業內部采購部門與財務部門產生矛盾沖突的焦點。
1、建立對供貨商的標準付款制度
對連鎖企業來講，對供應商的付款標準主要由財務部門來制定，并進行管理與控制。
遺憾的是我們更多看到的是，在許多連鎖企業中財務部門往往成為采購部門決定付款的出納機，財務管理失去了對付款的控制。因此，建立標準的付款制度是財務管理的重要環節。
商品的貢獻率與周轉率是付款的基本標準
商品的貢獻率＝商品的銷售比例×商品的毛利率
商品的周轉率＝商品銷量／商品的品種總數
公式中的商品可以是商品總數也可以是單品，在確定對商品的付款標準時，一般都以單品為計數，這樣才是可操作的，同時也能符合連鎖企業單品管理的要求。
2、付款的審核
在確定對供應商付款后，對付款的審核是財務管理控制十分重要的一環。
（1）審核供應商的開票價與合同價是否一致（這種不一致往往大量發生，特別是在廠商直送門店的商品上）。
（2）審核發票是否規范（否則增值稅無法抵扣）。
（3）審核發票價格。
（4）審核廠商的費用是否預扣下來。
關鍵詞：負載串聯諧振；頻率跟蹤；延時補償
1概述
逆變電路根據直流側儲能元件形式的不同，可劃分為電壓型逆變電路和電流型逆變電路。電流型逆變器給并聯負載供電，故又稱并聯諧振逆變器。電壓型逆變器給串聯負載供電，故又稱串聯諧振逆變器。
串聯諧振逆變器在感應加熱領域應用非常廣泛，圖1是它的基本原理圖。它包括直流電壓源，開關S1～S4和RLC串聯諧振負載。
由于設計的是電壓型負載高頻逆變器，而達到高頻，則要減小開關損耗。減小開關損耗的方法之一就是采用零電流開關。對于串聯RLC電路，只有在LC串聯諧振時，使得流過電阻R的電流iR和加在RLC兩端的電壓URLC同步，才能達到零電流開關要求。為此在全橋電路控制方式中，我們選取雙極性控制方式。即開關管Sl和S3，S2和S4同時開通和關斷，其開通時間不超過半個開關周期，即它們的開通角小于180°。
2逆變控制電路的設計
控制電路原理框圖如圖2所示。從圖2可以看出，逆變電路可以工作在他激和自激兩種狀態。當逆變電路工作在他激狀態時，控制信號從他激信號發生器發出，電路工作頻率固定，由他激信號發生器控制。當逆變電路工作在自激狀態時，電路的輸出電流信號經過電流互感器采樣，通過波形變換把正弦波變成方波，然后方波信號經單穩態電路防止干擾，接著送到頻率跟蹤電路，使得開關管的工作頻率能夠跟蹤電流反饋信號。工作在自激狀態時，逆變電路的工作頻率由負載本身的固有頻率決定。本電路中逆變電路的工作頻率由放電負載和變壓器漏感組成的串聯諧振電路的自然頻率決定。
2.1限幅、整形和單穩態電路
如圖3所示，從電流互感器CT取出的反饋信號，通過電阻R6引入控制電路。引入控制電路的信號跟負載電流的大小，電流互感器的變比以及取樣電阻R6的大小有關。在實際應用中，這個引入控制電路的信號可能會超過CMOS的最大工作電壓而導致器件的損壞，因而有必要在這個信號后面加一個限幅電路。二極管D1及D2就起到這個作用。電流反饋信號近似正弦波，經過D1及D2和比較器以后，就變成了有正負的方波信號，經過D4把負的部分去掉，整形成占空比為50％的方波信號。
圖4
電路在工作過程中不可避免地受到各種各樣的外部干擾，加上其本身元器件的分布參數，使得電流反饋信號并不是理想的波形。由于后級電路的鎖相環用的是邊沿觸發，如果前面的方波信號不好，會導致后級頻率跟蹤電路跟蹤失敗，從而導致了電路無法正常工作。所以，在電路中必須加入一個具有特定功能的電路，將有干擾的波形重新整形，然后輸入后一級電路。單穩態觸發器就實現這種功能，它在外部脈沖的作用下，輸出具有特定寬度和幅值的矩形脈沖，經過一定時間，又自動回復到初始狀態。
2.2頻率跟蹤電路
由電路的負載特性分析可知，電路的負載不是固定的負載。當電壓升高，功率增大以后，負載固有的自然諧振頻率會發生改變。這個時候如果逆變電路工作在開環狀態下，由于電路的工作頻率偏離了負載的自然諧振點，這就使得電路的輸出功率不能隨著直流母線電壓的升高而同步升高，輸出功率達不到要求。因此，必須使得逆變電路工作在閉環狀態，實現頻率的自動跟蹤。
頻率跟蹤電路如圖4所示。電路啟動的時候，先開控制電路，此時電流反饋信號沒有建立，逆變電路不能工作在自激狀態。在圖4中，控制電路開機后，電流反饋信號為0，比較器U1B輸出為高電平，電子開關4066導通，Vcc通過R8與RP1分壓以后供給4046的壓控振蕩器輸入端，這個電壓用來控制壓控振蕩器的頻率，調節RP1，就可以得到他激電路所需要的頻率。一般都把他激信號發生器的輸出頻率調得跟負載的自然諧振頻率相差不大，這樣有利于電流反饋快速建立，讓逆變電路盡快進入自激工作狀態。
在主電路開機時，可控整流電路輸出電壓調得比較低，這時候電流反饋信號比較小，隨著直流母線電壓慢慢升高，電流反饋信號逐步增大。在這個信號經過半波整流以后得到的直流電平（C2上的電壓）沒有超過R6兩端電壓以前，電路還是工作在他激狀態。當電流反饋信號達到一定的值使得C2上的電壓超過了R6兩端電壓以后，比較器U1B輸出為低電平，把4066關斷，RP1分壓為0，沒有辦法通過二極管影響壓控振蕩器，這樣壓控振蕩器的電壓就由低通濾波器提供，逆變器工作在自激狀態。由于電容C3的存在，使得電路在他激轉自激的過程中，能夠平穩地過渡，不至于出現壓控振蕩器輸入為0的情況。
當逆變器工作在自激狀態，其工作頻率隨著負載自然諧振頻率的變化而變化。此時從前面的單穩態電路引入電流反饋信號，讓鎖相環輸出的方波頻率跟蹤輸出電流的頻率。在這種狀態下，鎖相環的控制框圖如圖5所示。相位比較器PC2輸出為兩個信號的相位差，經過低通濾波器（LPF）以后，得到了反映兩個輸入信號上升時間差的直流電壓，然后送入壓控振蕩器（VCO），將VCO的輸出信號分頻以后（信號的1/2分頻是為了使得信號的占空比能嚴格達到50％），延遲td時刻送到PC2中，與電流反饋信號進行相位比較。PC2進入鎖相工作以后，電流反饋信號和延遲電壓驅動信號的上升沿就被鎖相至同步。
2.3延遲補償電路
在自激信號發生器的設計過程中，沒有考慮電路信號傳輸中的延時。實際上控制電路、驅動電路以及芯片都有延時，因此，電路的延時不能忽略。延時導致負載的輸出電壓滯后于輸出電流δ角度，負載工作于容性狀態，如圖6所示。由于存在延時，工作在容性狀態時的開關管軟開關條件就被破壞了，導致開通損耗大大增加。圖7是控制信號的補償電路。
當輸入到R，L，C上的電壓與電阻R上的電流波形有相位差時，通過調節Rp，使iR與輸入電壓同步。
3實驗結果和波形分析
3.1頻率跟蹤電路的輸入輸出波形
頻率跟蹤電路的輸入、輸出波形如圖8所示。
3.2延時補償電路的波形
延時補償電路的波形如圖9所示。圖中3個波形自上而下分別是圖7延時補償電路中結點2，3，4的波形。其中的t為放電時間，通過改變變阻器Rp可以調節放電時間t的快慢。
3.3開關管S4兩端與負載R兩端的電壓波形
圖10波形中，上面的波形是S4兩端的電壓，下面的是電阻兩端的電壓，S4與電阻兩端的電壓同相，此時電感電容串聯諧振。但是，仔細觀察兩個波形可以發現，兩個波形之間在過零點有些毛刺。其原因可以從圖11得到說明。
圖11中下面兩個波形是S1及S2的驅動波形，可以發現他們之間存在死區。理論上，如果S1，S3與S2，S4的驅動波形為互補的話，則電阻R的電壓與輸入RLC兩端的電壓在LC發生串聯諧振時應該是沒有相位差的。由于驅動波形并非理想，所以造成電阻R的電壓與輸入RLC兩端的電壓并非完全沒有相位差。
從圖12中可以看出4046芯片跟蹤，但是由于芯片和電路存在延時等原因，uRLC與4046的腳14波形之間存在相位差，而且很明顯是滯后的。
1仿形運動分析
對于仿形加工，仿形儀壓偏量的大小影響加工的穩定性和精度。在仿形加工中總要設定一個預期的壓偏量，仿形過程中實際壓偏量越接近預期壓偏量，仿形穩定性和精度就越高，反之，仿形穩定性和精度就越低。
圖1和圖2是仿形過程中模型型面、仿形速度及壓偏量的關系曲線圖，圖1a，圖2a為沿仿形方向截得的模型表面輪廓曲線圖，兩輪廓基本相同，圖1b、圖2b為與之對應的仿形儀壓偏量變化圖，但速度不同。仿形過程中預期壓偏量為400μm。分析圖1和圖2的實驗結果，可以得到如下結論：
·平面仿形精度高于曲面仿形，且仿形精度受仿形速度的影響較??；
·曲面過渡越平緩，實際的壓偏量越接近預期壓偏量，仿形精度也越高；曲面過渡越劇烈，實際壓偏量偏離預期壓偏量的值越大，精度就越低；
·曲面仿形速度對仿形精度的影響較大，在同樣的曲面上，仿形速度越大，仿形精度越低；
·模型曲面上的形狀急劇變化處，如棱角、直壁、邊緣等處，仿形儀壓偏量變化很大，嚴重時會造成不正常的離模現象。
2仿形控制的改進方法
仿形加工過程中，在模型曲面過渡平緩的位置時，可以采用較高的仿形速度，而當仿形頭在接近模型曲面變化劇烈的位置時，通過特殊控制方法使之減速，這時仿形頭的速度較低，慣性較小，這樣就可以使超調和欠調減小到最低限度，進而提高仿形加工的穩定性和精度。同時也可提高仿形加工的效率。
1）軟減速電位線法
在仿形過程中，在模型棱角部分、曲面急劇變化等特殊位置附近設置軟減速電位線(圖3)。當仿形頭在軟減速線控制范圍中時，以較低的速度進行仿形加工，其余均采用較高的理想仿形速度。以XOZ平面掃描，Y方向周期進給仿形方式為例進行討論。軟減速電位線的節點用Point來表示：
structPoint｛
floatX;∥節點的X方向坐標
floatY;∥節點的Y方向坐標
｝P［n］;∥N個節點
根據模型的特點，輸入num≤n個節點坐標，就可以確定軟減速電位線的位置?？紤]到模型型面的復雜程度，可以最多設置m條軟減速電位線。下面討論中軟減速電位線個數取為m，節點個數取為n。軟減速電位線用Line表示：
structLine｛
structP［n］∥軟減速電位線的節點
floatrg;∥軟減速電位線的控制范圍
｝L［m］;∥m條軟減速電位線
2）自記錄控制法
在仿形加工過程中，利用自記錄控制法，記錄第一次掃描路徑中模型表面的形狀急劇變化處，如直壁、邊緣、折角等的位置。在以后的掃描路徑中，遇到這些位置，仿形速度提前降低，進而避免仿形儀壓偏量的大幅度波動，提高仿形加工穩定性和精度。該控制方法針對的模型有一定局限性，比較適合圖3中的在某方向截面有類似性的模型，但其程序實現較為簡單，并且實際中的模型也多為此種情況。
當然，也可以邊仿形邊記錄模型表面的特殊位置，即把新的特殊位置按一定格式(該格式應與仿形方式相對應，以便于查找)插入到記錄點的序列中去，并且始終檢查本采樣周期記錄點處壓偏量的變化情況，當其實時值與預定壓偏量的差值小于某設定值時，便認為該記錄點處的模型表面情況已平緩，進而把該記錄點剔除。該過程要占用相當的CPU時間，由于該控制模塊嵌在伺服控制模塊中，為中斷執行方式，所以會對控制過程產生一定影響，比如數據采集的速度。程序實現也較復雜。
在此，仍以XOZ平面掃描、Y方向周期進給仿形方式為例。記錄采用偏差控制，僅記錄第一次仿形路徑上的特殊位置。在仿形過程中，當實際仿形壓偏量Dact與預期壓偏量Ddes的偏差|Dact-Ddes|≥Dlim(其中Dlim是預定的偏差量)，則記錄該位置點。為了避免記錄點記錄得過密，而占用過多內存，且在實際應用上不具意義，通過實驗人為設定一個最大記錄距離，當本采樣點與前一記錄點的距離小于該最大距離時，該點不作為被記錄點。利用鏈表結構有利于節省內存，且便于記錄和查找，可節省時間。記錄點用以下Learn表示
structLearn｛
floatX;∥記錄點的位置
intDir;∥減速的方向
structlearn*next;
｝;
該控制方法的程序實現見圖5、圖6。其中Fdir為仿形方向，Flg為減速標志，Xact為實時的仿形頭位置。
3實驗
對這兩種控制方法進行實驗，仍采用圖1、2中的模型截面進行仿形，理想仿形速度為2000mm/min，低速度為1000mm/min。在“軟減速電位線法”中，兩條軟電位線對應于截面的節點分別在X，Y=10mm和X，Y=75mm處，控制范圍為20mm，仿形過程中記錄實時壓偏量變化情況，得到圖7的壓偏量與位置關系圖。通過分析可以得出，在0～10mm、30～75mm及最終路徑上，雖采用較高速度，但由于模型型面變化較為平緩，壓偏量波動較小。在10～30mm、75～95mm型面變化較為劇烈的特殊位置上，由于采用了低速度，壓偏量波動情況明顯好于圖2中的情況。在“自記錄控制法”中，預定的偏差量為50μm，記錄壓偏量波動情況，會得到同圖7極為類似的圖形，在此不再贅述。
4結束語
1）實驗證明，利用“軟減速電位線法”和“自記錄控制法”可以較好地解決由于模型表面形狀帶來的仿形加工不穩定問題，提高了仿形加工精度，同時也提高了仿形加工的效率；
關鍵詞：溫濕度獨立控制新風高溫冷源
1引言
從熱舒適與健康出發，要求對室內溫濕度進行全面控制。夏季人體舒適區為25ºC，相對濕度60%，此時露點溫度為16.6ºC?？照{排熱排濕的任務可以看成是從25ºC環境中向外界抽取熱量，在16.6ºC的露點溫度的環境下向外界抽取水分。目前空調方式的排熱排濕都是通過空氣冷卻器對空氣進行冷卻和冷凝除濕，再將冷卻干燥的空氣送入室內，實現排熱排濕的目的?，F有的熱濕聯合處理的空調方式存在如下問題。
（1）熱濕聯合處理的能源浪費。由于采用冷凝除濕方法排除室內余濕，冷源的溫度需要低于室內空氣的露點溫度，考慮傳熱溫差與介質輸送溫差，實現16.6ºC的露點溫度需要約7ºC的冷源溫度，這是現有空調系統采用5~7ºC的冷凍水、房間空調器中直接蒸發器的冷媒蒸發溫度也多在5ºC的原因。在空調系統中，占總負荷一半以上的顯熱負荷部分，本可以采用高溫冷源排走的熱量卻與除濕一起共用5~7ºC的低溫冷源進行處理，造成能量利用品位上的浪費。而且，經過冷凝除濕后的空氣雖然濕度（含濕量）滿足要求，但溫度過低，有時還需要再熱，造成了能源的進一步浪費與損失。
（2）難以適應熱濕比的變化。通過冷凝方式對空氣進行冷卻和除濕，其吸收的顯熱與潛熱比只能在一定的范圍內變化，而建筑物實際需要的熱濕比卻在較大的范圍內變化。一般是犧牲對濕度的控制，通過僅滿足室內溫度的要求來妥協，造成室內相對濕度過高或過低的現象。過高的結果是不舒適，進而降低室溫設定值，通過降低室溫來改善熱舒適，造成能耗不必要的增加；相對濕度過低也將導致由于與室外的焓差增加使處理室外新風的能耗增加。
（3）室內空氣品質問題。大多數空調依靠空氣通過冷表面對空氣進行降溫除濕，這就導致冷表面成為潮濕表面甚至產生積水，空調停機后這樣的潮濕表面就成為霉菌繁殖的最好場所?？照{系統繁殖和傳播霉菌成為空調可能引起健康問題的主要原因。另外，目前我國大多數城市的主要污染物仍是可吸入顆粒物，因此有效過濾空調系統引入的室外空氣是維持室內健康環境的重要問題。然而過濾器內必然是粉塵聚集處，如果再漂濺過一些冷凝水，則也成為各種微生物繁殖的最好場所。頻繁清洗過濾器既不現實，也不是根本的解決方案。
（4）室內末端裝置的問題。為排除足夠的余熱余濕同時又不使送風溫度過低，就要求有較大的循環通風量。例如每平方米建筑面積如果有80W/m2顯熱需要排除，房間設定溫度為25ºC，當送風溫度為15ºC時，所要求循環風量為24m3/hr/m2，這就往往造成室內很大的空氣流動，使居住者產生不適的吹風感。為減少這種吹風感，就要通過改進送風口的位置和形式來改善室內氣流組織。這往往要在室內布置風道，從而降低室內凈高或加大樓層間距。很大的通風量還極容易引起空氣噪聲，并且很難有效消除。在冬季，為了避免吹風感，即使安裝了空調系統，也往往不使用熱風，而通過另外的暖氣系統通過采暖散熱器供熱。這樣就導致室內重復安裝兩套環境控制系統，分別供冬夏使用。
（5）輸配能耗的問題。為了完成室內環境控制的任務就需要有輸配系統，帶走余熱、余濕、CO2、氣味等。在中央空調系統中，風機、水泵消耗了40~70%的整個空調系統的電耗。在常規中央空調系統中，多采用全空氣系統的形式。所有的冷量全部用空氣來傳送，導致輸配效率很低。
此外，隨著能源問題的日益嚴重，以低品位熱能作為夏季空調動力成為迫切需要。目前北方地區大量的熱電聯產集中供熱系統在夏季由于無熱負荷而無法運行，使得電力負荷出現高峰的夏季熱電聯產發電設施反而停機，或者按純發電模式低效運行。如果可以利用這部分熱量驅動空調，既省下空調電耗，又可使熱電聯產電廠正常運行，增加發電能力。這樣即可減緩夏季供電壓力，又提高能源利用率，是熱電聯產系統繼續發展的關鍵。由于空調負荷在一天內變化顯著，與熱電聯產電廠提供熱能并不是很好匹配，如何實現有效的蓄能，以協調二者的矛盾也是熱能使用當中存在的問題。
綜上所述，空調的廣泛需求、人居環境健康的需要和能源系統平衡的要求，對目前空調方式提出了挑戰。新的空調應該具備的特點為：
加大室外新風量，能夠通過有效的熱回收方式，有效的降低由于新風量增加帶來的能耗增大問題；
減少室內送風量，部分采用與采暖系統公用的末端方式；
取消潮濕表面，采用新的除濕途徑；
不用空氣過濾式過濾器，采用新的空氣凈化方式；
少用電能，以低品位熱能為動力；
能夠實現高體積利用率的高效蓄能；
從如上要求出發，目前普遍認為溫濕度獨立控制系統可能是一個有效的解決途徑。
2溫濕度獨立控制空調系統
空調系統承擔著排除室內余熱、余濕、CO2與異味的任務。研究表明：排除室內余熱與排除CO2、異味所需要的新風量與變化趨勢一致，即可以通過新風同時滿足排余濕、CO2與異味的要求，而排除室內余熱的任務則通過其他的系統（獨立的溫度控制方式）實現。由于無需承擔除濕的任務，因而可用較高溫度的冷源即可實現排除余熱的控制任務。對照前言中現有空調系統存在的問題，溫濕度獨立控制空調系統可能是一個有效的解決途徑。溫濕度獨立控制空調系統中，采用溫度與濕度兩套獨立的空調控制系統，分別控制、調節室內的溫度與濕度，從而避免了常規空調系統中熱濕聯合處理所帶來的損失。由于溫度、濕度采用獨立的控制系統，可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求，克服了常規空調系統中難以同時滿足溫、濕度參數的要求，避免了室內濕度過高（或過低）的現象。
溫濕度獨立控制空調系統的基本組成為：處理顯熱的系統與處理潛熱的系統，兩個系統獨立調節分別控制室內的溫度與濕度，參見圖1。處理顯熱的系統包括：高溫冷源、余熱消除末端裝置，采用水作為輸送媒介。由于除濕的任務由處理潛熱的系統承擔，因而顯熱系統的冷水供水溫度不再是常規冷凝除濕空調系統中的7ºC，而是提高到18ºC左右，從而為天然冷源的使用提供了條件，即使采用機械制冷方式，制冷機的性能系數也有大幅度的提高。余熱消除末端裝置可以采用輻射板、干式風機盤管等多種形式，由于供水的溫度高于室內空氣的露點溫度，因而不存在結露的危險。處理潛熱的系統，同時承擔去除室內CO2、異味，以保證室內空氣質量的任務。此系統由新風處理機組、送風末端裝置組成，采用新風作為能量輸送的媒介。在處理潛熱的系統中，由于不需要處理溫度，因而濕度的處理可能有新的節能高效方法。
圖1溫濕度獨立控制空調系統
在溫濕度獨立控制空調系統中，采用新風承擔排除室內余濕、CO2、室內異味，保證室內空氣質量的任務。一般來說，這些排濕，排有害氣體的負荷僅隨室內人員數量而變化，因此可采用變風量方式，根據室內空氣的濕度或CO2濃度調節風量。由于僅是為了滿足新風和濕度的要求，如果人均風量40m3/hr，每人5平方米面積，則換氣次數只在2~3次/hr，遠小于變風量系統的風量。這部分空氣可通過置換送風的方式從下側或地面送出，也可采用個性化送風方式直接將新風送入人體活動區，參見圖2。
圖2個性化送風
而室內的顯熱則通過另外的系統來排除（或補充）。由于這時只需要排除顯熱，就可以用較高溫度的冷源通過輻射、對流等多種方式實現。當室內設定溫度為25℃時，采用屋頂或垂直表面輻射方式，即使平均冷水溫度為20℃，每平米輻射表面仍可排除顯熱40W/m2，已基本可滿足多數類型建筑排除圍護結構和室內設備發熱量的要求。由于水溫一直高于室內露點溫度，因此不存在結露的危險和排凝水的要求。此外，還可以采用干式風機盤管通入高溫冷水排除顯熱。由于不存在凝水問題，干式風機盤管可采用完全不同的結構和安裝方式，參見圖3。這可使風機盤管成本和安裝費大幅度降低，并且不再占用吊頂空間。這種末端方式在冬季可完全不改變新風送風參數，仍由其承擔室內濕度和CO2的控制。輻射板或干式風機盤管則通入熱水，變供冷為供熱，繼續維持室溫。與變風量系統相比，這種系統實現了室內溫度和濕度的分別控制。尤其實現了新風量隨人員數量同步增減。從而避免了變風量系統冬季人員增加，熱負荷降低，新風量也隨之降低的問題。與目前的風機盤管加新風方式比較，免去了凝水盤和凝水排除系統。徹底消除了實際工程中經常出現問題的這一隱患。同時由于不再存在潮濕表面，根除了滋生霉菌的溫床，可有效改善室內空氣品質。由于室內相對濕度可一直維持在60%以下，較高的室溫（26℃）就可以達到熱舒適要求。這就避免了由于相對濕度太高，只得把室溫降低（甚至到20℃），以維持舒適要求的問題。既降低了運行能耗，還減少了由于室內外溫差過大造成的熱沖擊對健康的危害。
3新風處理方式
溫濕度獨立控制空調系統中，需要新風處理機組提供干燥的室外新風，以滿足排濕、排CO2、排味和提供新鮮空氣的需求。前言已闡述了現有的低溫露點除濕的熱濕聯合處理方式所帶來的問題，如何采用其他的處理方式排除室內的余濕，如何處理出非露點的送風參數，如何實現對新風有效的濕度控制是新風處理機組所面臨的關鍵問題。
圖4轉輪除濕方式
采用轉輪除濕方式，是一種可能的解決途徑，參見圖4。用硅膠、分子篩等吸濕材料附著于輕質骨料制作的轉輪表面。待除濕的空氣通過轉輪的一部分表面，空氣中的部分水分被吸附于表面吸濕材料，實現除濕。吸了水的轉輪部分旋轉到另一側與加熱的再生空氣接觸，放出水分，使表面吸濕材料再生，再進行下一個循環。吸濕過程接近等焓過程，減濕加熱后的空氣可進一步通過高溫冷源（18℃）冷卻降溫，從而實現溫度與濕度的獨立控制。但轉輪除濕的運行能耗難以與冷凝除濕方式抗衡。從熱能利用效率看，圖4所示的轉輪除濕機除掉的潛熱量與耗熱量之比一般難以超過0.6，同時高溫冷源還要提供1.1~1.2倍于空氣除熱總量的冷量。這樣就無法與采用低溫熱源（約90℃）、COP可達0.7，冷卻溫度可達30℃的吸收制冷機相比。即使采用多級熱回收方式，熱能利用效率仍難以提高到與吸收制冷機抗衡。此外，還有轉輪的除濕空氣與再生空氣間的滲透問題，這似乎是很難解決的工藝問題。轉輪除濕機熱能利用效率低的實質是除濕與再生這兩個過程都是等焓過程而非等溫過程，轉輪表面與空氣間的濕度差和溫度差都很不均勻，造成很大的不可逆損失，這可能是由轉輪結構本身決定的很難克服的缺陷。
再一種除濕方式是空氣直接與具有吸濕的鹽溶液接觸（如溴化鋰溶液、氯化鋰溶液等），空氣中的水蒸氣被鹽溶液吸收，從而實現空氣的除濕，吸濕后的鹽溶液需要濃縮再生才能重新使用。因此，溶液式除濕與轉輪式除濕機理相同，僅由吸濕溶液代替了固體轉輪。由于可以改變溶液的濃度、溫度和氣液比，因此與轉輪相比，這一方式還可實現對空氣的加熱、加濕、降溫、除濕等各種處理過程。改善吸濕式空氣處理方式的關鍵就是變等焓過程為等溫過程，吸收或補充空氣與吸濕介質間傳質產生的相變潛熱，從而減少這一過程的不可逆損失。由于轉輪是運動部件，很難在轉輪內部接入能夠吸收熱量或提供熱量的換熱裝置，這種方法實現起來在工藝上有很大困難。采用溶液吸濕，可以使空氣溶液接觸表面同時作為換熱表面，在表面的另一側接入冷水或熱水，實現吸收或補充相變熱的目的，從而實現接近等溫的吸濕和再生過程；還可以采用帶有中間換熱器的溶液空氣熱濕交換單元，參見圖5。由溶液泵作為動力使溶液循環噴灑在塔板上與空氣進行濕交換，同時溶液的循環回路中還串聯一個中間換熱器，吸收濕交換過程中產生的熱量或冷量。通過控制調節中間換熱器另一側的水溫水量，就可使空氣在接近等溫狀態下減濕或加濕。溶液和水之間是交叉流，不可能實現真正的逆流，但如果單元內溶液的循環量足夠大，空氣通過這樣一個單元的濕度變化量又較小時，其不可逆損失可大大減少。
圖5熱濕交換單元模塊圖6自帶熱泵的溶液熱回收型新風機組
可以將圖5所示的多個單元模塊構建各種不同的空氣處理流程，圖6為熱泵驅動的溶液熱回收型新風機[1]，熱泵的制冷量用于降低除濕溶液的溫度從而提高其除濕性能，熱泵的排熱量用于溶液的濃縮再生。圖7給出了一種以熱源作為驅動能源的溶液除濕新風處理系統[2]，由再生器統一制備的濃溶液送入各個新風機組中，利用溶液的吸濕性能實現新風的處理處理過程。溶液的蓄能密度很大（高于冰蓄冷），從而降低了對于持續熱源的需求，除濕與再生可以分別運行。由于在除濕過程中，采用室內排風蒸發冷卻等冷卻手段，可以降低對溶液濃度的要求，因此可以采用低品位的熱能作為驅動能源，如城市熱網的熱水、熱泵冷凝器的排熱、熱電聯產系統的排熱等等。溶液具有殺菌、除塵作用，可以起到凈化空氣的作用。除了消除冷凝表面，避免霉菌滋生外，采用溶液式空氣處理方式還可以有效解決空氣中可吸入顆粒物的消除[3]。使用溶液式空氣處理方式，粉塵顆粒卻可以被有效地帶入溶液中。通過合理的設計溶液與空氣接觸的塔板形式，就可在獲得優良的傳熱傳質效果的同時獲得好的除塵效果。溶液中的灰塵可通過溶液過濾器捕捉收集，更換和清洗溶液過濾器遠比更換和清洗空氣過濾器容易。對于大顆粒粉塵，進入溶液式空氣處理器后會導致堵塞，因此應在入口安裝粗效過濾器進行捕捉收集。這一般比較容易并不易造成對空氣的二次污染。
a.溶液熱回收新風機b.再生器
圖7熱水再生的溶液除濕新風處理系統
4高溫冷源的制備
由于潛熱由單獨的新風處理系統承擔，因而在溫度控制（余熱去除）系統中，不再采用7ºC的冷水同時滿足降溫與除濕的要求，而是采用約18ºC的冷水即可滿足降溫要求。此溫度要求的冷水為很多天然冷源的使用提供了條件，如深井水、通過土壤源換熱器獲取冷水等，深井回灌與土壤源換熱器的冷水出水溫度與使用地的年平均溫度密切相關，我國很多地區可以直接利用該方式提供18ºC冷水。在某些干燥地區（如新疆等）通過直接蒸發或間接蒸發的方法獲取18ºC冷水。
即使采用機械制冷方式，由于要求的壓縮比很小，根據制冷卡諾循環可以得到，制冷機的理想COP將有大幅度提高。如果將蒸發溫度從常規冷水機組的2~3ºC提高到14~16ºC，當冷凝溫度恒為40ºC時，卡諾制冷機的COP將從7.2~7.5提高到11.0~12.0。對于現有的壓縮式制冷機、吸收式制冷機，怎樣改進其結構形式，使其在小壓縮比時能獲得較高的效率，則是對制冷機制造者提出的新課題。圖8是三菱重工（MHI）微型離心式高溫冷水機組[4]的工作原理，采用“雙級壓縮＋經濟器”的制冷循環形式和傳熱性能優異的高效傳熱管，優化設計離心式壓縮機葉輪和軸承，不僅突破了離心式冷水機組難以小型化的誤區，而且還具有非常高的性能系數COP。圖9示出了利用該微型離心式冷水機組制備高溫冷水時的性能計算值。從圖中可以看出：當冷凍水進、出水溫度為21/18ºC、冷卻水進、出水溫度為37/32ºC時，其COP=7.1，在部分負荷條件下或冷卻水溫度降低時，其性能則更為優越。
圖8微型離心式高溫冷水機組圖918ºC高溫冷水機組的性能曲線
5溫濕度獨立控制系統工程案例
采用溶液式空調系統去除潛熱負荷的溫濕度獨立控制空調系統安裝在北京某辦公樓[2]，如圖10(a)所示。該工程2003年3月開始施工，至10月工程竣工。建筑面積約2000m2，共5層，建筑高度18.6m。該示范工程的溫濕度獨立控制空調系統由溶液除濕/再生系統、電壓縮制冷機及城市熱網組成，參見圖10(b)。溶液系統處理新風，承擔新風負荷和室內潛熱負荷，夏季電壓縮制冷機制備的18ºC冷凍水承擔室內顯熱負荷，城市熱網的熱水夏季供給溶液系統用于溶液的濃縮再生，冬季供給室內采暖?？照{系統的全年運行測試結果表明：該系統可提供健康、舒適的室內環境；夏季，溶液系統的綜合能效比可達1.5，再生效率0.85；冬季，溶液式新風機的全熱回收效率約為50%。在現有的電價和熱價水平下，該溫、濕度獨立控制空調系統的運行費僅為常規電壓縮制冷空調系統的60~70%，具有很好的節能潛力與應用前景。同時，溶液式空調系統可采用低溫熱源驅動，為低品位熱源的利用提供了有效途徑，對降低空調電耗，改善城市能源供需結構，解決樓宇熱電聯產系統的負荷匹配問題都可起到重要作用。
a.建筑照片b.溫濕度獨立控制空調系統原理
圖10示范工程概況
在清華大學超低能耗示范建筑[5]中，采用熱電聯產廢熱驅動的溶液除濕系統處理新風承擔建筑的潛熱負荷，處理后的干燥新風通過置換通風方式與個性化送風方式送入室內；采用電動制冷機制備18ºC冷水去除建筑的顯熱負荷，冷水送入室內輻射板與干式風機盤管中。此外，這種系統還在上海建研院的節能示范樓[6]中試運行。新疆某辦公樓、南京某住宅小區的空調也是溫濕度控制的空調形式。更多的試點工程的不斷嘗試，將為我國的建筑環境控制探索出一條新的更完美的解決方式。
6結論
本文分析了現有熱濕聯合處理方式的空調系統存在的問題，繼而提出熱濕分開、獨立處理的空調運行策略：采用新風去除室內的余濕、承擔室內空氣質量的任務，采用高溫冷源去除室內的余熱。分析了溫濕度獨立控制空調方式對室內末端裝置、制備高溫冷源的要求與影響，并重點介紹了基于溶液除濕的新風處理機組，給出了溫濕度獨立控制系統的應用實踐工程。與目前普遍使用的風機盤管加新風方式或全空氣方式相比，基于溶液除濕方式的溫濕度獨立控制系統的特點可總結如下：
適應室內熱濕比的變化。溫濕度獨立控制系統分別控制房間的溫度和濕度，能夠滿足建筑熱濕比隨時間與使用情況的變化，全面控制室內環境。并根據室內人員數量調節新風量，因此可獲得更好的室內環境控制效果和空氣質量。
末端方式不同?？刹捎幂椛涫侥┒嘶蛘吒墒斤L機盤管吸收或提供顯熱，采用置換通風等方式送出干燥的新風去除顯熱，冬夏共用同樣的末端裝置。
不再需要低溫冷凍水。整個系統只需要18℃的冷水，這可通過多種低成本的和節能的方式提供，降低了運行能耗。
采用溶液除濕方式處理新風，可有效的控制室內濕度。溶液采用低溫熱量（60℃）驅動。使利用城市熱網夏季供應熱量驅動空調，也可使制冷用熱泵的熱端排熱得到應用。同時，濃溶液還可以高密度蓄存，從而使熱量的使用與空調的使用不必同時發生。這對降低空調電耗，改善城市能源供需結構，解決熱電聯產系統的負荷匹配問題都可起到重要作用。
采用溶液吸濕完成空氣除濕。無論在新風處理機還是風機盤管處，都不存在凝水，根除了霉菌，軍團菌等病菌的滋生條件，溶液本身具有殺菌除塵作用，增強了系統健康安全性。采用溶液與空氣直接接觸，由溶液捕捉空氣中的可吸入顆粒物，再通過溶液過濾器去除，避免了中效過濾器清洗，更換的一系列問題。
參考文獻
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