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主成分分析論文范文第1篇

論文關(guān)鍵詞：主成分分析法，水質(zhì)評價，扎龍濕地

 

濕地水環(huán)境系統(tǒng)是一個豐富完整的生態(tài)系統(tǒng)，是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生態(tài)環(huán)境之一。因此選擇適當(dāng)?shù)脑u價方法，對濕地水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評價與分析顯得尤為重要。濕地的水環(huán)境狀況受多種因素影響和控制，各參數(shù)之間相互影響、相互制約，故有必要對其進(jìn)行多種參數(shù)的綜合評價[1]。目前常用的水質(zhì)評價方法有簡單指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法等，但不能有效提取現(xiàn)實污染因子[2]。

主成分分析法（Principal component analysis）是將多個指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)，簡化了統(tǒng)計分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),它是在確保不損失原有信息的前提下，將多種影響水質(zhì)的指標(biāo)重新組合成一組新的、相互之間無關(guān)的、較少的綜合指標(biāo)，來反映指標(biāo)的信息環(huán)境保護(hù)論文環(huán)境保護(hù)論文，以達(dá)到降維、簡化數(shù)據(jù)和提高分析結(jié)果的可靠性的目的[3]。Wenning[4],Battegazzore[5],Voutsa[6]等早于1994年和1995年已經(jīng)將主成分分析方法廣泛應(yīng)用于流域水質(zhì)分析評價中；劉小楠[7],萬金保[8]等人分別利用主成分分析法對河流水質(zhì)進(jìn)行評價論文的格式期刊網(wǎng)。然而,在扎龍濕地水質(zhì)監(jiān)測評價方面，大多數(shù)研究限于湖庫富營養(yǎng)化及單一指標(biāo)的監(jiān)測和評價，大多采用某一指標(biāo)超標(biāo)率進(jìn)行報道，對扎龍水環(huán)境進(jìn)行綜合評價，除周林飛等采用灰色聚類法對其水環(huán)境質(zhì)量綜合評價，也未見其他報道。文中采用SPSS軟件，參照主成分分析建模的基本原則和步驟，探究扎龍濕地水環(huán)境惡化的主要污染成因和主要污染斷面，以期為扎龍濕地水環(huán)境治理提供有力的理論支持。

1 水質(zhì)評價中的主成分分析

主成分分析法是一種數(shù)學(xué)變換方法，它把給定的一組相關(guān)變量通過線性變換，轉(zhuǎn)化為一組不相關(guān)的變量（兩兩相關(guān)系數(shù)為0的隨機(jī)變量），在這種變換中通過保持變量的總方差不變，同時使新變量具有最大方差，稱為第一主成分；具有次大方差，稱為第二主成分。依次進(jìn)行，原來有M個變量就可以轉(zhuǎn)換出M個主成分，方差逐漸減小且與此前的主成分都不相關(guān)[9-10]。原始變量：X1， X2 ， X3 環(huán)境保護(hù)論文環(huán)境保護(hù)論文，X4，…，Xm； 主成份：Z1， Z2 ， Z3 ，Z4，…，Zn，則各因子與原始向量的關(guān)系可表達(dá)成[11]：

X1=B11Z1+B12Z2+B13Z3…B1nZn+e1

X2 =B21Z1+B22Z2+B23Z3…B2nZn+e2

X3 =B31Z1+B32Z2+B33Z3…B3nZn+e3

…

Xm=Bm1Z1+Bm2Z2+Bm3Z3…BmnZn +en

寫成矩陣形式：X=BZ+E

主成分分析法在水質(zhì)評價中主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是建立綜合評價指標(biāo)，評價各采樣點間的相對污染程度，并對各采樣點的污染程度進(jìn)行分級；二是評價各單項指標(biāo)在綜合指標(biāo)中所起的作用，指導(dǎo)刪除那些次要的指標(biāo)，確定造成污染的主要成分[7]。

假設(shè)有n個水體樣本，每個樣本共有m個監(jiān)測指標(biāo)，則可構(gòu)成n×m的數(shù)據(jù)矩陣（n＜m）：

具體分析步驟如下：

a)將各變量χnm標(biāo)準(zhǔn)化以消除量綱影響。

b)在標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣的基礎(chǔ)上計算原始指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣R。

c)求相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征根和特征向量,確定主成分。

d)確定主成分的個數(shù)。

e)確定綜合評價函數(shù)。

2 扎龍濕地水質(zhì)評價

2.1 樣本點及監(jiān)測指標(biāo)的確定

扎龍濕地位于松嫩平原烏裕爾河和雙陽河下游，黑龍江西部，地跨齊齊哈爾市、大慶市、富?？h、林甸縣、泰來縣，地標(biāo)為 E:123°51′-124°37′，N:46°48′-47°31′。該濕地面積2,100 km2環(huán)境保護(hù)論文環(huán)境保護(hù)論文，屬于中溫帶大陸性季風(fēng)性氣候，年均氣溫2℃-4.2℃,1月極端最低氣溫-43.3℃, 7月極端最高氣溫39.0℃,年均降水量402.7 mm。典型沼澤植被為蘆葦、苔草，其中蘆葦濕地面積占80-90%[12]論文的格式期刊網(wǎng)。扎龍濕地是我國最大的以鶴類等大型水禽為主體的珍稀鳥類國家級自然保護(hù)區(qū)，丹頂鶴最重要的集中繁殖棲息地。近年來，旅游開發(fā)及濕地周邊工業(yè)廢水和生活廢水的排放，天然降雨量與上游來水量減少等諸多原因?qū)е略埳鷳B(tài)系統(tǒng)遭到破壞，因此綜合系統(tǒng)評價扎龍濕地的水質(zhì)對丹頂鶴的繁衍保護(hù)，及創(chuàng)造人類良好的生活環(huán)境尤為重要。

依據(jù)地表水監(jiān)測采樣斷面布設(shè)原則，于扎龍濕地流域布設(shè)代表性水質(zhì)監(jiān)測8個斷面，選取Mn、Pb、Zn、Cu、SS、硫酸根、總磷、磷酸根、酚、TOC、總氮、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮共14項監(jiān)測指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測評價。監(jiān)測斷面信息如表1所示：

表1 監(jiān)測斷面信息

Tab.1 sampling information

 

序號

名稱

地標(biāo)

季節(jié)

Temp/(℃)

DO/(mg/l)

Ph

A

龍安橋

E:124°22.791′, N:47°21.752′

夏

20.2

12.39

7.63

B

東升水庫

E:124°29.826′, N:47°18.025′

夏

19.02

11.5

8.5

C

龍湖

E:124°12.750′, N:47°10.796′

夏

17.39

12.52

8.96

D

仙鶴湖

E:124°13.950′, N:47°11.727′

夏

19.05

7.88

8.36

E

克欽湖

E:124°18.793′, N:47°20.187′

夏

17.94

13.08

8.44

F

特勒橋

E:124°00.790′, N:47°00.202′

夏

20.06

13.21

8.54

G

林甸排污口

E:124°50.214′, N:47°10.487′

夏

20.69

6.96

8

H

翁海排干

E :124°13.813′, N:47°15.281′

夏

20.04

主成分分析論文范文第2篇

關(guān)鍵詞：建筑成本價格漲價居民住宅影響房地產(chǎn)價格

翻開記錄，鐵礦石價格2004年上漲18.6％，2005年暴漲71.5％，2006年上漲19％，2007年上漲9.5％。2008年鐵礦石價格已由國外鋼廠率先達(dá)成一致：國際鐵礦石基準(zhǔn)價格將在2007年基礎(chǔ)上上漲65%。毫無疑問，即使單以粉礦算，今年力拓79.88％的漲幅，也超過了以往任何一年。因此，近幾年，鋼鐵價格已經(jīng)逐步攀升。

國家發(fā)改委宣布，自2008年6月20日起將汽油、柴油價格每噸提高1000元，航空煤油價格每噸提高1500元；自2008年7月1日起，全國銷售電價每千瓦時平均提高2.5分錢。煤、電、油等能源價格上漲，導(dǎo)致鋼材、水泥、磚等建材進(jìn)一步上漲。

在建筑主材漲價的同時，人力成本也在上升，以山東濱州普通小工為例，四年之前日工資不過20元～30元，而現(xiàn)在已經(jīng)是60元～80元。

建筑成本不斷攀升對居民住宅價格有何影響呢？筆者認(rèn)為，由于城鄉(xiāng)住宅價格的構(gòu)成不同，對于城、鄉(xiāng)不同區(qū)域居民，影響程度也是不同的。以下分別是對農(nóng)用住宅和城市居民住宅的影響分析。

一、農(nóng)村居民住宅分析

1.土地方面、各種稅金、利潤方面的影響

農(nóng)村建房所使用的土地成為宅基地。宅基地使用權(quán)是經(jīng)依法審批由農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織分配給其成員用于建造住宅的沒有使用期限限制的集體土地使用權(quán)。宅基地使用權(quán)人對宅基地享有占有權(quán)、使用權(quán)、收益權(quán)和有限制的處分權(quán)，即權(quán)利人有權(quán)自主利用該土地建造住房及其附屬設(shè)施以及將房屋連同宅基地一同轉(zhuǎn)讓（應(yīng)當(dāng)將房屋及宅基地使用權(quán)轉(zhuǎn)讓給本集體經(jīng)濟(jì)組織內(nèi)符合建房申請宅基地條件的成員）、出租。但是，農(nóng)村村民一戶只能擁有一處宅基地，其面積不得超過省、自治區(qū)、直轄市規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

因為宅基地使用權(quán)的取得具有無償性、福利性。所以農(nóng)民不用擔(dān)心土地價格、各種稅金等的影響。當(dāng)然對于農(nóng)民的自建房來說，不會有利潤方面的影響。

2.建筑成本的影響

農(nóng)村建房的建筑成本，其主要由建材費和人工費（承包費）構(gòu)成。建筑材料近幾年一路攀升，人工費也是漲了好幾倍。

現(xiàn)以山東省濱州地區(qū)博興縣大楊村為例來說明近五年房屋建筑成本的漲幅。該村近些年村民建房是這種四合院的樣子，如圖所示：

農(nóng)村建房的一般程序是，村民首先向村民委員會申請宅基地（地塊必須符合村里的建設(shè)規(guī)劃要求），經(jīng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府批準(zhǔn)后取得宅基地；然后村民將房屋建筑施工工程交給鄉(xiāng)村小承包商，承包商總攬整個工程的建設(shè)，由承包商雇傭?qū)I(yè)工匠（瓦匠、木匠等）和小工來具體施工；業(yè)主負(fù)責(zé)購進(jìn)物料和施工監(jiān)督。總建筑成本（工程承包費和建筑材料費）如下表所示，從2003至今已經(jīng)翻了兩番總額已經(jīng)超過了10萬元。

農(nóng)村建房費用表

3.結(jié)論

雖然農(nóng)村居民住宅成本不包括土地價格以及各種稅金等費用，但是總建筑成本自2003年至今也已經(jīng)翻了兩番，相對于農(nóng)民普遍較低的收入，十萬元已經(jīng)是個天文數(shù)字，不少農(nóng)民抱怨“蓋房子是越攢錢越蓋不起”。當(dāng)前建筑材料價格上漲和人工費的上漲導(dǎo)致的建筑成本上漲，對農(nóng)民自住房的建設(shè)影響是很大的。

二、城市居民住宅分析

1.房價與地價關(guān)系研究

就商品房而言，影響房地產(chǎn)最大的因素主要是土地價格，其次才是水泥、鋼材。住房價格是由開發(fā)商的成本和利潤兩部分組成的，也是一種產(chǎn)權(quán)價格。但住房價格除了取決于需求方面還存在一個供給價格問題。因為房地產(chǎn)的供給不同于單純的土地供給，它是一個生產(chǎn)過程，因此必須通過銷售價格補(bǔ)償生產(chǎn)過程中的各種支出來獲得合理利潤，才能維持再生產(chǎn)過程，因此房價作為一種供給價格不僅是買方愿意購買的價格，更是賣方愿意出售的價格。在市場機(jī)制中，人們對房屋的需求(包括真實需求和投機(jī)需求)決定了房價的高低，而房價的高低決定了地價的高低。在“價高者得”的拍賣機(jī)制下形成的地價是由當(dāng)前房價及開發(fā)商對未來房價的預(yù)期決定的。房價預(yù)期上漲時，地價也必然上漲，反之，地價必然下降。地價是房價的重要構(gòu)成部分，對房價的形成有一定影響，但這種影響不是決定性的。決定房價的因素是市場需求而不是成本。

2.建筑成本的影響

城市居民住宅和農(nóng)村居民住宅一樣，建筑成本會隨著建筑材料價格、人工費、能源價格等的上漲而上漲。

3.供求關(guān)系的影響

歷史的進(jìn)程證明，市場經(jīng)濟(jì)的看不見的手恰恰就是用價格機(jī)制來調(diào)節(jié)供求之間的平衡的。供不應(yīng)求則價格上升、利潤空間加大、吸引更多投資來增加供給、平衡需求；價格穩(wěn)定之后，投資再增加則價格下降、利潤空間縮小，則投資轉(zhuǎn)移、供給下降。此起彼伏的達(dá)到調(diào)節(jié)作用。

著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家樊綱在2008年3月25日“新浪樂居創(chuàng)新峰會”上做出下述表示：房地產(chǎn)市場前兩年因為各種其他的原因，經(jīng)歷了一些過快的增長，中國房地產(chǎn)仍然是一個大有潛力的、大有發(fā)展前途的市場。從中國的城市化進(jìn)程來看還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，中國的農(nóng)民進(jìn)城的過程還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，中國的城市化剛剛走完了一半不到的道路，城市發(fā)展本身還有巨大的空間，這樣的進(jìn)程是決定中國的房地產(chǎn)市場。中國人居住條件的改善將是今后幾十年、上百年中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要市場，也將是中國重要的經(jīng)濟(jì)增長點。

在很長的一段時間，供求關(guān)系仍然左右著中國城市的房地產(chǎn)市場。在中小城市，剛性需求不是很大，房價不是很高；而在大城市，房地產(chǎn)的價格受流動性過剩、剛性需求大等影響，房價已經(jīng)非常高了。

4.市場炒作的影響

房地產(chǎn)市場和股票市場是一樣的，是一個資產(chǎn)市場，就是恐懼和貪婪把人們帶到這個市場。由于恐懼和貪婪，這個市場漲的時候總是會漲過頭的，跌的時候也會跌過頭的，它符合一個追漲殺跌的特點。

像北京、上海、廣州、深圳等這些大城市，房地產(chǎn)價格受炒作的影響很大，當(dāng)前房價波動的表現(xiàn)，已經(jīng)很難用成本理論、房價收入比理論和房價房租比理論來解釋。2007年，房價年年漲，月月漲，就差天天漲了，有人把房價定義為海鮮價，海鮮一天一個價，叫時價，不定價。就消費者的角度，很顯然對購買房地產(chǎn)的事情已經(jīng)從過去的“為與不為”，進(jìn)入到“能與不能”。也就是說，這個杯子10塊錢我覺得太貴了，我不愿意買；但是現(xiàn)在這個杯子變成了一千萬了，不是我不愿意買，是我買不起。它已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了絕大多數(shù)居民的承受能力，房價收入比大幅度增大，房地產(chǎn)市場出現(xiàn)了泡沫。

對于中小城市，流動性較小，需求也不是很旺盛，炒作的成分不大。當(dāng)房子僅體現(xiàn)其居住功能時，價格和價值就不會相差太大。

5.結(jié)論

影響房價的因素是多方面的，目前受房價影響最大的群體是普通工薪階層，而他們最關(guān)注普通住宅其土地成本遠(yuǎn)高于建筑材料成本。建筑材料、土地以及周邊發(fā)展環(huán)境和市場購買力等共同決定了房價，也就是說在房價成本因素里面建材漲價、人工費提高將會導(dǎo)致的建筑成本上升不會對市場上的商品房價格造成太大的影響。

三、結(jié)束語

建筑成本的上漲對農(nóng)村居民住宅的影響是很大的，而對城市，特別是大中城市的房價有影響，但是不能起主導(dǎo)作用。當(dāng)然城市的房價已經(jīng)是非常之高了，但不是由于建筑成本的影響，而是土地價格、供求關(guān)系、炒作等因素綜合影響的結(jié)果。

參考文獻(xiàn):

[1]宅基地使用權(quán):《中華人民共和國物權(quán)法》.2007年10月1日起施行

主成分分析論文范文第3篇

1問題的提出

隨著人類社會文明的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及人居環(huán)境城市化的加速,人們對建筑空間尺度的認(rèn)識也在不斷深化和明晰。但到目前為止,還沒有一種準(zhǔn)確而全面的關(guān)于建筑空間尺度概念的描述,普遍存在著對尺度概念的某些模糊認(rèn)識。所以,有必要對建筑空間尺度概念進(jìn)行全面深入的研究并予以拓廣。

2對現(xiàn)有尺度概念的分析

維特魯威在其《建筑十書》中,曾以很多篇幅具體論述比例問題,但對于尺度本身的性質(zhì)卻很少提及。托伯特•哈姆林在其編著的《20世紀(jì)建筑的功能與形式》的第二卷《構(gòu)圖原理》中,把尺度問題單獨提出來加以研究。該書把比例和尺度作為兩個并列題目,且尺度列于比例之后。也許是由于哈姆林建筑理論的權(quán)威性,自此以后,幾部有影響的建筑理論著作中關(guān)于尺度與比例的論述都維持了這一順序。實際上,比例和尺度不是兩個不同性質(zhì)的并列概念,比例應(yīng)是尺度范圍內(nèi)的從屬概念,將尺度置于比例之下,屬于主從關(guān)系顛倒,它在一定程度上起了誤導(dǎo)作用,影響了人們對尺度概念的正確認(rèn)識。沈福煦在《美學(xué)》一書中,認(rèn)為尺度是“在建筑設(shè)計中以人高為衡量建筑物或構(gòu)筑物大小規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn),亦指建筑物或構(gòu)筑物本身各構(gòu)件間大小相比的合理性?！边@個概念亦較模糊,容易使人們對尺度概念產(chǎn)生誤解。清華大學(xué)田學(xué)哲主編的《建筑初步》教材中,“尺度主要是指建筑與人體之間的大小關(guān)系和建筑各部分之間的大小關(guān)系,而形成的一種大小感?！薄敖ㄖ杏幸恍?gòu)件是人經(jīng)常接觸或使用的,人們熟悉它們的大小,如門扇一般高為2~2.5m,窗臺或欄桿一般高為90cm等等。這些構(gòu)件就象懸掛在建筑物上的尺子一樣,人們會習(xí)慣地通過它們來衡量建筑物的大小?！鼻耙欢卧捠菍Τ叨雀拍畹亩x,后一段話是對尺度概念的解釋,通俗易懂。這種以常規(guī)部件為基準(zhǔn)使建筑獲得尺度感的方法,一直作為現(xiàn)在建筑理論中關(guān)于建筑尺度的基本內(nèi)容?？梢哉f,這是基于視覺的形式尺度或形象尺度。國際建筑師協(xié)會第20次大會制定的《北京》提出了廣義建筑學(xué)的概念。堅持以人為本的原則,從整個人居環(huán)境來研究建筑空間的尺度問題,就會感到《建筑初步》中的定義雖然簡明、準(zhǔn)確,但有待拓廣。在拓廣建筑空間尺度概念的時候,應(yīng)力求簡明、準(zhǔn)確、全面。

3廣義建筑空間尺度的概念

人居環(huán)境的不同空間范圍包括地球、大城市、小城鎮(zhèn)、廣場公園、居住小區(qū)、景觀、單體建筑、室內(nèi)、家具等。人們在建筑環(huán)境中的生存活動對建筑的體驗,并不是簡單生理需要的舒適感和視覺美感,而是整個身心體驗的感受,故有環(huán)境心理學(xué)和心理空間的概念,這表明存在著心理空間尺度。例如,我們初次到某一校園參觀,比起后來在該校園生活了較長時間來說,前者感到該校園要大得多。又如,我們到一個從未去過的地點去,去的時候比回的時候感覺到路程要長。所以,廣義建筑空間尺度的概念應(yīng)是:在人居環(huán)境的不同空間范圍內(nèi),人們在其中生存活動,并用身心來體驗建筑整體環(huán)境空間所得到的生理和心理上對該空間大小的綜合感覺。這需從以下幾方面來認(rèn)識。

3.1尺度的字義所謂“尺度”,按中國漢字組詞方法來顧名思義:“尺”是尺寸的尺,是衡量線面體空間大小的基本標(biāo)準(zhǔn)單位,是絕對大小的量;“度”是度量,是用尺來量取線面體空間的行為過程,是動詞;“度”又是程度,包含著等級差別的意義,它是量與量之間的關(guān)系的比較而產(chǎn)生的相對大小的量,這與比例概念相近;俗話說,“凡事都要有個度”,這個“度”是無過之無不及,不偏不倚,恰到好處,這是中國傳統(tǒng)為人處世的原則,卻也表達(dá)了一種審美觀。中國古代建筑理論中的“千尺為勢,百尺為形”,就表達(dá)了一種尺度概念。所以,建筑學(xué)領(lǐng)域中的“尺度”,其概念雖與真實大小的尺寸有關(guān),但本質(zhì)上是表達(dá)人們對建筑空間比例的大小關(guān)系的一種綜合感覺。

3.2尺寸是絕對的不變量,尺度是相對的可變量經(jīng)過設(shè)計建造構(gòu)筑的人居環(huán)境空間都屬于建筑的范疇。由于高科技的航天、通訊和交通設(shè)施的迅猛發(fā)展,地球給人的感覺已變得越來越小,故有地球村的說法。宇航空間站上的宇航員看地球,就是一個“小小寰球”,飄浮在黑暗一片的宇宙中,是貨真價實的“彈丸”之地。這表明地球的尺度已變得越來越小。再如,雖然大城市中的高層建筑和立體交通與通訊系統(tǒng)使城市面積擴(kuò)大了好幾倍,但城市給人的感覺反而小了,即城市的尺度變小了?，F(xiàn)代人來看中世紀(jì)的一些城市,也會感覺馬車時代的交通廣場尺度相當(dāng)小。實際上,中世紀(jì)時期的人會感覺到這個廣場的尺度夠大。所以,尺寸是絕對的不變量,尺度是相對的可變量,是隨人類活動范圍和人的移動速度而變的量。

3.3比例是不變量,尺度是人感覺的量,是可變量比例是對象自身內(nèi)部的絕對尺寸關(guān)系,它不受周圍對象的影響。尺度是人們體驗對象之間相對關(guān)系的感覺,它直接受人的生理和心理的影響。尺度在衡量建筑的美感上也和比例一樣,是為了建立和諧的秩序關(guān)系。即比例要達(dá)成建筑物本身的和諧關(guān)系,而尺度要達(dá)成建筑物與周圍環(huán)境之間的和諧關(guān)系,以寫作論文及建筑物與人的融洽關(guān)系。一般設(shè)計手冊上稱的“人體的尺度”,嚴(yán)格來說,應(yīng)該是“人體的比例”。之所以對尺度和比例概念產(chǎn)生這樣的模糊認(rèn)識,原因可能是對《建筑初步》中尺度概念的片面理解,只抓住了“建筑與人體之間的大小關(guān)系和建筑各部分之間的大小關(guān)系”,忽略了這種關(guān)系“而形成的一種大小感”。超級秘書網(wǎng)

3.4比例是影響尺度感的重要因素之一以人的行為習(xí)慣和舒適性為標(biāo)準(zhǔn)來看比例,則建筑的整體、局部、細(xì)部間的相互比例關(guān)系能對尺度感產(chǎn)生影響。而且,建筑實體與空間虛空的這一對虛實的量的比例關(guān)系也影響尺度感。例如,在城市的一個區(qū)域中,當(dāng)幾幢體量很大的建筑處于相互之間距離很大的環(huán)境中,它們的尺度感并不很大。

3.5視覺的尺度感仍然是決定尺度大小的主要因素以往對尺度感的研究,很大部分都屬于視覺尺度感。另外還有聽覺、嗅覺、觸覺等尺度感的存在。但視覺尺度感仍然是決定尺度大小的主要因素。

4結(jié)語

隨著人們對建筑空間尺度認(rèn)識的不斷深入和明晰,全面深入地研究和拓廣建筑空間尺度的概念和應(yīng)用,必將對人居環(huán)境的廣義建筑學(xué)的設(shè)計理論和實踐具有重要的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn):

[1]田學(xué)哲.建筑初步[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999(第2版).

主成分分析論文范文第4篇

0前言

建筑工程項目施工工程技術(shù)管理是建筑行業(yè)經(jīng)常遇到的一個不易解決好的問題。加強(qiáng)工程技術(shù)管理,是現(xiàn)階段提高工程質(zhì)量管理水平的必然要求,是創(chuàng)新管理模式。提高管理效率的重要措施,是堅持以人為本、全面協(xié)調(diào)發(fā)展的具體體現(xiàn)。這對于提高企業(yè)的市場競爭能力,是具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1施工技術(shù)管理的意義

技術(shù)管理工作的主要任務(wù),是運用管理的職能與科學(xué)的方法,去促進(jìn)技術(shù)工作的開展,在施工中嚴(yán)格按照國家的技術(shù)政策、法規(guī)和上級主管部門有關(guān)技術(shù)工作的指標(biāo)與決定。科學(xué)地組織各項技術(shù)工作,建立良好的技術(shù)秩序保證整個生產(chǎn)過程符合技術(shù)規(guī)范、規(guī)程,符合技術(shù)規(guī)律的要求,以達(dá)到高質(zhì)量地全面完成施工任務(wù)的目的,從而使技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量與進(jìn)度、生產(chǎn)與技術(shù)達(dá)到辨證的統(tǒng)一。它有利于結(jié)合工程特點和實際施工條件。選用先進(jìn)合理適用的技術(shù)工種和施工方法,將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,從根本上保證工程施工質(zhì)量;有利于用新技術(shù),新工藝方法對技術(shù)管理和作業(yè)人員的教育培養(yǎng),不斷提高技術(shù)管理素質(zhì)和技術(shù)能力,有利于施工方案的優(yōu)化和施工資源的合理配置,提高施工效率,加快速度,縮短工期。降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,有利于結(jié)合工程實際開展技術(shù)改革和技術(shù)研究,不斷總結(jié)經(jīng)驗,創(chuàng)造新的施工方法。

2加強(qiáng)建筑工程項目施工技術(shù)管理的策略

211施工準(zhǔn)備階段的施工技術(shù)管理

21111完善貫徹技術(shù)管理工作標(biāo)準(zhǔn)制度工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是建筑工程質(zhì)量和安全的最基本保障,是工程建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)法規(guī),必須認(rèn)真執(zhí)行。要加強(qiáng)對強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn),增強(qiáng)掌握標(biāo)準(zhǔn)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的能力。對違反強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的行為。發(fā)現(xiàn)一起,糾正一起,處理一起。對相關(guān)的責(zé)任單位和責(zé)任人,必須按規(guī)定嚴(yán)厲查處。技術(shù)管理制度的主要內(nèi)容有:①施工圖的熟悉、閱讀和會審制度;②編制施工組織設(shè)計與施工場地總平面圖;③施工圖技術(shù)交底制度;④施工質(zhì)量管理制度;⑤隱蔽工程的檢查和驗收制度;⑥工程質(zhì)量檢驗與評定制度;⑦工程結(jié)構(gòu)檢查、驗收與竣工驗收制度。

21112做好施工圖紙會審理解設(shè)計意圖和施工項目關(guān)鍵部位的質(zhì)量是技術(shù)管理的關(guān)鍵。在工程項目中標(biāo)后,我們要認(rèn)真做好施工準(zhǔn)備,特別是與建設(shè)單位委托的監(jiān)理單位、設(shè)計單位,三方組成的施工圖紙會審。了解設(shè)計單位對施工項目的設(shè)計意圖,對施工的要求。施工單位提出圖紙設(shè)計中存在的問題及改變的要求,通過協(xié)商,在滿足建筑產(chǎn)品使用功能和保證工程實體質(zhì)量的前提條件下,解決存在的問題。一定要通過熟悉施工圖紙,了解施工項目地質(zhì)勘查資料、設(shè)計圖紙說明是否齊全;總平面與施工圖幾何尺寸、平面位置、標(biāo)高是否一致;建筑結(jié)構(gòu)與各專業(yè)圖紙本身是否有差錯及矛盾;結(jié)構(gòu)圖與建筑圖的平面尺寸及標(biāo)高是否相一致、是否表示清楚、預(yù)埋件是否表示清楚;工藝管道、電氣管道線是否合理。

21113明確責(zé)任作為建筑工程項目的施工技術(shù)負(fù)責(zé)人。應(yīng)該對整個項目的施工質(zhì)量負(fù)有全面的責(zé)任。自身的職責(zé)是能夠?qū)ΜF(xiàn)場出現(xiàn)的各種技術(shù)問題進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的解決,是在充分理解業(yè)主及設(shè)計意圖的基礎(chǔ)上,把設(shè)計圖紙準(zhǔn)確地實施于現(xiàn)場。同時進(jìn)行測量計算數(shù)據(jù)的復(fù)核、參與各工序施工質(zhì)量的控制,參與進(jìn)場材料、半成品的質(zhì)量控制等等。也就是說,凡是可能影響工程施工進(jìn)展的技術(shù)問題和工程成品質(zhì)量的各個施工環(huán)節(jié)都屬于技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)解決和參與控制、管理的范圍。

212施工階段的施工技術(shù)管理

21211及時進(jìn)行技術(shù)交底技術(shù)交底是一項不容忽視的重要工作。對保證工程施工進(jìn)度和工程質(zhì)量至關(guān)重要。整個工程施工,各分部分項工程,均需進(jìn)行及時準(zhǔn)確的技術(shù)交底。特殊和隱蔽工程,更應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)交底工作,應(yīng)強(qiáng)調(diào)易發(fā)生質(zhì)量事故的部位和成品保護(hù)以及建筑材料方面的要求、基礎(chǔ)施工技術(shù)要求;采用的新結(jié)構(gòu),新工藝提出的技術(shù)要求等。施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人向下級技術(shù)負(fù)責(zé)人技術(shù)交底,施工項目技術(shù)負(fù)責(zé)人對工長、班組長技術(shù)交底,工長、班組長向工段、班組進(jìn)行技術(shù)交底。通過層層技術(shù)交底,使技術(shù)人員、施工人員對工程的設(shè)計意圖和要求,質(zhì)量控制點,施工過程做到心中有數(shù)。只有這樣才能使工程項目按合同質(zhì)量要求、工期要求交竣工,為用戶提供滿意的建筑產(chǎn)品。21212關(guān)于工程質(zhì)量的管理工程質(zhì)量目標(biāo)的控制管理是以工程合同文件的質(zhì)量條款為準(zhǔn)則的。工程質(zhì)量主要表現(xiàn)在材質(zhì)、施工工藝及維護(hù)保養(yǎng)等多方面。在對重要單元工程或采用新工藝、新技術(shù)設(shè)計的單元工程施工時,應(yīng)成立攻關(guān)小組,及時解決施工中的技術(shù)難題,保證工程質(zhì)量。原材料、成品材料及半成品材料進(jìn)場應(yīng)嚴(yán)格實行質(zhì)量控制。施工中因管理失誤造成的工程質(zhì)量問題,不論其問題嚴(yán)重與否,都應(yīng)認(rèn)真對待,制定好處理方案。超級秘書網(wǎng)

21213關(guān)于工程進(jìn)度與成本的管理技術(shù)管理必須按照規(guī)定的進(jìn)度目標(biāo),全面執(zhí)行施工進(jìn)度計劃。針對某些工作的實際進(jìn)度,及時調(diào)整好后續(xù)工作的進(jìn)度計劃安排;隨時注意單元工程形象進(jìn)度以及施工能力、設(shè)備、材料供應(yīng)情況。對有分包的工程項目,應(yīng)注意協(xié)調(diào)雙方有工序銜接關(guān)系的工作面的施工,不能影響整體工期目標(biāo)。同時工程項目要在質(zhì)量上符合規(guī)范要求、工期上達(dá)到合同文件要求的前提下,采取有效措施,降低工程成本。

213竣工階段的施工技術(shù)管理

21311合理檢驗與評定就是指借助于某種手段和方法,測定施工完成的分項工程、分部工程和單位工程的質(zhì)量特征和特性。然后把測得的結(jié)果及規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,對產(chǎn)品做出合格、不合格的判斷。凡是合乎標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件的稱為建筑,檢查以后予以通過;凡是不合乎標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的,檢查后予以加固或補(bǔ)強(qiáng);合乎優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)的,評為優(yōu)良品。因此質(zhì)量檢查包括四項具體工作。第一度量,即借助于計算手段進(jìn)行測量與測試;第二比較,即把度量結(jié)構(gòu)與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較;第三判斷,即根據(jù)對比的結(jié)果,判斷產(chǎn)品是否符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);第四處理,即決定被檢查的工程是否可以驗收,下一步工作是否可以進(jìn)行,是否要采取補(bǔ)救措施。21312健全評比制度評比制度要做到持之以恒,不流于形式,要堅持揚(yáng)優(yōu)抑劣。賞罰分明,以達(dá)到鼓勵先進(jìn)的效果。對于復(fù)雜的分項工程,施工完成后,組織人員進(jìn)行總結(jié)、分析,討論施工時遇到的問題、解決措施和取得的效果,并做出評價,尋找出其規(guī)律,做到舉一反三,為日后的工作積累經(jīng)驗,提供信息、數(shù)據(jù)和資料。

主成分分析論文范文第5篇

本文分析了建筑熱過程的隨機(jī)特性的背景，提出一種研究室外隨機(jī)氣象條件和室內(nèi)隨機(jī)自由得熱共同作用下的建筑熱過程的隨機(jī)分析的方法，并給出該方法在暖通空調(diào)中的幾個應(yīng)用領(lǐng)域，以及對該方法的理論和實測的驗證過程。

關(guān)鍵詞：建筑熱過程隨機(jī)分析供暖空調(diào)

1.背景

建筑熱過程是研究建筑環(huán)境特性、分析評價節(jié)能建筑、設(shè)計建筑環(huán)境的控制系統(tǒng)（供熱、通風(fēng)、空調(diào)）的基礎(chǔ)。建筑熱過程是由于室外氣象條件和室內(nèi)各種熱源（人、照明及設(shè)備）作用在建筑物上而造成的建筑室內(nèi)環(huán)境的溫濕度變化。因此它取決于室外氣象狀況、室內(nèi)熱源狀況及建筑物結(jié)構(gòu)的熱性能參數(shù)。然而，由于室外氣象參數(shù)與室內(nèi)的各種熱源均不是確定的過程，而是具有很大的不確定成分的隨機(jī)過程，因此，這些隨機(jī)因素作用于建筑物，使建筑內(nèi)的熱環(huán)境變化過程（理論變化過程）亦成為一隨機(jī)過程。

長期以來，建筑熱過程基本上都是按照確定性過程來研究，即在確定的氣象參數(shù)和室內(nèi)熱源發(fā)熱量的條件下，做建筑熱過程的計算，設(shè)計熱環(huán)境控制系統(tǒng)，分析建筑物能耗情況。這樣，如何選取計算用氣象參數(shù)和室內(nèi)熱源發(fā)熱量，便出現(xiàn)很多問題。

在供熱系統(tǒng)設(shè)計計算中，根據(jù)室外氣象參數(shù)的概率分布，統(tǒng)計出在一定的不保證率下的室外最不利條件作為計算依據(jù)，來進(jìn)行供暖負(fù)荷計算。但不同的建筑物結(jié)構(gòu)對室外氣象條件的變化具有不同響應(yīng)（不同窗墻比，不同內(nèi)外墻面積，輕、中、重結(jié)構(gòu)等），再者外溫的不保證率并非室內(nèi)溫度的不保證率，于是導(dǎo)致一些建筑計算負(fù)荷偏大，設(shè)備選擇過多，造成系統(tǒng)初投資和運行費的浪費。因此，應(yīng)該追求的是要使室內(nèi)溫度在一定水平的不保證率下，供暖負(fù)荷應(yīng)為多少？

在建筑物熱性能評價中，按照當(dāng)?shù)氐哪骋惶讟?biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)（參考年TRY、典型年TMY、標(biāo)準(zhǔn)年SY等）進(jìn)行分析。但實際上每一年的氣象過程均會與此標(biāo)準(zhǔn)過程不同，而不同的氣象過程將會使不同的建筑出現(xiàn)不同的熱響應(yīng)。例如：冬季日照時數(shù)多時窗墻比大可以減少供熱負(fù)荷，而日照時數(shù)少時窗墻比大又會增加供熱負(fù)荷。一個地區(qū)的日照時數(shù)每年不同，根據(jù)一組確定的數(shù)據(jù)得到的該地區(qū)最佳的窗墻比如何能適合于該地區(qū)實際上變化多端的氣象環(huán)境呢？由于在隨機(jī)的外界氣象條件下，室內(nèi)溫度或供暖負(fù)荷亦為隨機(jī)過程，因此，評價建筑物是否節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為室內(nèi)溫度低于某一給定值的時間的概率最?。ú还┡瘯r）或冬季累計供熱量高于某一給定值的概率最?。ü┡瘯r）。

在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備選擇、空調(diào)系統(tǒng)模擬分析等設(shè)計和研究工作中，亦存在這些問題。目前國內(nèi)外空調(diào)設(shè)計都廣泛存在比較大的設(shè)備富裕量。有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)或國外設(shè)計的北京、廣州等地的一些飯店和賓館的空調(diào)系統(tǒng)選用的制冷機(jī)，在一般季節(jié)只運行不到裝機(jī)容量的一半，最熱季節(jié)也不到三分之二，有三分之一的制冷機(jī)幾乎不需要用到[1]?？照{(diào)設(shè)計過程中往往對每個不確定環(huán)節(jié)乘以一個大于1的安全系數(shù)，如此層層加碼設(shè)計出的系統(tǒng)不可避免會造成設(shè)備容量選擇偏大。由于各種不確定因素的作用，實際空調(diào)系統(tǒng)的運行狀態(tài)是隨機(jī)變化的，因此應(yīng)根據(jù)空調(diào)負(fù)荷這一隨機(jī)變量的概率分布來選擇空調(diào)設(shè)備，也就是在不同概率信度下確定不同的設(shè)備容量，而概率信度的確定則與建筑物的使用功能和業(yè)主的經(jīng)濟(jì)觀念密切相關(guān)，體現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中功能與投資的辯證關(guān)系。盡管目前國內(nèi)外在建筑能耗分析領(lǐng)域不斷開發(fā)和研究出細(xì)致、準(zhǔn)確和更完善的新方法，然而不解決這個隨機(jī)性的問題，使用再準(zhǔn)確的方法也不能全面地反映出室外氣象條件和室內(nèi)熱源的隨機(jī)性，也無法得出真正反映實際建筑物熱過程狀況的結(jié)果。

由以上分析可見，在建筑熱過程的分析與研究中，真正追求的不應(yīng)該是在一定條件下的建筑物室內(nèi)溫度變化或需要的冷、熱量，而是在一定條件下建筑物室內(nèi)溫度變化的概率分布及所需冷熱量的概率分布（由于建筑物的熱慣性，此概率分布往往不同于室外氣象參數(shù)的概率分布），將能比較完善地解決上述一些問題，得出符合實際的結(jié)論。

2.研究的基本問題和方法

計算上述概率分布的方法之一就是直接用當(dāng)?shù)貙崪y的50年或100年的氣象數(shù)據(jù)，再通過現(xiàn)行的各種建筑物能耗分析程序進(jìn)行模擬計算，得到這個建筑物50年或100年內(nèi)的室內(nèi)溫度或所需冷熱量的變化情況，然后再通過統(tǒng)計得到其概率分布。這種方法從理論上講可以妥善解決上述問題，但計算量非常大，同時也很難使每個實際工作者都掌握50年或100年的氣象數(shù)據(jù)，這就使它很難被真正用來解決任何實際問題。

再一條途徑就是直接的隨機(jī)的分析方法。建筑熱過程的求解實際是求解一組微分方程組，而外界氣象條件及室內(nèi)熱擾動就是此微分方程組的邊界輸入?yún)?shù)。如果這些邊界輸入?yún)?shù)均為隨機(jī)過程，則此方程組成為隨機(jī)微分方程組。直接求解這組微分方程組，找出作為解的隨機(jī)過程的各種統(tǒng)計參數(shù)，即可以得到上述這種概率分布，從而有可能發(fā)展成一種較為簡單的方法，直接用來解決上述這些實際問題。

國內(nèi)外學(xué)者從80年代初就開始探討隨機(jī)分析的方法。1981年泰國學(xué)者Tanthapanichakoon等人采用MonteCarlo法研究太陽房的隨機(jī)特性[8]，他們考慮到熱平衡方程方程組邊界條件和方程系數(shù)的隨機(jī)性共，引進(jìn)32個正態(tài)分布的隨機(jī)變量，規(guī)定它們的期望值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和最大最小允許值，再用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生這32個隨機(jī)變量的樣本，然后求解太陽房的熱平衡方程組，得到逐時室溫和輔助熱源功率。如此進(jìn)行多次隨機(jī)模擬，最后統(tǒng)計出室溫和輔助熱源功率的期望值和方差。這種方法效率極低，而且無法考慮隨機(jī)因素在時間上的自相關(guān)和互相關(guān)關(guān)系。1985年加拿大學(xué)者Haghighat等人研究房間在室外氣象等隨機(jī)因素作用下的室溫隨機(jī)過程[9]，他們同樣把隨機(jī)因素當(dāng)成相互獨立的變量，然后用It?隨機(jī)積分方法求解房間的熱平衡方程組，得到室溫的期望值和二、三個階矩。這種方法雖然提高了效率，但也無法考慮各種隨機(jī)因素之間的相關(guān)性。1987年瑞士學(xué)者Sxartezzni等人采用有限MarkovChain方法研究被動式太陽房的能耗和熱舒適性[10]，他們把外溫和太陽輻射離散成Markov狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，然后用顯式差分求解狀態(tài)空間法描述的房間的熱平衡方程組，得到由各狀態(tài)點溫度的狀態(tài)組成的轉(zhuǎn)移矩陣，進(jìn)一步求得室溫或熱舒適指標(biāo)PMV處于某個狀態(tài)的概率。這種方法也存在同樣的不足。1990年日本學(xué)者Hokoi等人采用優(yōu)化控制理論研究間歇空調(diào)熱負(fù)荷的隨機(jī)特性[11]，他們建立了室外氣象參數(shù)的ARMA模型，然后把氣象模型代入狀態(tài)空間描述的房間的熱平衡方程組，再采用龍格庫塔法（積分時間步長為0.01小時）求解得到的狀態(tài)點溫度的一、二階矩方程組。這種方法的優(yōu)點是考慮到室外氣象參數(shù)在時間上的自相關(guān)和互相關(guān)關(guān)系。但是由于要直接求解矩方程組，因此只能用少數(shù)的幾個節(jié)點的溫度來表達(dá)房間的熱狀態(tài)，否則計算量相當(dāng)之大。所以這種方法求解的結(jié)果不適合于實際結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑物。

筆者在十幾年的研究過程中，逐步提出一種新的隨機(jī)分析方法--STOAN（Sto-chasticAnalysis）方法，這主要解決以下四個基本問題。

2.1建立隨機(jī)氣象模型和室內(nèi)熱擾動模型

其目的是找到一種描述這兩個隨機(jī)過程的方法，從而做到進(jìn)一步的分析。對于氣象條件本研究建立了外溫、絕對濕度、太陽直射和散射這四個參數(shù)的隨機(jī)模型[2]。這個模型由逐日和逐時兩個子模型構(gòu)成。取日均外溫、外溫波幅、日均濕度、濕度波幅和水平日總輻射系數(shù)KT這五個參數(shù)作為逐日模型的基本量，通過平穩(wěn)性變換將其變換為一個確定的時變過程和一個平穩(wěn)的隨機(jī)過程，利用多維時間序列方法建立ARMA模型來描述此平穩(wěn)過程。在逐日參數(shù)的基礎(chǔ)上，逐時模型則是用"型函數(shù)"的方法，直接由逐日參數(shù)表出：

（1）

其中φt，φw，φQd和φQf為根據(jù)大量實際氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計出的型函數(shù)，tm,tp,Wm,Wp,KT則為上述五個逐日參數(shù)。這個模型通過大量統(tǒng)計方法檢驗，證明比較好地反映了實際的氣象變化過程。對于室內(nèi)熱源熱擾動，可以看作一個正態(tài)分布的隨機(jī)變量，但不同場合下其均值與方差的隨機(jī)變量，但不同場合下其均值和方差的變化范圍還有待于大量的統(tǒng)計工作來確定。

2.2建筑熱過程模型的建立

現(xiàn)行的一些方法不適合于這種隨機(jī)分析，為此采用現(xiàn)代控制論中"狀態(tài)空間"的概念，提出"狀態(tài)空間法"[3]。此方法可以對具有多個區(qū)域（ZONE）的建筑物的熱過程給出用熱平衡法描述的細(xì)致過程。對域內(nèi)各表面間的長波輻射、各域間的空氣流動、內(nèi)外遮陽等過程，均能細(xì)致描述。對于一個建筑物的動態(tài)熱過程，此模型可以表述為

C·t=A·t+B·u(2)

t為包括建筑物各圍護(hù)體表面及其內(nèi)部節(jié)點和室內(nèi)空氣節(jié)點的溫度構(gòu)成的向量；u為外擾向量，由室外氣象環(huán)境及室內(nèi)熱源發(fā)熱量構(gòu)成；A、B、C則為由建筑結(jié)構(gòu)熱特性構(gòu)成的矩陣，上式的解可以寫作

（3）

y(τ)為我們所關(guān)心的輸出參數(shù)，如室溫、圍護(hù)體表面溫度等。φi,λi則為由A、B和C導(dǎo)出的系數(shù)向量序列和系數(shù)序列。式（2）、式（3）的形式使我們能比較方便地進(jìn)行下一步的隨機(jī)分析。

2.3隨機(jī)微分方程的求解

將隨機(jī)氣象模型作為u代入式（2）即得到反映建筑物隨機(jī)熱過程的隨機(jī)微分方程。它的解可由一個確定部分與一個隨機(jī)部分之和表出。這樣，確定部分即是隨機(jī)過程的期望過程，而通過計算隨機(jī)部分的各階矩即可得到解的各種統(tǒng)計特性，這一部分的詳細(xì)內(nèi)容見[4]。

2.4過門檻問題的求解

僅得到室溫這一隨機(jī)過程的概率分布，還不能直接分析和解決實際問題。實際工程的設(shè)計與分析問題是；對于一個隨機(jī)過程，求此過程通過一給定上限或下限值的時間與總時間之比的概率。例如冬季供暖負(fù)荷計算，我們要求的是在已知設(shè)備容量下，在供暖期內(nèi)室溫低于一指定值（例如18℃）的時間占整個供暖期時間的百分比這一隨機(jī)變量的概率分布，由此才能真正得到在某一不保證率下所要求的供暖負(fù)荷。同樣對于被動式太陽房的評價則是看此太陽房室溫低于一指定值的時間占整個冬季時間之比的概率分布；對于評價建筑物夏季過熱問題則是看此建筑夏季室溫超過一指定值的時間占整個夏季時間的百分比這一隨機(jī)變量的概率分布。這一類問題都是典型的過門檻問題，當(dāng)室溫t是一隨機(jī)過程時，對于給定溫度t0，求概率

（4）

式中g(shù)(x)為單位階躍函數(shù)，C0為過熱比，（τ1,τ2）為夏季時間。

STOAN給出一種積分方法可直接求取此隨機(jī)變量的期望值和二階矩，基本上得到它的統(tǒng)計規(guī)律，并用來解決一些工程實際問題[6][7]。已開發(fā)出的STOAN軟件可以在PC機(jī)上運行，在PC386/33上使用，對于一個2～3個域的建筑，可以用2～3分鐘得到全部隨機(jī)解。

3方法的檢驗

STOAN方法在真正用于解決實際問題之前，還需要對其進(jìn)行深入的驗證，證實其正確性。檢驗和驗證按如下方法進(jìn)行：

3.1隨機(jī)氣象模型的檢驗

檢驗包括對建模過程的檢驗和對比模型模擬產(chǎn)生的隨機(jī)氣象參數(shù)的檢驗，詳細(xì)內(nèi)容見[2]。建模過程的檢驗包括：

用已知的10年的實測氣象數(shù)據(jù)，經(jīng)過平衡性變換，檢驗其變換后的過程是否為平衡過程；

檢驗平穩(wěn)性變換后的過程是否為正態(tài)過程；

用此平穩(wěn)過程擬合成時間序列模型，再將原平穩(wěn)過程代入，檢查其殘差過程是否為白噪聲。上述三個檢驗均在95%的置信度上通過，因此模型的建立過程是正確的。

用此隨機(jī)氣象模型模擬出10年的氣象參數(shù)，再將各月的溫度、濕度和太陽輻射的概率分布與由10年的實測數(shù)據(jù)得到的結(jié)果相比較，亦表明模型的可靠性。

3.2狀態(tài)空間法的建筑熱過程模型的檢驗

通過IEA（InternationalEnergyAgency）組織的annex21國際合作，對目前世界上流行的十幾個建筑模擬程序進(jìn)行比較，BTP程序也被列為比較和檢驗的程序之一。檢驗的方法是對兩個輕、重型標(biāo)準(zhǔn)建筑，使用丹麥哥本哈根的典型年氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計算。計算無供熱和空調(diào)時自然室溫的全年變化情況和給定室內(nèi)溫度上下限，通過理想的加熱器和冷卻器，使房間溫度處于此上下限之間，計算其加熱器熱量和冷卻器冷量。各種程序的上述模擬計算結(jié)果被送到英國建筑研究中心（BRE）去進(jìn)行統(tǒng)一的分析比較。從自然室溫的變化、最大加熱和冷卻量、全年累計加熱和冷卻量等一系列指標(biāo)上看，BTP軟件均處于十幾個被檢驗軟件的模擬結(jié)果的平均值附近，從幾個參數(shù)看均優(yōu)于目前在歐洲滸的模擬軟件ESP。由此證明了BTP亦即狀態(tài)空間法的正確性，詳細(xì)的比較驗證文件見[5]。

3.3隨機(jī)微分方程的求解與過檻問題的解的檢驗

這里檢驗的問題是，采用此種直接求解的方法所得到的各種統(tǒng)計參數(shù)是否就是實際隨機(jī)過程的統(tǒng)計參數(shù)。也就是說，采用這種直接求解的方法所得到的結(jié)果與直接利用50年或100年的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計算再通過統(tǒng)計所得到的結(jié)果是否一致。由于氣象模型與建筑熱過程模型均已通過檢驗，因此可以直接利用隨機(jī)氣象模型產(chǎn)生50年的氣象數(shù)據(jù)，再用這50年的氣象數(shù)據(jù)通過BTP程序進(jìn)行模擬，統(tǒng)計其模擬結(jié)果再與STOAN方法解出的結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明STOAN方法給出的解與模擬統(tǒng)計得到的解基本一致，因此STOAN方法可以用來分析和解決實際工程問題。

4.實際應(yīng)用

作為初步嘗試，利用STOAN方法解決了兩個建筑熱環(huán)境研究的實際問題。

4.1冬季供暖負(fù)荷計算（詳見[6]）

要求建筑物在一定的概率P0下（如97%）室溫不保證率為C0（例如0.02）時的供暖負(fù)荷，也就是計算在此概率P0下供暖期的1-C0的時間內(nèi)（98%的時間內(nèi)）房間無供暖的自然室溫的最下限t0，亦即求t0使

（5）

這樣求得的t0即可以作為供暖室外綜合計算溫度按照穩(wěn)定傳熱計算供暖負(fù)荷。這樣確定的室外綜合計算溫度便與建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)，[6]以北京地區(qū)一典型結(jié)構(gòu)的房間為例，求得不同概率信度下不同室溫不保證率下的供暖室外綜合計算溫度。

在對建筑形式和圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行分類后，有可能分別計算出北方各地區(qū)不同建筑類型不同概率信度下的不同不保證率時的供暖室外綜合計算溫度，從而使供熱系統(tǒng)的設(shè)計與實際更相符，解決設(shè)備容量偏大，造成投資高和運行效率低的問題。

4.2夏季建筑物室內(nèi)過熱度（overheating）分析（詳見[7]）

什么樣的建筑物能在夏季室內(nèi)溫度不太高或過高的時間較少，這是做建筑環(huán)境設(shè)計中考慮的重要因素，而合理的建筑形式和結(jié)構(gòu)又與建筑物所在地的氣象條件有關(guān)。采用隨機(jī)分析方法，可以得到不同的建筑形式與結(jié)構(gòu)下夏季室溫的概率分布，和室溫超過某一設(shè)定值的時間所占夏季總時間之比這一隨機(jī)變量的概率分布。對北京市典型住宅建筑的過熱情況進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明：室內(nèi)熱源、陽面外窗墻比和房間的換氣次數(shù)對夏季室溫過熱度影響大，外窗的遮陽情況（如帶窗簾否）和房間的通風(fēng)制度也有一定影響，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的輕、中、重型的影響較小。

5.今后進(jìn)一步開展的工作

建筑熱過程的隨機(jī)分析在實際建筑物HVAC系統(tǒng)及太陽房設(shè)計中有廣闊的應(yīng)用前景，進(jìn)一步的應(yīng)用性研究將包括：

5.1供暖負(fù)荷計算用室外綜合計算溫度的簡化算法

通過對建筑物分類和對我國各地區(qū)氣象模型的建立，得到各地區(qū)不同形式不同結(jié)構(gòu)的建筑物在不同概率信度下的不同不保證率所要求的供暖室外綜合計算溫度，通過簡單的圖表或PC機(jī)Database的形式給出，以供設(shè)計人員在做供暖工程設(shè)計時使用。

5.2空調(diào)設(shè)備的選擇

由于建筑物空調(diào)負(fù)荷實際上是隨機(jī)過程，新風(fēng)負(fù)荷也是隨機(jī)過程，因此空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備負(fù)荷是隨機(jī)過程，設(shè)備容量選擇應(yīng)以設(shè)備負(fù)荷的最大值的概率分布為依據(jù)，只有這樣設(shè)計出的空調(diào)系統(tǒng)才能體現(xiàn)出功能與投資的辯證關(guān)系，根據(jù)不同的概率信度去選擇不同容量的空調(diào)設(shè)備，即節(jié)省總投資，又保證空調(diào)設(shè)計要求。

5.3被動式太陽房的評價和優(yōu)化分析

被動式太陽房的評價應(yīng)以冬季室溫低于某一給定值（如18℃）的時間占冬季總時間的百分比或為維持室溫不低于18℃所需投入的冬季輔助熱源總熱量為依據(jù)，這兩個指標(biāo)均為隨機(jī)變量，用STOAN方法可以求出它們的概率分布，從而才能合理地評價太陽房性能，并指導(dǎo)太陽房的設(shè)計。

6.參考文獻(xiàn)

1李娥飛.暖通空調(diào)設(shè)計通病分析手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社,1991.

2江億.空調(diào)負(fù)荷計算用的隨機(jī)氣象模型.制冷學(xué)報,1981,(3):45

3JiangY.State-spacemethodforthecalculationofair-conditioningloadsandthesimulationofthermalbehaviouroftheroom.ASHRAETrans.1981,88(2):122～132.

4江億，洪天真.建筑熱過程的隨機(jī)分析.清華大學(xué)學(xué)報，1993，（6）

5BloomfieldD,HamondS.IEA21SUBTASKBBENCHMARKTESTS,IEA21RN256/92

6洪天真，江億.冬季供暖系統(tǒng)負(fù)荷計算用的室外綜合計算溫度.暖通空調(diào),1993,(3):10

7JiangY.HongTZ.Stochasticanalysisofbuildingthermalprocesses.Building&Environment,1993,(11)

8TanthapanichakoonW,HimmelblauDM.Astochasticanalysisofasolarheatedandcooledhouse,ASMETrans.1981,103:158～166

9HaghighatF,etal.Thermalbehaviourofbuildingsunderrandomconditions.Appl.Math.Modelling,1987,11:349～356