時間:2023-07-19 16:56:04
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇節能技術評估,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
關鍵詞: 智能節能控制技術;破碎機;技術創新
Key words: intelligent energy-saving control technology;crusher;technology innovation
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)32-0061-02
作者簡介:董獻勇(1978-),男,河南平輿人,本科,助理工程師,研究方向為礦山機電。
1 智能節能控制技術的概述
1.1 項目的背景、依據和意義 隨著能源緊張的日趨嚴重,煤炭行業也越來越重視生產的高效率。在實際使用中,膠帶輸送機、刮板機、破碎機等設備中的電動機負荷變動比較大,其平均輸出功率與最高輸出功率之比一般為 0.2~0.4,電動機的負載率低,效率不高,進而浪費了大量電能,節能空間比較大。
智能節能控制技術以破碎機為研究對象,研究分析電機的較準確模型、變頻調速、功率匹配原理、最大效率運行以及矢量控制等,并結合調壓和無功補償等技術,對低碳控制方法進行綜合研究,借助人工智能專用芯片,自動監測電動機的負荷狀況,能根據電機實際負荷的大小,供給電機最適宜的電壓與電流,進而滿足節能的需要。
1.2 國內外發展現狀 傳統的控制采用Y—(星-三角)運行、轉子串電阻調速,該方法通過降低電機勵磁電流進而提高功率因數和運行效率,但是節能效果不是十分理想。對于特定的周期性變工況負載,在空載和發電工況時斷開電源,將電流和損耗變為零,當重新進入電動工況時可以再通電繼續運行,對電網沖擊太大。目前國內外已經有部分企業采用調速節能,但會改變工作周期和工作效率,這對于煤炭行業有工作周期要求的變工況負載不適合。
1.3 本項目對促進集團公司發展工作的作用和意義 該申請研究項目通過研究煤礦典型周期性變工況負荷,以破碎機為研究對象,結合調壓和無功補償等技術研究綜合智能節能控制方法,采用人工智能專用芯片,自動調節,無需人工干預,在輕負荷的情況下電機電壓自動降至最低需求而轉速保持恒定,對煤炭行業的能源高效利用和節能減排工作有重要意義。
2 主要研究內容、試驗內容和技術關鍵方案
2.1 研究的主要內容:①研究探討功率匹配原理在周期性變工況負荷控制中的應用。②研究功率匹配最大效率控制下的矢量控制,確定帶有磁鏈觀測器、轉矩估算器的較為簡單的功率匹配下的最大效率控制的矢量控制系統框圖。③在惡劣電網條件下,對周期性變工況載荷控制中的擾動抑制控制、轉速控制器設計等若干技術的研究。④兼顧工程實際和智能節能控制相關技術的發展,采用智能控制理論以解決電機參數時變性強、離散性大的特點和節能控制中算法振蕩的問題。⑤對本項目的主要工作和貢獻作總結,根據其他原煤生產單位的具體條件和掌握的資料、數據,研究提出周期性變工況典型負荷智能節能控制技術方案。
2.2 關鍵技術如下:①研究變化著的鐵心損耗和磁飽和等非線性問題對異步電機的運行的影響以及相應的處理方法。②對電機的功率匹配原理進行完善,深入研究功率匹配原理在電機控制中的應用。③針對與功率匹配最大效率控制的特點,研究分析幾種常用的開關脈沖的產生方法。④進行恒速恒負載轉矩變頻實驗和恒負載轉矩變頻調速兩組實驗,從而也驗證異步電機的功率匹配最大效率控制的原理。⑤根據系統實施情況,及時將研究的結果加以推廣應用。
2.3 技術路線:①元器件在工廠經過篩選;②盡可能采用貼片工藝;③板級做好前三防和后三防;④整機經過24小時運輸考驗后進行工業化試驗和運行;⑤同時進行兩臺樣機的試驗;⑥工業運行至少三個月。
2.4 技術指標(2*37kW破碎機一臺):①供電電壓:380~440V(+10%/-15%);②起動負荷:3倍裝置額定電流可承受30秒;5.5倍裝置額定電流可承受5秒;③起動電壓:供電電壓之30~70%;④起動扭力:直接起動扭力的9-49%;⑤故障檢測:可控硅短路及缺相會自動中斷;⑥散熱:自然散熱53安;⑦具有缺相、過載、短路、不對稱、自動重合等比較齊全的保護功能;⑧操作形式:符合現場操作習慣的操作。
2.5 環境效益 該產品屬于電子電氣產品,采用板級外協,最后裝配的生產模式。因此,工廠對外不產生廢氣、廢水,只有少量報廢的電子元器件和電路板。對城市環境不會造成污染,設備本身有許多降低諧波和提高功率因數措施,電機在最高轉速時所產生的第5及第7類電源諧波只有8%及1%。
3 本項目技術先進性、可行性分析評價
①智能節能控制技術在確保煤礦安全生產條件下,利用最小輸入有功功率最優控制方法實現電機經濟運行。②智能節能控制裝置安裝后所產生的諧波電壓的總畸變率和各次諧波電流的有效值能夠符合國家標準,不會造成諧波污染。③該系統同時具有電流、電壓和功率因數在線檢測功能,并且可以通過CAN總線與上位機進行數據交換,可以方便實現遠程監控。④結合高速發展的計算機技術、人工神經網絡技術等,實現異步電動機的高級智能控制。⑤本項目所設計的智能節能控制裝置實現了電機的軟起動與軟剎車、過載保護、缺相以及三相不平衡保護,通過在實驗室以及現場實驗,證明其功能是可靠的。
4 本項目預期目標、預計推廣前景
4.1 預期目標 ①提交一套周期性變工況負荷智能節能控制方案及其安裝圖;②提交安裝周期性變工況負荷智能節能控制器后,破碎機在空載、輕載和滿載條件下的節能測試報告。
4.2 市場需求情況分析及經濟、社會和環境效益預測 ①國內外市場推廣應用前景和市場需求情況分析預測。周期性變工況負載智能節能控制技術實現了異步電機輕載或空載情況下節能,提高電機運行效率,降低生產成本,提高經濟效益,具有十分重要的理論和實際意義。②項目完成后的預期經濟、社會和環境效益。使用智能節能控制器不僅能在一年至兩年左右利用減少的電費開支收回設備投資,還能減少維護修理費用、減少設備的再投入資金、減少用電設備的故障,從而給用戶帶來了不可估量的經濟效益。
5 實施措施和進度安排
①2013.1~2013.2,深入礦區,分析其運行狀態和安全運行要求,消化資料,組織綜述報告,找出問題的切入點; ②2012.3~2012.5,對典型負荷各種智能節能控制技術以及軟起動方式進行研究比較,在此基礎上確定合適的智能節能控制技術以及軟起動方案;③2013.6~2013.7,智能節能控制器的構建:包括設計和搭建整個控制系統;④2013.8~2013.9,現場安裝以及工業性試驗,對前期算法進行最終確定,進一步積累經驗;⑤2013.10~2013.11,電路及程序調試:根據控制要求完成和改進控制算法,進一步調整程序實現系統的正確運行。
6 結束語
通過上述分析,隨著能源的日趨緊張,智能節能控制技術適應了環保的需要,同時智能節能控制技術,在一定程度上提高了電機的運行效率,為煤礦企業節能減排工作的順利實施創設了便利條件。
參考文獻:
作者單位:510300廣東藥學院附屬第二醫院/廣州新海醫院普通外科
結腸癌一方面腫瘤生長消耗體內營養,另一方面由于不能正常進食及術前禁食,患者往往伴有不同程度的營養不良,患者出現高分解代謝,機體處于負氮平衡,導致機體組織的大量分解和器官功能的受損[1]。節氮對維持肌肉組織和維護器官功能至關重要。圍手術期的腸外營養支持可以減少創傷患者蛋白質的丟失,改善臨床預后。然而,如何更好地減輕創傷患者的高分解代謝,降低負氮平衡,仍然是臨床醫師關注的問題。對圍手術期患者進行腸外營養支持時, 靜脈輸注脂肪乳或白蛋白是臨床常用的方法。為了比較圍手術期使用脂肪乳及白蛋白對結腸癌患者營養的療效,筆者前瞻性地對此作了研究, 對結腸癌圍手術期接受腸外營養支持的患者, 進行了應用脂肪乳及白蛋白的隨機對照研究,現報告如下。
1 資料和方法
1.1 臨床資料 選擇本院胃腸外科2006年3月至2007年7月住院的手術患者62例作為研究對象,其中男33例,女29例,年齡30~75歲。所有患者無重要臟器功能不全,研究期間無其他干擾本研究的藥物治療。所有研究對象按入院順序隨機分成脂肪乳組和白蛋白組,每組31例。兩組患者在性別、年齡、疾病種類,手術方式,手術時間及輸血量方面均無統計學差異。
1.2 治療方法 所有患者術前7 d至術后第7天禁食,行TPN支持治療,通過周圍或中心靜脈輸注全營養混合液,等氮等熱卡。氮(N)為0.15 g/( kg•d) ,總非蛋白質熱量(NPC)由葡萄糖提供為84.6 kJ/( kg•d) ,非蛋白質熱量與氮比值為134∶1。脂肪乳組術前7 d至術后第7天在供給TPN 的基礎上,每日輸入中鏈脂肪乳500 ml(華瑞制藥,20%力能250 ml,每日2瓶);白蛋白組在供給TPN 的基礎上, 同期每日輸注人血白蛋白20 g (蘭州生物制品研究所,20%人血白蛋白50 ml, 每日2瓶) 。
1.3 檢測指標 ①兩組患者分別于術前、術后3 d、術后7 d 抽靜脈血5 ml, 檢測其血清白蛋白、前白蛋白、轉鐵蛋白水平。②術后1~7 d 每天收集24 h 尿、糞和引流液。應用凱氏定氮法測定氮, 按氮平衡=入氮量-(尿氮量+糞氮量+引流液氮量) 公式進行計算。③記錄并統計兩組患者住院費用及并發癥的發生率。
1.4 統計學方法 實驗數據均按均數±標準差(x±s) 表示, 以P
2 結果
2.1 營養指標 脂肪乳組患者術后第3天血漿白蛋白水平與術前相近, 術后第7天 有所升高,均基本在正常范圍內。白蛋白組患者術后第3、 7天血漿白蛋白水平略高于術前。術前、術后第3、第7天, 血漿白蛋白水平組間無顯著性差異(P>0. 05) 術前、術后第3、7天, 兩組患者血漿前白蛋白、轉鐵蛋白水平均明顯降低, 組間無顯著性差異(P> 0. 05) , 見表1。
2.2 氮平衡 兩組患者術后第5 d 同時恢復正氮平衡, 組間比較每日氮平衡及累積氮平衡均無顯著性差異(P>0.05) , 見表2。
2.3兩組并發癥發生情況及住院費用 兩組在術后并發癥的發生率方面, 無顯著性差異(P>0. 05) ,見表3; 比較兩組的住院費用, 脂肪乳組平均13521.34元, 白蛋白組平均19728. 46元。脂肪乳組明顯低于白蛋白組(P
表1
兩組患者營養指標變化(g/L,x±s)
檢測指標脂肪乳組白蛋白組
手術前術后第3 d 術后第7 d 手術前術后第3 d 術后第7 d
白蛋白40. 38±3.1239. 81±2. 7741. 15±3. 0240. 61±2. 88 40. 97±3. 25 41. 91±3. 07
前白蛋白0.22±0. 04 0. 15±0. 04 0. 19±0. 04 0. 21±0. 06 0. 15±0. 03 0. 20±0. 07
轉鐵蛋白2. 53±0. 37 1. 81±0. 40 2. 01±0. 362. 51±0. 391. 79±0. 32 2. 08±0. 41
注: 與對照組比較P> 0. 05
表2
兩組患者術后氮平衡測定結果(g,x±s)
術后天數手術前術后第3天術后第7天
1-7.84±4.19-8.11±3.660.779
2-6.40±3.61-5.66±2.600.343
3-2.17±2.97-3.12±2.600.172
4-0.69±3.12-1.01±1.980.623
50.12±2.630.48±2.010.536
61.86±2.231.26±1.800.231
72.27±1.832.26±1.770.980
累積氮平衡-12.85±9.15-13.90±7.330.608
表3
兩組患者術后并發癥的發生情況(例,%)
組別例數 吻合口瘺切口感染肺部感染 導管感染腹水 總數(%)
脂肪乳組31 111 2 0 5 (15. 15)
白蛋白組31 12 021 6 (18. 18)
3 討論
結腸癌手術前后由于暫禁食及術后初期患者處于高代謝狀態, 表現為蛋白分解代謝加速, 合成代謝下降。體內氮平衡由蛋白質的合成率和分解率決定的, 手術創傷越大, 蛋白質合成率低于分解率的情況越嚴重, 所以負氮平衡越顯著[2]。圍手術期充分營養支持, 可使機體能盡快恢復到正氮平衡狀態。傳統觀點認為[3]: 在對圍手術期患者進行腸外營養支持時, 靜脈輸注白蛋白可提高或維持血漿膠體滲透壓, 減少術后水腫的發生, 促進傷口愈合;其次白蛋白水解成氨基酸, 為機體所利用, 發揮營養作用。受上述觀點影響, 目前臨床上術后應用白蛋白制劑相當普遍。但由于白蛋白為生物制品,且價格昂貴。脂肪乳劑是腸外營養混合液中的重要組成部分,可以為機體提供能量和必需脂肪酸,起到節氮的作用,價格相對白蛋白較為低廉。那么脂肪乳能否起到白蛋白治療所能糾正低蛋白血癥及負氮平衡的作用值得我們探討。
目前對營養狀態的評估方法很多, 其主要有血漿蛋白測定, 氮平衡試驗等方法, 血漿蛋白最常用的指標包括血清白蛋白、前白蛋白、轉鐵蛋白等。白蛋白的代謝周期較長, 半衰期約20~ 22 d, 而前白蛋白、轉鐵蛋白半衰期較短, 分別為1.9 d、8.8 d, 所以術后短期內, 前白蛋白、轉鐵蛋白被認為是營養評價的敏感指標[4] , 氮平衡的測定更是衡量一個人體內代謝情況的重要指標, 是機體是否進入合成代謝階段的重要標志。如果機體處于正氮平衡的狀態, 此時合成代謝大于分解代謝, 那就能獲得體質量增加, 傷口愈合。本組試驗結果顯示:補充脂肪乳或外源性白蛋白均能提高血漿白蛋白水平,術前及術后第30天,第7天血漿白蛋白、血前白蛋白、轉鐵蛋白水平兩組無顯著差異(P>0.05);術后每日氮平衡及累積氮平衡兩組間無顯著差異(P> 0.05)。說明輸注脂肪乳能達到與白蛋白相同的營養效果,可糾正負氮平衡及低蛋白血癥。本組結果還表明, 輸注脂肪乳或白蛋白與術后并發癥的發生率并無相關性。此外,從臨床統計結果來看,脂肪乳組患者住院費用明顯低于白蛋白組(P< 0.01)。目前醫用白蛋白的來源為獻血者的血漿經血漿分離和滅菌處理后配置而成,當前我國血源緊張,所以白蛋白價格昂貴,術后輸注白蛋白不但加重了患者的經濟負擔,也增加了社會的負擔。所以筆者認為, 在結腸癌圍手術期腸外營養支持時, 采取脂肪乳治療可取到白蛋白治療所能糾正低蛋白血癥及負氮平衡的作用,從而達到取得節省費用的目的。
參 考 文 獻
[1] 鮑揚,李國立. 梗阻性結腸癌病人圍手術期的營養支持. 腸外與腸內營養,2006, 13(3) : 145-147.
2 不可測量的網絡攻擊
不可測量的網絡攻擊指沒有相應參數來描述的網絡攻擊,主要有兩種情況:(1)可測量的參數無法直接獲取;(2)無可量化的參數,如對敵方造成的信息欺詐程度等。
在網絡中各節點的度量參數分為兩類:可計算度量和通信度量。這些都是可測參數,可以通過在網絡中、主機中安裝相應的軟件或硬件進行參數提取。
在網絡攻擊中攻擊對象不光有網絡中的節點還有網絡中的操作人員和網絡中存儲、傳輸的數據信息,這些單元的度量參數目前還沒有相應的可量化的指標。網絡更重要的目的是利用網絡攻擊手段竊取情報、破解對方密碼、接管對方網絡的訪問和控制權限、實施信息欺詐等攻擊,針對的攻擊對象是信息載體和執行信息命令的人員,這些網絡攻擊能帶來巨大的攻擊效能,然而確很難用定量的參數進行量化。
3 參數逼進與量化
在實驗條件下通常采用直接測量的方法來獲得需要的參數,采用偵測、接入設備和軟件,直接對時間網絡進行信號和數據的統計與分析。為了獲得主機的運行參數還需要在主機安裝守護軟件實獲取CPU、內存等參數,然而要是去對敵方網絡進行這樣的測試是不可行的,另外在網絡中這些探測軟件和硬件是額外接入的會對正在運行的網絡增加負載,會干擾網絡用戶的使用。可以在實驗網絡的基礎上采取方法:
(1)定性分析法。
定性分析法是對網絡的性能作出定性的估計。它根據經驗進行外推而估計出網絡的性能,也因此往往只能是對小型的網絡進行定性分析。但是,網絡負載、網絡結構與性能評價標族之間的關系是非線性的:即低于某個門限時,負載的微小變化只會引起性能的小變化,對事整體性能影響小;但若高于某個門限后,負載的微小變化就可能引起性能的巨大變化,嚴重影響整體性能。而這個門限值往往因網絡配置的不同而相差很大,分析法具有一定的局限性。
(2)解析模型法。
解析模型法首先對網絡建立合理的、能夠進行分析的物理模型,然后利用排隊理論建立數學模型,給出分析表達式,最后應用概率論、隨機過程、排隊論等數學工具計算出網絡的性能參數,進行性能解析評價。除了獲得網絡的性能參數外,網絡和性能分析還需要分析各種相關因素對網絡工作性能的影響程度。
解析模型法的優點是開銷小,時間短,速度快,但解析模型法只能解決一小部分系統的性能分析,很多系統往往因其關系錯綜復雜,具有非線性、不確定性而不能用數學表達式描述運行規則,無法解析。因此,解析模型法只能簡化系統進行近似分析、但由于它可以快速評價網絡性能,可以對網絡攻擊進行引導。
(3)軟件仿真法。
軟件仿真法主要根據網絡的工作原理,建立模擬模型,用軟件仿真網絡的運作、并在仿真程序的運行中采集數據,評價、度量網絡性能。需要建立敵方網絡資源需求模型、網絡協議抽象模型,性能采集分析模型和仿真結果解釋模型等,需要極大的情報資源,而且具體的仿真模型將需要十分巨大的計算空間與計算能力。而對于簡單的系統,解析模型法不必花費大量的時間和精力編寫程序。由此可見,這兩種方法各有長短,可以相互補充和檢驗。常用的方法是先采用解析法建立數學模型進行快速估算,然后再用仿真法建立仿真模型進行驗證。
上述方法可以較好地對可測參數進行逼進,對于無量化的參數則要先通過替代參數進行量化然后再采用上述方法進行逼進、推演。針對難用定量的參數進行量化參數采用以下方法進行替代量化。
4 效能評估指標
上面的分析給出了網絡攻擊效能評估的可測量參數和不可測量參數的替代量化,接著根據網絡的安全性能來完善網絡攻擊效能評估的指標。隨著經濟信息化進程的加快,網絡破壞活動越來越猖獗起來:商業機密被竊取、軍事情況遭泄露、巨額資金被盜取、網絡突然癱瘓等。這些都是網絡攻擊的效能,對這些效能進行評估就必須有合適的參數、指標。為了有效評價網絡攻擊效能,首先要選擇恰當的標準對網絡的安全性能進行形式化描述。在評估過程中,可以把被攻擊目標的完整性、保密性、可靠性和可用性作為其安全性的一個量度,而攻擊前后的安全性差值則可以作為攻擊效能的一個評價標準。
當前對信息網絡安全的研究成果表明,對系統進行測試評估,要識別出可能的安全事件對保密性、完整性、可用性三個指標的影響。
5 效能評估模型
用得比較多的網絡攻擊效能評估模型是基于網絡熵的攻擊效能評估模型和層次分析模型,還可以采取別的評估模型。
5.1 網絡攻擊效能的層次分析模型
目標層:在網絡攻擊效能的層次模型中,要達到的目標就是對具體的網絡攻擊的效能進行評估,所以,目標層是網絡攻擊的效能。信息安全一般考慮以下原則:可認證性原則、機密性原則、完整性原則、可用性原、可靠性原則(又稱抗抵賴性原則)。
安全準則層:進行網絡攻擊的目的,就是要破壞對方網絡系統的保密性、完整性、可靠性和可用性,通用評估準則CC也主要對這些特性進行保護。網絡攻擊對被攻擊目標實施攻擊,使目標的安全性能下降,效能主要反映在保密性、完整性、可靠性和可用性上,即目標安全機制的安全注重點上。這樣可以把保密性、完整性、可靠性和可用性作為安全準則層。
措施層:措施層為需要評估的各項指標。指標體系從通信鏈路、通信連接、數據、軟件系統和硬件系統幾個方面提出,其中既有可測量參數還包括不可測量參數的替代參數指標。
5.2 基于網絡熵的網絡攻擊效能評估模型
網絡熵借助信息論中熵的概念用來對網絡性能進行描述,網絡熵越小表征網絡系統的安全性 能越好。對于網絡的某一項性能指標來說,其熵值定義為H=-log2Vi,Vi為網絡此項指標的歸一化參數。在網絡受到攻擊后,其服務性能下降,系統穩定性變差,熵值增加,采用熵差H=-log2V2/V1對攻擊效能進行描述。其中:V1為網絡系統原來的歸一化性能參數(包括可測量參數和不可測量參數的替代參數),V2為網絡受攻擊后的歸一化性能參數。
評估的結果就是對網絡攻擊能力和影響的某種程度上的確信,開展網絡攻擊效能評估技術研究可以對戰場網絡系統、國家電子政務信息系統、各類信息安全系統的規劃、設計、建設、運行等各階段進行系統級的測試評估,找出網絡系統的薄弱環節,發現并修正系統存在的弱點和漏洞,保證網絡系統的安全性,提出安全解決方案。
6 效能評估步驟
目前比較通用的網絡攻擊效能評估的流程主要包括資源識別、威脅識別、脆弱性識別、安全措施分析、可能性分析、影響分析以及最后的攻擊效能指標判定。
在這個評估模型中,主要包括六方面的內容。
系統分析:對信息系統的安全需求進行分析。
識別關鍵資源:根據系統分析的結果識別出系統的重要資源,包括網絡信道、主機節點、系統文件等。
識別威脅:識別出系統主要的安全威脅及威脅的途徑和方式。
識別脆弱性:識別出系統在技術上的缺陷、漏洞、薄弱環節等。
分析影響:分析網絡攻擊事件對系統可能造成的影響,則需采用上面提到的網絡攻擊效能評估模型進行分析。
綜合關鍵資源、威脅因素、脆弱性及控制措施,綜合事件影響,評估網絡攻擊效能。
在評估過程中,需要采集大量的數據。數據采集的覆蓋范圍和采集量直接影響對評估基本要素的準確度量,從而影響最重的評估結果。數據采集的覆蓋范圍越廣泛、采集量越大,評估結果越準確。因此在評估標準體系中,需要規范數據的采集范圍和采集量。這是評估標準體系是否先進完善的重要因素。
7 總結
網絡攻擊效能的評估是戰場網絡對抗的根本基礎和前提,目前還缺乏較為深入的研究。本文著重分析了評估中參數獲取問題,指出在網絡攻擊中很多參數是不可測量的,特別是對網絡中的操作人員的攻擊效能和對網絡數據信息的攻擊破壞效能缺乏可量化的參數,需要通過逼進、模擬、仿真進行推演獲得。網絡攻擊效能評估的各種指標和模型還需進一步深入研究。
參考文獻:
[1] 胡影,鮮明,肖順平.DoS攻擊效果評估系統的設計[J].計算機工程與科學,2005(2).
中圖分類號:Q948.112+.2;X173 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)19-4927-05
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.19.007
Temperature Factor of Tree Community of Oriented Conservation and Its Assessment Method of the Thermal Energy Effects
MAO Xiao-wei1,CHEN Ying-hua1,WANG Li-jun1,CEHN Hua1,WEI Sheng-lin2,JIANG Min-hong2
(1.Landscape Garden Society of Suzhou City,Suzhou 215001,Jiangsu,China;
2.School of Architecture,Soochow University,Suzhou 215123,Jiangsu,China)
Abstract: The temperature variation factor of six samples were investigated, within the green space system in the city of Suzhou,collected from three types of tree communities of oriented conservation, and the assessment method of its thermal energy effect. The results showed that in either August or February,the external environment temperature and internal environment temperature of the three types of tree communities had the correlation coefficient(r) and regression coefficient (t) reaching the significance of 0.05 or 0.01,with significant or highly significant positive correlation and simple linear regression relationship. The light intensity in external and internal environment of tree communities and internal environment temperature have prominently different coefficients r and t in different months. These results suggest the effects of external environment temperature and light intensity in external and internal environment on the internal environment temperature of the three types of tree communities are different. The sample tree communities express a net temperature-lowering thermal energy of 13 749.975 kW?h(converted to electricity) in August and February,with the unit area express an average value of 1.854 kW?h/m2. The tree communities of oriented conservation within the green space system with an area of approximately 926 005.718 4 m2,located within the ancient city district,express a net temperature-lowering thermal energy of 43 0704.373 kW?h.
Key words: tree community of oriented conservation;temperature factor;thermal energy effect;assessment method
隨著城市土地利用的集約化,節約型植物樹群群落將成為中國城市綠地系統的主要樹群基本形式。由于對節約型樹群群落的生態效應及其評估方法研究相對較少,針對城市綠地系統中的節約型樹群群落在城市生態中發揮的生態效應及其評估方法的研究也鮮見報道,如節約型樹群內環境溫度與其周邊外環境溫度及其樹群內外環境光照度的關系,節約型植物樹群群落在年度不同月的溫度熱能效應的變化,樹群空間的溫度熱能效應折算成經濟效益(如電量)的換算方法,城市某一定區域內的節約型植物樹群的溫度熱能效應折算為經濟效益的評估方法等。本研究以江蘇省蘇州市環高架線區域內的3種節約型植物樹群、6個樣本為研究對象,研究節約型樹群群落的溫度影響因素和溫度熱能效應的評估方法,旨在為研究節約型樹群群落發揮生態效應的量化研究和城市綠地系統發揮經濟效益評估提供可行方法和參考路徑。
1 材料與方法
1.1 研究樣本的基本特征
試驗共有6個節約型植物樹群群落研究樣本,其中3個研究樣本分布于蘇州市環高架沿線,另3個研究樣本分布于蘇州市古城區的公園內。研究樣本的樹種構成分3種類型,即以常綠樹種為主、落葉樹種為主、鄉土樹種為主的樹群,每種樹群各2個。研究樣本樹群的類型、樹種構成、樹群面積、樹群體積見表1。
1.2 指標測試與換算方法
1.2.1 樹群面積和體積 應用Leica DISTOTM D5型手持式激光測距儀(Leica Geosystems)測量研究樣本樹群的種植平面圖形數據,根據樹群平面圖形計算出研究樣本的面積。樹群高度為樹群樹種的算術平均高度。樹群體積(m3)=樹群面積(m2)×樹群高度(m)。
1.2.2 樹群內外環境的溫度 應用便攜式交直流數字式溫度測定儀SWS-A2型(武漢市天聯科教儀器發展有限公司)測量6處節約型植物樹群,研究樣本內外環境的溫度。
1.2.3 樹群內外環境的光照度 使用TES-1339R型記憶式數字式照度計(泰仕電子工業股份有限公司),采用20個點平均值功能,測量6處節約型植物樹群內外環境的光照度。
1.2.4 溫度與光照度 2014年8月樹群內外環境溫度和光照度測試時間為8:00-10:00、10:00- 12:00、12:00-14:00、14:00-16:00、16:00-18:00;2015年2月的樹群內外環境溫度和光照度測試時間為9:00-10:30、10:30-12:00、12:00-13:30、 13:30-15:00、15:00-16:30。每個研究樣本樹群測定1 d,測定當日為晴天。
1.2.5 樹群的降溫和溫度熱能效應換算方法 根據熱量公式Q(J)=4 187ρ×V×Cp×Δt,其中ρ(空氣密度)=1.29 kg/m3、V為樹群體積(m3)、Cp(空氣定壓比熱容)=1 004.88 J/(kg?℃)、Δt為樹群內外環境的溫度變化值(℃)。1 kW?h=3 599 999.348 J。從以人為本的環境節能角度考慮,由于8月環境溫度較高,樹群群落內環境與對照外環境相比溫度降低熱能為正效應;由于2月環境溫度較低,樹群內環境與對照外環境相比溫度降低熱能為負效應。所以,樹群群落內環境的降溫熱能效應折換凈總電量=降溫熱能效應8月折換總電量-降溫熱能效應2月折換總電量。
1.2.6 日照時間 根據氣象資料對蘇州市1951-1985年的月平均日照時間進行統計,8月的日照時間為240.0 h,2月的日照時間為119.1 h。
1.2.7 植物樹群面積 城市一定區域節約型植物樹群面積統計方法:應用百度地圖的衛星圖(最大精度為20 m),將百度地圖放大到最大精度(能辨別出節約型樹群群落的基本特征),截取多張城市某區域的衛星圖(百度地圖附有線段式比例尺),用Photoshop軟件將其拼合,最終得到城市某一定區域衛星圖。將該區域衛星圖置入CAD軟件,按照圖片上的線段式比例尺的大小將圖片放大到實際大小,再將該衛星圖區域內的節約型樹群用云線描出,利用CAD軟件自帶面積統計工具獲得云線所示的節約型樹群總面積。
2 結果與分析
2.1 節約型植物樹群內外環境的溫度和光照度
2.1.1 節約型植物樹群8月內外環境溫度和光照度的相關與回歸分析 節約型植物樹群8月內外環境的溫度和光照度測定結果如表2所示。8月節約型植物樹群外環境溫度及其內外環境光照度對節約型植物樹群內環境溫度的影響分析如表3所示。樹群外環境溫度、樹群內外環境的光照度對樹群內環境溫度的影響因樹群類型不同而不同,但其相關系數均為正值,說明樹群內環境溫度與樹群外環境溫度、樹群內環境光照度及樹群外環境光照度呈正相關,但鄉土樹種為主樹群類型的樹群內外環境光照度對樹群內環境溫度的影響均未達到顯著水平。由t測驗看出,落葉樹種為主樹群類型的樹群外環境溫度、樹群內外環境的光照度對樹群內環境溫度的回歸系數測驗的t值均達到顯著水平,說明這些影響因素間存在直線回歸關系;以常綠樹種為主樹群類型,僅樹群外環境溫度、樹群內環境光照度對樹群內環境溫度的回歸系數達極顯著水平,存在直線回歸關系;以鄉土樹種為主的樹群類型,僅樹群外溫度對樹群內溫度的t值達顯著水平,存在直線回歸關系。而以常綠樹種為主樹群類型的樹群外環境光照度和鄉土樹種為主樹群類型的樹群內外環境光照度對樹群內環境溫度間不存在直線回歸關系。
2.1.2 節約型植物樹群2月內外環境溫度和光照度的相關與回歸分析 節約型植物樹群2月內外環境溫度和光照度測定結果如表4所示。2月的節約型植物樹群外環境溫度及其內外環境光照度對節約型植物樹群內環境溫度的影響分析如表5所示。2月樹群外環境溫度、樹群內外環境的光照度對樹群內環境溫度的影響比較復雜。3種類型樹群中,樹群外環境溫度對樹群內環境溫度的相關系數為正值,且達到顯著或極顯著水平;而樹群內外環境的光照度對樹群內環境溫度的相關系數為負值或未達到顯著水平。從回歸系數測驗的t值也可以看出,3種類型樹群僅樹群外環境溫度對樹群內環境溫度的回歸系數t值達到顯著或極顯著水平,表明兩者間存在直線回歸關系;而樹群內外環境光照度對樹群內環境溫度間不存在直線回歸關系。
2.2 節約型植物樹群的溫度熱能效應評估
2月、8月樹群溫度變化的熱能效應如表6所示。6個研究樣本樹群內環境的8月降溫熱能效應折換算為總電量是16 725.013 kW?h,其2月降溫熱能效應折換算為總電量是2 975.038 kW?h。
依據政府機關以及寫字樓等辦公場所的空調溫度設定要求:夏季室內空調溫度設置不得低于26 ℃;冬季室內空調溫度設置不得高于20 ℃。樹群內環境的日測試平均溫度>26 ℃,為節能正效應;樹群內環境的日測試平均溫度
2.3 城市一定區域節約型樹群溫度熱能效應的評估
圖1是蘇州市古城區內的某評估區域(東和北方向由護城河、西由齊門路、北由東北街圍合成)綠地系統百度衛星圖,該區域(紅線范圍內)總面積約926 005.718 4 m2,節約型樹群面積約232 310.881 m2。6個研究樣本樹群總面積7 417.596 m2,樹群內環境的降溫熱能效應折換凈總電量為13 749.975 kW?h,單位面積降溫熱能效應折算凈電量1.854 (kW?h)/m2,該區域8月和2月,節約型植物樹群內環境的溫度降低熱能效應折換算凈總電量為430 704.373 kW?h。
3 小結與討論
雖然風力、風向、空氣相對濕度等也是影響樹群內環境溫度的環境因素,但樹群外環境溫度、樹群內外環境光照度可能是影響樹群內環境溫度變化和熱能效應更直接的環境因素。通過對樹群外環境溫度、樹群內外環境光照度對樹群內環境溫度影響的相關和直線回歸分析得知,無論是在年度中最熱的8月還是最寒冷的2月,樹群外環境溫度對樹群內環境溫度影響的相關系數和回歸系數測試都達到顯著或極顯著水平,這表明樹群外環境溫度是對樹群內環境溫度影響的主要因素,且兩者之間存在顯著或極顯著性正相關和直線回歸關系;而樹群內外環境的光照度對樹群內環境溫度影響的相關系數和回歸系數測試,在8月和2月有明顯不同,2月樹群內外環境的光照度對樹群內環境溫度的影響表現為負相關,且不存在直線回歸關系。這些說明樹群外環境溫度、樹群內外環境光照度對不同類型樹群的內環境溫度影響不同,而且在不同月還表現出較大差異。
城市綠地系統在改善城市生態環境中發揮的作用越來越受到人們關注,因此這一領域的研究將會受到更多重視[1-3]。近年來,這一領域的研究多屬于定性方面的研究,定量和評估方法方面的研究鮮見報道。已有針對特定樹木種類發揮生態效應的研究報道[4,5]。本試驗著重研究了節約型樹群內環境溫度與其周邊外環境溫度及其樹群內外環境光照度的影響,節約型植物樹群群落在年度不同月的溫度熱能效應,樹群內環境溫度熱能效應折換算成經濟效益的電量換算方式,城市某一定區域內的節約型植物樹群的溫度熱能效應折換算成電量的評估。這些研究結果為城市綠地系統中的不同樹群群落類型發揮生態效應的評估與發揮經濟效益的量化研究提供參考和借鑒。
參考文獻:
[1] 申永福.論綠色植物在環境保護中的作用[J].河南科學,1996(6):130-132.
[2] 許 超,馮文祥,何小弟,等.揚州古運河風光帶綠地群落環境效應[J].中國城市林業,2008,6(6):46-49.
中圖分類號:TU87 文獻標識碼:A
1 引言
當今世界人類生存的環境和發展的空間受到越來越多的挑戰,其中全球氣候變暖是我們能體會到的最直接的感覺,同時也是“低碳經濟”提出的現實原因,于是要滿足低碳經濟需要發展綠色建筑。全世界人口的增長速度不斷提高,現代化發展規模不斷擴大,高碳能源使用量也隨之越來越多,而因此引發的環境問題不得不引起人們的注意了。二氧化碳濃度升高造成的全球變暖被世界各地的科學家所證實,由于建筑物在建造的過程中耗能巨大,其中電能的消耗就占據了總消耗量的四分之三,而建筑資源的獲得也會對環境造成無法挽回的傷害。而且建筑垃圾對環境也會有危害。于是,建筑物的建造所帶來的對環保的危害也逐漸引起人們的注意。據了解,我國現有的建筑中基本都是高耗能建筑,而且這類建筑還在不斷增加,增長速度也很快,我國建筑業也需要考慮到越來越少的資源和越來越惡劣的環境,所以發展綠色建筑刻不容緩。
我國綠色建筑發展起步較晚,上世紀90年代,綠色建筑的概念才慢慢引入我國[1]。自1992年里約熱內盧聯合國環境與發展大會以來,我國政府陸續了一些關于綠色建筑標準、規定和法規,大大促進了綠色意識。雖然我國對于建筑業評價體系的建立重視比較晚,但是我國在很早的時候就已經注意到這一方面了,而且也擬定了一些有關的政策法規。
2 綠色建筑技術
2.1 節能技術
建筑布局是在建筑設計階段的節能方法。建筑在滿足了使用要求,確定了地點和規模之后,合理的建筑布局相對來說對建筑影響很大了。一般認為,建筑體形系數小,單位建筑面
基金項目:湖南省教育廳科學研究項目(13C345)
作者簡介:靳鵬偉,男,1981年生,講師,碩士,主要從事巖土工程研究與教學。E-mail:
積對應的外表面積就小,在冬季散熱相對來說也會降低。但是對于內部發熱量較大的公共建筑,在夏季的時候散熱就非常必要了,在一定的條件下,就需要相應的增大體形系數,這樣更有利于節能。所以要根據建筑的實際情況和主要作用來合理的布局。
2.2 建筑隔熱保溫技術
建筑圍護結構的熱工性能好不好,即導熱性能怎么樣可以很大程度上影響建筑的能源使用量大小。在寒冷的地區,建筑圍護結構就需要有很好的保溫功能,在墻體的外層加一層保溫的材料效果很好,并且保溫層越厚,熱工性能越優越。而在夏熱冬冷地區,就既要考慮夏天的時候的散熱效果,又要考慮冬天的時候的保溫效果,這兩者有時會發生對立矛盾。現在,在建筑圍護結構中玻璃幕墻的使用量逐年增加。從節能方面,玻璃幕墻可以在冬天的時候增加白天輻射量,相對提高室溫,并且可以增加室內采光節約能源,但是就現在的技術來說,造價還是不低,相比較而言難以作為決定。而且透明圍護結構的熱阻還是遠遠小于非透明圍護結構熱阻,所以在夏天的話,太陽輻射就是對空調系統的一種大量能耗,透明圍護結構的外側必須設有效的遮陽,以減少進入室內的太陽輻射量[2]。從整體來說由于透明圍護結構的熱工性能比不是透明圍護結構差,所以從綠色建筑的角度來說,應控制透明圍護結構的使用量。
2.3 太陽能利用技術
我國的太陽能資源非常豐富,年日照時數大于兩千五百小時的地區占國土面積的三分之二以上,部分地區還高達三千小時。我國研發太陽能技術是有很好的平臺的。隨著科技的進步,利用太陽能的范圍將會更廣。
2.4 節水技術
我國水資源分布不均,總體來說水資源匱乏。一些地方,一方面缺水嚴重,另一方面浪費嚴重。所以我們需要鼓勵采用節水型器具,改變用水習慣和水價杠桿調節等方式,降低用水量[3]。推廣屋頂雨水的收集和再利用,地面的雨水視情況結合實際收集或可以結合路面施工采用可滲透材料使雨水能浸透入地層,保持水體循環。在實際施工的時候注意節水以及對地下水的保護。
2.5 節電技術
照明不僅本身消耗能量,并且自身還會散發熱量,在有需要降溫的場所,照明還增大了空調系統供冷的能耗。在綠色建筑中有很多照明新技術能夠減少照明的耗電。晝光照明是綠色的照明方式,可以有效降低電能消耗,還可以錯開用電高峰期。節電技術的發展為照明節能提供了技術支持,在滿足所需照明要求的情況下,節能的光源和燈具比普通光源和燈具消耗的電能要低得多。
3 綠色建筑的評價指標體系
3.1 國外綠色建筑評價指標體系對比研究
上世紀九十年代起,發達國家對建筑環境問題越來越重視。在相關建筑行業組織和協會的工作下,很多綠色建筑評估體系日益完善,通過對綠色建筑在能耗上、環境保護程度上的評價結果,為后來者提供材料。
目前國際上許多國家都成立了本國的綠色建筑評價體系,其中較為成熟評價體系主要有如下幾個:英國的BREEAM、美國的LEED、加拿大GBTool、日本的CASBEE、中國臺灣的EEWH、澳大利亞的Green Star、芬蘭的Promis E、瑞典的Eco-effect、挪威的Ecoprofile、荷蘭的GreenCalc、德國的DGNB、法國的Escale,丹麥的BEAT等,還有綠色建筑挑戰2000(Green Building Challenge 2000簡稱GBC2000),是由加拿大組織的,并有將近20個國家參加的綠色建筑國際合作大會。綠色建筑挑戰大會的宗旨是成立一套能夠針對全球所有綠色建筑的標準,各國家可以交換建筑信息使各自的項目案例能夠進行對比及起到相互學習的作用。這些評價體系具有典型性、應用及影響范圍較廣,這些具有鮮明特色的評估體系也對我國綠色建筑評價體系的建立具有一定的借鑒意義[4]。
綠色建筑的評估體系很多都是建筑業相關組織自己規定出來的。相比之下,歐盟各國政府在促進建筑企業可持續發展上有著很大的貢獻,在制定建筑的評價體系上,各國官方政府的都積極參加。為了推動這些標準體系的采納,政府會有積極措施來獎勵那些參加綠色建筑評價體系評估的企業,并且會對那些不參與環保建筑計劃甚至對環境造成影響的企業進行懲罰。所以綠色建筑評價體系需要多方面的支持。
3.2 國內綠色建筑評價體系
(1)中國生態住宅技術評估手冊
《中國生態住宅技術評估手冊》是2001年9月出臺的,由建設部、哈爾濱工業大學、清華大學等聯合編制而成,該手冊的推行受到社會行業人士得廣泛好評和熱切關注,到2002年又對該手冊進行修改、完善,因而第二版評估手冊誕生了,2003年再一次進行修訂完善,第三版評估手冊再次出臺,該版對社會影響頗深,獲得了良好的經濟效益與社會效益,得到廣大業內人士的好評與認可,它是中國首部生態住宅技術評估體系[5]。它包含生態住宅性能的方方面面,體現設計指導與性能評估的全面性與綜合性,由能源與環境、環境規劃設計、水環境與材料資源等五部分組成,每部分又有細化指標與實施措施,結構清晰,有利于指標的修改與改進。該評估手冊采納定性與定量結合的理念來評價指標,技術措施定性指標有利于綠色生態建筑規劃設計與評價。
《中國生態住宅技術評估手冊》的評價體系由必備指標審核、規劃設計期間評判與運營管理期間評分標準組成:必備指標審核是指參評項目是否滿足規范和標準要求以及是否適合綠色建筑要求進行審查評定,若其中任意一條不滿足,則就沒資格參評生態住宅;運營管理階段與規劃設計都是以五大指標評價為基礎的,每部分大指標100分,即規劃設計階段與運營管理階段都各是500分,總分共1000分。
(2)《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006)
我國以其他國家綠色建筑評價體系為基礎加以借鑒,提出并制定了國家和多個地方的綠色建筑評價標準。為引導和規范適合國情的綠色建筑發展,使綠色建筑市場的發展得到適應,我國住房和城鄉建設部于2006年6月推出了《綠色建筑評價標準》(GB/T50378-2006),這是我國首部關于綠色建筑的評價標準,是國家建設部對綠色建筑評價和衡量的工具與標尺[6]。依照建筑的全壽命周期特點制定,明確說明了綠色建筑的含義,并體現“四節一環保”的理念,強力推進綠色建筑可持續發展。
4結論
我國應當鼓勵推動低碳城市的建設,推進產業結構的改進。以可持續發展為中心,推動節能減排。以教育為核心,推進文化內涵發展。要發展低碳經濟產業有許多要涉及的方面。建筑業作為推動我國經濟的大產業,由于其范圍大、能耗高、領域廣、涉及其他行業的內容多,因此建筑節能技術在我國有著十分急切的需要,而且對于整體的節能計劃實行有很大的影響。所以,在低碳經濟發展的時期下加強綠色建筑的推廣,對我國生態環境的保護和經濟的循環發展,有著重大而深遠的意義。我國的評價標準開始的時間雖然比較遲,但是總結了多個國際上的評價體系,對綠色建筑評價標準都進行了深入的分析,結合中國實際也做了相應的調整,體現出政府對綠色建筑發展的決心,同時由政府推動全國各地開展建筑綠色實施,效果很好。
參考文獻
[1] 蔡瑾.綠色建筑與環境保護[J].大陸橋視野,2009,05:78-79.
[2] 李薇娜.綠色建筑節能技術在工程中的應用[J].廣東土木與建筑,2011(06):23.
[3] 牛,楊杰.我國綠色建筑政策法規分析與思考[J].東岳論叢,2011 (10):185-187.
脛骨平臺骨折是臨床常見關節內骨折,該損傷對膝關節的穩定性和整體性都會造成影響。手術治療能使關節面達到解剖復位并得到堅強內固定,在確切固定的基礎上,術后早期使用cpm功能鍛煉使手術效果得到很大提高。筆者于2004年1月至2007年8月,對32例脛骨平臺骨折患者采取手術治療,結合術后cpm功能鍛煉,效果滿意。報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料:本組32例,男25例,女7例;年齡18~60歲,平均39歲。致傷原因:交通事故傷22例,墜落傷10例。按schatzker分類,ⅰ型4例,ⅱ型6例,ⅲ型2例,ⅳ型4例,ⅴ型14例,ⅵ型2例。新鮮骨折31例,陳舊性骨折1例。閉合性骨折30例,開放性骨折2例。合并損傷:合并側副韌帶損傷8例,合并交叉韌帶損傷1例(ⅵ型骨折),合并半月板損傷14例。
1.2 治療方法:
1.2.1 手術前的準備:手術前常規拍x線片,包括膝關節正側位片及雙斜位片了解骨折情況。并行螺旋ct三維重建可發現關節面塌陷方向及深度以利選擇手術入路及制定手術方案。術前行mri檢查可發現有無合并韌帶半月板損傷以利早期術中處理,以免術后膝關節不穩及疼痛。
1.2.2 手術方法:脛骨平臺骨折是關節內骨折,關節面復位是手術關鍵,應用王滿宜教授改良膝關節前內側、前外側或前正中入路。改良膝關節前內側切口下部自脛骨結節向下沿脛骨嵴內側緣延伸,上部自脛骨結節向內上方斜行大約40°做直切口;膝關節前外側切口自脛骨結節向下沿脛骨嵴外側緣延伸,上部自脛骨結節向外上方斜行大約40°做直切口。前正中入路自髕骨上方約5cm,沿中線,直到脛骨結節,必要時可沿脛骨嵴側方向下延伸,將皮膚和皮下組織一起翻起,以免皮瓣壞死。切開關節囊,檢查半月板,如無損傷或僅周圍分離,則應保留。切開連在半月板上的冠狀韌帶,翻起半月板,顯露塌陷的關節面。針對schatzker ⅱ、ⅲ型骨折,在塌陷的骨塊下方的脛骨骨皮質處開窗,探入頂棒并由下往上錘擊頂撬,使塌陷的關節面復位;對于schatzkerⅳ、ⅴ、ⅵ型骨折,需翻開骨折的皮質骨塊,清理骨折端嵌入的軟骨片、皮質骨及凝血塊,預測骨缺損的大小和形狀,取髂骨或人工骨,根據骨缺損形狀修整移植骨塊的松質骨部分,以鑲嵌形式植入缺損處。然后使脛骨髁骨片與關節面互相吻合,先用細克氏針作臨時固定,術中用c形臂x線機觀察骨折復位情況。骨折復位滿意后,對ⅰ型骨折行松質骨螺釘固定,其余類型骨折行支持鋼板加螺栓、螺釘內固定。縫合冠狀韌帶,修復損傷的半月板和韌帶。其中2例因半月板損傷嚴重,無法修補而切除。
1.2.3 術后處理:術后置硅膠負壓引流管,棉墊加壓包扎,配合冰塊冷敷,常規抗感染治療1周。對內固定牢固者,術后2天去除負壓引流管后,行cpm膝關節功能鍛煉,預防關節粘連,并行股四頭肌等長收縮功能鍛煉,預防肌萎縮。術后2周拆線,術后4周扶拐下地,患肢不負重,3個月后患肢逐漸負重。
1.2.4 cpm功能鍛煉:術后使用鎮痛泵鎮痛,術后第2天即可行膝關節cpm功能鍛煉。膝關節被動活動度為:一般第1~3天0~30°,第4~8天0~50°,第9~13天0~80°,2周后屈膝達90°。但鍛煉應循序漸進,活動度根據患者的耐受程度而定,鍛煉后仍需行下肢長腿石膏托固定。
2 結果
32例隨訪5~29個月,平均17個月。根據膝關節功能、活動的范圍、疼痛程度,行走步態以及膝關節的穩定程度,按erchant評分標準[2]綜合評分,結果優21例,良8例,差3例,優良率91.58%。
3 討論
3.1 手術適應證及手術時機的選擇:脛骨平臺骨折的一般治療原則為:關節面的無創解剖復位、穩定固定及通過植骨和支撐重建干骺端 [3]。筆者認為:關節面塌陷>3mm、平臺增寬>5mm及明顯移位的ⅳ、ⅴ、ⅵ型骨折為手術適應證[1]。有關手術的時機,筆者主張只要患者條件許可,應急診手術。
3.2 并發癥的防治
3.2.1 創傷性關節炎:本組創傷性關節炎8例,占9.4%。筆者認為術前正確掌握手術指征,術中盡量使骨折達到良好復位和堅強內固定,注意合并傷處理,術后應注意功能鍛煉,可減少創傷性關節炎發生。
3.2.2 關節僵直:也是脛骨平臺骨折術后主要并發癥之一。主要因為膝關節外傷后引起的出血、滲血及膝關節長期制動,損傷股前滑動機構,造成股四頭肌與股前滑動機構粘連、肌肉萎縮、纖維化。本組5例,其中發生再劈裂骨折1例,脛骨上段粉碎性骨折4例。筆者認為,應注意以下幾點:?譹?訛手術應在上止血帶的情況下進行,術中除嚴密止血外,均放置硅膠引流管;?譺?訛術中注意無創性操作,避免損傷股前滑動機構,造成股四頭肌與股前滑動機構粘連;?譻?訛膝關節長期制動是導致關節僵直的主要因素。術后正確指導病人進行股四頭肌功能恢復,是防止術后膝關節僵直的有效方法[5]。
3.2.3 膝關節不穩:膝關節韌帶損傷后,對脛骨的制導和限制作用消失而發生膝關節不穩。而膝關節不穩常導致韌帶繼發性松弛。因此,應注意以下幾點:?譹?訛術前,術中檢查應仔細。由于傷后病人疼痛劇烈不配合檢查、合并傷掩蓋了韌帶損傷、臨床醫生檢查不正確、觀察不細致,因而對韌帶損傷早期誤診、漏診率較高。因此,術前必須認真檢查,同時術中在麻醉下進一步檢查韌帶損傷類型和程度。本組3例,均為前交叉韌帶損傷漏診所致,均行二次手術,行前交叉韌帶重建而痊愈。?譺?訛術中應注意損傷韌帶的修復與重建。筆者認為損傷的韌帶能夠直接修復的,則直接修復,不能直接修復的,采取髂脛束移位重建斷裂的交叉韌帶和外側副韌帶。而對內側副韌帶損傷大部分非手術治療,對撕裂嚴重,無法直接縫合,則采用半腱肌腱移位重建。因為半腱肌腱移位具有取材方便,且切取后對膝關節肌力影響不大的優點[2]。
3.3 早期膝關節cpm功能鍛煉:術后早期使用關節功能練習器行膝關節被動活動,可以維持和增加關節活動度,改善關節功能,防止粘連和僵硬。對于關節部軟骨骨折,特別是粉碎性骨折,能利用關節活動時,關節面間的互相適應力量對骨折塊進行二次復位。同時張貴林[6]認為,可以增加軟骨的營養代謝能力,刺激多能間質細胞分化成關節軟骨,加強關節軟骨及其周圍組織的愈合,從而縮短了術后康復時間,提高了治療效果。本組病例由于均采取確切可靠的內固定,術后鎮痛泵持續鎮痛,保證了患者術后早期無痛膝關節鍛煉。膝關節cpm功能鍛煉活動[4],其速度及范圍視患者的疼痛及切口等情況進行調整,同時注意加強股四頭肌主動功能鍛煉。早期非負重性功能鍛煉非常重要,禁止過早負重,以免造成關節面的再度塌陷,影響關節功能。本組病例中有3例因術后負重過早,而致關節面的塌陷,影響了關節功能的恢復。脛骨平臺骨折經堅強內固定后早期應用cpm功能鍛煉儀行膝關節功能鍛煉,患肢的致殘率明顯降低,使骨折與 軟骨面在早期活動中修復,功能在骨與軟骨的愈合中迅速恢復,防止了膝關節的粘連。但是有些嚴重粉碎性骨折,解剖復位較難達到或不能可靠固定,術后可發生內固定松動而導致手術失敗。本組病例中有2例術后近期發現螺釘松動,內固定失敗,術后外固定時間長易產生膝關節僵硬。故在脛骨平臺骨折的治療中,穩定可靠的內固定和早期膝關節cpm功能鍛煉是關鍵,兩者均不可偏廢,同時鍛煉后的適合石膏托外固定也不可忽視。
【參考文獻】
[1] dietz fr. long, bruce d. the tibial plateau fracture[j].clin orˉthop,2002,126:221.
[2] neruioj tc,dietz fr.long term follow up after fractures of the tibial and bibular shaft[j].j bone joint surg(am),2004,39:532.
[3] 盧世璧譯.卡納爾(美)主編.坎貝爾骨科手術學[m].濟南:山東科技出版社,2001,9:2052.
研究目標及內容
1研究目標
本課題的研究目標首先是對建筑低碳技術進行分類,提出適合我國現階段發展的建筑低碳技術體系的內容,列出各項低碳技術的要點和應用條件。在此基礎上,對建筑低碳技術體系內各項技術的節能減排效果調研測試、理論分析和模擬計算,歸納整理形成各項技術節能減排指標基礎數據信息庫,為實際建設推廣應用提供條件。最后針對民用建筑,結合現行的建筑相關規范及評價標準,提出一套建筑低碳技術效果量化評價的指標體系,為今后建筑減排認定及量化評價奠定基礎。
2研究內容
(1)建筑低碳技術體系和減排效果評價理論研究。針對我國低碳建筑現階段發展需求,從建筑能源供給低碳技術、建筑圍護結構低碳技術、建筑設備低碳技術、建筑排放系統低碳技術、建筑運營管理低碳技術等5個方面,梳理總結較為成熟和適于推廣應用的各項建筑低碳技術,形成低碳建筑技術體系,與傳統技術方法進行比較分析,評價其節能減排效果。(2)建筑低碳技術集成應用與跟蹤數據統計研究。選擇示范性集成應用低碳建筑技術的典型公共建筑和居住建筑,“模擬跟蹤”其建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用、維護及拆除的全過程,測定、收集和計算全生命周期內所有物質或活動數據,進行碳排放核算和“碳足跡”核查,評判該建筑的減排水平和建筑低碳技術的最終集成應用效果。(3)建筑低碳技術減排效果評價體系及方法研究通過對低碳建筑技術體系的理論分析和集成應用的跟蹤評價,以全生命周期考察和系統整體優化評價為原則,分析并建立建筑低碳技術評價指標體系,研究其減排效果評價方法,提出適合我國推廣的建筑低碳技術評價體系和評價辦法。
研究思路及方法
1技術集成的研究思路及技術路線
課題對于低碳技術進行分類研究,將建筑低碳技術的集成分為以下五個方面的技術體系:(1)建筑能源供給低碳技術體系:主要是指可再生能源利用技術,包括太陽能、地熱能、風能、沼氣能等,以及各種與能源供給及使用的節能技術措施。(2)建筑圍護結構低碳技術體系:主要包括外墻低碳節能技術、門窗低碳節能技術、遮陽技術、屋面低碳節能技術等。(3)建筑設備低碳技術體系:主要包括樓宇式熱電冷聯供技術、空調冷熱源節能技術、輸配系統節能技術、溶液除濕新風系統技術、高效照明技術等。(4)建筑給排水系統低碳技術體系:主要包括中水回收技術和衛生器具節水節能,以及雨水利用技術等。(5)建筑運營管理低碳技術體系:主要包括先進樓宇控制系統技術、建筑運營能耗管理技術等。通過課題支撐單位提供以上五個方面的各類低碳技術,研究針對典型案例進行跟蹤測試分析。梳理總結較為成熟和適于推廣應用的各項建筑低碳化技術,對使用該項技術的典型工程案例進行技術集成分析研究,建構相應的建筑低碳技術體系,同時與傳統技術進行數據分析比較,評價其綜合的減排效果。
2技術應用的研究思路及技術路線
(1)低碳建筑技術應用典型案例跟蹤分析選擇典型民用建筑成功應用低碳建筑技術集成的案例,從建筑全生命周期角度出發,分別在規劃、設計、施工、運營、資源化等方面進行分析,從建筑低碳技術5個不同的體系,分析其建筑材料與設備制造、施工建造和建筑物使用、維護及拆除的全過程,實施全生命周期的模擬計量監測,動態模擬跟蹤“碳足跡”。(2)低碳技術減排應用效果的測算通過對典型民用建筑所有靜態及動態數據的測定、收集與計算,針對各單項建筑低碳技術與措施,進行體系化和綜合性分析,核算碳排放及核查減碳效果,評判該建筑低碳技術的最終集成應用效果。(3)建筑減排效果核算方法及與評估對接通過對低碳技術集成減排效果的測算,分別對公共建筑和居住建筑進行減排效果數據整理,研究其與現行綠色建筑評價對接的核算表達方法,解決具有實際操作意義的低碳技術系統性、全周期和實效性的定量評價問題。
3評價指標的研究思路及技術路線
前建筑電氣設計者必須遵守的準則和技術規范。本文旨在通過對建筑電氣節能技術常見問題
做出分析,得出其發展的預期前景。
關鍵詞:電氣設計節能
中圖分類號:S611文獻標識碼:A
1建筑電氣設計的概念
1.1設計的概念
設計是一個構思表達、再構思表達、反復推敲、不斷深入發展和進行評價的過程。基本上可
以概括為博覽、創意、構思、表達等幾個階段。設計過程從一開始到深入下去,各階段思維
的廣度、深度都不同,表達方式、工具也可能是多樣化的。表達方式和工具要適應思維的速
度,推動思維發展成熟。
1.2服務的對象
設計是為甲方(業主)的功能需要服務的,也是為施工單位的施工需要服務的。在滿足國家
有關規定的前提下,設計人員應樹立服務意識、樹立合作觀念、樹立敬業精神。對建筑電氣
專業的設計人員而言,妥善處理與各個專業之間的關系是十分重要的事情,在協調上所用的
時間甚至可能超過埋頭設計的時間。
部分工程(特別是規模較小的工程)不按建設程序辦事,私雇資質等級不符合要求的設計人
員及施工單位(或個體戶)設計或承包工程。由于設計和施工人員技術水平有限,致使一些
安裝工程達不到規定指標的要求。
2建筑施工各個階段的電氣安裝方法
2.1施工前的準備工作
在工程項目的設計階段,由電氣設計人員對土建設計提出技術要求,例如開關柜的基礎型鋼
預埋;電氣設備和線路的固定件預埋,這些要求應在土建結構施工圖中得到反映。土建施工
前,電氣安裝人員應會同土建施工技術人員共同審核土建和電氣施工圖紙,以防遺漏和發生
差錯,電氣工人應該學會看懂土建施工圖紙,了解土建施工進度計劃和施工方法,尤其是梁、
柱、地面、屋面的做法和相互間的連接方式,并仔細地校核自己準備采用的電氣安裝方法能
否和這一項目的土建施工相適應。施工前,還必須加工制作和備齊土建施工階段中的預埋件、
預埋管道和零配件。
3傳統建筑電氣技術在應用中的問題
傳統的建筑電氣技術在當前的建筑體系中應用較為廣泛,而且產品的種類也很豐富,從某一
個產品而言,技術發展成熟,總體上講傳統的建筑電氣技術在應用中相對獨立,特別是末端電
器產品,缺乏相互聯結,隨著產品本身功能發展的復雜化,人們對于辦公和生活環境的要求也
逐漸提高,所以傳統的電氣技術存在諸多不足,主要方面包括:使用的繁瑣性,建筑電氣技術非
節能性,管理效率地下,安全性低。
4主要的建筑電氣節能技術
4.1風力發電技術
風力發電機的運行方式包括獨立運行方式,風力發電與其他發電形式結合,或是在一處風力
較強的地點,安裝數十個風力發電機,其發電并入常規電網使用。在傳統建筑電氣節能技術的
應用過程中,我國主要開發研制小型的風力發電機,并將其作為農村獨門獨戶使用。由于電網
不能實現為偏遠地區供電,所以近六十萬居民正在使用風力發電機進行發電。但目前的發展
趨勢表明,我國的風力發電機制造由小功率向大功率發展,為滿足彩電冰箱等家用電器的用
電需求。其次不再實行獨門獨戶的風力發電形式,而是采取聯網供電,由村莊集體供電等形
式。從長遠角度看,風力發電技術的應用范圍進一步擴大,不僅單純用用與家庭,更擴大到眾
多公共設施及政府部門。
4.2太陽光伏發電技術
在北歐的部分國家正推廣一種“零能”住宅的理念,這種住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的
全部能量的。而這就應用到了太陽光伏發電技術,在屋頂安裝太陽光伏電池,當陽光充足時太
陽光伏電池可以適應某一家庭的全部用電需求,并將剩余電量反存于電網,供用電不足時使
用。目前由于太陽光伏電池的價格過高,我國仍沒有大范圍的推廣計劃。據專家預測,這種光
伏發電技術通過技術革新與大規模生產,可于2030年后在市場上大規模出現,并對傳統的建
筑電氣節能技術產生沖擊力和競爭力。
5建筑電氣節能技術發展中應該遵循的原則
建筑電氣節能技術在建筑工程中不能盲目使用,不能以節能為目標損害了建筑的原本功能,
更不能為了節能而忽略其成本的規劃。所以在建筑電氣的節能技術發展過程中必須要遵循以
下原則。
首先,適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫,滿足空間的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。
這是對于滿足建筑物內的人工環境完整而提出的條件。建筑電氣的技術應用必須要滿足建筑
物創造的環境要求,為建筑設計中的設備提供能源供應。
其次,實際性。節能問題本身應從國情和經濟條件角度考慮,不能盲目為追求節能效果忽視其
經濟效益的考慮,要對合適的節能設備與節能材料進行性價比比較,使節能所增加的時間效
益和經濟效益在未來的建筑物使用過程中得到回報。
最后,節能性。作為建筑電氣節能技術的必要條件就是其節能性的考量。必須要采用必要的
措施,來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗,在未來的發展過程中,應著眼于建筑電氣設備
自身電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等問題。
6建筑電氣節能技術發展方向
6.1利用天然光源
作為節能工作中最為主要的一項內容就是對照明工程的節能應用。而照明節能工程最為主要
的內容就是對天然光源的利用。隨著人們對能源的重視,建筑物中充分利用天然光源來節約
照明用電已經廣泛應用在各建筑電氣技術中。天然光源作為一種無限再生資源,在照明節能
的實施過程中必須要擴大應用。制定一系列建筑物的采光標準和采光方式,并推廣于日常生
活中。
6.2太陽能照明技術
太陽能和天然光源一樣,屬于取之不盡用之不竭的無限能源。太陽能照明技術可以減少溫室
氣體的排放,同時節省資源,保護地球環境。科學合理地利用太陽能照明節能技術,可以將建
筑電氣節能技術的發展推向更高的臺階,這可以將其最為本質的原則和內涵得以展現。
6.3能源綜合利用
控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的細節,此外還包括對風能等自然的,可
再生的能源的綜合運用。這就需要技術的革新發展,也是我國建筑電氣節能技術發展的主要
方向。
7建筑電氣節能技術的發展前景
我國的節能體系目前仍處于初級階段,相比一些發達國家早已經建立起的各具特色的建筑節
能體系稍有不足。如美國、英國、加拿大、日本等國家先后建立起了節能評估體系,在各國
的建筑節能技術實施過程中都依靠該體系的規范和準則,采用定性定量的方法,對電氣節能
的效果和電氣節能技術進行了評估。
相比之下,我國的建筑電氣節能技術評估體系并沒有建立,顯示出了相對的不足之處。因此需
要我國盡快學習先進國家的經驗并分析自身的不足之處,揚長避短,這將有利于我國在短時
期內取得建筑電氣節能技術發展的巨大進步。我國現在實行的建筑節能標準和規定對電氣節
能內容沒有做出具體的規定,加大了操作的難度。所以,國家建筑行業的相關部門有必要對電
氣節能和建筑節能測評體系的建立采取硬性措施和實施內容的規定。
結束語
近幾年我國開展的基礎數據統計的工作,對各地區不同氣候特點評估,已著手對當前用電情
況和建筑電氣運行的數據統計,在進行比較分析后,就將進行定量分析,針對不同的問題和不
同地域的實際情況采取不同的節能技術改造,針對各項新產品和新技術的出現,國家出臺對
應的鼓勵措施,這都有助于科研效果和科研動力的加大,使科研成果快速傳換為大范圍應用
的產品,從而形成科研進步和生活節能的良性循環。在此基礎上,國家可指定出操作性強、實
作為能源消費大國,我國的能源相對短缺,石油和天然氣 每年都要依靠進口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方 米建筑中的能源消耗約為發達國家的 2 至 3 倍。因此我國建 筑電氣節能技術的發展空間巨大。 近年來,電氣能源供需矛盾 激化,建筑用電是能源消耗的主要部分,所以我國建筑電氣節 能技術的發展迫在眉睫。 如大量使用節能產品,不僅每年可節 約用電數十億度,同時可以延緩溫室效應,這樣同時造福了經 濟與社會環境。
1、傳統建筑電氣技術在應用中的問題
傳統的建筑電氣技術在當前的建筑體系中應用較為廣 泛,而且產品的種類也很豐富,從某一個產品而言,技術發展成 熟,總體上講傳統的建筑電氣技術在應用中相對獨立,特別是 末端電器產品,缺乏相互聯結,隨著產品本身功能發展的復雜 化,人們對于辦公和生活環境的要求也逐漸提高,所以傳統的
電氣技術存在諸多不足,主要方面包括:使用的繁瑣性,建筑電 氣技術非節能性,管理效率地下,安全性低。
2、主要的建筑電氣節能技術
2.1 風力發電技術 風力發電機的運行方式包括獨立運行方式,風力發電與 其他發電形式結合,或是在一處風力較強的地點,安裝數十個 風力發電機,其發電并入常規電網使用。 在傳統建筑電氣節能 技術的應用過程中,我國主要開發研制小型的風力發電機,并 將其作為農村獨門獨戶使用。由于電網不能實現為偏遠地區 供電,所以近六十萬居民正在使用風力發電機進行發電。 但目 前的發展趨勢表明,我國的風力發電機制造由小功率向大功 率發展,為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。 其次不再實 行獨門獨戶的風力發電形式,而是采取聯網供電,由村莊集體 供電等形式。 從長遠角度看,風力發電技術的應用范圍進一步 擴大,不僅單純用用與家庭,更擴大到眾多公共設施及政府部 門。
2.2 太陽光伏發電技術 在北歐的部分國家正推廣一種“零能”住宅的理念,這種 住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就 應用到了太陽光伏發電技術,在屋頂安裝太陽光伏電池,當陽 光充足時太陽光伏電池可以適應某一家庭的全部用電需求,并將剩余電量反存于電網,供用電不足時使用。 目前由于太陽 光伏電池的價格過高,我國仍沒有大范圍的推廣計劃。 據專家 預測,這種光伏發電技術通過技術革新與大規模生產,可于 2030 年后在市場上大規模出現,并對傳統的建筑電氣節能技 術產生沖擊力和競爭力。
3、建筑電氣節能技術發展中應該遵循的原則
建筑電氣節能技術在建筑工程中不能盲目使用,不能以 節能為目標損害了建筑的原本功能,更不能為了節能而忽略 其成本的規劃。所以在建筑電氣的節能技術發展過程中必須 要遵循以下原則。 首先,適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫,滿足空間 的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對于滿足建筑物 內的人工環境完整而提出的條件。建筑電氣的技術應用必須 要滿足建筑物創造的環境要求,為建筑設計中的設備提供能 源供應。 其次,實際性。 節能問題本身應從國情和經濟條件角度考 慮,不能盲目為追求節能效果忽視其經濟效益的考慮,要對合 適的節能設備與節能材料進行性價比比較,使節能所增加的 時間效益和經濟效益在未來的建筑物使用過程中得到回報。 最后,節能性。 作為建筑電氣節能技術的必要條件就是其 節能性的考量。 必須要采用必要的措施,來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗,在未來的發展過程中,應著眼于建筑電氣 設備自身電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等問題。
4、建筑電氣節能技術發展方向
4.1 利用天然光源 作為節能工作中最為主要的一項內容就是對照明工程 的節能應用。而照明節能工程最為主要的內容就是對天然光 源的利用。 隨著人們對能源的重視,建筑物中充分利用天然光 源來節約照明用電已經廣泛應用在各建筑電氣技術中。天然 光源作為一種無限再生資源,在照明節能的實施過程中必須 要擴大應用。 制定一系列建筑物的采光標準和采光方式,并推 廣于日常生活中。
4.2 太陽能照明技術 太陽能和天然光源一樣,屬于取之不盡用之不竭的無限 能源。 太陽能照明技術可以減少溫室氣體的排放,同時節省資 源,保護地球環境。科學合理地利用太陽能照明節能技術,可 以將建筑電氣節能技術的發展推向更高的臺階,這可以將其 最為本質的原則和內涵得以展現。
4.3 能源綜合利用 控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的 細節,此外還包括對風能等自然的,可再生的能源的綜合運 用。 這就需要技術的革新發展,也是我國建筑電氣節能技術發展的主要方向。
5、建筑電氣節能技術的發展前景
我國的節能體系目前仍處于初級階段,相比一些發達國 家已經建立起的各具特色的建筑節能體系稍有不足。如英 國、美國、加拿大、日本等國家先后建立起了節能評估體系, 在各國的建筑節能技術實施過程中都依靠該體系的規范和 準則,采用定性定量的方法,對電氣節能的效果和電氣節能技 術進行評估。 相比之下,我國的建筑電氣節能技術評估體系并沒有建 立,顯示出了相對的不足性。 因此需要我國盡快學習先進國家 的經驗并分析自身的不足之處,揚長避短,這將有利于我國在 短時期內取得建筑電氣節能技術發展的巨大進步。我國現在 實行的建筑節能標準和規定對電氣節能內容沒有做出具體 的規定,加大了操作的難度。所以,國家建筑行業的相關部門 有必要對電氣節能和建筑節能測評體系的建立采取硬性措 施和實施內容的規定。 近幾年我國開展的基礎數據統計的工作,對各地區不同 氣候特點評估,已著手對當前用電情況和建筑電氣運行的數 據統計,在進行比較分析后,就將進行定量分析,針對不同的問 題和不同地域的實際情況采取不同的節能技術改造,針對各 項新產品和新技術的出現,國家出臺對應的鼓勵措施,這都有助于科研效果和科研動力的加大,使科研成果快速傳換為大 范圍應用的產品,從而形成科研進步和生活節能的良性循環。 在此基礎上,國家可指定出操作性強、 實施審核簡便的科學測 評體系,明確劃分一些建筑電氣節能技術強制性措施,在實施 過程中加強管理,使建筑電氣節能技術發揮實效,以取得長足 的發展。我國建筑電氣節能技術的發展前景直接關系到建立 節約型社會的發展大計,將創造我國經濟效益和社會效益雙 豐收。
中國政府已經將節能減排列入重點發展戰略,不斷加強實施力度,接連出臺了一系列相關的方針、政策和法規。“十一五”規劃提出國內生產總值能耗降低20%左右,主要污染物排放總量減少10%的約束性指標。最近,又頒布《節能減排綜合性工作方案》和《中國應對氣候變化國家方案》,對節能減排工作做出了進一步的安排和部署。國家發改委組織編寫的《節能中長期專項規劃》則是節能工作的技術性綱領。這些指導性文件以及相關的配套政策、法律、法規,為切實可行地降低能源消耗,減少溫室氣體排放創造了良好的法律環境和輿論氛圍。
政府的推動得到了積極響應,一項以節能減排為核心的綠色環保產業正在迅速形成和擴展。但是,與人們的熱情和期望相比,節能減排的實際效果仍不甚理想,真正用于節能項目的投資數量小,增長慢,其主要原因是融資不暢。一方面,中國的節能減排壓力和節能市場的快速發育需要大量的融資支持;另一方面,擁有大量富余資金的金融機構卻因為擔心節能項目在市場、技術等方面存在巨大的不可知、不可控的風險而畏懼不前。
如何破解節能市場的融資難題?如何化解金融機構的心結,提升他們為節能項目提供融資的信心和能力,從而實現國家節能減排的根本目標,實現所有節能市場參與者的共贏。國際金融公司2006年推出的“中國能效融資項目”(英文簡稱CHUEE)做出了有益的嘗試,項目所取得的一些經驗也值得我們深入研究。
早在開發中國能效融資項目之前,國際金融公司已經在匈牙利、俄羅斯、捷克等國開展了多種多樣的能效融資支持項目,并取得了許多寶貴的經驗。例如,20世紀90年代中期,匈牙利的許多行業都亟需提高能源使用效率,但苦于融資困難,能效項目難以執行。國際金融公司調查發現,匈牙利當地的金融機構資金充裕,貸款利率也不是問題,基本具備發放能效貸款的條件,但這些金融機構對此類貸款不僅從未涉足,且避之惟恐不及。其原因在于,這些機構對能效項目和相關融資產品缺乏了解,不具備管理能效融資業務的經驗和能力,對能效融資的風險更是感到深不可測,顧慮重重。針對這種情況,國際金融公司1997年實施了“匈牙利能效共同融資項目”(英文簡稱HEECP),推出兩項措施:一是為當地金融機構提供培訓,從知識層面幫助他們了解能效項目和能效貸款業務的特點,鼓勵其向能效項目和能效設備發放商業貸款;二是為金融機構發放的能效貸款提供部分擔保,提高貸款的安全性,降低放貸機構的風險。HEECP項目所支持的行業包括工業、市政、事業單位、居民住宅和路燈照明,所支持的能效項目包括高效照明、節能建筑、區域供熱、工業電機、鍋爐和控制系統等幾個領域。HEECP項目一期總額500萬美元,隨著項目的不斷進行,到2002年進入項目二期時,國際金融公司將投資額度提高到1200萬美元。HEECP項目共與7家大型匈牙利金融機構結成合作伙伴關系,在社會上起到了很好的示范作用,許多銀行和租賃公司紛紛加入到開發和推廣能效融資產品的競爭中。提高能效的同時,HEECP項目還幫助緩解了中小企業貸款難的問題。另外,國際金融公司在其他國家的能效支持項目也取得了不同程度的成功。
基于自身豐富的國際經驗,國際金融公司于2006年推出了“中國能效融資項目”。中國能效融資項目是國際金融公司應財政部的要求,為支持中國實施能源效率和可再生能源項目而設計開發的新型融資模式,其設計理念是幫助中國的金融機構克服能效融資中的兩大障礙,即可能的市場風險和工程技術方面的風險,從而推動金融機構加大對節能項目的融資支持力度,促進中國節能減排工作的開展。
項目開始半年來,分別與興業銀行和北京銀行建立了合作伙伴關系,同時開發了最終用戶、節能服務公司、公用事業公司和能效設備供應商等四種營銷渠道。截至2007年7月,已批準合作銀行的能效貸款10筆,總額達1.46億元人民幣,受助項目累計可節能75萬噸標煤,二氧化碳和其他溫室氣體減排在200萬噸以上。
此外,項目還產生了巨大的社會影響。媒體報道國際金融公司這一新的綠色融資項目后,相關部委及地方政府也對項目給予了極大的關注和支持。興業銀行作為中國能效融資項目的首家合作銀行,憑借其在項目合作中的優異表現,在英國《金融時報》“2007年度全球可持續發展銀行獎”評比中,奪得可持續交易獎亞軍,不僅為中國銀行業贏得了榮譽,也讓世界看到了中國在節能減排方面的努力和成果。
這些成果的取得,與國際金融公司針對銀行業在節能融資時面臨的困難而提出的三項措施有著密切的關系。這些措施是損失分擔機制、技術支持和金融創新。通過損失分擔機制和金融創新,國際金融公司為與之合作的商業銀行提供了有力的支持,幫助他們克服預想的和真實的能效融資風險;通過提供密集的技術支持,讓所有能效市場合作伙伴學習和掌握有關能效項目的營銷、工程設計、盡職調查、財務分析等方面的知識,幫助他們克服技術層面帶來的風險。
損失分擔機制
損失分擔機制是國際金融公司以其自有資金、全球環境基金贈款和芬蘭政府贈款,對國內商業銀行發放的能效融資本金提供相當大比例的損失分擔,在能效貸款無法收回時支付給貸款行,從而減少貸款行的貸款損失,降低商業銀行參與能效融資的風險。
損失分擔機制可以很好地化解商業銀行進入能效融資業務的預想性風險。由于中國的節能產業剛剛起步,不為人了解的東西很多,而能效融資更是嶄新的業務,銀行對其運作規律還沒有形成一個完整清晰的概念,很自然地會將可能存在的風險按照自己的想象放大到不可控、不可行的地步。國際金融公司的介入可以有效地降低這種預想性風險。國際金融公司損失分擔的比例之高,可以保證銀行自行承擔的能效貸款損失在可以承受的范圍內。同時,國際金融公司在能效融資方面有著相當多的國際經驗,對其間的風險有著很好的把握和控制,因此,它以大比例承擔能效融資風險,這一行動本身也向銀行發出了積極的信號,可以大幅提升銀行參與能效融資的信心。
國際金融公司提供的損失分擔,讓商業銀行在其能力范圍內承擔一些風險,有助于銀行認真對待業務,主動探索和總結能效融資的風險控制方法和手段,增強風險控制能力,最終可以獨立地實施能效融資。
從實施的情況看,損失分擔機制的效果是十分明顯的。短短6個月,已經有兩家銀行按照損失分擔的模式與國際金融公司結成了合作伙伴關系。興業銀行在這種模式的鼓舞下,大膽嘗試,很多貸款突破了傳統信貸的模式,為能效項目提供了很好的融資支持。例如,興業銀行發放的第一筆能效貸款,借款人所處的行業是銀行相對陌生的專業節能服務領域,可用于抵押的資產不多,而且借款人在山東,貸款申請也是向山東分行提出的,但實施的節能項目在山西。為這樣的項目貸款,前期的信用調查和后期的跟蹤都存在相當風險,如果沒有國際金融公司的損失分擔機制,銀行很有可能從控制風險的角度出發拒絕發放貸款。
技術支持
除預想的風險外,缺乏能效技術評估能力和可借鑒的評估指標是能效融資中另一重大的難題,因為如果無法判定能效技術的成熟有效,就無從把握能效項目的收益穩定性,也就無從保證能效貸款的還款來源。
針對這一問題,國際金融公司組織了強大的技術支持團隊,為銀行評估的能效項目提供技術可行性評價,同時在幫助銀行發掘節能融資機會方面做了大量的工作。
在中國能效融資項目團隊中,有高級能效工程師,有資深的能效項目專家,他們諳熟能效項目的運作模式,對于成熟的主流節能技術都有著很好的把握,可以勝任對大部分節能項目的評估和推薦工作。此外,項目團隊還與咨詢公司、行業協會以及政府相關部門建立了合作關系,可以對各行業和地區的節能潛力進行調查,勾畫出宏觀的節能前景、主要的適用技術、風險與機會等等,使銀行的能效融資業務有的放矢。
這一設計的合理性在于,銀行不具備技術評估的能力,也不可能有具備這種能力的意愿和動機,只能依靠外部支持來完成這一工作。
在項目啟動之初,國際金融公司還對合作銀行的相關人員進行了集中培訓,介紹中國市場使用的主要節能技術和節能效果,以及如何對節能項目的可行性進行初步判斷。隨著項目的推進,國際金融公司與合作銀行一起審閱項目可行性研究報告,走訪貸款申請人,對項目進行實地考察,幫助銀行做出正確的結論。
金融創新
能效融資中還存在一些不同于傳統信貸的風險,需要采用創新的方法處理。例如,能效項目是以項目的節能收益作為貸款的第一還款來源,因此,除對貸款人資質進行審核評估外,項目的現金流分析是至關重要的一環。再如,相當數量的節能服務公司和實施節能項目的企業沒有或不愿以企業的資產進行擔保,銀行需要在擔保之外尋找到保證貸款安全的信用增級手段。諸如此類,不一而足。
國際金融公司認為,這既是一個涉及能效融資業務成功與否的短期問題,又是一個銀行能力建設的長期問題,為此,應從兩方面著手解決。一方面,在項目設計階段,國際金融公司提出若干適用于能效項目的信用增級手段,如以未來項目現金流或項目收益作為貸款抵押物、貸款賬戶進行封閉式管理、還款儲備金安排,等等。另一方面,聘請銀行業務專家,對銀行的信貸審查流程提出咨詢意見,幫助銀行改進現金流分析手段,與銀行人員一起開發新的信用增級產品,提升整體風險控制能力。
從實施的效果看,短期措施有效地保證了能效貸款的發放,而長期措施效果的顯現需要一定時間的積累和沉淀。
三種措施組成一個有機的整體,互為補充,缺一不可。損失分擔機制鼓勵銀行邁出奔向能效融資的第一步,技術支持和金融創新分別解決能效項目中的技術困難和還款保障。沒有損失分擔機制,銀行會因為過分擔心業務風險而選擇不介入能效市場,那么,無論多么完備的技術支持和金融創新也都成了無用武之地的殺龍妙技。如果缺少了技術支持和金融創新,銀行在操作中遇到的困難和風險得不到真正的化解,那么,能效融資不會走得太遠,銀行邁出的第一步還會退回來。
中國能效融資項目提出的三項措施,對于啟動和加速中國能效融資業務有著很好的借鑒意義。