民用技术创新

民用技术创新（精选12篇）

民用技术创新 篇1

1 概述

随着新能源时代的到来, 人们对能源危机的紧迫感越来越强, 节约能源成为人们越来越关注的话题, 国务院第18次常务会议于2008年7月23日通过了《中华人民共和国民用建筑节能条例》, 已经于2008年10月1日起施行, 该《条例》的实施, 为我国民用建筑节能技术的广泛应用提供了法律依据。近几年来, 我国经济得到飞速发展、城市化进程进一步加快, 人们对生活质量提出了更高的要求, 使民用建筑的建设速度加快, 数量不断增加。民用建筑作为人们居住、生活、学习、活动的重要场所, 节能被提上了重要的议事日程。世界各地都在谋求在民用建筑上采用节能技术以促进整个能源节约的进程, 缓解不断紧张的能源问题。我国由于地域辽阔, 从南到北经历了北寒带、北温带、亚热带、热带等气候带, 民用建筑的分布所处的气候、温度、湿度各不相同, 这就为我国民用建筑的节能设计带来了难度, 因此, 非常必要对我国的民用建筑节能技术进行探讨和研究, 在具体的应用过程中, 我们必须针对不同地区、不同温度条件、不同种类能源耗费、不同设计的民用建筑采取不同的节能技术设计和不同的民用建筑节能措施。

2 民用建筑节能技术在实践中的应用

2.1 因地制宜, 制定切实可行的节能技术方案5 远景与展望

因地制宜, 制定切实可行的节能技术方案是我国民用建筑节能技术在实践中应用的基础。我国幅员辽阔, 从南到北经历多个气候带, 温度、湿度、风力、光照、太阳照射角度等诸多条件不尽相同, 采用能源的构成状况也不相同, 能源耗费情况互有差别, 因此, 只有区别对待不同地域的民用建筑, 因地制宜, 根据民用建筑所在地的实际情况制定切实可行、经济合理的节能技术方案, 并严格按照节能技术方案进行施工, 才能保证民用建筑节能技术保质、安全、顺利地进行, 达到预期的效果。首先, 必须做好设计前的基础性工作。在进行民用建筑节能设计之前, 必须根据项目所在地的温度、湿度、降雨量、风力、日照、建筑材料、建筑布局、建筑朝向、建筑体型系数等客观条件进行认真的调查研究, 充分考虑这些因素对节能技术产生的影响。如在建筑布局上, 比较低的建筑物要布局在迎风面, 较高的建筑物要布局在后面, 以防止高大建筑影响其他建筑的自然通风, 主要房间要面向夏季主导风向、避开冬季主导风向, 室内空气尽量用自然风来调节, 这样就能尽可能地减少调节室内空气的能耗, 达到节能的目的。在民用建筑物的供电、采暖、空气调节等方面, 要尽可能地利用建筑物所在地的地热、太阳能、风能、地下防空洞内空气等可再生资源进行供应, 从关系民用建筑的能源供应渠道及实现方式上节能减耗。其次, 我国法律对民用建筑物的节能设计有强制性的规定, 《中华人民共和国民用建筑节能条例》第十四条规定:“建设单位不得明示或者暗示设计单位、施工单位违反民用建筑节能强制性标准进行设计、施工, 不得明示或者暗示施工单位使用不符合施工图设计文件要求的墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备。按照合同约定由建设单位采购墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备的, 建设单位应当保证其符合施工图设计文件要求”。第十五条:“设计单位、施工单位、工程监理单位及其注册执业人员, 应当按照民用建筑节能强制性标准进行设计、施工、监理”。因此, 在充分了解民用建筑所在地的基本情况的基础上, 严格按照民用建筑节能强制性标准进行设计, 组织专家充分论证, 择优选取节能方案, 并严格按照该方案进行施工。再次, 采用节约能源的新技术、新工艺、新材料和新设备。采用节约能源的新技术、新工艺、新材料和新设备是我国民用建筑节能技术在实践中得到应用的重要途径。节约能源是社会经济发展必须遵循的重要原则, 作为拉动国民经济快速发展的重要力量, 民用建筑的节能也必须走在各行业的前列, 因此, 有必要在民用建筑领域大量采用节约能源的新技术、新材料。《中华人民共和国民用建筑节能条例》第十一条规定:“国家推广使用民用建筑节能的新技术、新工艺、新材料和新设备, 限制使用或者禁止使用能源消耗高的技术、工艺、材料和设备。国务院节能工作主管部门、建设主管部门应当制定、公布并及时更新推广使用、限制使用、禁止使用目录。国家限制进口或者禁止进口能源消耗高的技术、材料和设备。建设单位、设计单位、施工单位不得在建筑活动中使用列入禁止使用目录的技术、工艺、材料和设备”。可见, 国家鼓励并强制性地规定民用建筑节能技术必须大量采用节约能源的新技术、新工艺、新材料和新设备。但是, 在采用新技术、新工艺、新材料和新设备时并不是盲目的, 而是要紧密结合民用建筑的实际情况进行科学、合理的规划, 采用最合理、最科学的节能技术。

2.2 在施工过程中对节能措施实施适时监控, 严格按设计、规范、规程施工

在施工过程中对节能措施实施适时监控, 严格按设计、规范、规程施工既是我国民用建筑节能技术在实践中得到应用的直接保障, 又是依法采用节能技术的具体体现。《中华人民共和国民用建筑节能条例》第十六条规定:“施工单位应当对进入施工现场的墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备进行查验;不符合施工图设计文件要求的, 不得使用。工程监理单位发现施工单位不按照民用建筑节能强制性标准施工的, 应当要求施工单位改正;施工单位拒不改正的, 工程监理单位应当及时报告建设单位, 并向有关主管部门报告。墙体、屋面的保温工程施工时, 监理工程师应当按照工程监理规范的要求, 采取旁站、巡视和平行检验等形式实施监理。未经监理工程师签字, 墙体材料、保温材料、门窗、采暖制冷系统和照明设备不得在建筑上使用或者安装, 施工单位不得进行下一道工序的施工”。因此, 要依法对民用建筑节能技术的使用进行监控, 监督施工单位严格按设计、规范、规程施工, 确保节能技术得到切实的应用。

总之, 民用建筑节能技术作为强制性的标准, 必须在民用建筑的建设中得到应用, 我国各级人民政府对民用建筑节能技术的发展非常重视, 制定了一系列的标准、规范、规程, 为民用建筑节能技术的健康发展打下了坚实的基础。只要在实践中因地制宜, 制定切实可行的节能技术方案, 在施工过程中对节能措施实施适时监控, 严格按设计、规范、规程施工, 我国的民用建筑节能技术一定会得到长足的发展。

参考文献

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民用技术创新 篇2

为进一步加强对我市民用建筑外门窗工程质量的管理，治理门窗渗漏通病，增强门窗的气密性、水密性、抗风压性能，全面提高门窗的制作安装质量水平，依据国家相关法律、标准制定。本文所指门窗主要包括铝合金门窗、塑钢门窗等 金属门窗，不包括幕墙。适用于民用建筑工程，对于防水、保温等有较高要求的工业厂房工程视情况遵照执行。

一、设计要求

1、设计应根据门窗洞口尺寸、安装高度、外窗结构规格和当地的基本风压值进行荷载计算，根据型材的截面特性确定型材壁厚，选择合适型材。

2、非标准尺寸门窗，设计单位应提供计算书等设计文件资料。大型组合窗等受力较大的门窗与墙体连接点应进行专门设计，并有节点详图。应尽量减少造型复杂外窗和大型组合窗的使用。

3、设计图纸应注明各门窗的气密性、水密性、抗风压性能。建筑外窗的气密性能一般建筑工程不得大于2.5m3/m“h、7.5m3/m2”h（即不低于3级），有节能要求的建筑工程不得大于1.5m3/m“h、4.5m3/m2”h（即不低于4级）；水密性能不得低于250Pa（即不低于3级）；抗风压性能不得低于2000Pa（即不低于3级）。不提倡使用塑钢窗，造价人才网如果采用，应采用A级高性能塑钢窗。

4、施工图审查机构应将门窗设计要求纳入审查内容，严格按照国家规范标准和本规定审查。

二、材料要求

5、建筑外门窗受力构件应经计算确定，铝合金外窗主要受力构件(如外框、扇框、中挺等)的型材壁厚不得小于1.4mm，铝合金门、大型组合窗外框型材壁厚不得小于2.0mm。

6、当塑钢门窗构件符合标准规定有关情况时，其内腔必须加衬增强型钢，采用壁厚应不小于1.2mm的Q235钢材并作镀锌处理。用紧固螺丝安装门窗五金件，必须内设金属衬板，其厚度至少应大于紧固螺丝牙距的两倍；不得紧固在塑料型材上，也不得采用非金属内衬。

7、外门窗下框应选用高档水且可安装毛条的型材。

8、玻璃、五金件、橡胶件、塑料件、密封胶、毛条等配件应符合相应等级的质量标准并有出厂合格证和附件入厂检验记录。玻璃选用应满足节能标准要求，并应符合《建筑安全玻璃管理规定》（发改运行[2003]2116号）关于7层及7层以上建筑物外开窗、面积大于1.5m2的窗玻璃或玻璃底边离最终装修面小于500mm的落地窗、监理工程师论坛倾斜装配窗、天窗、采光顶等必须使用安全玻璃的要求。滑撑铰链不得采用铝合金材料，应采用不锈钢材料。

9、严禁使用普通双层玻璃、非硅化密封毛条、高填充PVC密封条。宜优先选用的材料有：中空玻璃、滚针或滚珠式滑轮、平板加片型硅化密封毛条、三元乙丙密封胶条，推荐平板型硅化密封毛条、改性聚氯乙烯或橡胶密封条。

三、制作与安装要求

10、应将建筑门窗专项工程纳入施工总承包范围

建设单位应将建筑门窗专项工程纳入施工总承包范围，除门窗改造工程外不得直接将门窗工程发包给门窗制作安装企业，不得明示或暗示使用不合格或明令淘汰的产品。施工总承包单位对于金属门窗工程既可自行施工，也可将门窗专项工程分包给具有相应专业施工资质的单位，并对工程质量负总责，分包单位不得将工程再进行分包或转包。

11、门窗制作必须具备相应的生产许可证

门窗制作必须具备相应的生产许可证，门窗专业承包施工单位必须具备相应的门窗工程专业承包资质证书，严禁无证生产，无资质或超越资质施工。严禁在施工现场制作门窗。

12、非标准尺寸门窗编制的门窗施工图及施工方案

非标准尺寸门窗（含大型组合门窗），施工单位根据设计单位要求编制的门窗施工图及施工方案，必须由设计单位审核认可。

13、门窗构件间连接

门窗构件间连接须牢固并有可靠强度。铝合金窗立挺和横档连接不得使用塑料塞块，应用角码，连接部分还应密封、防水。塑钢门窗扇单元杆件必须焊接，单元与单元组合应可靠连接。密封条安装应留好足够余量，粘结牢固，防止收缩漏水。

14、组合式门窗连接件

组合式门窗连接件的规格间距应符合要求；杆件接长时应采用套插或搭接连接并密封，严禁采用平面与平面相粘的拼接方式。

15、相邻两构件的装配间隙

铝合金窗相邻两构件的装配间隙必须严格控制，尺寸要符合设计要求，搭接要密实，外窗框和扇的搭接宽度应符合规范要求。

16、密封胶封闭

铝合金窗扇、窗框四角接缝以及组合窗接点处应先填以防水密封胶，待外窗全部组合完成后，所有拼装接缝外口应再度灌以防水密封胶封闭。对外露的连接螺钉，也应用密封胶掩埋密封，防止渗水。

17、塑钢门窗拼樘料内衬增强型钢

塑钢门窗拼樘料内衬增强型钢应与型材内腔尺寸吻合，其长度以不影响端头的焊接为宜，其两端必须与洞口固定牢固。用于固定每根增强型钢的紧固件不得少于3个，其间距应不大于300mm，距型钢端头应不大于100mm。固定后的增强型钢不得松动。

18、门窗制作完成应全面检查

门窗制作完成应全面检查尺寸偏差等拼装整体质量；同时应按照相应图集及设计要求校核实际门窗洞口尺寸。一般要求窗框应比洞口小20mm；门框比洞口小30mm。

19、窗框安装前

窗框安装前窗台应做细石砼基层（100mm厚），并锚入两侧墙体不少于240mm。下框和外窗台排水坡坡根节点处预留缝隙应勾出5mm~8mm的凹槽，用硅酮密封胶进行封闭。外窗台必须低于室内窗台板15—20mm；室外窗台必须设顺水坡（一般为10%）并确保泄水通畅。门窗洞口上部应做老鹰嘴或滴水槽。门窗洞口两侧最好用水泥砂浆底，涂料面。如用外墙砖最好用压边贴，不要用对角贴。20、门窗框同墙体间的连接件 门窗框同墙体间的连接件距框边角、中竖框、中横框的距离一般为150—200mm。连接件之间的间距不大于500mm，应采用厚度不小于1.5mm、宽度不小于20mm的薄钢板，并有防腐处理。连接方法一般采用膨胀螺栓或燕尾铁脚埋入墙体内；严禁用射钉固定门窗框。

21、门窗框同墙体

门窗框同墙体应采用闭孔弹性材料填嵌饱满，灌注泡沫剂前应在框外侧镶嵌木档条，一般留设5mm×8mm的槽口。在框体同外侧墙体连接处四周，必须打注 密封胶进行封闭，厚度5mm以上，注胶应连续，密封胶应粘结牢固，表面应光滑、顺直、无裂纹。

22、窗扇限位器

窗扇上限位器的宽度和窗扇宽度应一致，安装高度距上轨顶部2—3mm。对宽度超过1m或安装双层玻璃的推拉门窗扇，宜设置双滑轮。

23、排水孔道

推拉窗必须设置排水孔道，推拉窗下轨排水孔尺寸宜为4mm×35—40mm，排水孔间距宜为600mm，距离拐角20—140mm；每樘门窗不宜少于2个。孔的大小应保证槽内积水迅速排出。孔位应错开，塑钢窗的排水孔道要避开设有增强型钢的型腔。安装玻璃或注密封胶时，不得堵塞排水孔，关窗后，窗扇下应无泄水孔。

四、检查及检测

五、24、监理人员应在施工单位自检的基础上进行全面检查，核查施工单位提供的产品合格证、型材检验报告；参与现场复检的见证取样；核查生产许可证、专项施工资质；审批施工方案及计算书。

六、25、监理人员除应做好进场门窗材料、半成品的质量检验外，必须加强对安装质量包括隐蔽工程等的现场监管，最后分户进行验收并做好记录。

七、26、推拉窗安装后应灌水检查，确保槽内无积水，窗角无渗漏。

八、27、推拉门窗扇除确保推拉灵活外，还应对启闭力进行抽检，推拉力值应不大于50N。

九、28、建筑工程用的外门窗，在进入施工现场后必须实行见证取样检测以确定三项性能指标。门窗安装后应进行现场的水密性能和气密性能检测。

十、建筑外窗检测数量要求：

十一、A：室内检测：以同一施工单位、同一项目经理施工的同一工程项目为取样单位，对于同一类型的门窗，试件抽取数量按以下要求：

十二、门窗总数小于等于500樘的抽取一组（3樘）试件，门窗总数大于500樘小于等

于2000樘的抽取二组（6樘）试件，大于2000樘的每增加1000樘抽取试件增加一组，增加数量不足1000樘按1000樘计。

B：现场检测：同条件（同一建设单位、同一施工单位、同一施工标段、同一门窗制作单位、同一门窗安装单位）的外门窗工程，建筑面积每10000m2抽具有代表性的外窗一组进行现场检测，不足10000m2按10000m2计；对于高层建筑住宅小区，则按建筑面积20000m2为检测批次，不足20000m2按20000m2计。

高效清洁民用航空发动机技术 篇3

高效民用航空发动机技术

降低油耗和减少污染排放是下一代民用航空的主攻方向，其中降低油耗的方法主要有两种：一为提高整机效率，这主要通过提高发动机的总压比和更高的循环温度来实现，受现有材料和冷却技术水平的限制，很难进一步提高；另一方法为提高推进效率，这主要通过提高涵道比，增大空气流量，降低排气速度来实现，传统涡扇发动机如采用非常高的涵道比会导致风扇和低压系统的不适配。

受传统涡扇发动机循环和结构的性能改进限制，进一步降低油耗的潜力有限，为满足降低油耗的要求，为此有别于传统涡扇发动机的新型发动机技术应运而生，间冷回热发动机、齿轮传动风扇发动机和开式转子发动机是其中的典型代表。

间冷回热技术

图1所示为间冷回热发动机（IRA）原理图，空气经增压级压缩后，应用间冷器有效降低了高压压气机进口温度，减小了高压压气机耗功，同时增大了回热器中空气和燃气的温差，提高了回热器换热效率。高压压气机出口气流与低压涡轮出口气流通过回热器进行热交换，有效利用了涡轮出口燃气余热，增加了燃烧室进口的空气总温，在涡轮前温度不变的前提下减少了燃烧室供油量，提高了发动机热效率，降低了耗油率，结合了间冷回热技术和齿轮传动风扇技术的航空发动机最多可少产生80%的氮氧化物，噪声可降低35dB，燃料消耗和CO2 排放最多可减少18%。

由于间冷器和回热器的引入，发动机的各大部件需要根据间冷回热循环发动机的气动热力特性和结构特点重新设计，间冷回热技术已在地面燃气轮机装置中得到了广泛应用，但用于航空发动机，需要进一步解决如下技术难题：

a）间冷和回热特性对间冷回热发动机性能起着决定性的影响，间冷器和回热器的引入可以提高发动机热效率，但同时增加了发动机的重量和费用，因此需要重点解决低压降、高效率、紧凑型间冷器和回热器设计技术。

b）为配合气流进入间冷器，间冷回热发动机的高速低压转子需要采用“轴流+径流”的流动形式。高速低压压气机工作在与高压压气机负荷相当、且雷诺数相对较低的不理想跨音速流场条件，同时由于采用齿轮驱动风扇，几何流道可能会受齿轮箱的限制和干扰，增加了低压压气机的设计难度，为保持工作范围和部件效率与传统低压压气机相当或优于传统发动机，需要突破“轴流+径流”高速低压压气机设计技术。

c）为获得间冷回热发动机的最佳性能，要求回热器具有很强的换热冷能，这依赖于足够高低压涡轮出口温度来保证回热器冷热端的温差，为保证发动机在飞行包线内尽可能保持高的高压涡轮进口温度，需要开发可变几何低压涡轮设计系统来实现回热器性能的充分发挥。

d）与地面或舰船用间冷回热燃气轮机不同，航空发动机引入间冷回热技术不仅对间冷器和回热器提出了轻质紧凑要求，同时对发动机布局提出了有别于传统发动机的要求，为实现发动机结构紧凑，改善发动机综合性能，需要解决换热器（间冷器和回热器）与发动机一体化设计和优化设计技术。

上世纪90年代以来德国MTU公司相继提出间冷回热循环桨扇发动机和涡扇发动机概念，并在欧盟CLEAN和NEWAC计划中得到支持。而在舰船燃气轮机的运用中，间冷回热发动机已经推出了装备于45型驱逐舰的WR21发动机。在欧盟提出的高效环境友好型航空发动机（简称EEFAE）计划下，间冷回热发动机技术目标使得CO2排放降低20%（相比1995年技术的发动机），NOx排放降低80%（相比CAEP/2）。

国内在地面和舰船用燃机动力已开展研究并逐步转向工程化应用。目前，国内还正在开展间冷回热航空发动机的预先研究工作。

齿轮传动风扇技术

齿轮传动风扇发动机（GTF）（图2）是在风扇和低压压气机间引入减速齿轮箱，使得风扇和低压转子均处于最优转速条件下工作。低压转子在高转速下工作，保证较高效率，以匹配高压转子的最佳使用速度。同时，风扇在较低的转速下，气动损失和噪声都较小，从而实现通过增大发动机涵道比，提高发动机可靠性。齿轮传动风扇发动机涵道比可以提高到10～12，其耗油率较传统涡扇发动机可以降低15%～20%。而齿轮传动风扇叶尖速度降低减小了噪声，其噪声可以达到比国际民航组织规定低20分贝。

齿轮传动风扇发动机由于减速齿轮箱的引入，必然带来风扇直径的增加，其发动机质量明显增加，如果不能很好地解决质量问题，齿轮风扇难以应用；同时由于减速齿轮箱的引入，风扇转速与低压转子转速分开，对高速低压压气机和高速低压涡轮带来了新的技术挑战，为此，齿轮风扇发动机的研制需要突破和解决如下技术难题。

a）减速齿轮箱的质量、可靠性是决定齿轮风扇发动机设计成败的关键，由于减速器采用了大量高速大负荷齿轮与轴承，其工作条件恶劣、零件数量多，因此减速齿轮箱需要在传动系统设计、润滑、冷却和齿轮箱挠曲控制方面有所突破，使减速齿轮箱满足轻质、高效和高可靠的设计要求。

b）由于齿轮风扇发动机风扇转速和低压转子转速是分开的，高速低压压气机需要在比传统风扇更高的转速和马赫数下工作，同时由于齿轮箱的加入，其直径增大，需要尽可能地减轻其重量，因此高速低压压气机设计面临气动性能和结构完整性两方面的技术挑战，因此需要突破轻质、紧凑高速低压压气机设计技术。

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c）风扇转速和低压转子转速分开会对低压涡轮设计起着具有决定性的影响，传统低压涡轮高效率得益于适中的亚声速流动马赫数，而高速低压涡轮较高的切线速度导致整个流道处于跨声速流动状态，流道内的激波前锋同附面层相互作用产生损失，降低效率，同时高切线速度又导致涡轮盘出现高的机械负荷，极高的离心负荷将导致轮毂截面处，叶片的横截面和厚度较传统低压涡轮叶片明显加大和增厚，增加低压涡轮的重量，因此在齿轮风扇发动机研制中需要突破高效、轻质高速低压涡轮设计技术。

普惠公司于80年代投资3.5亿美元，对传动风扇的减速器进行深入研究，并取得相应进展。2013年6月，美国航空租赁公司和普惠公司已经签订备忘录，选定采用GTF技术的普惠“静洁动力”PW1100G-JM发动机为其确认订购的30架A320/A321neo飞机提供动力。

目前我国齿轮风扇发动机尚处于跟踪国外技术发展，结合国内研究基础，积极寻求国际合作的阶段。根据我国民航支线飞机的发展和越来越注重航空环境要求的趋势，齿轮风扇传动发动机的需求一定会日后凸显出来。

开式转子技术

开式转子发动机（CROR）也称桨扇发动机或无涵道风扇发动机，采用一对相互反转的风扇，可以设计为拉动式或推进式，与传统喷气发动机相比，开式转子发动机的显著特点在于可以获得超高的涵道比，预计最高可以达到35，由于去掉了发动机短舱，减小了阻力，以及相互反转的开式转子发动机可以节省25%～30%的燃油消耗，污染排放减少可高达30%。

尽管开式转子存在发动机风扇直径大，增加发动机重量，造成安装困难，甚至改变飞机构型并且噪声较大等问题，但随着燃油价格的不断上涨和环境方面要求的不断提高，开式转子发动机被认为是现有唯一能达到ACARE提出的2020年目标。对于开式转子发动机除飞机增加消音装置减少噪音外，发动机本身还面临如下主要技术难题需要解决：

a）发动机风扇直径几乎达到目前涵道短舱的2倍，无论采用拉动式或推进式结构布局，均需采用同飞行器构型进行一体化设计技术，降低飞行器构型对发动机性能的影响，达到改善发动机性能。

b）“拉动式”和“推进式”开式转子发动机驱动桨扇的方式有所不同，“拉动式”采用齿轮驱动方式，“推进式”也可以采用齿轮驱动方式，采用齿轮驱动桨扇方式必然需要发动机设计解决高效、轻质、高可靠性齿轮箱设计技术，当然“推进式”开式转子发动机也可以采用涡轮不经齿轮箱和传动轴直接带动对转桨扇，但该方式由于桨扇叶尖速度等因素的限制，动力涡轮和桨扇均不能在最佳转速工作，从而牺牲效率，因此需要解决动力涡轮和桨扇性能优匹配设计技术。

上世纪80年代，PW公司与Allison公司合作发展过开式转子发动机，并于1989年在麦道公司的MD-80飞行试验台上进行了578-DX验证机的飞行试验（如图4所示）。但是，目前世界上只有乌克兰的D-27发动机安装在安-70军用运输机（如图3所示）上投入了使用。在2000年以来， NASA提出了N+1目标，力争于2015年，在现有基础上，使开式转子发动机噪声降低33%；并且RR、GE、CFM公司等都在按计划对开式转子发动机进行深入研究。2011年6月，欧洲净洁天空研究计划的专家完成了对在空客A340-600飞行试验台一侧安装对转开式转子发动机的可行性研究，这意味着满足航空公司对更佳燃油效率需要的工作又向前迈进一步。

在开式转子发动机技术领域，国内仅开展过有限的探索性研究，初步建立了开式转子发动机对转桨扇部件性能计算模型，评估其对发动机总体性能的影响。

清洁民用航空发动机技术

低排放燃烧技术

清洁发动机把降低污染排放作为实现其清洁的主要技术手段，燃烧室是航空发动机排污染排放的直接来源。为了提高民用发动机的竞争力，实现低污染的目标，各国发动机研制都投入大量精力和财力。国际民航组织（ICAO）规定的民用航空发动机主要污染物有CO、NOx、UHC和烟等，其中NOx尤为重要，2010年2月在加拿大蒙特利尔进行的ICAO/CAEP/8会议明确了近期（2015年）NOx将要求污染排放在CAEP/6的基础上降低50%，远期（2020年后）NOx排放要求在CAEP/6基础上降低70%。为了满足世界环境保护组织日益严苛的要求，同时也为了人类生存环境的持续的发展，低排放燃烧技术成为促进近年来航空运输业发展的主要动力之一。

发动机排放的污染物主要有NOx、CO、冒烟和UHC等，其中：CO是一种不完全燃烧产物，通常在燃烧室主燃区内由于富油缺乏氧气而燃烧不充分形成；UHC主要由于燃油中有一部分碳氢化合物只是蒸发，未参加燃烧反应以油珠或油蒸汽形式出现形成UHC；NOx按生成机理分为热力型、瞬发型和燃料型，燃料型主要是由于航空煤油中所含氮引起的，但航空煤油含氮仅为万分之六左右，燃料型NOx可以忽略不计，NOx产生的原因主要来自于“热力” 和“瞬发”型，前者主要出现在高温贫油情况，而后者主要是在低温富油条件下产生；冒烟主要成分为微小烟粒（尺寸在0.01～0.06μm），其主要在高温主燃区中局部富油区内生成。

从污染排放产生机理可以看出，影响航空发动机燃烧室排气污染的主要因素有：1）主燃区温度和当量比；2）主燃区燃烧过程的均匀程度；3）在主燃区的停留时间；4） 火焰筒壁面骤熄特性； 5）中间区的作用等。图5给出了NOx和CO两种污染成分与主燃区当量比的关系，从图中可以看出：在贫油一侧，主燃区当量比0.6～0.8范围内，NOx和CO的生成很低，在富油一侧，主燃区当量比1.4以上NOx的生成较低，但此时CO的生成较高，CO可以通过贫油补燃的方法降低，以达到提高效率的目的。根据污染排放与主燃区当量比的关系，降低NOx排放可以通过贫油燃烧和富油燃烧两种技术途径来实现，在此基础发展了三种低污染燃烧技术（表1），针对贫油燃烧发展了贫油预混预蒸发燃烧技术（Lean Premixed Prevaporized Combustion，简称LPP）和贫油直接混合燃烧技术（Lean Direct Mixing Combustion，简称LDM），针对富油燃烧发展了富油燃烧-焠熄-贫油燃烧技术（Rich burn-Quench-Lean burn，简称RQL）。目前看来，贫油燃烧技术和富油燃烧技术在低排放燃烧室上均有应用，其中贫油燃烧技术的典型代表为GE公司的TAPS燃烧室和RRD公司的Lean Burn燃烧室，富油燃烧技术的典型代表为PW公司的TALON燃烧室。

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贫油燃烧技术和富油燃烧技术目前均都取得了不错的成绩，那么未来超低排放燃烧室到底应该采用哪种技术呢？表1分析比较了三种低污染燃烧技术的特点，从表中可以看出LDM燃烧技术除了污染排放很低外，可以避免LPP燃烧技术的回火和自燃问题，同时也可以避免RQL燃烧技术的高冒烟和自燃问题，因此LDM燃烧技术是最有望成为未来超低污染燃烧室的燃烧方式。

国内低排放燃烧技术起步较晚，前期主要在搜集整理国外相关研究资料的基础上开展低排放燃烧室的数值模拟和基础试验研究，随着国家启动大飞机项目，相应增加了对大客动力研发的投入，国内各航空发动机研究所和高校积极开展了民用航空发动机的关键技术预先研究，目前在低排放燃烧技术方面已取得了一定成绩。

替代燃料技术

未来原油的产量可能无法与全球对航空运输的需求同步，并且随着人们对环境问题的日益重视，国际民航组织提出了更为严苛的排放要求，替代燃料应运而生。从2006年10月，FAA、DOD及其航空和燃料组织，通过建立CAAFI（Commercial Aviation Alternative Fuel Initiative）探索替代燃料的可行性。替代燃料的使用分为三个阶段：近期、中期、远期。近期的替代燃料由煤油和合成燃料构成，用于现役的和近期的飞机中；中期阶段（未来10～50年），可能将生物和合成燃料用于未来超高效飞机设计中。长期阶段（未来50年后），在发动机和飞机中，燃料的CO2排放极低甚至为零。

一类替代燃料为合成燃料，其原料主要是煤炭、天然气和其他碳氢化合物，通过Fischer-Tropsch（FT）过程对原料进行合成。其化学特性和性能与传统燃料相近，但含微量硫黄和芳香烃，并且其氢/碳比（C/H）较高，这就可能大大减少PM排放和二次排放及少量减少CO2排放。但合成燃料在燃料制备过程中需要消耗能源，虽然排放降低了，但对于航空公司来说，燃料的本身的价格需要增加，同时该类型燃料为不可再生燃料，因此合成燃料技术的应用前景有限。

另一类替代燃料为生物燃料（又称再生燃料），主要从生物油中获取。使用生物燃料的全部CO2排放有望比化石燃料减少80%；此外，生物燃料含杂质（比如硫）更少，因此二氧化硫和煤烟的排放会大大减少。第一代生物燃料以粮食作物为原料，主要来源为玉米、小麦和大豆等，由于这种燃料占用耕地太多且对人类粮食供应造成威胁和影响，因此到目前为止，第一代生物燃料也没能在燃料使用中在占较大份额。目前世界各国着力研究第二代生物燃料，其原料采用生产率更高的植物，如海藻、盐土植物和高纤维质植物，提高了燃料供给能力，同时解决了第一代生物燃料存在的“与粮争地”和“与人争食”的问题。

为争夺未来市场竞争中掌握更多的行业话语权，飞机制造商在生物燃料开发技术大潮中首当其冲，2008年至今，多家航空公司与飞机制造商联合开展进行了大量的生物燃料飞行试验。在2011 年7 月，德国汉莎航空公司（Deutsche Lufthansa AG）在全球第一个使用生物燃料的定期航班投入商业运营，南非约翰内斯堡机场已使用替代燃料多年。波音公司预计在2015年中期，生物燃料将在航空运输业重大规模使用。

我国在国家中长期科学和技术发展规划中制定了煤的清洁高效开发和液化应用，可再生能源低成本规模化开发利用以及新能源的开发利用等发展规划，国内企业以及相关高校纷纷开展煤变油（CTL）、天然气液化（GTL）和生物燃料（BTL）等相关技术的研发。

对民用航空发动机发展的思考

近年来，世界航空强国通过发展绿色航空技术，以达到抢占未来航空市场竞争的制高点。中国作为航空运输量世界排名第二的发展中国家，虽成为航空大国，但与航空强国还有一定的差距，面对日益严苛的环保标准和要求，针对绿色航空采用什么样的态度和措施是民用航空业发展的核心问题。笔者认为：

1）坚持以自主研究为主、对外开展专业化合作相结合的发展思路民用航空发动机要求满足极高的安全性、经济性、环保性以及舒适性等方面的要求，从而使民用发动机更强调经济、可靠、长寿命、低噪声、低排放等技术指标。如果在这些方面不具有很强的竞争力，将难以取得商业上的成功，这也是航空寡头抢占民用航空发动机市场的资本。经验和教训反复证明，航空发动机的核心技术是用金钱买不来、用市场换不来的，只能走自主创新之路。只有通过自主技术预先研究，提升自主研发水平，形成真正的高技术产业，才能在民用航空发动机市场占有一席之地。

国际合作是民用航空发动机发展的主要趋势，我国民用航空发动机研制基础薄弱，产品屈指可数。面对民机市场的激烈竞争，仅仅依靠自身能力很难打开局面。通过国际合作一方面可以利用国际资源，加快研制进度，降低研制风险，另一方面可借鉴国外在适航取证、开发市场、经营管理和售后服务方面的成功经验。

因此，现阶段必须要以民用飞机的特殊要求作为牵引和指导，在开展自主研究的同时，注重与国外专业化公司开展合作，系统开展民用发动机关键技术专项研究，形成独立而完整的发展体系，为“绿色、安全”的民用航空发动机提供坚实的技术基础和有力保障。

2）制定符合民用航空发动机研制规律的技术途径和实施方案

首先，需要根据民用航空发动机的特殊要求，制定长期规划并稳步实施。

其次，需要根据未来民用航空发动机技术发展趋势，开展民用航空发动机关键技术研究，打好基础，加强技术储备，并以市场需求为向导，技术验证为目标，发展成熟的核心机及验证机，提升自主研发水平。

第三针对民机市场需求，以国际合作为主，进行重点产品开发、产品维修，尽快进入民机市场。同时，在项目的带动下，逐渐建立并完善民用航空发动机研发体系，形成能适应市场变化的产业发展体系。

民用飞机BITE技术研究 篇4

在上世纪八十年代到九十年代初, 航空电子设备都是基于多个单独的航线可替换组件 (LRU, Line Replaceable Unit) , 在维修上也是面向LRU。随着航空电子设备复杂度和集成度的提高以及航空维修技术的发展, 从上世纪九十年代开始, 在很多大型客机上航空电子设备的维护大多是基于使用机载维护系统。机载维护系统主要包含一个飞机状态监控系统, 一个中央维护系统 (CMS, Central Maintenance System) 以及每个系统内的自检测 (BITE, Built-in Test E-quipment) 。文章的主要目的是为飞机系统BITE的设计提出总体要求。

2 CMS与BITE

中央维护系统最主要的目的就是当系统/设备发生故障或失效时, 通过显示故障和失效数据的方式提示维修人员发生故障和失效的系统/设备或飞机线路, 帮助维修人员对飞机进行维修, 减轻维修人员的工作负担。

中央维护系统主要包含两种形式, 一种是独立的中央维护计算机 (CMC, Central Maintenance Computer) , 另一种是驻留于其他机载设备平台中的中央维护功能 (CMF, Central Maintenance Function) 。

成员系统是指直接或间接与CMC或CMF有接口的飞机系统。非成员系统是指那些与CMC或CMF没有电子接口, 不能向CMC或CMF报告故障或失效状态的系统。非成员系统一般没有自动BITE, 其维修活动通过机载维护文档实现。

BITE与CMC或CMF之间的通信主要有两种模式: (1) 正常模式:报告从BITE传输至CMC/CMF的一种方式; (2) 交互模式:在BITE与CMC/CMF之间, 对测试和特定的BITE数据存储进行双向通信。

3 CMS标准

CMS有两种标准形态, 标准A和标准B。

3.1 标准A

标准A基于中央维护计算机的使用。中央维护计算机的基本功能如下: (1) 接收来自于成员系统的故障和失效数据; (2) 分类、整合故障和失效数据; (3) 将故障和失效数据与驾驶舱效应相关联; (4) 按照标准格式存储、显示和下载故障和失效数据; (5) 帮助制定成员系统执行地面测试, 如更换验证测试, 系统操作测试, 系统功能测试, 调整测试等; (6) 显示所有成员系统的软硬件设备的构型数据, 包括件号和序列号。

在AIRBUS 340/330以及BOEING 747上, 中央维护系统是由安装在电子电气设备舱的两台CMC组成, 两台CMC可以获得所有电子设备的BITE信息。正常模式下, 两台CMC中的主CMC (CMC1) 会通过单独的数据总线与成员系统进行通信, 若CMC1失效, 则内部转换装置就会连接数据总线到备用CMC (CMC2) 。

3.2 标准B

标准B基于以机载服务器为平台的中央维护功能的使用。中央维护功能具备所有标准A中CMC的功能。

BOEING 777/787以及AIRBUS 380/350均采用了这种形式。

3.3 BITE类型

按照BITE如何与CMC或CMF通信方式的标准, BITE分为以下三种类型: (1) 类型1:BITE与CMC或CMF双向数字通信, 如:两条ARINC429总线或一条ARINC664总线; (2) 类型2:BITE向CMC或CMF单向数字通信且至少有一个CMC或CMF发出的离散信号, 如:一条ARINC429总线和至少一个离散信号。离散信号可以是开始一个试验或开始传输额外的航线维护信息数据; (3) 类型3:BITE仅通过离散信号与CMC或CMF通信。既没有输入总线也没有输出总线, 并且有有限个离散连接的系统。

对于类型1, 成员系统应能与CMC或CMF进行正常模式和交互模式的通信;对于类型2, 成员系统应能与CMC或CMF进行正常模式的通信, 并且能在交互模式的试验中发送离散信息。

4 BITE设计考虑

4.1 设计原理

针对维护工作, BITE需具备以下功能: (1) 分析、合并和处理系统故障, 并将其隔离到产生故障的根源LRU上; (2) 控制和执行系统测试; (3) 记录和存储所有的故障数据和测试结果到设备非易失存储器中。

4.2 监控与测试

BITE有两种技术方法检测故障: (1) 监控技术。监控是一种非干扰技术, 主要是基于对命令信号和模型 (物理上硬件冗余或理论上的软件模型) 进行对比。监测被认为是一种程序的运行。 (2) 测试技术。这种测试被认为是一种干扰技术, 测试时产生激励信号来检测故障。测试可以是自动或手动的。测试包含三种类型。 (3) 通电自检测试-安全性测试。无论对于“标准A”还是“标准B”的中央维护系统, 该种测试都是必须的。 (4) 循环测试。除非有特殊需求, 否则不需要使用循环测试。 (5) 手动测试。在交互模式中, 这些测试被手动激励。无论对于“标准A”还是“标准B”的中央维护系统, 该种测试都是必须的。

4.3 内置备用容量

除非有硬件技术上面的规定, 否则内置备用容量的失效一定不能导致拆除LRU。

4.4 故障隔离

故障隔离能确定或识别故障或失效的LRU以及有问题的飞机线路。故障隔离程序是故障或失效检测所要求的。在检测过程中, 应该分析所有与故障或失效相关的数据, 故障隔离过程的结果就是一条失效信息。如果组件内部故障检测工作是供应商负责的, 那么供应商也应对故障隔离程序负责。对组件内的故障或失效信息, 供应商须证明故障隔离的准确性。

4.5 CMS BITE要求

CMS BITE需要具有以下特性: (1) 通电自检测试。通电自检测试必须在地面上进行, 并且要符合下列条件之一:a.电源持续断开超过5秒后;b.硬件自动重启时;c.手动重启时;d.在交互模式下发出请求时。 (2) BITE数据定义。BITE必须包含检测和存储两种类型的数据:a.故障或失效数据:BITE的故障隔离过程产生的结果;b.原始数据:BITE进行故障隔离过程使用的主要数据, 主要用于车间维修。对于“标准B”的中央维护系统, BITE还应存储监控CMF软件运行状态的参数。 (3) 数据存储。对测试出的故障或失效, 其数据应存储在设备非易失性存储器中。存储逻辑应必须使飞行中存储的信息不受地面操作 (例如排故, 检查单, 电源中断等) 的影响。这就需要用地面或飞行其他信息来防止存储的飞行故障被覆盖。 (4) 数据传输。类型1, 类型2和类型3的BITE应按照总线协议与“标准A”以及“标准B”的中央维护系统进行数据的双向或单向传输。

5 结束语

现代大型客机中已越来越重视机载维护系统的使用, 而BITE是机载维护系统重要的组成部分, 如何研制出高性能的BITE设备, 已成为各大飞机制造商以及航空公司关注的焦点。文章描述了机载维护系统与BITE之间的关系, 中央维护系统和BITE的类型, 最后提出了当前BITE设计过程中应考虑的内容。

摘要：随着航空电子设备复杂化和集成化, 民用飞机机载设备的维修已由面向单独的机载电子设备, 转变为基于机载维护系统的维修。其中BITE技术是机载维护系统的重要组成部分。文章描述了机载维护系统与BITE之间的关系, 中央维护系统和BITE的类型, 最后提出了当前BITE设计过程中应考虑的内容。

关键词：BITE,机载维护系统,中央维护系统

参考文献

[1]ARINC604-1, GUIDANCE FOR DESIGN AND USE OF BUILTIN TESTEQUIPMENT[Z].

浙江省民用建筑节能技术管理规定 篇5

1.节能计算软件必须满足浙江省标准《公共建筑节能设计标准》(DB33/1036-2007)及浙江省标准《居住建筑节能设计标准》(DB33/1035-2003)的内容，并应以DOE-II为核心、采用标准配套提供的浙江省各地气象参数。并应通过省建设主管部门组织的、标准编制组参与的鉴定，方可有效。

2.在建筑节能综合计算（权衡判断）中，建筑围护结构热工参数取值原则上应在本省相关标准及国家相关标准规定的范围内，如确有新材料、新工艺和新技术需到省级（及以上）建设主管部门备案，并提供相关省级（及以上）权威机构检测报告书后，方可进入计算软件材料库备用。

二、建筑节能综合计算（权衡判断）要求

民用建筑节能设计应当按照国家、行业和省级现行标准中的规定性指标要求执行。当设计建筑的部分围护结构热工性能指标无法满足现行节能标准中的规定性指标要求时，必须在满足下列基本要求后，方可进行节能综合指标计算（权衡判断）。

（一）居住建筑

1.凡是实际建筑体形系数超过浙江省标准《居住建筑节能设计标准》（DB33/1015-2003，以下简称“本标准”）中4.1.5 条规定时，参照建筑按本标准5.0.3的规定确定，其参照建筑能耗应乘以体型系数的修正系数。

ECref=ECref’〃 [A] /A 式中：

——ECref为参照建筑的评判空调采暖年能耗电量（KWh/m）

——ECref’为按本标准5.0.3规定确定的参照建筑的计算空调采暖年耗电量（KWh/m）

——A为实际建筑的体形系数

——[A] 为本标准4.1.5条规定的体形系数的限值。对于条式建筑物体形系数[A]取0.35，点式建筑物的体形系数[A]取0.4。考虑到3层及3层以下建筑体形的特殊性，[A]=0.50。

2.屋顶的传热系数不得大于1.0W/（m〃K）3.外墙的平均传热系数不得大于1.5W/（m〃K）4.当窗墙面积比大于0.35时，外窗的传热系数不得大于3.2W/（m〃K）。

5.对设有屋顶天窗的建筑，其天窗洞口面积不得大于屋顶面积的5%，天窗的传热系数不得大于3.2W/（m〃K），遮阳系数不得大于0.40。

6.无外遮阳措施的东西向外窗（包括阳台门的透明部分），其窗墙面积比不得大于0.35。

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（二）公共建筑

甲类建筑和乙类建筑需满足以下要求： 1.屋面的传热系数不得大于0.7W/（m〃K）。

2.外墙（包括非透明幕墙）平均传热系数不得大于1.0W/（m〃K）。

3．当窗墙面积比大于0.4时，外窗的传热系数不得大于3.0W/（m〃K），遮阳系数不得大于0.50。

4．屋顶透明部分的传热系数不得大于3.0W/（m〃K），遮阳系数不得大于0.40。

丙类建筑需满足以下要求：

1．屋面的传热系数不得大于1.0W/（m〃K）。2．外墙（包括非透明幕墙）平均传热系数不得大于1.5W/（m〃K）。

3．当窗墙面积比大于0.4时，外窗的传热系数不得大于3.5W/（m〃K），遮阳系数不得大于0.8。

4．屋顶透明部分的传热系数不得大于3.5W/（m〃K），遮阳系数不得大于0.50。

三、节能计算报告的要求

1．计算报告汇总结论中应增加设计值与限值的输出，以方便审查人员核对该工程各项指标与限值的差距，从而通过简单的数据对比便可初步判定当前工程计算条件下，其结果是否合理。

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22．权衡计算的相关参数应在报告书上注明，如空调面积、非空调面积、冬夏季室内设计温度、人均使用面积、人员负荷、照明功率、设备功率、新风量等。

民用建筑施工方法及其技术措施 篇6

关键词：民用建筑；施工方法；技术

目前，建筑业仍然是带动国民经济快速发展的主力行业。随着我国城镇化建设步伐的加快以及人们对住房需求的日益增多，民用建筑将迎来前所未有的发展机遇。建筑企业应当以引为契机，不断优化内外部环境，提高核心竞争力，在激烈的市场竞争力获得无与伦比的发展动力。技术创新是核心竞争力的重要内容，建筑企业要积极进行施工技术的创新，争取以最小投入获得最大效益，在关键技术上有所突破，在复杂建筑工程中拥有独特的、独树一帜的技术优势。为此，本文对民用建筑施工进行了深入研究与探讨。

1.民用建筑施工技术重要性分析

建筑工程是一项非常复杂、系统的工程，涉及方方面面的内容非常多，建筑企业要想把建筑工程做好，单凭雄心壮志和用不尽的蛮力是不行的。面对激烈的市场环境，人才和技术永远是出奇制胜的法宝。人才与技术是相辅相承的，没有人才谈不上技术，没有技术又何谈人才。因此要加快人才培养进程，不断创新生产技术，这才是保证建筑质量和效率的关键，也是企业立足于建筑行业的根本。在建筑施工的过程中，需要与最新的建筑技术成果相配合，这样后续工程才能得以稳定进行，才不会拖延工期或因质量问题遭到返工对待，从而既保证工程质量，又获得最大的经济效益。所以说，不断进行技术创新对建筑企业是非常重要且有意义的。

2.施工过程中常见问题及技术要点分析

在实际施工过程中，有许多技术要点值得我们注意，现对相关问题和技术要点进行细致分析：

2.1建筑梁柱节点施工技术

在民用建筑的所有施工技术之中，梁柱节点施工环节是非常值得重视的。目前最常用的方式是在梁板全部安装以后，再进行梁板钢筋和沉梁的安装，虽然这种方法简便快捷，但也容易产生箍筋间距不合理和节点之间的箍筋较少的情况，这就使得梁柱实际质量达不到规范要求。对此，应采取此方式来完善，就是采用现场焊接柱节点区箍筋的方式。首先，采用纵向的方式来焊接出整体的模型，然后绑扎和固定穿梁钢筋；穿梁钢筋的间距大约在50mm左右，这样不仅保持了梁体的足够强度，还便于施工，大大提高了施工速度。这里值得注意地是，虽然这种方式可以很好的控制柱节点箍筋，但如果遭遇不良气候环境，施工效率同样不尽人意，所以需要在每个节点加入纵向钢筋来进行巩固。

2.2混凝土施工关键技术

在框架浇灌的过程中最容易出现的问题是因模板不严实导致漏浆，在十分严重时甚至可能出现孔洞、漏钢筋现象。出现这种情况不仅影响梁体结构，还会造成一定的安全隐患。对此应采取以下措施加以巩固。首先，在浇筑之前，在上面铺一层比例为1:0.4的水泥砂浆，浇筑之后加上相同规格的边框；然后，在版面上铺垫水泥比例为1:2且厚度为25～30nm，得晾干后再铺一层混凝土，这样框架结构就会非常牢固，不会出现任何隐患问题。混凝土质量直接决定了混凝土浇筑水平，所以一定要控制好混凝土的成分、级配骨料和搅拌时间。还要注意地是，且不可以搅拌过程中再次加水。通过对以上问题的提出与实施技术措施，可以使梁柱达到满意的质量效果，大大提升了民用建筑的抗震能力，框架结构更经久耐用。

2.3框架柱纵筋的搭接技术

框架柱纵筋的搭接也是一个关键点，如果控制不当非常容易出现质量隐患。一般情况下，技术规范要求机械连接或者焊接来实现筋的搭接，但由于施工单位监管不完善，施工人员素质低下等问题，在实际操作中故意耍各种伎俩，如焊接面积达不到，进而导致纵筋接靠不牢，这种现象在钢筋横截面积较小时就更加明显。对此，一定要采取有效的防裂措施，进而保证工程的可靠性。

3.民用建筑施工技术管理措施

3.1加强质量管理建设

质量管理体系是保证工程质量的前提，只有建立健全严格的质量管理体系，使质量监督标准化和规范化，才能提高施工单位的技术管理水平。在施工过程中，对每一个施工细节严格控制，随时对工程质量进行检测，发现质量隐患及时处理，绝不将隐患留到下一个工艺环节，确保建筑工程质量。

3.2重视施工工序控制

建筑工程的每一道工序与都上一工序紧密相联，哪一道工序出现问题都会影响下一步工序的操作，甚至出现返工现象。对此要做好以下几点：一是把握材料、机械进场关。对材料进行严格筛选，不符合设计规范的材料坚决不予进场；所有机械必须有完善的维护保养记录，带病机械不可进场。二是控制工序质量。一道工序完成后不可急于进入下一道工序，应由质检人员检查质量，确定符合标准后方可进入下一道工序。对新工艺、新技术要加强管理，同时做好技术培训，确保施工效果。

3.3加强民用建筑施工工种之间的配合

在工期目标能够顺利完成的前提下，要不断强调和重申技术管理的重要性，合理组织工种，确保员工积极性的发挥。尽量让员工参与到技术管理工作中来，实现技术与质量的更好衔接。前一个工序要为未来的工序做好铺垫，后续工序也不能损坏己经建好的成品和半成品，使整个工程衔接有序，省工省料，获取最大化经济效益。技术管理并不是空谈，要在工程人员的配合下才能发挥作用，所以必须重视对工程技术人员的技能培训。另外还要实施持证上岗制度，鼓励他们参加相应的资格考试，同时为他们提供一些便利条件。

参考文献：

[1]阮立东.民用建筑地面施工技术探析[J].中国城市经济,2011(20).

民用建筑施工结构加固技术 篇7

一、民用建筑加固修复技术发展现状

1. 国内外民用建筑加固修复行业发展现状

我国早在5、60年代就开始进行混凝土结构的加固处理, 不过直至90年, 才颁布了 (CECS25-90) 《混凝土结构加固技术规范》, 后来又补充了《建筑抗震加固技术规程》等规范, 主要是由于改革开放之后, 大规模的建筑工程发展的需求。

国外, 虽然如加拿大等国家, 有很大一部分民用建筑是木质结构, 不过从其城市主流的混凝土及钢结构建筑的状况来看, 目前, 欧美发达国家主要城市的建筑业投资中, 建筑加固修复的投资超过了50%。因此, 其建筑加固修复行业的法规相比起来较齐全, 与加固修复相配套的检测手段与修复技术的发展也较为领先, 新材料、新技术的开发应用也很受重视。

2. 当前国内现存民用建筑整体状况

我国当前各类民用建筑总面积超过150亿m2, 其中60%以上为混凝土结构, 2000年以后各大城市纷纷兴建超高层建筑, 钢结构建筑的比例开始扩大。混凝土建筑中, 有50%以上使用时间已经超过20年, 有很大一部分还是80年代建造的, 老化严重。据估计, 约有30亿m2以上的混凝土民用建筑亟需进行加固。

混凝土建筑最大的问题就是抗拉应力与剪切力的能力不足, 一旦发生地基不均匀沉陷, 极易导致构件开裂。另外一点是钢筋质量问题。过去由于监管不严, 存在大量质量不够高的混凝土建筑, 尤其是其钢筋质量, 以及钢筋处理不够合格, 导致混凝土构件钢筋锈蚀老化程度较高。还有则是混凝土构件的表层老化腐朽。

钢结构在工业厂房中使用得较多, 不过在民用建筑中近十几年来的比例也在不断扩大。钢结构相比混凝土而言, 耐候能力要低很多, 表面锈蚀与疲劳往往是威胁钢结构构件的重大问题。但是, 随着高层建筑及超高层建筑的不断兴建, 以及部分地区对建筑抗震能力要求的不断提高, 钢结构修复加固的需求逐渐也在增加。

二、混凝土结构加固技术概述

混凝土结构在民用建筑中使用的历史可以说已经很长了, 常见的加固技术有很多中, 包括:外包钢法、粘钢法、加大截面法、增设支撑法、置换法、粘帖纤维复合层法等等。涉及到的工艺包括:裂缝处理技术、结构表面处理技术、植筋技术、托换技术、新材料技术等。以下介绍其中几类:

1. 外包钢法

外包钢法, 是利用化学胶黏剂、固化剂等, 将型钢外包在混凝土构件的锐角、转折处等载荷集中点。混凝土构件的力学性能特点是抗压能力强, 抗弯、抗拉、抗剪的能力较弱。而钢材则有很好的抗拉性能与韧性。以型钢包裹混凝土构件应力角, 还能提高其刚度。施工时, 要先将加固构件表面清理平整, 清除浮砂、油污等, 并且用化学清污、喷砂、真空吸尘、高压射水等手段对包钢面进行清洁。胶粘固定后, 要进行压固, 待其固化后, 型钢之间可以用条缀板进行焊固, 并涂刷防锈漆。

2. 粘钢法

粘钢法加固是在混凝土构件表面黏贴钢板, 以增强混凝土构件抗剪、抗拉的能力。相比外包钢法, 粘钢法的加固构件不是型钢而是钢板, 因此对于加固表面的平面度的要求很高, 表层要打磨2~3mm, 1000mm范围平面度至少要控制在2mm左右, 不然很容易出现脱粘、鼓胀, 甚至导致粘钢脱落。

3. 加大截面法

这是一种传统的加固技术, 是在现有的混凝土构件外增筑一层新的混凝土以加大其截面。加大混凝土构件截面需要进行植筋, 要在原构件施工缝附近进行钻孔, 清理后植入钢筋, 调正后注入胶浆固定, 然后搭模板浇注新混凝土。缺点是构件截面增大后, 使得建筑物内部空间减小。

4. 置换法

置换法包括两种, 一是局部混凝土的置换, 还有则是将能置换的构件整体置换。局部置换, 是将构件上老化腐蚀严重的混凝土构件削除, 然后以新的混凝土进行填补。进行施工时, 对于承重构件要进行支撑方可进行腐朽部清理。清除至坚实的砼体, 并对表面进行清理, 不破坏裸露的旧钢筋, 对于生锈的进行喷砂处理, 必要时, 对旧钢筋进行焊接, 或者在旧混凝土基体上钻孔补筋。新混凝土的配比要与旧混凝土相同, 最少要保证其强度等级相同, 避免修复后应力集中。构件置换法则需要采用到托换技术, 利用桁架支撑住上部结构, 然后将可置换的构件拆除, 并与预制好的新构件进行置换。

5. 黏贴纤维复合材料法

以碳纤维等为代表的新材料也逐渐被应用于建筑加固。以碳纤维为例, 其抗拉强度要比普通结构钢高5倍以上, 而密度却不到钢材的30%, 用于替代钢板进行构件外粘层加固, 效果要优于粘钢法。纤维复合材料可以制成柔性的薄层, 可以如布一般黏贴于构件表层。这种技术是未来发展的一种趋势。

三、钢结构加固技术概述

1. 构件修复与加固

钢结构件使用时间累计, 造成的主要失效形式是裂缝与腐蚀。钢结构如果出现表面肉眼可见的大裂缝时, 可以说已是极为危险。一般在裂缝还处于表面微小裂纹与内部裂纹阶段就要进行修复与加固。表面裂纹通常是由于构件之间的微动碰撞、疲劳以及锈蚀产生的。

首先要进行表面锈蚀的清理, 利用电动砂轮打磨或者喷砂进行除锈, 然后可以先肉眼观察是否存在较大的表面裂纹。构件内部裂缝可以利用超声探伤等形式检测。对于裂纹的处理, 承载较大的构件, 不适合直接采用焊接, 因为焊接时, 钢材力学性能下降, 容易发生事故, 条件允许要进行支撑再焊修。焊修选用的焊丝, 熔焊强度要高于母材, 不允许出现气孔、大咬边等焊接缺陷。节点焊修, 要打磨圆整。

大多数构件, 不适合于直接焊修, 必须用另外以钢板、型钢等对构件进行加大截面加固。常见的有:在型钢翼缘之间增焊钢板组成箱型截面;在型钢宽边粘帖钢板;碳纤维布粘包等等。

2.构件替换

当钢结构构件老化损伤过于严重时, 一定条件下, 可以将之替换。首先, 主要的承重构件不能直接替换, 焊接构件无法替换, 只有高强度螺栓连接的构件可以进行替换。次要的剪力支撑构件, 可以在旁边用临时构件焊接固定后, 将螺栓连接的老旧构件拆除, 并安装新的构件。

3. 改变结构内力计算图形

根据钢结构构件的节点性质、载荷情况、传力途径, 安装支撑或者新增预应力杆件等方式, 改变主要构件的结构内力。常见的有:增设撑杆将桁架等构件的几种受力分散, 以预应力拉杆改变减轻节点受力状态。或改变连续结构的节点安装位置;以铰接结构代替构件端部刚性连接结构;增设构件或粘包钢板等提高刚度, 以预应力拉索或者拉杆改变长构件端部节点受力状态, 分散载荷;安装辅助构件来降低结构的长径比等。

四、结语

民用技术创新 篇8

日前,“民用洁净焦炭生产关键技术及应用”研究成果通过山西省科技厅组织的专家鉴定。中科院山西煤化所所长王建国等7位鉴定委员会专家一致认定,该项技术成果达到国际领先水平。

该项目由太原理工大学、太原市环保局、太原科瑞康洁净能源有限公司、山西清源环境咨询有限公司合作完成。成果包含“高效固硫+催化助燃+自主增碳”三大核心技术,以及26项国家发明专利。其利用现有焦化产能设施,不改变生产工艺,不新增投资,以高挥发动力煤为主要原料,仅在配煤中辅以固硫—增碳—助燃复合助剂,经高温干馏生产民用洁净焦炭,替代散烧原煤。

据悉,该项研究还利用焦炉高温环境复杂的热化学反应,实现了焦炉煤气的碳氢摩尔比的自主调节,可满足后续生产化学品对原料气的要求,使焦炉煤气获得高值利用。经在太原市城中村应用证明,清洁焦炭完全可取代传统的散煤、烟煤等劣质煤,可有效解决民用散烧污染问题。

民用技术创新 篇9

目前民用飞机整体信息流的流转架构是基于1993制定的综合后勤保障ILS ( Integrated Logistic Service) 的后勤采购 ( Acquisition Logistics) 业务流程,主要业务流程如图1所示。

分析这几个模块之间的数据流关系:

( 1) 设计部分的数据将传递到综合后勤保障LSA活动、航材管理和技术出版物三个模块。

( 2) 从综合后勤保障LSA活动中分析后的数据将传递到航材管理和技术出版物两个模块。

( 3) 航材管理从设计部分和LSA部分获取的数据经过处理后将传递给订购管理和技术出版物,订购管理的数据将传递到客户。

( 4) 技术出版物从设计部分、LSA部分和航材管理获取的数据经过处理后将以IETP的形式发送给用户。

( 5) 用户在享受客户服务的过程中,可以将其操作和维修数据反馈给以上业务逻辑流的所有模块。

在数据流传递到技术出版物团队后,数据将会以传统的民用飞机技术出版物编制方式加以处理,即以手册作为最终呈现形式,以单本手册的信息内容为信息流的导向,编制方式如图2所示:

从图2可以看出,按照传统方法所编制的民用飞机手册,有多少本手册,就有多少条信息流。并且,每条信息流之间相互独立,从而导致大量的重复信息产生。传统的编制方式不仅会导致信息冗余或信息失效,并且会导致维护成本和数据错误的增加。目前飞机技术出版物信息流在进行一场革命性的变革,其主要起源来自于欧洲的军用飞机技术出版物。由于欧洲军用飞机首先使用了模块化的信息流来编制其技术出版物,将其信息载体统一成为数据模块来进行出版物信息的运输。法国空军的MIRAGE与RAFALE战斗机、空中运输机M400以及欧洲直升机公司的TIGER虎式直升机都已采用模块化的信息流来编制其技术出版物,并已收到良好的反馈效果。正基于此,民用飞机的主制造商也纷纷跟进。波音公司的梦幻飞机787和空中客车公司的A350XWB都已经采用模块化的信息流。不仅如此,这些国外知名的飞机主制造商还在积极着手将以往机型的飞机技术出版物的信息更改成为模块化的信息流,以便于在后期的更改维护管理。也正是由于这些具有实力的飞机主制造商的加入,让模块化的信息流在飞机技术出版物上的应用越来越顺畅,也使得未来新机型在编制其技术出版物时有了非常有价值的参考。

国内民用飞机主制造商借鉴国外先进飞机制造商的经验,并采用目前最新的S1000D规范,将模块化的信息流引入到技术出版物的信息流流转过程中,加快了整个出版物信息流的流转速度。并且由于模块化信息流的单一数据源的特性,在保持信息流的流转准确性及全寿命维护中也起到了非常大的改进作用。

模块化的信息流从本质上颠覆了飞机技术出版物的编制理念。从编制开始,即按照信息集理念将所需信息分割成一个个的数据模块,将这些数据模块全部储存在公共源信息库 ( CSDB) 内,再根据不同的需求将这些数据模块组合成为一个个的信息集合,再使用发布模块将其整合发布成为客户所需要的手册。

模块化信息流的技术出版物编制流程如图3所示:

图3给出了使用模块化信息流的整体流程。技术出版物中所包含的信息来源于设计说明书、工程图纸、故障手册、使用手册等,此类信息可以直接取自PDM、ERP等信息管理系统,或取自CAD/CAM生成的工程数据,或通过图片扫描文字识别等计算机技术,将手册和文档的信息数字化。

使用模块化信息流编制技术出版物的思想不是使用普通的计算机文件或多媒体数据库,而是把一套文档或手册的文本信息划分成许多信息单元,用SGML/XML将数据标注成中立格式,并按特定的结构,存储于一个个的数据模块中,将非文本 信息如历 史资料、插图 等以CGM,TIFF等标准规定的插图格式存储于单独文件中。因此需要将收集到的数字数据进行格式转换。

模块化信息流的最大好处是所有的信息流都是通过一条信息通道进入到公共源数据库进行汇总,再根据下游的需要从公共源数据中释放出所需的数据模块,组合成为一个个的信息集合。并且,使用模块化的信息流,所有数据只需创建一次,可重用于多本手册,也更方便了多本手册间的导航。

并且,我们可以预见未来趋势是航空公司只接收技术出版物源代码,从而自行组合数据模块,将其整合成客户化的信息集。

摘要：随着中国民机事业的发展,民用飞机技术出版物工程也越来越受到飞机主制造商的关注。传统民用飞机技术出版物基于后勤保障理念,将设计数据整合成为飞机维护资料。本文通过引入数据模块的概念,创新性地将技术出版物上游数据切割成为一个个的数据模块,并根据下游客户的不同需求,在公共源数据库中将这些数据模块整合成为客户化的信息集合。这一创新理念不但加快了整个信息流的运转速度,并且保障了出版物全寿命过程中的更改和维护。

民用飞机照明数字仿真技术研究 篇10

飞机设计是一个复杂的过程, 需要大量的设计-验证工作, 传统的设计是先设计后验证, 设计和验证相独立的过程。设计人员首先根据系统的顶层要求进行设计, 尽管会进行一定计算分析, 但精度非常有限, 无法保证设计符合性。初步设计后需通过试验样机来验证系统是否满足顶层设计要求, 不能达到要求则需要设计人员根据验证结果进行改进, 改进后再进行试验验证。整个研发过程中需要进行多次的设计和验证的迭代, 才能使顶层要求完全得到满足, 设计过程复杂、研制费用高、周期长。为了解决这些问题, 各飞机制造商都在积极采用新技术、新思路, 寻求解决方案, 以期能够提高研发效率。

2 数字仿真技术的优势

数字仿真技术的出现为解决这些问题提供了契机。通过对实际情况建模, 并利用数值方法进行计算分析, 数字仿真技术能在设计阶段检验系统的性能, 为设计工作提供指导。图1是传统的设计研发流程与引入数字仿真技术后的研发流程的对比。在航空领域, 数字仿真技术已经普遍应用在气动、强度、电子、电气、飞控等系统的设计中, 表现出很大的优越性。

照明系统直接关系到主观感受, 在设计中需要综合考虑内设、环境等多方面的因素, 设计过程非常复杂。一般的设计方法只根据照度和亮度的需求进行设计。在定下初步设计方案之后, 设计者往往对方案可实施性的把握不强, 在灯光的布置、灯具的性能表现、空间的照度和亮度分布等问题上都存在很大不确定性。即使引入一系列的公式进行繁冗的手工计算也只能得到较粗略的计算结果。随着技术的发展, 数字仿真技术逐渐应用于照明领域, 出现了很多各具专长的照明仿真软件。

3 国内外应用现状

国外先进民机照明系统设计中已经普遍采用数字仿真技术。美国NIAR实验室采用SPEOS CAA V5软件进行照明仿真分析, 为各航空公司提供技术支持。Bombardier也将SPEOS CAA V5应用于客机照明系统设计中, 采用仿真技术后其研发效率提高了一倍以上, 并减少了物理样机消耗的时间和费用。

目前国内民机照明系统设计方法还比较落后, 只是简单根据照度要求选择灯具类型、数量并进行布置, 在实际安装前无法准确把握照明效果。例如在着陆灯设计中可以通过简单计算得到不同飞机姿态下跑道上的粗略照度值, 但无法知道飞行员在实际飞行时的视觉感受, 更不能分析跑道的反射特性以及天气条件对照明效果的影响。外部照明是飞机照明系统中适航条款最多的部分, 设计中需要全面考虑这些条款, 并在设计完成后通过地面试验检验其符合性。因此, 有必要在飞机外部照明系统设计中引入进行数字仿真技术, 以提高飞机外部照明系统的研发效率及设计水平、减少风险、缩短研发周期、降低研发成本。

4 数字仿真工具对比分析

照明领域的仿真计算主要通过光线追迹来实现, 光线追迹的算法包括确定性算法和蒙特卡罗算法, 确定性算法的运算代价较大, 蒙特卡罗算法采用统计方法进行计算, 能节约运算代价, 提高计算速度。目前商业的仿真软件已经相当成熟, 比较常见的如ASAP、Tracepro、Lighttools、Dialux、SPEOS、SPECTER、Radiance等。ASAP、Tracepro、Lighttools等软件主要用于光源、灯具的设计, Dialux、Agi32、SPEOS、SPECTER、Radiance等主要用于照明设计。

OPTIS公司的SPEOS软件集成了多种算法, 即可以进行确定性算法分析或蒙特卡罗算法分析, 也可以进行混合式算法分析。用户可以根据不同的仿真情况选择不同的仿真算法, 以提高计算精度。内嵌的反向追迹模块可以进行眩光分析, 在驾驶舱照明设计中有广泛的应用。

此外, SPEOS软件与Catia V5无缝结合, 将照明仿真功能直接嵌入Catia软件中, 设计与仿真两个过程间不需要进行数模转换, 消除了格式转换引起曲面形状畸变的风险。

5 结语

飞机设计是一个复杂的过程, 需要大量的设计-验证工作, 数字仿真技术的出现为解决民用飞机照明技术提供了契机。目前市场上有一些商用软件, 可以对比选择合适的软件辅助设计, 提高民用飞机照明的研发效率及设计水平、减少风险、缩短研发周期、降低研发成本。

摘要：数字仿真技术为缩短民机照明设计、验证过程提供了契机。简要介绍了仿真技术的优势, 调研了国内外的发展现状, 并对比分析了目前可用的商业软件, 为仿真技术的应用提供参考。

浅谈民用建筑的电气安装技术 篇11

【关键词】民用建筑；电气安装；技术

0.前言

随着科学技术的不断发展，人民的生活水平也相应的提高，建筑已经不仅需要满足人们的居住要求，同时应满足人们对环境的舒适度以及建筑的功能性的要求。而建筑电气安装工程作为实现建筑物的使用功能施工工程，其施工质量直接影响了建筑物的正常使用。笔者多根据自己从事建筑电气施工的工作经验,总结了建筑电气安装中常会出现的质量问题,这些问题不仅影响了建筑电气设备的正常使用,也对建筑物的正常工作留下了极深的安全隐患。因此，建筑电气安装施工的工程质量是整个建筑工程的重中之重, 建筑电气技术发展需要解决的最主要问题就是需要满足家居的需要，满足使用中安全可靠的要求、满足信息社会对建筑供电系统的新要求，为人们提供舒适安全的生活环境。作者对常见的建筑电气安装工程中的质量问题进行了整理总结，并对相应的应对措施进行了阐述：

1.民用建筑电气安装施工中的常见技术问题

首先，做为整个施工的基础，在选用主要设备和材料时容易出现以下问题：首先是配电箱柜的形貌不好，箱体厚度不达标，不满足设计强度；电气设备相关的配件，如开关与灯具的导电片的弹性不达标，连接不好，使用寿命短，发热老化情况严重，达不到设计安全要求；电线与电缆的材质差，耐压低、电阻率高、绝缘电阻小、抗腐蚀性差、耐温低,绝缘层与线芯严密性差。造成在设备选用就出现问题的主要原因是由于由于利益驅使严重，材料市场管理混乱，不达标的产品居多，加之参与采购的人员鉴别能力有限，不能对产品进行严格把关。也存在工程招标过程不规范，施工单位为减少工程支出，对投标压价不合理，此外还存在工程施工转包的现象，造成了底标价格低于市场成本价，材料质量不达标情况严重。

其次，在电气配管施工中，常见的问题有以下几个：为节省材料，在管线通过结构变形缝时不设置过路箱，焊接长度不够，通过中间接线盒时连接不规范，影响接地效果；吊顶层内配管走向不做事先设计，走线不规范，线路混乱，支吊架及固定点间跨距过大，未对钢管和支吊架采取防腐措施，未对金属软管进行接地跨接保护线的连接，留管长度不达标，接线盒盖板缺失；现浇板内敷管敷设过于集中，影响结构安全，埋设暗配管的深度不够，导致墙面或地面开裂；进箱盒时，配管未被顺直成束状,管口长度不一； 不对金属管口的毛刺进行处理而直接对口焊接,镀锌管丝扣连接处不做接地跨接。产生这些问题的主要原因是施工人员不熟悉施工规范，参与的相关的专业技术培训少，技术技巧不达标，操作职责不明确。施工人员在吊顶层施工随意，不按规范操作。也存在现场施工的管理人员对施工人员的要求不严格，施工前未明确施工标准，施工中监督检查的力度不够的现象。

最后，在安装灯具、开关等相关配件时的常见问题主要是由于这部分安装的内容较为琐碎，因此常见的问题有以下两点：不按规定安装灯具预埋吊钩，在安装吸顶灯时不设置固定框,而采用用自攻螺钉直接将其固定在顶板上，对灯具罩壳不做接地处理；开关、插座盒内事先不进行清理，导致接线不牢固、面板固定不牢固。产生这些问题的主观原因是施工人员对灯具安装操作规程不了解,缺乏灯具接地保护意识；对施工质量标准不明确，施工安全意识薄弱，客观原因主要是接线盒在预埋时就以损坏,导致面板螺丝的固定困难。

2.相应的技术举措

首先，在材料采购及设备选用时应采取加强参与采购人员的安全意识，提高采购人员的专业素质,对采购流程进行规范，减少中间环节。对不符合行规的项目应拒绝参与,对条件苛刻的工程项目应谨慎参与。严禁工程施工转包现象的发生,在保证经济效益的同时更要保证相关施工工程的质量。

其次，配电箱暗埋施工应一次到位，配电箱安装时，应将配电箱与墙体钢筋焊牢, 为防箱体变形应在配电箱内部做固定支撑,要求配电箱体和剪力墙面处于同一垂面。将配管管口和盒子密封严密。在土建施工进行混凝土浇筑时,电气施工人员应跟班检查，确保配管和箱盒不会移位损坏。

再次，导线穿管前，首先将管内清理干净，钢管管口必须连接护口，确保穿线绝缘完好；多股导线连结必须压鼻或搪锡，搪锡的线头应清除以防氧化，对于单芯导线应采用安全压线连接法。相关的施工人员必须经过专业培训，做到持证上岗操作工。施工前，要求对施工人员进行技术交底，按设计和规范严格要求，对现场管理人员坚持三检制度。其次，应用钢锯锯口，管口毛刺必须处理干净，钢管连接必须采用套管连接并焊接牢固，必须采用丝扣连接镀锌管,采用专用接地卡进行跨接。

最后，应加强对防雷接地施工人员的培训,使之熟悉规范。防雷接地连接的搭接焊长度必须规范，圆钢必须采用双面焊接，焊缝应均匀满焊，除现浇混凝土搭接焊不需进行防腐处理外,其他部位须做防腐处理。

3.结束语

随着现代科学技术的不断发展，现代建筑电气技术已经将电子技术，控制与信息技术巧妙的融合在了一起，在理论上，形成了电气工程领域的重要分支，在实际应用中，也形成了一条具有可观经济效益的产业链。随着人们对建筑功能化以及智能化的要求越来越高，想要提高建筑电气工程的施工质量，应做到提高施工人员的素质, 提高施工技术水平；加强管理人员的责任感，做好施工前的技术交底工作, 在施工前对可能出现的质量问题进行预防,规范施工规程，广大施工技术人员也应不断学习，将建筑电气施工的施工质量提高到新的高度。

【参考文献】

［１］顾瑞利．建筑电气工程的科学设计与施工问题．建筑工程．2007．

［２］冉松.关于建筑电气安装技术探讨．工程技术，2006．

民用技术创新 篇12

关键词：工艺装备知识,集成系统,知识库,规范化,智能化

1 背景分析

工艺装备知识是在飞机工艺装备工程设计、生产准备、制造和经营管理活动中, 贯穿产品全生命周期的与其有关的知识。飞机工艺装备知识数据量巨大, 具有复杂性、隐含性、动态性、多样性 (包括文本、图像、音频、视频等多种形式) 等多种特征, 这些都给工艺装备知识管理带来了很大困难。同时现代飞机更新换代速度快, 飞机的研制已由单一品种发展到同一型号的系列飞机, 一个型号将衍生出若干个改进型或发展型, 生产是以单架次方式进行, 这就造成了工艺装备也要有若干个改进型或发展型, 如果仍然按照传统的方法以手工为主的方式进行飞机工艺装备的设计工作, 势必会造成工作的重复, 导致效率低下, 甚至会出现不必要的错误。波音公司实施DCAC/MRM[1], 其目的之一就是要消除工程设计部门95%不增值的重复性工作, 收集整理飞机设计/制造过程中的各类经验和知识, 建立相应的数据库、知识库;当遇到相似的问题时, 把以往成熟的经验知识应用到当前问题, 从而快速形成问题的解决方案, 提高工作效率, 缩短飞机的生产周期。因此工艺装备知识对民机的快速开发和适应市场竞争具有重要的影响, 是企业的重要智力资源, 是企业核心竞争力的一部分, 建立飞机制造工艺装备知识集成系统已成为企业的迫切需求。

2 建设方案

以民机部件总装工艺装备设计为对象, 深入分析飞机工艺装备设计过程, 综合应用知识工程等基本理论, 对工艺装备知识表示、推理、应用等关键技术进行系统研究, 在此基础上开发民用飞机智能化制造工艺装备设计知识集成平台系统, 提高飞机工艺装备设计的自动化、智能化水平, 使之成为飞机数字化制造的重要支撑。

具体实现以下目标:

2.1 工艺装备设计的规范化

建立各种信息数据的统一术语、符号、代号和文件格式, 包括工艺装备信息标准化、工艺装备内容标准化、工艺装备参数标准化、工艺装备资源标准化和工艺装备规程典型化, 使设计人员在设计过程中有章可依, 同时又可以尽量的避免人为的错误, 提高设计质量与效率。

2.2 工艺装备设计的快速化

开展工艺装备标准化及工艺装备基础数据的准备工作, 积累大量的标准工艺或典型工艺, 进行产品的分类编码工作, 形成快速设计的数据基础。

2.3 工艺装备设计的智能化

分类整理、保存工艺装备知识, 建立知识关联模型, 并能够利用这些知识给出工艺装备设计人员一些比较合理的选择, 从而大幅度的减轻劳动强度。

2.4 工艺装备设计的多样化

工艺装备文件种类繁多、数据类型多样、处理符号各异, 在统一的大数据设计环境中无差别的处理这些设计信息, 并能实现对后续工艺装备设计信息表现形式进行持续的支持。

3 实施方案

民用飞机智能化制造工艺装备设计知识集成平台系统围绕工艺装备全生命周期展开, 其实施主要包括四个阶段内容。

3.1 民机制造工艺装备设计知识的分级分类收集与分析

将工艺装备数据分为工艺装备基础知识、工艺装备设计知识、工艺装备管理知识、工艺装备情报知识四大类, 再分层次进行分析, 建立工艺装备设计知识分类标准。

3.1.1 工艺装备基础知识库

主要包含作为一名合格设计员, 需掌握或了解的基本内容。包括民机制造工艺装备应知应会知识、相关软件使用手册等。

3.1.2 工艺装备设计知识库

为整个数据库的核心内容, 主要包含在工艺装备设计过程中所需及所产生的工艺装备文件等。包括大量的标准工艺装备或典型工艺装备、工艺装备技术准备过程、零件加工/制造工艺能力等。

3.1.3 工艺装备管理知识库

主要包含为管理工艺装备数据所需及所产生的数据库[2]。包括工艺装备流程管理、构型管理、过程质量管理等。

3.1.4 工艺装备情报知识库

主要为新技术、新材料、新工艺等研究, 意欲与时俱进保持先进。包括并行设计及先进制造技术、复合材料工艺装备等。

3.2 民机制造工艺装备设计知识标准化表达与关联模型的建立

3.2.1 工艺装备设计知识标准化表达

通过资源分类规范化和资源描述规范化, 将获取到的知识以一种计算机可以识别和接受的数据表示结构, 有利于各种统计汇总工作的进行, 使工艺装备知识能被有效的利用和管理。

3.2.2 民机制造工艺装备设计知识关联模型建立

从不同视角找出各类工艺装备知识内和各类间的内在关联关系。在考虑产品设计过程中不同的工作流阶段所具有的特有性质的情况下, 根据工艺装备数据间的映射规则, 建立相互间的关联关系, 组成一个有机的整体, 完成知识在工艺装备设计过程中的传递和转换[3]。

3.3 民机制造工艺装备设计知识的检索与推送技术

3.3.1 知识检索

将自动或利用人机交互方式从工艺装备知识库中检索潜在可用的知识, 并根据相似度评价准则进行评估, 从中确定若干候选知识, 使设计人员可以根据专业迅速定位到所关心的知识, 方便用户查找自己所关心的知识。

3.3.2 知识推送

对工艺装备问题描述进行结构化分析, 提取出结构化语义信息 (如设计案例、设计规则或设计规范等) , 再将查找得到的多个知识项按照对解决这类问题的有效性进行排序, 完成知识的自动推送。

3.4 智能化民机制造工艺装备设计知识集成平台系统开发

构建民用飞机智能化制造工艺装备设计知识集成平台系统, 具备工艺装备设计知识的存储、查询、推送和维护等功能, 并集成工艺装备设计、工艺仿真、制造执行等系统, 实现贯穿飞机工艺装备的设计、制造和经营管理活动全生命周期的知识共享。图1为模拟的应用场景, 可通过系统后台访问及调用数据系统的数据, 从中获取工艺装备术语、方法参数、材料性能、制造设备等资源。

4 结束语

民机工艺装备设计是一项技术性、经验性非常强的工作, 所涉及的范围十分广泛, 用到的信息量相当庞大, 并与具体的生产环境及个人经验水平密切相关。本文提出的通过构建大数据环境下的民用飞机智能化制造工艺装备设计集成系统, 能提供较好的手段和方式来保留设计人员的知识与经验, 避免企业知识资源的浪费和流失, 同时提高工艺装备设计的效率和自动化水平, 具有实际应用价值。

参考文献

[1]范玉青.现代飞机制造技术[M].北京航空航天大学出版社, 2001.

[2]裘建新, 王晰巍, 范晓春.协同产品设计中计算机辅助设计系统与产品数据管理系统的信息集成[J].吉林大学学报, 2005 (05) .