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2系統設計的測算依據及說明
目前需改造的甲機房大廳面積525平方左右,機房內布4臺TSW2500型500kW短波發射機,由于設備發熱過大,故對每臺發射機做單點降溫處理。預計單臺發射機外溢至室內空間中的熱能約為50kW,共計4部,致使機房目前室溫較高,全年冬季室內平均達到27攝氏度,夏季室內氣溫最高達40攝氏度,嚴重影響設備壽命、設備使用環境的安全可靠性并且夏季超出人員作業的可承受環境溫度,估測降溫需提供制冷量計算如下:
2.1對于制冷量需求的測算
單臺設備熱負荷*臺數+環境熱負荷*面積=需要的制冷量(kW)即:50kW*4+15m*35m*0.14kW/m2=273.5kW(備注:0.12—0.18kW/m2為機房環境熱負荷的估算范圍,由于我臺機房空間較大,設備密度較小,單機功率過大,故按照熱密度0.14kW/m2估值。)補充說明:機房層高6米,3米以上的空間氣溫對人員及設備影響較小,所以不需過多考慮對3米以上空間正常氣溫的處理。
2.2對于換氣次數需求的測算
甲機房打廳內空氣體積:35*15*6=3150m3,依照機房建設標準,機房內每小時換氣應保證20-30次,即2-3分鐘一次。故需求量為3150*20~30=63000~94500m3/h熱負荷估算原則負荷特點現階段設備的集成度越來越高,精密性也越來越高,使得機房的負荷特點更加顯著地表現為:機房設備散熱量的95%是濕熱,熱負荷大、濕負荷小、熱濕比極大。單位體積發熱量越來越大。在這種情況下,空氣處理可近似作為一個等濕降溫過程。在這種情況下的焓差小,要消除余熱必然是大風量。此外,因為設備24小時不間斷運行,所以需要空調系統一年四季不間斷地運行。余熱量大:機房內95%以上的熱量來自設備;余濕量小:機房內潛熱量來自人體出汗蒸發以及新風含濕量,由于人員較少且新風是經過熱交換后進入機房,余濕量很小;循環風量大:需要較大的風量來解決機房內散熱;焓差小:由于室內溫濕度允許變化率較小,所以焓差小;熱負荷大,冬季仍需制冷。機房專用空調正是依據上述特點研制開發而成的,顯熱比可達到90%以上,并可通過中央控制器調節溫度及相對濕度,溫度精度可控制在±1℃,相對濕度可控制在±5%,充分保障使用功能,并達到節能目的。
2.3系統設計與實現
2.3.1設備及風管布局圖如圖1增設4臺100kW大功率恒溫恒濕冷凍水型機房精密空調,控制室內溫濕度并加速室內空氣循環達到30次/h。精密空調室外制冷主機采用高效率熱交換的風冷模塊機組,運行穩定可靠,整機制冷效率較高。建立風管將4臺100kW大功率冷凍水型機房精密空調出風口并管并延伸至機房各個要道,多點定點矩陣化送風,避免局部熱島效應。建立分支風管與PSM設備已建立的冷卻系統對接,利用現有的單點設備冷卻系統風道輔助對設備進行降溫以減少設備向室內空間逸散的熱量。2.3.2氣流循環方式(保證送風回風風道暢通無遮擋)發熱設備高度在2.5M內,熱量逸散區域在落差3M空間內影響周邊氣溫,精密空調送風風道從3M—3.5M高空將冷氣流吹出,與下部熱空氣混合,由精密空調強力回風口風機抽回,每個過道形成局部氣流循環,熱量被不斷帶走經過精密空調處理成冷風繼續優化室內溫度。精密空調回風口帶溫濕度探頭,如果回風口(即混合氣流)測定溫度達到所限定的溫度標準,機組停止制冷,僅風機運作帶動氣流循環,極為節能。2.3.3動力與環境監控拓撲圖機組標配:RS485接口及232接口,可以方便接入常規通用的監控系統中,也可直接選擇BMS所使用的樓宇協議(如MODBUS等),便于監管機房運行情況。名義工況:進/出水溫度7℃/12℃參考工況:進/出水溫度10℃/15℃參考工況:進/出水溫度12℃/18℃G4標準空氣過濾網聲級測試在距機組1m開闊地帶圖3拓撲空間圖2.3.4技術特點大風量、小焓差、高顯熱比專業設計。蒸發器采用親水鋁箔,高效內螺紋管設計,耐腐蝕、長壽命、高效率。電極式加濕器,避免干燒的危險,能快速產生純凈蒸汽,具有自動清洗功能,檢修時不停機。智能除濕保證除濕速度快、精度高。風機選用后傾無殼式第三代高效EC風機以達到節能的要求。金屬框架G4標準過濾器,過濾效率高達90%,確保機房潔凈要求,可反復清洗降低運行成本。機組全正面維護設計,不受安裝環境限制,維護更方便。高品質制冷配件確保機組在各種條件下穩定運行,壽命10年以上。智能控制器融合完善控制邏輯、實現多重保護。大屏幕4行*30列LCD液晶全中文圖形顯示,機組運行狀態、溫濕度曲線、報警記錄等。提供500條歷史告警記錄。群組控制,實現備份、輪巡、層疊、避免競爭運行功能。遠程監控,提供RS485、MODBUS、SUNRISE-PLUS、TCP/IP監控方式。2.3.5方案特點能完全滿足降溫需求及室內風循環換氣需求。不與室外氣流交換,機房內潔凈度在機組運行狀態下每小時室內空氣完全過濾24遍,機房內將越運行越潔凈,同時減輕運維人員換洗過濾網的工作量。機組可方便接入各種通用監控系統,便于運營管理。可隨意設定機組溫度,例如設定至30度,那么機組在30度以下將停止制冷,只有風機運轉保持室內空氣流通,高效節能。機組設計使用壽命15年,運行穩定性高,運維成本很低。對機房外觀及內部主體構造沒有任何改動。
2可行性研究階段的系統控制理論
可行性研究是在項目建議書被批準后,對項目在技術上和經濟上是否可行所進行的科學分析和論證。這一階段包括工程概述、工程方案、工程投資估算及資金籌措、工程近遠期結合問題、工程效益分析、工程進度安排、存在問題及建議以及附圖附件等內容。在這一系統中,用最優化分析解決問題,即在本系統的運籌中,控制策略要使工程凈效益最大,而費用盡可能地小(可視為負效益)。為了盡可能地減少這種負效益,必須在一定的工程規律和條件的約束下,按照最優化原則,結合工程分析考慮工程方案必選優化,對整個工程系統進行科學的管理,不求負效益最小,而只要求負效益盡可能減少。這是由于在環境工程設計中,最優解并不一定是最理想的。[7]
3工程設計階段的系統控制理論
在此階段,環境工程設計可分為方案設計、初步設計、施工圖設計三個階段,每個階段都是一個復雜系統,可將系統控制的重點分別集中在組織系統的輸入、轉換過程和輸出3個階段,由此形成3種不同的控制類型:前饋控制、同步控制和反饋控制。[8]
3.1前饋控制
前饋控制也稱預先控制,是指在整個過程中預先集中于系統輸入端的控制,其目的是通過事前考慮各種可能的功能障礙來預測并預防偏差的出現。其在環境工程設計的方案設計階段起著重要作用,主要體現在以下幾方面:
3.1.1環境工程概況分析
環境工程涉及水、氣、聲、渣、輻射等多個方面,涵蓋內容非常豐富,工程特征千差萬別。因此,掌握具體項目的工程概況是搞好設計的必須前提,主要包括:(1)工程一般特征簡介。包括工程名稱、建設性質、建設地點、建設規模、車間組成、產品方案、輔助設施、配套工程、儲運方式、占地面積、職工人數、工程總投資及發展規劃等。(2)工藝路線與生產方法。用流程圖表述說明生產工藝過程,必要時列出主反應式和副反應式,并關注副反應中可能潛在的危害因素。(3)物料及能源消耗定額。包括主要原料、輔助原料、材料、助劑、能源以及用水等的來源、成分和消耗量,特別是要綜合對比單位產品的物耗、能耗指標、新水用量指標以及排污系數。(4)主要技術經濟指標。包括生產率、效率、回收率和放散率等。除了主產品的總回收率之外,還應高度重視資源的綜合利用率和綜合總回收率。
3.1.2污染源及污染源強分析
污染源分布和污染物源強是環境工程設計的基礎資料,必須按建設工程、生產過程和服務期滿后三個時期的工程全過程做認真調查、詳細統計,力求完善。對于污染源分布調查要求按專題繪制污染流程圖,標明污染物排放部位,然后列表逐點統計各種污染因子的排放強度、濃度及數量。另外,鑒于近年來環境風險事故呈頻發、高發態勢,應高度關注環境工程風險排污的源強統計及分析,包括事故排污和異常排污兩種工況。事故排污的源強統計應計算事故狀態下的污染物最大排放量,作為風險預測的源強;異常排污的源強應統計工藝設備或環保設施達不到設計規定指標的超額排污。
3.1.3環保方案分析
分析工程總圖布置方案,根據氣象、水文等自然條件分析工廠和車間布置的合理性,與周圍環境保護目標所定防護距離的安全性。分析工程既定環保方案所選工藝及設備的先進水平和可靠程度,采用資源節約型模式、資源綜合利用、物能良性循環、產業生態、清潔生產、循環經濟等方面的可行性,處理工藝有關技術經濟參數的合理性,并分析環保設施投資構成及其在總投資中占有的比例。
3.2同步控制
同步控制也稱實時控制,是指活動進行過程中所實施的控制。在環境工程設計中,同步控制的關鍵是嚴把設計質量關,實現初步設計的標準化,由僅控制排放標準向全面的設計質量標準過渡。積極引導環境工程設計單位貫徹國家制定的《建筑企業貫徹ISO9000系列標準實施細則》《建設項目環境保護管理條列》《中華人民共和國環境影響評價法》《三廢處理工程技術手冊》等相關標準,使環境工程設計單位質量管理工作進入程序化、標準化、規范化的軌道。各單位的質量保證體系,要在當地設計質量監督機構備案審查,把貫標工作與單位資質、工程招標投標和企業創優工作結合起來,實現質量的單位自控。在推行設計資格審查和管理制度的基礎上,進一步制定重大工程的設計方案圖紙審查、批準制度,發現問題,及時追朔設計存在的問題,系統解決,防止問題的再次發生,并追蹤審查以前的可能事故點。
3.3反饋控制
反饋控制也稱事后控制,控制作用發生在行動之后,目的在于改進,以預防將來發生偏差。在缺乏任何預見手段的情況下,反饋控制是比較實用的控制方式。在施工設計中,反饋控制的關鍵是引入工程環境監理,通過具有相應資質的監理企業,接受建設單位的委托,承擔其建設項目的環境管理工作,并代表建設單位對承建單位的建設行為對環境的影響情況進行檢查,對污染防治和生態保護的情況進行檢查,確保各項環保措施落到實處。對未按有關環境保護要求施工的,應責令建設單位限期改正,造成生態破壞的,應采取補救措施或予以恢復。通過監理這一反饋控制,可提供設計效果的真實信息,并使設計人員獲得評價其績效的信息,從而提高設計水平,對于下一步或日后工作的實踐指導作用非常巨大。
4竣工環境保護驗收階段的系統控制理論
為監督落實環境保護設施與建設項目主體工程同時投產或者使用,以及落實其他需配套采取的環境保護措施,防治環境污染和生態破壞,實施建設項目竣工環境保護驗收。[9]該階段是對整個環境工程設計系統的最后一個核查關卡,涉及驗收范圍、驗收標準、驗收工況、驗收監測(調查)結果、驗收環境管理、現場驗收檢查、風險事故環境保護應急措施檢查及驗收結論等部分。可用如下系統流程圖簡述其驗收工作程序。
土地與氣候:地質公園中的土地分為可利用土地、宜開發利用土地、難利用土地等。這些分類著眼于土地的開發、利用,著重研究土地利用所帶來的效益。氣候是大氣物理特征的長期平均狀態,四季交替、季節差異、冷暖雨量、時空分布等因素都制約著地質公園的景觀開發與設計。水文與石景:水文是一個地區的典型代表元素,它能夠提升整體空間環境的生態質量。應結合特定的水文特質來塑造地質公園景觀與空間環境。瀑布與溫泉:地質的多樣化為瀑布的成因分類研究提供了極好的素材,同時為景區內的景觀塑造形成令人震撼的背景。
2.文化資源
歷史與文學:歷史資源在地質公園景觀的開發中的主要用途是通過展示過去、結合當下來體現地質公園景觀的發展特征。歷史資源為地質公園景觀的生動塑造提供了重要依據。此外,地質公園通過對主體景觀活動的想象和定位來實現文學資源的景觀再生。如石碑摹刻、人文筆墨等文學藝術常成為地質公園景觀的突出標志。宗教與民俗:是文化現象特征的普遍存在形式,也是人們對地球的本能感性認識,同時是人類對自身存在于世界中的整體反映。
3.生態資源
森林與濕地:森林中名貴樹木和植被蘊藏著深厚的生態潛力,保持水土平衡,保護河流線性空間的完整性,保證野生動植物的遷移、擴散和繁殖。生物與敏感區:生物多樣性保護的關鍵是最大限度地利用物理資源和自然生態系統。敏感區是指當受到外界影響時,那些容易受到干預甚至破壞的地區,即抵御性較弱的生態區域。建筑與風貌:建筑是文化的實體表現形式。建筑文化的表達通過建筑的外立面或者建筑風格等直觀呈現在地質公園中。
二、自然、人文、生態“三位一體”的開發定位與整體設計——以安徽天柱山世界地質公園為例
1.開發定位
地質公園景觀及空間環境的開發,應圍繞整合資源要素,形成明確的開發理念。通過對地質公園景觀現狀環境調研分析,圍繞已有的自然資源條件,科學合理的確定地質公園景觀的開發目標,開發時序與景區特色。本文提出自然、文化、生態“三位一體”的保護性開發理念,自然與文化相互聯系,并與生態相互交融,滿足景區的協調發展。下面以安徽省天柱山為例進行分析研究。天柱山位于安徽省安慶市潛山縣境內,以崩塌堆壘型花崗巖景觀和古新世哺乳動物化石群聞名于世。2005年8月被國土資源部批準為全國第四批國家地質公園,2000年又榮膺首批國家“AAAA級旅游區”的稱號,2011年9月,榮膺“世界地質公園”稱號。其中主景區面積82.46平方公里,規劃保護區面積為333平方公里。
2.整體設計方法
天柱山世界地質公園分為15個景區,分別為主峰景區、三祖寺景區、馬祖庵景區、陽裴嶺景區、大龍窩景區、天龍關景區、虎頭崖景區、后山景區、鑼鼓沖景區、龍潭河景區、九井河景區、皖水濱水旅游帶、潛水濱水旅游帶、牌樓—新店科考區和天柱山旅游服務區。根據地質公園的總體布局與空間結構,依據地質公園景觀分布密度、類型,從點(景點、居民點等)、線(景觀線、旅游線、交通線等)、面(景觀組合區、地貌區、建筑設施分布區、后勤服務區等)三個維度進行分析思考,形成整體設計方法。
(1)旅游線路的系統優化與布局
旅游線路是為了使旅游者能夠用最短的時間獲得最大的觀賞效果。地質公園旅游路線的空間布局是根據各種活動的需要,有差別地進行不同功能的組合布局,從而形成不同的公園空間形態。天柱山世界地質公園的旅游線路設計從觀看景觀、接觸景觀、體驗景觀、回味景觀的角度出發,設計了一條生動而有趣味性的線路,它將柱狀峰、脊狀峰等奇峰,象鼻石、壽塔石等怪石,龍宮、迷宮、天宮、逍遙宮等洞穴,山勢險要的斷層峽谷等地質景觀,串聯起整座公園的景點、休憩地等景觀節點,形成合理的旅游景觀空間,并通過規劃的綠化廊道、步行系統、公眾活動走廊等多種路徑,使游客對同一景物和景點從不同視角或距離去欣賞,可以產生不同心理作用。充分考慮到了“人觀看景”與“景引導人”的行為模式,完成了游覽互動體驗時的心理感受。可見,地質公園景觀的設計必須重視空間維度,強調旅游線路的分區與連續。
(2)自然特色地質景觀及空間環境的整合與表達
地質公園的特色景觀是人們對園區景觀特點的形象化、藝術化的概括。從地質審美特征的角度上看,特色景觀是讓游客留下深刻印象的景區的獨有特征。它的內容與形式都包含著深刻的歷史、文化、經濟等價值。因此,將地質學知識與景觀規劃設計有機結合,能為地質公園的開發與建設提供良好的指導。在地球內外引力的作用下,天柱山形成了花崗巖奇峰、怪石、洞穴、峽谷等自然地貌景觀,變幻莫測的云海、佛光等氣象景觀及多姿多彩的水文地質遺跡。主峰天柱峰是典型的花崗巖柱狀體,由垂直節理及風化剝蝕而形成巖脈與紋理,拔地而起,突兀眾山之上,直插云霄,勢如“中天一柱”。怪石形態各異,如天柱猿、金雞唱晚、神鬼探海、雙獅戲球,虎頭崖的蘑菇石、船形石,馬祖庵景區的豬頭石、霹靂石等。洞穴以規模最大、結構最為奇特著稱,被譽為“中國花崗巖洞第一秘府”。峽谷勢氣非凡,如小天門、大天門、千丈崖等。景區圍繞這些特色資源組織游覽線路,通過步行、攀爬、纜車等形式,整合自然景觀的組成形式,從而更好地表達地景空間特征。
(3)文化資源的融入與呈現
文化因素的導入為游客提供較高的精神愉悅體驗,是構建人與自然環境的和諧關系的基礎。但是現在大部分國家地質公園開發定位不夠全面,僅僅注重景觀環境的規劃,而忽視文化的吸引力。應該充分考慮文化與公眾的相互影響和參與,實現文化歷史與景觀環境資源的共生。安徽省天柱山世界地質公園得天獨厚,其人文發展與山水美景相映生輝。天柱山附近的皖河是安徽省簡稱“皖”的溯源地,中國禪宗文化發脈于此。漢末時期,這里也是中國第一部敘事長詩《孔雀東南飛》的故事發生地,李白、白居易、王安石、坡等文人墨客在此留下了眾多的石刻作品。南北朝以來,天柱山成為佛道共尊的圣山,六代祖師中就有三位即二祖、三祖、四祖居山活動。天柱山地區是清代京劇母體藝術潛山彈腔、岳西高腔的發祥地,是為創立京劇做出卓越貢獻的許多徽班藝人的故鄉,也是黃梅戲誕生、成長、繁榮的搖籃之一。圍繞這些眾多的文化傳說、文化遺存、歷史故事等進行整合并融入到景區開發與設計當中,使得自然景觀變得更有魅力,更富有吸引力。如仙人打鼓、龜兔賽跑、犀牛望月等,形象生動,令人回味。
(4)景觀生態敏感區的控制與保護
地質公園的生態敏感區是景觀控制與保護的重要區域。控制敏感區內水岸、坡地、臺地、濕地等資源,改變植物種類,種植本土植物等生態系統,保持生態敏感區的植被完整性和生物多樣性,依靠地質景觀生態系統的自我調節能力與自我組織能力,使生態環境向有序的方向進行演化。天柱山世界地質公園在敏感區的設計開發中以控制為原則,結合自身的生態系統,對不同的生態敏感區景觀進行保護與控制,既形成良好的景區環境,又保持了生態平衡。其草木花卉、溝谷溪流呈現出聽覺美與視覺美的四季交替,這是自然生態的最好體現。
(5)旅游景區的配套設施與服務體系
為建立高品質景區環境,應有完善的配套設施作為保障。配套設施和服務體系包括:住宿、餐廳、游客接待中心、特色商業、停車場、地質博物館、標識導向、安全防護、通訊、交通、衛生設施等。上述配套設施與服務體系作為一個系統,圍繞著布點適宜、整體協同、方便使用的目標,結合自然環境路線、特色景區進行優化布置,滿足游客觀賞和游覽的需求。天柱山世界地質公園是集山水風光為一體的風景區。新的規劃中心區占地面積260畝,分成特產購物步行街、茶莊小學、地質公園博物館、大型生態停車(換乘中心)和折遷安置四個區域。建成后的生態停車場能滿足天柱山風景區旅游發展的需要。景區的配套設施與服務體系的數量適中、視覺醒目,整體設計呈現人性化趨勢,具有可達性、便捷性、安全性三大特點。自天柱山被列入世界地質公園以來,經過與國際接軌的保護管理與精心建設,已成為科學家考察、青少年探秘、大眾旅游休閑觀光養生的絕佳去處。
2控制系統軟件
智能控制變頻系統軟件對動液面深度的算法進行了修正,得到根據壓力梯度計算動液面深度算法如下所示,利用示功圖計算動液面更加準確[4-8]。式中,Pb為深井泵吸入口壓力,MPa;γt為油管中液體密度,kg/L;Wbu為泵功圖上載荷,N;Wbd為泵功圖下載荷,N;Hp為泵深,m;P為實測壓力梯度,MPa/100m。原理流程如圖2.2所示。軟件模型以面積最大,即泵效最高為原則,在升頻時,若功圖面積沒有減小,則認為還沒能完全發揮油層供液能力,需繼續升頻;在降頻時,若面積不再增大,則認為功圖已經非常飽滿,不需要繼續降頻。通過調整、驗證,不斷修正求出滿足設定動液面的最佳工作頻率。
3現場應用情況
抽油機井功圖法閉環智能控制系統在華北油田三個采油廠共實施65口井,全部實現動液面計算、功圖算產、動液面在線監測及智能變頻調速,實現了油井實時動態監測及調控,節省能耗的同時提高了系統效率。
3.1產液波動井效果應用
比較使用控制系統前后參數變化。結果表明,使用抽油機井示功圖閉環智能控制系統以后,充滿系數、耗電量得到了明顯的改善。油機變頻節能系統前后的效果對比圖。結果表明,使用抽油機井示功圖閉環智能控制系統以后油井產液量得到了提升。由此可見,抽油井控制系統不僅使得供液不足井達到了節能降耗的目的,而且對于供液充足的油井,當使用合理的沉沒度時,產液量也會顯著提高,從而使經濟效益提高。
3.2整體實施效果及效益
2013年以來在華北油田三個采油廠65口井上部署了抽油機井功圖法閉環智能控制系統,應用該技術后,在保證產液量不降的前提下,通過閉環控制使示功圖的充滿程度明顯提高,單井運行電流平均下降了27.26A,日節電65kW•h,增油4717噸。預計65口井年節電117.58萬kW•h,節電效益84.66萬元,平均系統效率提高4.6%。
一、農業環境成本的內容
農業環境成本與企業環境成本是兩個不同的概念,根據聯合國國際會計和報告標準政府顧問專家工作組第15次會議文件《環境會計和財務報告的立場公告》:“環境成本是指本著對環境負責的原則,為管理企業活動對環境造成的影響而被要求采取的措施成本,以及因企業執行環境目標和要求所付出的其他成本。”由此可見,企業環境成本是企業內部成本核算的一個方面,是企業的實際成本支出,屬于會計范疇;農業環境成本不僅包括預防性的成本支出,更重要的是分析農業生產行為實際對環境造成損害,是整個社會共同承擔的環境代價,屬于公共環境經濟問題。農業環境成本可以分為直接成本和間接成本,直接成本是指農業生產本身所產生的環境成本,間接成本是指上游與下游產業所產生的環境成本,如化肥、農藥的生產,以農產品為原料的加工企業因使用原料的特殊性所產生的環境成本,如皮革加工、秸稈造紙等。根據不同的生產部門,農業環境成本還可以分為種植業環境成本、畜牧業環境成本、水產業環境成本等。本文所分析的農業環境成本是指種植業部門的直接環境成本,包括動植物資源成本、土壤資源成本、水資源成本、大氣污染成本、生命健康成本等。
二、農業環境成本的核算方法
核算環境成本的方法很多,如預防費用法、恢復費用法、生產率變動法、機會成本法、間接替代法、市場價值法、人力資本法等。不同的環境成本,可以選擇不同的方法進行核算。
2.1動植物資源成本核算
動植物資源的減少,其造成的損失是無價的同樣,各種動植物資源的恢復和保護也蘊藏著不可估量的價值。核算動植物資源的環境成本可以采用恢復費用法和維護成本法。
恢復成本取決于恢復的面積和單位面積恢復的費用,恢復費用的具體費用包括土地費用、勞動力費用、動植物資源引進培育費用和相關的技術費用等。其中動植物資源的引進培育費用是關鍵,對植物的稀有程度越高,費用就越大,一般常見的資源引進,費用很低,甚至不需要具體的費用。恢復成本既可能是一次性的,也可能是長期的,但保護成本是長期的,同樣道理,動植物資源的稀有程度越高,保護的費用就越高,常見的動植物資源只需保證其生產空間,一般不需要額外的保護費用。相反,如果需要對野生動植物生長進行控制,費用另當別論。
2.2土壤資源成本核算
土壤資源成本的核算方法常用的有兩種,一是恢復費用法,即將土壤的自然生產能力恢復到一定水平的費用;二是生產率變動法,選擇不同地區或同一地區不同年份,核算由于土壤自然肥力不同或變動而引起生產率變動所產生的凈收益差異。
式中,P為產品價格;Q為產量;C為單位成本;i為產品種類。
使用恢復費用法計算土壤資源成本,關鍵在于選擇恢復土壤自然生產能力的方法和要求達到的技術指標。如果采用休耕的方法,其成本就是正常耕種的凈收益,如果采用種植綠肥等方法,在以上基礎上,其成本還應該包括種植綠肥或其他方法所產生的凈費用。
由于技術進步等因素的干擾,采用生產率變動法很難直接測定由土壤肥力下降所引起的單位面積凈收益的變化。土壤肥力的下降主要是由于大量施用化肥造成的,因此可以通過單獨測量化肥的超正常施用量,判定土壤資源的環境成本。首先是確定在現有技術水平條件下,單位面積凈產值最大時化肥的最小施用量,然后計算化肥實際施用量與最小施用量之間的差額和相應的價值,最后將差價扣除因減少化肥施用而采取的其他環保手段的費用,就是使用化肥而產生的土壤資源成本。
如果替代費用超過減少化肥施用節省的成本,就會出現替代不經濟,所以替代品的經濟性和環保性同等重要。用同樣的方法可以核算農藥投入對土壤所造成的環境成本。事實上,無論化肥和農藥的投入量如何減少,都不可避免地會對土壤造成一定的損害,關鍵是把這種損害控制在一定的水平,一是可以由土壤自身進行修復,二是可以通過其他比較經濟的技術手段實現修復。
2.3水資源成本核算
水資源環境成本有三項內容,核算也分三個方面。
核算水資源的浪費成本,關鍵在于確定水資源的價格、節水灌溉的用水標準以及相應所增加的灌溉設備費用,如果價格較低,水資源的浪費就是經濟的。提高水價,水資源的環境成本就會由外部成本轉化為內部成本,節水灌溉的經濟性就會增強。
2.3.2地質災害損失的核算
在我國北部平原地區,農業灌溉用水主要來自于淺層地下水。由于地下水嚴重超采,目前在山東、河南、河北等19個省區共形成了59個漏斗區。并引發了比較嚴重的地質災害,如地陷、裂縫等,造成了一定的經濟損失。地質災害損失的核算,一是通過調查統計計算已經造成的經濟損失,二是預測災害發生的概率和將來可能造成的損失。
2.3.3水污染環境成本的核算
農業生產對水資源造成的污染主要來自化肥、農藥、除草劑的使用,因此水污染環境成本的核算方法與土壤資源的環境成本核算方法類似。二者的差別在于水的流動性較強,水資源的污染會進一步對動植物資源和人體健康產生危害,由此造成的二次污染和損害的核算,可以分別參考動植物資源的環境成本核算和生命與健康成本核算。
2.4大氣污染環境成本核算
2.4.1溫室效應的成本核算
農業生產的溫室效應損失=溫室效應造成的凈損失×農業生產對溫室效應的負責系數
農業生產對溫室效應的負責系數=農業生產N[,2]O排放量占N[,2]O總排放量的比例×N[,2]O對溫室效應的負責系數
2.4.2秸稈燃燒的環境成本核算
首先確定秸稈燃燒所造成的損失項目,如交通事故、高速公路關閉、飛機停飛、火災等,其次統計和計算相關項目的實際經濟損失,最后將這些損失合計就是秸稈燃燒的環境成本。其中涉及生命與健康方面的損失,核算方法參見關于生命與健康成本的核算。
2.5生命與健康成本核算
在生產中與農藥的接觸對人體會產生不同程度的危害,可以致病、致殘甚至致亡,相應發生的醫療費、誤工費,以及由于勞動能力的部分或全部損失所造成的經濟損失,都屬于生命與健康成本核算的內容。與農業生產不相關的行為,如服藥自殺所造成的損失不是環境成本核算的內容,精神損失由于沒有統一的標準且難以衡量,也不在核算的范圍。通常使用人力資本法核算生命與健康成本。
人力資本法也叫工資損失法,它是通過市場價格和工資多少來確定個人對社會的潛在貢獻,并以此來估算生態環境變化對人體健康影響的損益。
進一步計算疾病成本和勞動能力喪失成本:
式中,R[,j]為農藥對傷殘的負責系數;Y[,0]為期望壽命(參考“WHO推薦的標準期望壽命表”);Y[,j]為第j人的實際年齡;E[,j]為勞動能力損失系數(死亡者系數為1,傷殘者根據傷殘輕重確定,具體可參照GBD傷殘等級分類);W[,y]為年人均收入;D[,j]為年陪護費用。
三、農業環境成本的控制
3.1維護土地的多樣性
目前,農村土地耕地化現象非常嚴重,不僅邊邊角角都被利用,就是原來的河道、林地、草灘甚至墳地也被開墾變成了耕地。土地的過度利用將造成十分嚴重的后果,一是使許多動植物失去了生存的空間,農作物一統天下,不利于生物間的競爭與進化;二是土地耕地化使水土流失問題更趨嚴重,農作物的耕種具有很強的季節性,在春播與秋播期間,地面沒有任何植被覆蓋;三是提高了旱災與澇災的成災率,因為大量的水塘、溝渠甚至河道都被平整開墾為耕地,排澇蓄水以及灌溉的能力大大減弱。為了解決上述問題,我們在保護耕地的同時,一定要保護農村土地的多樣性,林地、草地甚至荒地也要得到一定的保護,對池塘、河道、溝渠進行全面規劃,禁止耕地對其侵占。提高農作物的產量,應該主要依靠技術與資金投入,而不是耕地面積的無限制擴張。:
3.2科學施肥,減少無機肥施用量
全面使用測土配方施肥技術,避免化肥的盲目使用。發展復合肥、生物有機肥,壓縮無機肥的施用量。生物有機肥技術是以畜禽糞便為原料,以秸稈、豆粕等有機廢棄物為輔料,配以多功能發酵菌種劑,通過連續池式好氧發酵,使之在5~7天內除臭、腐熟、脫水,最終成為高效活性生物有機肥。有機肥內含有多種有益微生物,能不斷釋放出植物生長所需的營養元素和多種植物生長刺激素。肥中除含有氮、磷、鉀三大元素外,還附有含鈣、鎂、硫、硅、錳、鋅、硼等中量和微量元素。能增加土壤團粒結構,提高土壤保肥、保水、保溫能力,減少病蟲害,改善作物品質。施用有機肥料的土地比施用傳統化肥的土地一般增產10%以上。現在,生物有機肥的生產技術比較成熟,市場供不應求,發展生物有機肥,可以實現經濟效益和生態效益的雙贏。
3.3發展生物農藥和物理捕蟲技術
生物農藥是指利用生物資源開發的農藥,包括植物農藥、微生物農藥和抗生素等,生物農藥具有對人畜的毒性較小不污染環境以及病蟲不易產生抗藥性等優點。由于技術上還存在一些問題,生物農藥在我國的推廣和利用受到了一定的制約,許多生物農藥的有效成分為活體微生物,其產品制劑化技術要求高,而我國生物制劑的劑型及其工藝水平落后,致使活體微生物農藥的制劑化成為生物農藥發展的一個瓶頸。因此要加強技術攻關,使生物農藥產業不斷取代化學農藥,成為農藥的主體。同時,應重視物理捕蟲技術的普及和應用,如使用燈光、振頻等物理方法誘蟲、殺蟲。根據昆蟲趨光的天性,在其成蛾期間,在田間布置具有誘蟲和殺蟲功能的頻振殺蟲燈,殺蟲效果不亞于使用農藥,并且沒有污染,還可以大大節約成本。山東龍口市在果樹和蔬菜生產中推廣頻振式殺蟲燈技術,全市目前已應用頻振式殺蟲燈3000多盞,控制果蔬面積6000多hm,每年可減少農藥使用150t,節約成本上百萬元。
3.4推廣與普及節水灌溉
根據預測,到2030年我國農業用水將短缺600億~700億m,推廣和普及節水灌溉勢在必行。截止到2002年,全國節水灌溉工程面積只有2000萬hm,約占農田有效灌溉面積的36%。其中防滲渠灌溉的面積1000萬hm,管道輸水灌溉面積150多萬hm,噴灌面積230萬hm,微灌面積30萬hm。節水效果越好的方式,其應用面積越小。發展節水灌溉,一要解決技術問題,開發和推廣適合不同地區使用的節水灌溉設備與技術,在華北平原地區,應推廣和普及管道輸水灌溉技術,在城市郊區,發展噴灌和滴灌技術等。二要解決制度問題,建立農業用水的市場機制,有償用水,利用價格杠桿,使農民自覺使用各種節水設備。
能源是滑雪場得以運轉的核心,可以說滑雪場所有經營活動和能源的消耗息息相關,因此在滑雪場的成本控制中,控制了能源的消耗就控制了大半的成本。目前,我國滑雪場使用的能源還比較單一,主要以電、煤、油、水為主,單位能源消耗比較大,滑雪場的能源消耗主要集中在以下四大供能系統上。2.1.1供熱系統供熱系統是滑雪場能源的消耗大戶,以供暖系統、熱水系統和烹飪系統為核心。在大部分的雪場中,供暖系統都采用煤供暖的形式,在少部分小型的雪場采用電供暖的形式,在大型的滑雪場,供暖系統占據整個供能系統的15%。由于我國的滑雪場主要集中在高寒地區,供暖系統成為滑雪場必不可少的系統之一。
1.1.2供電系統造雪系統和照明系統以及電動力設備系統和索道運輸系統是滑雪場的四大供電系統,其中造雪系統是整個雪場能源消耗系統中最大的部分,由于我國滑雪場基本上都采用人工造雪的方式,造雪系統的設備運轉需要電能的運轉,這部分的電能占了整個雪場電能消耗的70%以上;電動力設備系統指的需要電帶動運轉的設備,如電腦系統、消防系統、通訊系統等;索道運輸系統是指滑雪場用于運送游客的運輸設備,索道運輸系統是雪場重要的系統之一,它從滑雪場開始營業到營業結束,有的大型雪場索道運輸系統的耗電量占滑雪場日均耗電量的1/2,同時供電系統的特點是能耗大,價格高,是滑雪場能耗成本控制的重點,同時加強供電系統的能源控制,對提高滑雪場的營業利潤有著重要意義。
1.1.3供水系統在滑雪場中,經濟較發達地區的滑雪場水的消費較高,在很多地方,由于滑雪場都建于山區,基本上用的都是水庫水和深挖井水,每年向水資源管理部門繳納水資源費,不單獨繳納水費,同時由于水費的價格較低,因此未受到管理者的重視,但是滑雪場是高耗水的企業,由于滑雪場一般都建有大型的客房系統,一般的滑雪場的餐飲和客房在規模上都相當于一個三星級的酒店。據統計,一般小型滑雪場平均每間房每天耗水1000L,而大型滑雪度假中心每房每天的耗水量則可高達2000~2200L。滑雪場的水耗主要來自于:客用水、廚房用水、職工生活用水、洗衣房洗滌用水、衛生間及公共區域的清潔用水、造雪系統用水等。
1.1.4供油系統滑雪場在供油方面具有自己的獨特性,由于滑雪場是向游客提供優質滑雪服務的場所,為了保持雪的滑行感覺,滑雪場每周都需要用壓雪機對雪進行壓制和整理,一臺壓雪機工作3個小時的油耗成本都達上千元,一般規模較大的滑雪場壓雪油耗成本上都達40萬元左右。目前,很多滑雪場的管理者開始意識到,對于能源管理的好壞直接關系到滑雪場整體的經濟效益,但是在使用管理和節約方面存在很多的不足,通常一個中型的滑雪場能耗高達數百萬元,能源占其營業收入的比例高達20%~25%,如果采用較好的節能措施,滑雪場能耗至少可降低20%~30%。
1.2滑雪場物耗成本控制現狀
滑雪場除了能源的消耗,在滑雪場的日常管理過程中,餐飲、客房和日常辦公方面都需消耗大量的餐飲原料、客房用品、日常辦公用品、后勤耗材等,在滑雪場的實際運營過程中,對于餐飲成本、客房成本以及日常維修成本的控制都極其重要,對于滑雪場日常物耗進行科學的管理和控制是滑雪場日常成本控制的關鍵。一般的滑雪場都有餐飲部,餐飲成本是滑雪場成本支出較大的部分,客房物耗、后勤物耗、管理辦公物耗,構成滑雪場物耗成本的四大部分,是滑雪場主營業務成本、管理費用和經營費用的重要組成部分。現有的滑雪場餐飲規模的大小決定餐飲成本的控制模式,但很多滑雪場的餐飲部門采取粗放式的管理模式,采購、驗收、庫存、發貨、保管、領用、成本核算等各方面存在問題,成本差異分析環節薄弱,滑雪場餐飲收入一般占滑雪場總收入的30%,利潤占滑雪場總利潤的20%,創利水平僅次于滑雪。因此,加強餐飲成本控制是提高滑雪場整體經濟效益的重要環節。客房物耗方面,固定成本較高,變動成本較低,但是在客房物耗方面,一次性客房用品的使用加大了客房物耗成本,客房的服務方式使客人耗材使用浪費,比如布草的一日一洗等。在后勤物耗方面,維修材料隨意領用和庫房的管理松懈都是滑雪場物耗成本高的原因,管理辦公物耗方面,打、復印機、電話的任意使用,紙張的隨意丟棄都造成管理費用的提高。
1.3滑雪場人力資源成本控制現狀
滑雪場作為勞動密集型產業,對人員的數量上需求較多,在滑雪場的人力資源成本構成中,特別是大型滑雪度假中心,人力資源成本是一項重要的支出,大約要占到全部支出的20%。人力資源成本一般由取得成本、開發成本、使用成本、保障成本、離職成本五部分構成,取得成本是為了招聘員工所發生的手續費、廣告費等,是為得到人力資源所付出的代價;開發成本是為使員工達到崗位需求所發生的各項費用,如培訓費;使用成本是在使用人力資源的過程中,補償員工的體力或腦力勞動所付出的代價,包括工資、獎金等支出;保障成本是為保障員工喪失價值后所必須支付的費用,通常為各類保險;離職成本為員工離職時所發生的各項費用。同時,在人力資源的管理方面,由于專業的雪場管理人才不足,加上滑雪場一般建在較偏僻的地區,在專業人才的招聘方面成本較高,導致人力資源成本的增加。
2循環經濟觀下的滑雪場成本控制存在的問題
2.1缺乏能源危機意識
由于滑雪場管理者缺乏能源危機意識,在很多滑雪場,還實行粗放式管理,電表、水表、燃油統計等計量設備缺失,無法找到能源消耗點,沒有進行分區能源控制,不能形成能源成本控制責任制,同時在員工的日常操作中缺乏能耗節約意識,廚房、客房服務員,餐飲服務等環節沒有能源節約意識,導致用電用水等能耗成本的增加;同時對不用的設備沒有及時的停止運轉,有資料反映,電腦顯示器、打印機的待機功耗都為5W左右,下班后不關閉電源開關,一晚將至少待機10h,全年將因此耗電36.5度,按照國內辦公設備保有量電腦1600萬臺、打印機1894萬臺測算,每年將浪費12.775億度電。同時不重視設備的維修保養,這些都導致滑雪場的能耗成本增加。
2.2滑雪場建筑設計忽視節能要求
我國建筑能耗占全社會能耗的32%,高于發達國家2~3倍,建筑本身采暖、通風、空調的能耗占建筑總能耗的2/3,而且還在不斷提高。我國在滑雪場的建筑設計方面,往往注重以后建筑的使用功能,而忽視建筑的節能要求,由于滑雪場都處于較寒冷地區,對于節能的要求較高,但是很多滑雪場都追求獨特性,加之不考慮房屋朝向和色彩對于能耗的影響,例如建筑的外墻可以因地制宜采用淺色涂料,白色墻面的反射系數可達70%,提高陽光反射率可減少能耗,室內采用淺色調可以節約1/2的照明電。同時,由于滑雪場設計過程中對于建筑物的房屋頂層、墻窗比例等各方面考慮不全,導致能耗增加,同時由于滑雪場造雪供水供電系統較多,對于能源中心選址不當,管線設計不合理,導致大量的供水、供電浪費。
2.3設施耗能與滑雪場實際經營能力不匹配
現有的中國滑雪場都不愿意因為節能而減少供給,降低滑雪場的服務水平,因此在經營過程中,往往關注的是不滿足的情況,而較少的關注過度滿足情況下資源的浪費情況,從而導致很多滑雪場由于高耗能存在無法維持的情況。因此滑雪場耗能設備存在設計容量過大,設備設施本身的設置缺少節能保障,燈具不節能,設備的能耗方式沒有根據客流量、季節、氣候等情況進行針對性設計,比如對于壓雪次數的固定,不會根據游客數量和氣候及時對雪質進行檢測,從而安排合理的壓雪次數。
2.4能源缺少循環利用處理
滑雪場在實際的運營過程中,存在鍋爐在沒有利用的情況下直接外排、管道散熱嚴重的現象,有的時候一個小的方面,累計起來就是能源的巨大浪費。歐盟的專家在對我國一家飯店進行CP(清潔生產)審計,發現了廚房有7m多長的蒸汽管道沒有保溫,經過專家測算,這部分管道每年的耗能費用約1200美元,如果算上管道散發的熱能再用空調降溫的費用,還不止這個數。同時在小型滑雪場管理中,缺少中水處理系統,污水直接排放,導致供水的浪費。
2.5采購中的個體行為和短期行為
滑雪場由于自身經營特點決定其采購對象的復雜性,由于滑雪場對于設備的特殊性,大型造雪設備和壓雪設備,國外價格都較昂貴,國內在質量上得不到保障。因此滑雪場在固定資產和流動資產的采購過程中,要求采購人員具備專業的知識。同時由于滑雪場在日常經營過程中,在餐飲和客房方面需要采購種類繁多的原材料,如肉、菜等食品原料以及客房用品,這些原材料都沒有統一的采購標準,給采購帶來了很大的困難,往往存在采購的材料因不滿足游客的要求而造成浪費。
2.6成本控制意識薄弱,缺乏有效監控手段
滑雪場由于專業管理人才的缺少,導致成本控制意識薄弱,在成本的核算過程中,目前的滑雪場都只關注總成本的核算,它反映的是從采購、生產、銷售全過程的一個總的成本率,而沒有成本差異分析,對于實際成本率和標準成本率之間的差距,原因分析不明,同時在物耗成本方面缺少有效的監控手段,成本管理方法簡單等原因,導致成本的增加。
2.7專業人才短缺,人員配置不經濟
滑雪場作為新的企業形態,我國在專業雪場管理人才培養上存在滯后的局面,由于滑雪場不同于一般的酒店,它兼具運動和旅游的特征,因此要求滑雪場管理人員具備滑雪的基本知識和酒店管理知識,對于人員有著特殊要求。在人力資源配置方面,短期用工和長期用工規劃不明,缺少計劃性。同時由于滑雪場存在季節營運的特點,大部分都集中在使用成本上,缺少對員工的保障、激勵,同時也缺少對于員工長期保障的考慮,導致滑雪場人員配置不經濟,員工素質整體偏低。
3循環經濟觀下的滑雪場成本控制對策
3.1強化能源危機、成本規劃和控制意識
滑雪場從業人員應有能源危機意識,在滑雪場的設計過程中,做到提前規劃,對建筑設計選擇、建筑材料選擇、功能局域的布局和節能設計方面。建設好滑雪場的中水處理系統和滑雪場的雨水收集系統,建立大型蓄水池,加大對雪融水和地表水的收集力度,加大使用風能、太陽能、地熱等清潔能源。加強對于員工成本規劃、成本控制意識,避免無節制的浪費,通過獎勵等方式提高員工的成本控制理念。
3.2提高滑雪場設施的能源利用率
隨著科學技術的發展,滑雪場管理者,應學習國外的能源,使用先進經驗,大力提倡綠色生態滑雪場建設,結合自身情況,為滑雪場購置更能控制能源成本的有效設施,積極采用新工藝、新技術、新設備減少資源的浪費。加大節能燈改造,使用各種節水設置,使用經濟且污染環境小的供熱方式,對現有的設備要加大節能改造力度。重視設備的維修保養,培養科學的設備操作方法,減少失誤操作對于設備的損壞,延長設備使用壽命。
3.3加強能源的信息化管理
滑雪場管理人員總是關注日常能源管理,但是在日常管理過程中,卻很難做到全局性和精細化的管理,因此應該利用現有的計算機技術,開發能源管理信息系統,建立能源使用的日常管理體系,在管理制度建設、人員培訓、機構設置及管理網絡的建立方面下功夫,使各種有關能源利用狀況的信息流程規范化,獲得最能夠反映系統本質特征的數據,為管理者的管理決策提供合理保障。
3.4量體裁衣,注重服務的實效性
滑雪場應根據自身特點,定位目標市場,根據游客的要求和消費特征,制定合理的服務項目和價格,關注服務的實效性,滑雪場在服務項目的設置方面要有自身特點,應充分考慮到游客的消費特點、檔次,滑雪場的最大資源是在于滑雪場地的提供,要最大限度的提供滑雪場地的增值效應,最有效的方式就是增加消費項目,利用建設刺激的單板公園、雪地摩托場地、雪地球類場地、兒童雪場等方式來增加滑雪場的效益,保障服務得到最佳的效益。
3.5對滑雪場工作流程進行標準化再造
滑雪場為了滿足游客的要求,在成本的消耗方面是多方面的,給成本的控制帶來了很大的困難,標準化的工作流程再造能夠有效提高滑雪場的經濟效益,提高利潤,可以通過各部門工作的科學化和條理化,提高各部門的運轉效率,實現科學化精細化的管理;可以為滑雪場制定合理的定價策略,提高更優質的服務,從整體上降低滑雪場的成本。工作流程的標準化再造,將有利于保持成本控制的一致性、可控性、效率性、科學性、安全性。
3.6實行環境友好型采購,控制物資采購成本
所謂環境友好型采購是指提前做好采購加護,采購一些企業急需的,同時對環境影響較小的或無影響的產品。環境友好型采購能降低成本,提高資金效率并減少廢棄物。在采購過程應堅持識別采購需要、保證采購質量、就地采購、批量平均、簡單化采購、采購節能產品、租用、減少一次性產品、減少包裝等原則。建立物資采購計劃和審批制度,建立物資采購的詢報價制度、采購物資的驗貨制度、嚴格控制采購物資的庫存量。在采購過程中,直接將上述原則和制度應用于采購中,從源頭上減少物資采購成本。
3.7加強專業人才的培養,合理化配置雪場人員
加強對于滑雪場的人力資源管理,合理配置滑雪場人員,做好人員的“淡旺季”計劃,制定合理的薪酬體系和激勵機制,提高員工的積極性。同時在專業人才的培養方面,通過培訓將滑雪場當地的工人和農民轉化成雪場專業技術人員,制定優惠政策,穩住人才,留住人才,防止人才過分流動,充分發揮現有人才的作用。
國家“十一五”規劃綱要明確提出節能減排這項約束性指標,地方政府把節能減排工作擺在了重要位置,相繼成立了節能減排工作領導小組,建立了節能減排工作聯席會議制度,確保完成上級政府下發的“十一五”主要污染物總量目標和減排任務,其中環保部門主要負責污染減排工作。根據國家發展改委《關于做好淘汰落后水泥生產能力有關工作的通知》和國家發改委令第40號《產業結構調整指導目錄(2005年本)》和第50號《水泥工業產業發展政策》,水泥立窯生產高能耗、高污染、高成本,不符合國家產業政策導向,而控制水泥行業二氧化硫排放是實現二氧化硫總量減排的關鍵,立窯水泥生產線被政策性關停。下面就關停水泥廠簡述主要污染物總量減排核算與環境統計之間的聯系。
一、環境統計中二氧化硫污染物的計算方法
1.1用排放系數法計算水泥行業二氧化硫污染物
以華輝水泥有限公司2008年的數據為例,計算二氧化硫排放量,2008年環境統計報表中水泥產量為12.87萬t。
(1)工業廢氣排放量(萬標m3)
=水泥產量(t)×5605÷10000
=12(本文來自免費http://,轉載請保留。).87×5605÷10000=72136萬標m3
(2)二氧化硫排放量(kg)=水泥產量(t)×2
=12.87×10000×2=257000kg=257t
1.2實際監測法計算水泥行業二氧化硫污染物
2008年第一季度華輝水泥有限公司監測報告2#立窯煙氣排放量平均值為25291m3/h,二氧化硫排放量平均值為7.46kg/h,第二季度華輝水泥有限公司監測報告2#立窯煙氣排放量平均值為21485Nm3/h,二氧化硫排放量平均值為6.27kg/h,兩季度2#立窯煙氣排放量平均值為23388Nm3/h,二氧化硫排放量平均值為6.865kg/h,華輝水泥有限公司2008年工作時間為3900h。
(1)工業廢氣排放量(萬標m3)=23388×3900÷10000=9121。
(2)二氧化硫排放量(kg)=6.865×3900=26774kg=27t。
1.3產排污系數法計算水泥行業二氧化硫污染物
根據《第一次全國污染源普查工業污染源產排污系數手冊》第七分冊3111水泥制造業產排污系數表續3,產品名稱為水泥,原料名稱為鈣、硅鋁鐵質原料,工藝名稱為立窯,規模等級為≥10萬t——水泥/年,末端治理技術名稱為直排,全硫含量少于1的情況下,窯爐的工業廢氣量的排污系數為2644m3/t——熟料,二氧化硫的排污系數為0.234kg/t——熟料,華輝水泥有限公司2008年環境統計水泥產量為12.87萬t。
(1)工業廢氣排放量(m3)=12.87×10000×2644=34028萬m3。
(2)二氧化硫排放量(kg)=12.87×10000×0.234=34028=30116kg=30t。
對比以上三種計算方法,華輝水泥有限公司同一年的二氧化硫排放量存在較大的差別,實際監測法和產排污系數兩種方法計算出的二氧化硫結果較接近,用排放系數法計算出的結果相差較大。按照國家環境保護總局規劃與財務司2001年9月編寫的《環境統計報表填報指南》的要求,以上三種方法都屬于“三廢”排放統計計算的基本方法,作為基層統計人員結合實際情況靈活選用,但應遵循使用經環保局監測站認定的監測數據計算得出的排污數據,須再與使用排放系數法計算得出的排污數據對照驗證,如與排放系數法計算結果偏大,應以排放系數法計算結果為依據進行調整,尤其是二氧化硫排放量的計算一定要以排放系數法計算結果驗證。
二、總量減排中二氧化硫新增削減量的核算
作為一間結構減排的企業,其主要污染物排放量核算由基礎性準備工作、數據核查驗證工作、總量審核工作三部份組成。也就是說,我們基層環保部門在完成了該企業的取締關停文件、供電部門下發的停電通知或出具的斷電證明,關停照片等相關驗證文件及用于主要污染物排放總量減排核算的基礎性工作后,環保部各督查中心根據上報的資料,抽查驗證該企業關停和二氧化硫新增削減量計算結果的真實性與準確性,并將經審核認定后的核算結果及其主要參數的取值依據等上報國家環保部。根據國家環保部制定的《主要污染物總量減排核算細則》中二氧化硫總量減排量的核算中規定結構調整新增二氧化硫削減量的核算原則中有“納入上年環境統計重點調查單位名錄的企業,按環境統計排放量核算新增削減量,沒有納入上年環境統計重點調查單位名錄的企業,按排污系數法核算新增削減量”。以本轄區的高要市華輝水泥有限公司為例,該企業2008年8月31日關閉,其2005年—2008年環境統計SO2排放量分別為512t、327t、377t、257t,4年的環境統計數據都是采用排放系數法進行統計。2007年水泥產量為18.86萬t,2008年水泥產量為12.87萬t,按照國家《主要污染物總量減排核算細則》中的公式(3-34)核算,2008年我市上報SO2減排量=(G上年-G當年)/G上年×E上年=(18.86-12.87)/18.86×377=120t,國家環保部核查組核算減排量是以產排污系數計算,只認可減排39t。
三、主要污染物總量控制減排與環境統計的關系
各地“十一五”期間對化學需氧量、二氧化硫兩種主要污染物實行排放總量控制計劃管理,排放基數按2005年環境統計結果確定,并綜合考慮各地環境質量狀況、環境容量、經濟發展水平和削減能力,也就是說,總量減排與環境統計是密切相關的,環境統計數據庫是核算的基礎,作為最基層的總量減排任務的制定是以環境統計為依據,國家環保部對于關停立窯水泥企業新增削減量按產量排污系數法及企業環境統計排放量進行折算。在2008年所屬地區結構減排的立窯企業中,有60%的企業減排量的核算是重新以產排污系數來計算,40%的企業減排量的核算認可了環境統計的數據,核查組的核算說明中一部分因環統異常,用產排污系數計算,一部分經過資料核查,予以確認。鑒于國家政策,被關停的水泥企業既要承受巨大的經濟損失,又須面對生存和債務償還等方面的實際困難,政府方面要承受較大的稅收損失,上級對沒有完成淘汰落后產能任務的地區,實行項目“區域限批”,市政府和企業以環境保護為重,下大決心關停了落后的水泥企業。對于減排企業的排污量,按照國家《主要污染物總量減排統計辦法》的要求,不同的核查組有不同的核查結果,但基層的減排任務的制定是以環境統計為依據的,但減排結果又以其他不同方法進行計算,地方關停了計劃中的所有落后產能企業,最終還是無法完成減排任務。值得探討的問題是,能否統一用一個標準,比如直接用關停水泥的生產能力來核算該企業的減排量,這樣都是在同一平臺上的。另外,最重要的是改進統計方法,完善統計制度,著力做好污染源排污數據的統一采集、統一核定、統一公布。
參考文獻
隨著國民的快速,人們的經濟收入和消費支出在不斷增長,生活水準和生活質量得到了提高,改善工作、生活和居住環境的欲求和期望也日益強烈,盼望擁有一個舒適、潔凈、、的工作、生活空間,因此近年來房屋裝飾裝修的標準、檔次不斷提高并呈上升的趨勢。隨著大眾的環境意識、環保意識和健康意識的迅速提高,身體健康與室內環境的關系也越來越受到人們的重視。人一生的大部分時間是在室內度過的,室內環境質量與人的健康具有非常密切的關系,但因建筑裝飾裝修和各種新型建筑裝修材料的運用造成的居住環境污染以及污染物質對人體健康造成侵害的事例卻時有報道,民用建筑室內環境污染日益突出。
為保障人民群眾的身體健康和適應房屋建筑裝飾裝修發展的要求,2001年11月26日,我國出臺了首部關于室內環境污染控制的技術法規——《民用建筑工程室內環境污染控制規范》GB50325-2001(以下簡稱《規范》),自2002年1月1日起實施。該《規范》的施行,為預防和控制民用建筑工程的室內環境污染提供了重要的指導依據和標準。《規范》分六章和六個附錄,其中24條為強制性條文,涉及勘察、設計、施工、驗收等工程建設階段。
一、室內環境污染物的主要種類及其來源
根據國內外對室內環境污染進行的表明,室內環境污染物的主要來源主要有以下四個方面:室外大氣和地質環境的污染、室內建筑裝修材料及家具釋放物的污染、烹調及燃燒產物的污染和人體的新陳代謝及各種生活廢棄物的揮發成分的污染。由于工程交付使用后,人的各種活動和室外大氣環境的破壞導致的室內環境污染不是工程建設階段所能控制的,因此在這里只談如何控制工程所處的地質環境和工程所使用的建筑裝修材料等對民用建筑工程室內環境的污染。
通過專家和學者的研究分析,檢測到的有毒有害物質達數百種,有約68%的人體疾病與室內污染有關,尤以氡、游離甲醛、氨、苯及總揮發性有機化合物(TVOC)等幾種污染物對人體危害最大且時常檢出。據相關報道,其中氡、苯化合物已經被世界衛生組織(WHO)確定為強烈致癌物質,甲醛被WHO確定為可疑致癌和致畸形物質。因此《規范》將這幾種污染物首先列為控制的對象,另外《規范》還將甲苯二異氰酸酯(TDI)的含量列入控制指標。
1、氡是從放射性元素鐳衰變而來的一種無色無味的放射性惰性氣體,是界唯一的天然放射性氣體,存在于自然界各種各樣的礦石、巖石以及土壤中,常在開采和建筑施工時釋放出來,并能與空氣中的塵埃結合被人體吸入。人如果長期生活在氡濃度過高的環境中,沉積在呼吸道上皮組織內的氡對人體產生強烈的內照射,導致誘發肺癌等疾病的發生概率增加,危害人體健康。室內空氣中的氡有80-90%來自地基土壤、巖石,特別是在地質構造斷裂層區域;其次是工程使用的建筑裝修材料析出的氡,尤其是摻廢渣建材和天然花崗巖。
2、甲醛是一種無色易溶的刺激性氣體,對人的視覺、嗅覺和呼吸器官有強烈的刺激、過敏反應,引發流淚、咳嗽、氣喘等癥狀,嚴重可導致人的肺功能、肝功能、免疫功能發生異常。室內游離甲醛的主要來源有四個方面,一是用作室內裝飾的膠合板、細木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板材;二是廣泛使用的以甲醛為主要成分的脲醛樹脂等水性膠粘劑;三是對建筑裝修材料進行防火、防腐、防蟲處理所使用的各種阻燃劑、防水劑、防腐劑、防蟲劑等水性處理劑;四是來自含有甲醛成分并有可能向外界散發的其它各類裝飾材料,如壁紙、化纖地毯、地板襯墊、泡沫塑料、水性油漆和涂料等。
3、苯是一種無色且具有特殊芳香氣味的液體,具有易揮發、易燃的特點,對人的皮膚和粘膜有局部刺激作用,人長期接觸一定濃度的苯化合物會引起慢性中毒,表現為頭昏、失眠、精神萎靡、記憶力減退、思維及判斷力降低等癥狀,嚴重時會對人體造血系統、神經系統造成損傷。目前室內裝飾中仍多用苯及其同系物甲苯、二甲苯作為各種溶劑型膠粘劑、油漆、涂料和防水材料的溶劑、稀釋劑或添加劑。
4、氨是一種揮發性無色氣體,具有強烈的刺激性臭味,主要來自建筑工程中使用的阻燃劑、混凝土外加劑,會隨著溫濕度等環境因素的變化從混凝土中還原成氨氣緩慢釋放出來。對人體的粘膜產生刺激和腐蝕作用,使人眼漲、咽痛、頭暈、憋悶、惡心,減弱人體對疾病的抵抗力,嚴重會造成呼吸道、眼黏膜的損害。
5、總揮發性有機化合物(TVOC)是常溫下能夠揮發成氣體的各種有機化合物的總稱。TVOC作為室內污染物,種類多,成分非常復雜,而且新的種類不斷被合成出來。由于它們單獨存在時濃度低,不予以逐個分別表示,而以TVOC表示總量。常見的除醛類外,還有苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯甲烷、萘、二異氰酸酯類等。長期吸入TVOC會引起機體免疫水平失調,中樞神經系統功能,出現頭暈、頭痛、嗜睡、乏力、胸悶、食欲不振,惡心、貧血等癥狀,嚴重時可損傷肝臟和造血系統,出現變態反應等。涂料、膠粘劑、水性處理劑以及地毯、地毯襯墊均含有TVOC,另外壁紙、聚氯乙烯地板革等材料含有揮發性有機化合物(VOC)。
6、甲苯二異氰酸酯(TDI)為無色液體,是溶劑型涂料中容易存在的一種有毒物質,在以聚氨酯樹脂為基料生產的涂料和膠粘劑中,存在游離的TDI及其他氰酸酯化合物,這些異氰酸酯單體都是毒性很大的物質,對皮膚、眼睛和呼吸道有強烈刺激作用,長期接觸或吸入其蒸氣及溶膠,會引起呼吸不適、氣短、頭痛、眼角發干、發疼,嚴重時引起視力下降、支氣管炎、過敏性哮喘、肺炎、肺水腫等疾病。
工程地點所處的地質環境和工程所使用的建筑裝修材料是造成室內環境污染的重要污染源。
二、工程勘察和設計對室內環境污染的控制
凡事都要從源頭抓起,要有效控制室內環境污染首先應從工程的勘察和設計開始進行,即從勘察、設計、工藝、材料幾個方面預先進行控制。
1、勘察設計階段的控制
勘察設計主要是對建筑場地土壤中的放射性元素氡進行控制。要控制土壤中的氡,首先應對工程所在地點的地質構造、斷裂及區域放射性背景資料進行調查,測定土壤中氡的濃度并提供相應的檢測報告,供設計和竣工驗收檢查。
據調查了解,目前徐州市尚沒有進行土壤中氡水平的調查,因此徐州市的民用建筑工程必須按《規范》的強制性條文要求進行建筑場地土壤中氡濃度的測定。根據徐州市的地質構造,影響市區的主要有廢黃河斷裂帶,現已探知的走向是西起銅山縣夾河,經徐州市西北向東南橫穿中心城區,然后沿張集、雙溝一線直達睢寧西北龍集一帶,長約70公里,寬約2-3公里。如工程處于該地質構造斷裂帶及土壤中氡濃度的測定結果超過《規范》的允許范圍,則必須按《規范》要求對建筑物進行防氡處理,并按有關規定采取綜合建筑構造措施。
徐州市的環境保護部門曾在1987年對徐州市區放射性污染源進行了調查及研究,調查結果詳見表1.
表1:徐州市區天然放射性本底水平(μR/h)
測量點
測量均值范圍
平均劑量率
標準差
原野
8.3-11.5
9.5
±0.84
道路
5.4-10.1
7.2
±1.89
房屋
8.9-13.1
11.7
±1.45
根據該調查結果可知,徐州市區的照射量率低于15μR/h(包括宇宙射線致電離成分),應屬天然放射性低本底地區,按照《規范》的有關規定,該調查結果可以作為徐州市區區域性土壤天然放射性背景資料。
2、工程設計階段的控制
工程設計階段主要是對建筑物的室內通風設計和設計所采用的建筑裝修材料進行控制,提出相應的設計要求并符合《規范》的規定。
建筑物的通風設計合理與否是控制室內環境污染的一個重要因素。改善室內空氣質量的最好、最有效的辦法就是通風換氣,有利于室內有害氣體的散發和排出,可有效減少有害污染物在室內的積聚,提高室內環境質量。通風包括自然通風和機械通風兩種形式。建筑物如采用自然通風,設計時應考慮最大限度的利用自然通風、增加室內的通風換氣量;如采用機械通風(即空調通風系統)設計時應保證有足夠的新風量和室內風系統的平衡。室內通風設計應不低于國家現行有關規范標準的規定。
工程所使用材料選擇合理與否是控制室內環境污染的另一重要因素。設計應注明所采用材料的類別和標準,對大面積集中使用的材料還應明確這種材料的使用量。這是因為:2002年1月1日起實施的“室內裝飾裝修材料有害物質限量”十項國家強制性標準,只是產品的市場準入標準,是對材料生產最起碼的要求。對人體有害的甲醛、苯及其他有機揮發物都是涂料和膠粘劑中不可缺少的成分,新國標只是限制了這些有害成分含量,但達標的合格品中還是含有這些有害物質的。因此在采用了符合國家有關環保標準的建筑材料后,還應根據建筑物的室內空間地進行裝飾裝修設計,確定材料的合理使用量,選擇無污染的施工工藝,正確地解決室內通風換氣問題等等。即使是合格產品,也最好不要大面積使用一種材料,一定要考慮房屋空間的容納能力,否則也可能會由于某種有害物質積聚過多而造成室內污染物濃度超標。
嚴禁在工程上采用國家明令淘汰的建筑裝修材料。
3、施工圖審查對室內環境污染的控制
施工圖審查是對室內環境污染控制和監督的一個重要環節,也是基本建設必不可少的程序。建筑工程施工圖審查機構應根據《規范》的規定對工程勘察報告和施工圖設計文件中涉及到的公眾利益、強制性標準和《規范》執行情況的內容進行審查。
三、工程施工階段對室內環境污染的控制
施工階段對室內環境污染亦要堅持預防為主,注意從源頭上防范和控制建筑裝修的污染,嚴格控制污染物超標的建筑裝修材料進入工地,同時采取科學和嚴格地施工工藝,減少材料施工使用過程中對室內環境的污染。施工單位應針對室內環境污染問題,編制詳細、可行、具有可操作性的施工方案。方案中應包括:工程施工過程中可能產生污染的建筑裝修材料明細及其控制措施;避免產生室內環境污染所采用的施工工藝;保障施工人員的生命安全和身體健康所采取的措施等等。
對室內環境污染的控制也是工程監理的一項重要內容。監理單位編制的《監理規劃》和《監理實施細則》中應包含有依據《規范》和設計文件的要求對室內環境污染進行控制內容。監理機構控制室內環境污染的工作流程、控制要點及目標、方法及措施應當明確。對不符合要求的建筑材料監理不得批準在工程上使用,同時工程施工完成后監理還要督促建設單位對室內環境質量進行檢測,對不符合《規范》和設計要求的工程不得簽署竣工報驗單。
對材料的檢驗與復驗、含有有害物質材料的施工實行全過程控制是預防或減少室內環境污染的又一個重要環節。因此施工階段應重點加強材料的進場檢驗和施工防范措施,盡量避免工程完工后再檢測出室內污染物含量超標情況的發生。因為一旦出現污染物超標,處理起來相當困難,目前市面上的各種污染治理技術尚不成熟,相關手段和產品的治理效果均不明顯,實踐證明往往也很難有什么好辦法來解決,必須貫徹防治結合、防重于治的原則。
1、把好材料的進場檢驗關
工程所用的建筑和裝修材料要有施工單位和監理單位的進場檢驗及相應的檢查記錄,材料進場報驗單應包含環境指標的控制內容。
監督檢查的內容包括:
⑴、產品的合格證書。必須有質量檢驗合格證明和有中文標識的產品名稱、規格、型號、生產廠廠名、廠址等。
⑵、出廠環境檢驗(檢測)報告。材料的供貨廠家應提供廠家產品的檢驗(檢測)報告,報告的放射性指標、有害物質含量指標應在設計允許范圍內且符合《規范》要求。
檢驗(檢測)報告要注意查看材料的檢驗(檢測)時間、執行的標準、檢驗(檢測)數據是否低于國家規定指標、與所購買的材料是否一個品牌是不是同一批次等;還要注意檢驗(檢測)報告是否是由通過國家有關部門計量認證并具有相應資質的檢驗(檢測)機構出具的,至于是否是省級以上技術監督行政主管部門頒發的檢驗資質還是省級以上建設行政主管部門頒發的檢測資質,對應于各自的檢驗(檢測)報告應該都是有效的(以下通稱為檢驗報告)。
根據室內環境污染物的種類和來源情況,我們在檢查材料的出廠環境檢驗報告時應重點檢查以下指標:
a、無機非金屬建筑材料(包括摻廢渣的建筑材料)和裝修材料的放射性指標。
b、人造木板及飾面人造板的游離甲醛含量或游離甲醛釋放量。考慮到國際上的通行做法,對進口的飾面人造板宜采用環境測試艙法測定游離甲醛釋放量。
c、水性涂料、水性膠粘劑和水性處理劑的游離甲醛和TVOC含量。
d、溶劑型涂料、溶劑型膠粘劑的苯和TVOC含量。
e、阻燃劑、混凝土外加劑的氨釋放量,不應大于0.1%(質量分數)。
f、壁紙的VOC和游離甲醛釋放量,應不大于0.12mg/m3.
g、地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑的甲醛和TVOC的釋放量。
h、聚氯乙烯地板革的VOC和甲醛釋放量。
凡無出廠環境指標檢驗報告或者放射性指標、有害物質含量指標超標的產品不得使用在工程上。室內主要污染物的來源、監督要點及控制標準詳見表2.
表2:室內主要污染物的來源、監督要點及控制標準
類別名稱
主要來源
監督檢查
要點
室內環境控制標準
一類民用建筑(住宅、、學校、幼兒園等)
二類民用建筑(旅館、辦公樓、商場、餐館、候車室等)
放射性物質氡
地基土壤、巖石,特別是在地質構造斷裂層區域;其次是建筑裝修材料析出的氡,尤其是摻工業廢渣建材和天然花崗巖。
土壤氡濃度的檢測報告;摻工業廢渣建材及天然花崗巖的放射性指標。
≤200Bq/m3
≤400Bq/m3揮發性氣體
甲醛
各種人造板材;水性膠粘劑;各種阻燃劑、防水劑、防腐劑、防蟲劑等水性處理劑;壁紙、地毯、水性油漆和涂料等。
材料的游離甲醛含量或釋放量。應注意的是不同的檢測對限量的要求不同。
≤0.08mg/m3
≤0.12mg/m3
苯
各種溶劑型膠粘劑、油漆、涂料和防水材料的溶劑、稀釋劑或添加劑。
材料中苯的含量。聚氨酯涂料和膠粘劑應測定游離TDI的含量。
≤0.09mg/m3
≤0.09mg/m3
氨
阻燃劑、混凝土外加劑等
氨的釋放量不應大于0.1%。
≤0.2mg/m3
≤0.5mg/m3
TVOC涂料、膠粘劑和水性處理劑;地毯、聚氯乙烯地板革等。
材料中TVOC的含量。
≤0.5mg/m3
≤0.6mg/m3
TDI以聚氨酯樹脂為基料生產的涂料和膠粘劑
在涂料中≤7g/kg;在膠粘劑中≤10g/kg
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據有關統計數據表明我國的傳統建筑材料如粘土磚、普通水泥、石灰、砂、混凝土、碎石、卵石等放射性比活度均未超標,天然石材的放射性比活度相對稍高,但摻工業廢渣建材如石煤渣磚瓦,部分粉煤灰磚砌塊、煤矸石磚、鉬礦渣磚、鎢礦渣磚、磷石膏赤泥等放射性比活度都不同程度的超標,有的超標還很嚴重。我國常用傳統建筑材料的放射性比活度詳見表3.
表3:我國常用傳統建筑材料的放射性比活度(Bq/kg)
材料放射性元素天然石材磚水泥砂石石灰土壤
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筆者認為:根據徐州市區天然放射性本底調查的結果可知,徐州市區屬天然放射性低本底地區,且界并不存在天然強放射源。按照《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001等標準的有關規定,徐州市區區域范圍內利用本地原材料生產的地產無機非金屬建筑和裝修材料(不含摻工業廢渣的材料)可不作放射性比活度檢測,其產品可直接在市區區域范圍內使用。為切實有效管理,可考慮依據有關規定對這部分材料實行備案制并向公布。
2、把好材料的復驗關
⑴、對凡已進場的無出廠檢驗報告的建筑裝修材料,必須送有資質的檢測單位進行檢測或將其清退出場。
⑵、凡出廠檢驗報告的檢驗項目不全或對檢驗結果有疑問的建筑裝修材料,必須送有資質的檢測單位進行檢測。
⑶、對大面積集中使用的建筑裝修材料應送檢測單位進行復驗。如室內使用的各種天然花崗巖石材的總面積大于200m2時,應對不同產品分別進行放射性指標的復驗;室內裝飾采用的某一種人造木板或飾面人造板面積大于500m2時,應對不同產品分別進行游離甲醛含量或游離甲醛釋放量的復驗。
以上檢測結果必須在滿足設計文件和《規范》的要求后,方可在工程上使用。
3、施工過程的污染防范和控制
工程所使用的建筑裝修材料均不同程度的含有有害物質,除了把好材料的進場檢驗和復驗關外,還應把好在工程施工過程的污染防范和控制關,加強對各種建筑裝修材料的現場管理,要盡量選用無毒、少毒、無污染的施工工藝,減少材料在施工使用過程中對室內環境的污染。對有防氡設計措施的工程,其地下工程的變形縫、施工縫、穿墻管(盒)、預埋件、預留孔洞等特殊部位的施工,一定要嚴格檢查并符合設計文件和相關規范要求。除按照《規范》的施工要求執行外,還應注意做到以下幾點:
⑴、含有有害物質材料的加工不宜在建筑物室內進行,而應盡可能安排在建筑物外進行,盡量減少在室內的加工作業;
⑵、建筑裝修過程中所形成的各種固體、可燃揮發性液體等廢棄物,應及時清理出室內并清運出工地;
⑶、對容易造成室內環境污染的材料進行污染物質處理;或者在進行通風處理的情況下使用,做好現場職工的勞動保護。
4、室內裝飾裝修推行樣板間制度
對室內裝飾裝修多次重復使用同一設計的工程宜先做樣板間,并檢測樣板間室內環境污染物的含量。這樣一方面可以通過樣板間檢查裝飾裝修工程的施工工藝、材料品質、施工質量和裝飾效果;另一方面可以及早發現,便于及時查找原因并采取相應的措施,減少裝飾裝修全部完工后再發現問題造成的返工損失和對室內環境的污染,亦降低檢測抽檢的數量及檢測費用。樣板間檢測結果合格后,再大量訂購樣板間所采用的材料,進行大面積的施工。
四、工程的竣工驗收
前面介紹了室內環境污染物的主要種類及其來源,以及勘察設計應對室內環境質量提出的設計要求,強調了施工階段的材料進場檢驗、復驗和施工工藝等防范措施,最后的關鍵就是工程的竣工驗收把關了。
工程室內環境質量合格的前提條件是工程竣工驗收時室內環境質量相關資料齊全符合《規范》要求,各種污染物的檢測方法和檢測數量符合《規范》的規定,室內環境污染物的濃度檢測符合《規范》的限量要求并達到設計文件規定的深度要求。
要使工程竣工驗收時能夠正常進行,并做到室內環境污染物濃度檢測能夠符合《規范》的規定并達到設計要求,除滿足前述要求外,還應提前考慮并做到下面幾點:一是要考慮到揮發性有害氣體的揮發時間,《規范》強調應在工程完工至少7天后進行室內環境質量驗收;二是要預先留出工程完工后對室內污染物濃度進行自測和預檢的時間;三是適當考慮雨季可能對室內污染物散發的;四是做到竣工驗收前經常保持室內通風換氣。根據相關事例和工程實際情況,預留的時間一般以不少于半個月的時間為宜。
《規范》規定,當室內環境污染物濃度的檢測結果不符合規定時,可以采取延長污染物散發時間、封閉人造板表面孔隙等措施進行處理。處理后可再次進行檢測,但檢測抽檢的數量應增加1倍。檢測合格后,可以評定為室內環境質量合格。
對室內有害物質含量指標不符合《規范》規定的工程,不得投入使用。
五、加強對各方責任主體質量行為的監督是控制室內環境污染的重要保證
相比較而言,目前的建筑裝飾裝修設計和施工魚龍混雜、素質參差不齊且普遍存在著質量行為不規范的問題,這些問題的存在是影響室內環境質量的控制,造成室內環境污染事件屢屢發生的又一重要因素。對此,工程質量監督機構和人員應加強對民用建筑工程室內環境污染的監督管理,嚴格依照國家有關、法規和規章規定的程序加強對參與室內環境建設的各方責任主體和有關機構履行質量責任行為的監督,同時在工程質量監督報告中增加室內環境質量是否符合《規范》的結論性意見。
針對目前存在的一些較為突出的問題,對下列質量行為應進行重點監督:一是檢查建筑裝飾裝修設計和施工隊伍有無合法的建筑裝飾裝修設計和施工資質;二是檢查建筑裝飾裝修設計和施工單位有無超越資質證書許可范圍承攬工程的行為;三是檢查建筑裝飾裝修的施工單位有無非法轉包、分包工程項目的行為;四是檢查工程所用材料是否存在偷梁換柱,使用假冒偽劣的建筑裝飾裝修材料的情況。
對于施工單位不按照設計圖紙和強制性標準施工,或者使用國家明令淘汰的建筑材料的,或者使用沒有出廠檢驗報告的建筑材料,及不按規定對有關建筑材料進行有害物質含量指標復驗的,應根據《建設工程質量管理條例》第六十四條、第六十五條的規定對施工單位進行處罰。
控制環境是指對建立、加強或削弱特定政策、程序及其效率產生影響的各種因素。由于任何企業的內部控制都是在特定的控制環境中實施的,是和特定的控制環境相適應的,內部控制系統功能發揮的過程就是內部控制系統與控制環境相互作用的過程,控制環境不但直接影響內部控制的建立,還直接決定到內部控制實施的效果,影響到內部控制目標的實現。影響內部控制環境的因素有:管理者的經營風險和經營理念、董事會、組織結構與權責分派體系、人員的品行和素質、人力資源政策與實務、管理控制方法。影響外部控制環境的因素主要有:經濟體制和經濟結構、法律規范、思想意識。在不完善的控制環境下,企業內部控制弱化,普遍存在治理結構不健全、對經營者監管弱化、運行不規范、國有資產流失、會計信息失真等現象。所以,要加強和完善內部控制,首先應優化控制環境,包括內部控制環境和外部控制環境的優化。內部環境的優化,則必須靠企業的努力以及政府的引導來完成;外部環境的優化,主要是由政府通過體制改革、法制完善、道德教育等來進行。
企業內部控制環境優化的措施:
一、政府要做到加強體制改革,不斷完善社會主義市場經濟,按市場經濟規律辦事。
要建立統一、開放的市場體系,保證交易和競爭的公開、公平、公正;盡量減少對企業的直接干預,多以法律手段對企業進行間接管理和調控等,以優化經濟環境。要加強法律建設,盡快填補法律空白,并不斷完善制度之間的銜接與配套,以優化法律環境。提倡遵紀守法、客觀公正、敬業愛崗等一系列好的道德。
二、建立良好的組織結構。
企業的組織結構主要是提供規劃、執行、控制和監督活動的框架。良好的組織必須以執行工作計劃為使命,并具有清晰的職位“層次順序”、流暢的“意見溝通”渠道、有效的“協調”與“合作”體系,它是合理劃分權力與責任的前提;企業如果能適當地注意實體內部權力與責任的劃分方式,就可明確界定資、權、利,強化控制環境。
三、董事會應切實發揮其應有的作用。
在設計企業內部控制系統時,根據職務分離的原則,規模較大企業的高層次的組織機構一般為董事會、總經理、副總經理。董事會是企業內部控制系統的核心。在市場經濟發達國家的企業中,董事會一直很受重視,董事的挑選極為嚴格,一般由懂技術、懂管理、有才能的人擔任。而在我們的很多企業中,雖然有董事會,但往往是虛設,沒有辦事機構,董事長通常由企業經理人員擔任,董事會其他成員大多由企業內部人員兼任。董事會的監控作用嚴重弱化。因此,搞好企業內部控制環境,首先要加強董事會的建設,使其真正發揮監督和控制經營者的作用,約束經營者的行為,使股東及其他利益關系人的利益真正得到保護。并完善以董事會為主體的內部控制系統,全面行使董事會的職權,履行董事會的職責,充分發揮董事會監督、引導作用。
四、建立經營者激勵約束機制。
在企業內部控制系統運行過程中,經營者所起的作用至關重要。內部控制作為企業管理的一個組成部分,它理所當然地要按照其管理人員的意圖運行,尤其是經營者的決策更具有決定性作用。經營者的素質直接影響到企業的行為,進而影響到企業內部控制的效率和效果。在我國,隨著現代企業制度的建立,企業所有權和經營權相分離,在經營過程中,企業的控制權實際上為經營者所擁有,而目前我國還未形成一個約束、監督和激勵經理人的外部機制。因此,經營者自我完善和自我提高的動力和壓力比較小。他們往往不會過多地關心企業的長遠發展,而只看重短期經營效益給自己帶來的利益。在這種短期利益驅動下,他們不惜出具虛假財務報告而盡量夸大經營成果。在這種情況下,要建立完善的內部控制系統并使之真正發揮應有的效能,就必須提高企業經營者的素質。為此,應做好以下幾項工作:(1)建立一個比較成熟的經理人才市場,形成一個約束、監督與激勵經理人員的外部機制。(2)注意協調所有者與經營者的矛盾,建立一種“約束+激勵”的控制方式,去引導經營者的行為。(3)應從法律法規或制度方面要求經營者搞好內部控制工作,并制定“經營越軌行為”的懲罰性措施,提高制度執行者的素質。
五、要使企業內部控制真正發揮作用,一方面取決于企業經營者對內部控制的態度,另一方面也取決于制度執行者的態度與素質。
如果執行內部控制的人員忽視制度程序,錯誤判斷,甚至相互串通舞弊,就可能導致設計健全的內部控制部分或全部失效。因此,內部控制系統所設置的各個崗位,必須物色精明強干、訓練有素和具有責任心的人去承擔。為此,應采取以下措施:(1)加強宣傳教育,使執行內部控制的所有管理人員及廣大職工充分認識內部控制的重要性。(2)采用科學、合理、實用的管理控制方法,包括采用經營計劃管理、預算管理、利潤計劃及責任會計等規劃報告系統、,采用制定及完善會計系統的政策或控制措施,采用有助于調查偏差期望值原因并予糾正的糾正程序或措施等。(3)加強職業道德教育,定期進行工作輪換,以發揮人才的潛力。(4)建立激勵機制,加強考核,促使制度執行者出色地完成本職工作。
1引言
如何提高工業用電的效率和減小諧波污染已倍受關注。在工業用電中,大部分電能是要經過變換才能用于生產的。由于快速功率開關性能的進一步提高,基于脈寬調制功率變換電路已經日益成為人們提高供電系統功率因數,降低諧波污染的有力工具,因而成為人們研究的熱點。其中三相全控型電壓源功率變換裝置,主電路如圖1所示。經過十余年的研究,已經開始實用化[1,2]。三相變流器的最流行的控制方式是采用雙環控制。外環用于調整輸出電壓,快速的電流內環調節器常用來調節交流輸入電流使其跟蹤期望的電流軌跡,得到單位功率因數和低諧波的電流。
為提高系統的性能,采用神經網絡滯環調節器[4~6]。神經網絡控制作為一種極有潛力的控制手段吸引了眾多的學者,因神經網絡具有并行處理能力、自學習能力、容錯能力,很適合于處理非線性系統的控制問題。在相對變化較慢的速度、溫度、位置等物理量控制中取得成功的應用。但在速度較快的物理量的控制中,應用較少。
在電力電子學領域,神經網絡多用于系統模型辨識,故障診斷等。隨著DSP的運算速度的不斷增加,使神經網絡在快速量控制中應用成為可能。在各種變流器直接電流控制方式中,滯環控制是一種有效、簡單的控制方式,兩者的結合可以發揮各自的優勢。滯環電流控制方式不需要系統更多的參數,運行容易,具有快速的電流響應和限幅能力[7]。但系統開關頻率不固定,在嚴重的非平衡條件下,系統穩定性變差,產生大量的電流諧波,同時影響開關頻率的變化。本文所用調節器,可以提高系統的魯棒性。為了減少PWM技術在變換器中的損耗并獲得優化的輸出電流,減小EMI,采用矢量控制的基本思想[9],給出基于滯環空間矢量控制方式的電流控制器。若使系統數字化,開關頻率可由采樣時間控制。
2基于神經網絡的電流滯環控制器
電流滯環控制器運行時無需系統的儲能器件的具體參數信息。用BP神經網絡來替代傳統電流滯環調節器,在滯環控制的基本控制思路上訓練一個神經網絡控制器來實現滯環控制控制的功能,導師信號如表1所示。基于神經網絡滯環控制的系統控制結構框圖如圖2。三相電流的誤差信號送入神經網絡中,參與計算,輸出開關信號S1,S3,S5,經過邏輯合成后加到主電路的驅動電路上。
圖2所示神經網絡調節器,該網絡有3層(3-5-3結構)。節點的作用函數采用Sigmoid函數
式中是第r步迭代時第k層第i個神經元節點對于第h個樣本輸入時輸出;為第r步時第k層第i個神經元節點對于第h個樣本輸入時所接收到的上1層(第k-1層)的輸入總和
點的閾值。
各點的權值Wij和閾值θij通過MATLAB軟件求出,通過DSP編程數字實現。Wij
圖3為系統在神經網絡滯環控制器作用下系統仿真與實驗波形。
圖3a為給出階越給定時三相電流的響應過程,表明該調節器具有較快的響應速度。
圖3b,c,d給出了正常工況時的開關波形,電流波形,系統的單位功率因數波形顯示。
圖3e繪出了三相電壓不平衡時的三相電流。電源參數為Ea=Eb=Ec/0.85。變流器基本保持了每相電壓電流的同相位。
通過波形可以看出神經網絡滯環控制器較好地實現了滯環控制器所有的基本功能。電流控制魯棒性好,電流響應快的優點,同時可以限制器件的最高開關頻率,提高了滯環系統抗不平衡能力。滿足系統單位功率因數和低諧波的要求,同時它還具有一個新的優點:當某個電流誤差信號丟失情況下仍然能正常工作。
3反饋丟失時的控制研究
反饋信號不正常是一種較為常見系統故障。常規數字滯環控制方案下,如果檢測環節有故障,某一相電流反饋信號丟失,那么系統不能正常工作,系統線電流響應仿真曲線如圖4a。但在神經網絡控制電路中,由于神經網絡的參與,調節器對單路反饋信號丟失具有一定的抑制作用。控制器檢測電流反饋信號,如果連續3個周期檢測到電流反饋信號為0,那么可確認反饋信號丟失,此時將該通道電流誤差設為0,參與神經網絡滯環調節器的運算,輸出控制信號。系統實驗波形如圖4(b)~(d),系統仍可以得到較好的輸入電流與輸出電壓波形,這主要歸功于神經網絡的數據并行處理能力。從圖4(b)~(d)中可以看出系統的電壓電流響應還是較好的,對于單輸入信號丟失的穩態電流波形顯示出了很強的魯棒性。而在同樣參數的常規滯環電流控制下,當Dia丟失時,系統不能穩定工作。
4電流誤差增益在線修正
從控制的效果來講,如果滯環控制的容差帶越小,那么系統輸入電流的諧波成分就越小,THD值越接近于零。然而控制中由于系統參數的約束,如果容差帶設計過小,系統難以實現,反而使得諧波成分增加。可以就額定負載下可以實現的容差帶進行分析,然后留取一定的裕量,作為額定容差帶,保證系統的條件能力。在控制中選擇1.2倍的額定負載時允許的容差帶作為導師信號中的δ值。
假設主電路3相參數對稱,輸入為理想三相正弦電壓源,任意時刻總有三個開關處于開狀態,另三個處于關狀態。上下橋臂不能同時導通。這樣,變流器的開關狀態便形成8個開關函數。開關函數定義為如下:
di=(i=1,3,5)=1,當Si(i=1,3,5)導通,Sj(j=2,4,6)關斷。di=0,當Si關斷,Sj導通。
在1個開關周期內,假設占空比為Di。di=1時,輸入端向負載端輸出能量,電感電流減小;di=0時,輸入電感存儲能量,電感電流增加,電流波形如圖5。
階段1:
具有固定滯環帶的電流控制方式有一些缺點。在滯環帶范圍內,由峰-峰電流的波動而產生的PWM頻率的變化受基波波動的控制,同時,電流誤差沒有嚴格的控制。滯環控制系統中,滯環容差帶是根據系統交流電流的額定工作點定的。這樣,系統在低電流工作時,電流噪聲成分相對增加,系統頻譜變差。因此,根據靜態工作點的改變,相應改變系統的滯環容差帶,可以保證系統電流頻譜不隨功率變化而變,這種思想較為適合負載變動頻繁的工作場合。系統的靜態工作點的分析可以通過檢測直流輸出來得到,但不是最佳的方案,因為時間工作過程中系統負載特性可能較為復雜,阻性、感性、容性是不可預測的,暫態過程中輸出電流與電壓的相位難以維持相同。對于高頻實時控制來講,可以通過FFT算法來分析系統的功率輸出獲負載特性,但應用該方案負載程度增加。本文提出一種較為簡單的控制方案。
將可逆變流器的三相靜態電壓量變換到兩相旋轉dq坐標系中,有
由于滯環控制可以控制系統功率因數為1,因此經過3/2變換后,輸入有功功率是與d軸電流id成正比的,iq應該為0。設為id的標幺值,取額定負載時id的標幺值為1,所以在圖2所示的基本控制器中,令,其中k在實現時要加下限幅。
則輸入到神經網絡中的電流為
nin=ki(6)
5空間矢量調制神經網絡控制器
這里Vk是變流器的電壓矢量。
任意時刻變流器期望端電壓Vr的相角對應于了復平面上6個區域中的1個。Vr可由給定區域內的鄰近矢量來構成,從而降低電磁噪聲和開關次數[8]。
通過后面的仿真和實驗我們可以看到滯環神經網絡控制器結構簡單,由于系統屬于數字化實現,最高開關頻率是固定的,在這一點上使得系統參數易于設計。但滯環控制開關的狀態是難以確定的。因此變流器期望電壓矢量一般不是由相鄰的矢量構成Vr的,任意時刻開關的狀態不可預知。
在滯環控制過程中,結合空間矢量調制原理,根據系統滯環條件的需要及系統此時期望矢量的位置來修正開關波形,形成如表2所示導師信號。導師信號中z區確定如圖8a所示,經過這種修正后系統穩態時電流控制器所產生的開關隨時間而呈現空間矢量調制的特點,圖8b所示為空間矢量滯環調節穩態工作時開關波形,可以看出穩態時開關按照規律由同一區域的開關矢量來合成。
式中Vs是電壓源矢量;i*s參考電流矢量。
6仿真與實驗說明
系統中的參考電流可由下面的方程得到
I*=P*/E
這里E可由整流濾波取平均值的方式得到。
參考電壓Uref同輸出電壓Uo的差值經PI調節后,取其為電流峰值參考,再分別與三相的同步信號相乘,得到內環電流的參考信號I*,得到瞬時參考電流給定ijcom(j=a,b,c),再與實際相電流ij相比較得到電流誤差信號ij,與K相乘然后輸入神經網絡控制器,神經網絡的輸出即為開關信號算法由DSP(TiTMS320c240[9])來實現。主要參數及檢測設備如下:
7結論
本文研究了三相變流器的神經網絡控制方案。①將神經網絡控制技術與電力電子電路滯環控制結合起來,實現了神經網絡在快速變化量控制中的應用,可以提高系統魯棒性與控制的容錯能力,在三相輸入電源不平衡和某一相負載電流反饋丟失時,系統依然保持較好的控制性能;②評估系統負載特性,并根據負載的變化而改變電流誤差增益,有助于提高系統電流控制性能,全程優化諧波,算法較為簡單;③容差帶與負載特性、開關頻率有機結合,才能保證系統的調節能力;④為了減小開關頻率和開關損失,采用了將空間矢量調制運用到滯環控制中的技術,由于采用數字神經網絡進行調節,易于實現。
參考文獻
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1977年,他在中國科學院自動化研究所工作,主持“控制論組”,與北京市中醫院合作,研究開發我國第一個中醫專家系統“關幼波中醫肝炎診斷治療程序”,這也是世界第一個中醫專家系統。1985年,主持“國家經濟信息專家系統關鍵技術”研究,提出大型“多級專家系統”新方法,獲國家“七,五”攻關重大成果獎。
1960年,在第一屆國際自動控制聯合會IFAC世界大會,創立多變量控制系統的新原理:“協調控制”理論,他提出的升船機多電機同步的“協調控制”方法應用于三峽工程。1981年,在《科技管理與科學學》發表“論協調”,提出創建“協調學”新學科。
1977年,涂序彥發表我國“大系統理論及應用”首篇論文,1985年,創立“大系統控制論”,1994年,撰寫出版《大系統控制論》專著,發展“控制論”的新學科。
1979年,根據國情,他創立具有中國特色的“最經濟控制”理論,提出天文科學衛星“最經濟姿態控制”新方法,在《自動化學報》發表了關于“最經濟控制”多篇論文。
1980年,總結有關“生物控制論”的科研成果,主持編著我國第一本《生物控制論》專著,由科學出版社出版,重點研究“人體控制論”,他提出“針麻-多級協調控制過程”,“經絡-人體控制系統”新學說。
1977年,涂序彥發表我國“智能控制及其應用”首篇論文,開拓“智能控制”新技術,1985年,提出“多級自尋優、自協調控制”新方法,1990年,參與發起主辦“全球華人智能控制與智能自動化”大會,任大會主席之一。2004年,在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Intelligent Control System based onArtificial Life”。
1985年,在IFAC/IFORS/IFIP國際學術會議,涂序彥提出“智能管理”(Intelligent Management)新概念,開拓我國“智能管理”新方法、新技術,1995年,撰寫《智能管理》專著,由清華大學出版社出版。2010年,他和馬忠貴博士撰寫《協調智能調度》專著,由國防工業出版社出版。
1995年,在“人工智能”與計算機“仿真技術”相結合的基礎上,涂序彥提出“智能仿真”的概念與系統架構,2009年,應邀在中國計算機仿真高層論壇作“協同智能仿真”大會報告。
2000年,開發“智能信息推拉”技術、“基于公共知識庫的智能通信”系統,2004年,在中國人工智能學會智能信息網絡學術會議,作大會報告“智能通信與智能網絡”,2005年,提出“互動智能通信”的概念,2008年,他和馬忠貴博士撰寫《智能通信》專著,由電子工業出版社出版。
2002年,涂序彥發起并主持中國人工智能學會首屆“人工生命及應用”學術會議,提出“廣義人工生命”的概念和類譜,2003年,在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Generalized Artificial LifeRace&Model”,2004年,主編《人工生命及應用》論文集,2005年,北京郵電大學出版社。
2002年,涂序彥與曾廣平教授等合作,提出“軟件人”的新概念,2003年,獲國家自然科學基金項目“計算機網絡環境中的虛擬機器人一軟件人”支持,2004年,提出“廣義軟件人”,2007年,總結相關研究開發成果,撰寫《“軟件人”研究及應用》專著,由科學出版社出版。2008年,主持InternationalConference on Humanized Systems,作大會主題報告“Advanced Intelligence,Humanics,SoftMan”。
2002年,涂序彥與韓力群教授合作,提出“多中樞自協調人工腦”的新概念,2004年,在AROB國際學術會議“Study of ArtificialBrain based on Multi-Centrum Self-Coordination Mechanism”,2009年,總結相關研究開發成果,撰寫《多中樞自協調人工腦》專著,由科學出版社出版。
2003年,他在中國人工智能學會第十屆全國人工智能學術大會報告中,提出“人工智能”的姐妹學科:“人工情感”的新學科架構。2004年,在北京主持召開中日國際學術會議,作大會報告“Artificial Emotionand its Applications”,提出“IntelligentAnimation,Intelligent Game,IntelligentFilm&Television”。
1991年,在全國“智能控制”學術會議的大會報告中,涂序彥提出“智能控制論”新學科架構,2010年,他與王樅教授等合作,撰寫出版《智能控制論》專著,在科學出版社出版。
2004年,在“智能系統”國際學術會議,涂序彥提出“擬人系統”新概念,2005年,在中國武漢,發起并主持第一屆“擬人系統”國際學術會議,他提出創建“擬人學”新學科,2008年,在中國北京,主持召開“擬人系統”國際學術大會。