司慧萍[1]2003年在《自然通风动态温度调控的智能气动开窗系统》文中认为我国是世界上设施栽培面积最大的国家，而温室是设施栽培的重要组成部分。各种温室均设侧窗与顶窗，在不同环境条件下，通过窗的启闭，利用自然通风实现环境调控如温度、湿度、CO_2等多项基本控制要求。 在可控制的环境中，组织设施生产流程，是实现优质高产、高效和可持续发展的重要技术保证。从降低能耗，减少温室运行费用、提高产出效益、实现资源最优利用等方面考虑，采用可控自然通风调控温室内动态温度，显着改善温室内的湿热环境(在华东地区尤其如此)，是一个较好的解决方案。而“十五”期间国家也将温室环境智能化综合调控系统研究与开发，列入我国农业与社会发展的重点项目。 现有国内外温室除简易温室用手动卷膜外，开窗机构均采用由电动机、减速器、齿轮齿条或连杆机构等部件组成，机构复杂。研制并完善温室智能开关窗控制系统，自动控制窗口启闭、开启面积及可控自然通风是温室环境智能化综合调控系统的一个重要分支。 随着对食品安全、生产绿色蔬菜、保护生态环境、实现可持续发展的要求不断提高，研制采用清洁能源、清洁传动介质和新型传动机构，实现节能保护环境性能价格比高的智能控制气动开窗，具有明显优点，属于国内外本学科前沿研究领域，在本领域尚属创新。 本研究项目“自然通风动态温度调控的智能气动开窗系统”，首次引入气动技术；采用自动控制信号检测系统；建立自然通风动态温度控制模型，并完成模型的试验模拟及评价；设计气动天窗系统并进行了试验及仿真研究；研制控制系统的控制模型及相应的软件程序。智能气动开窗系统，能够根据温室内外的环境信息输入驱动通风窗的自动开闭及开度调节，按预定精度实现对温室内部温度的动态调控。具体内容如下： (1)以华东型连栋塑料温室为主要研究对象，采用能量平衡、质量平衡理论，应用流体力学的基本理论，建立与气候、地理位置、温室结构、时间等多个因素相关的自然通风动态温度控制模型，依此为基础研制智能气动开窗系统，由通风窗开度控制或预测温室的内部温度，并确定最佳开窗位置。试验及分析表明，模型预测的室内温度值与试验测定值具有较高精度的吻合。 (2)采用快速、安全、可靠、低成本的气动技术，针对华东型连栋塑料温室和WSBRZ连栋玻璃温室研究出具有连动开窗和交错开窗功能的智能气动天窗系统。分析讨论了气动天窗系统原理、各级风速下的天窗荷载、驱动气缸的负载特性以及系统的动力学特性。与传统技术比较，气动系统完全可以取代机械式开窗系统，其结构简单，操作方便，控制精度高，成本降低30％，在相同条件下其通风量可以提高18％，增强了利用自然通风调节温室环境的能力。 浙江大学博士学位论文（2003） （3）调查温室所处地区全年的风速分布，针对华东型连栋塑料温室研究风载与天窗位置角及风向的关系，以及风载、均布结构重量和集中力叁种天窗荷载的作用。在此基础上，建立多目标非线性优化模型，合理快捷地确定了气动天窗机构的各个参数，给出优化后气缸负载的动态曲线。该组参数应用于华东型连栋塑料温室气动天窗系统的研制，取得满意的效果。仿真分析确定风载与天窗位置角的关系，同时计算天窗均布结构重量和集中力二种荷载；针对经过优化设计的气动天窗机构，导出气缸负载表达式；结合气压传动特性，导出驱动力矩、驱动功率、排气节流压降和天窗运动的动力学基本方程；采用非线性规划方法，以动力学基本方程为目标函数，考虑适当的约束，建立气动天窗的动力学仿真模型。模型求解给出了气缸负载、天窗驱动力矩、天窗驱动功率、天窗角加速度和角速度等随天窗位置角变化的过程。同时并进行了气动系统试验和仿真研究 （4）研制出一种以计算机为核心的温室自然通风智能控制系统，包括80C552微处理器，温度、湿度和光照传感器等多参数模拟量输入模块，多路A／D处理模块，RS232通讯模块，键盘显示人机交换模块，定时器控制模块，天窗侧窗开度控制模块，机器内部时钟模块，数据存储模块等。采用BCB语言编制软件，人机界面为菜单方式，包括温湿度和光照参数显示、天窗和侧窗开度大小显示以及修改等模块。以自然通风温度动态调控模型和控制策略为控制模型，输入环境参数，输出控制信号，驱动气缸或气马达的启闭，完成天窗和侧窗的智能控制。每个功能设计成独立的子模块，以便于修改。扩充控制内容，各个模块在系统模块的调控下进行工作。
刘淑珍[2]2005年在《智能温室气动开窗温度调控系统研究》文中进行了进一步梳理自然通风运行费用低,一次性投资少,但对运行管理的要求比较高。对于能源相对昂贵的中国农业生产来说,深入研究自然通风设备、通风模型和开窗位置控制系统具有一定的实际意义。 自然通风降温设备包括天窗和侧窗启闭系统。使用中应因地制宜,根据温室结构类型和形式、当地气候特点、栽培作物的特点来合理选择开窗系统。目前,温室中几乎都采用的电动开窗机构,对气动开窗系统研究尚处于初步研究中。国内外专家对自然通风已经做了非常深入的研究,但还没有将自然通风模型应用到温室自动控制系统中。因此,建立自然通风温度预测模型,应用数值积分和逐步逼近的方法,根据室内外环境条件和温室作物生长需要,确定通风窗开启高度,以及应用基于高速开关阀脉宽调制技术和模糊+PI控制算法,开发气动天窗位置控制系统尚属首创。 为克服传统齿轮齿条天窗机构存在的诸如响应慢、容易生锈、使用寿命短等弊端,提高温室环境控制精度,本文设计了连栋塑料温室气动四连杆天窗机构和连栋玻璃温室轨道式气动天窗机构;建立了装有防虫网温室自然通风温度预测分析模型,在此基础上,应用脉宽调制方式和模糊+PI控制算法,对气动开窗位置控制系统进行了仿真研究和控制系统开发研究。具体研究内容如下: (1) 在连栋塑料温室气动四杆天窗机构的静力学分析基础上,首次考虑强度条件、安装裕量、边界约束等条件,以气缸输出推力最小为目标构建模型进行优化设计,根据得到的优化结果选配气缸,并对机构进行稳定性校核。分析表明,机构满足稳定性要求;通过改变载荷参数和结构参数,优化模型可用于其它塑料温室的气动四连杆天窗机构的设计。对选配的气动天窗系统,就设备成本、综合电耗和运行效果,与原有的齿轮齿条天窗机构进行对比分析,结果表明:从设备成本看,齿轮齿条机构的费用稍高于气动开窗机构;从运行费用看,由于齿轮齿条开窗机构是多级传动,机械效率低,开启相同角度时,其运行费用高于气动开窗机构;从运行效果看,与原由齿轮齿条开窗机构比较,设计的气动天窗机构使得开度增加了20°,开到最大角度的时间减小至9.3到11.7秒。 (2) 创造性地应用机构运动学和联立约束法动力学仿真的方法,对连栋玻璃温室轨道式气动天窗机构进行设计选配。首先应用美国温室设计标准,对天窗荷载进行计算;然后通过机构运动学和联立约束法动力学仿真,分析了大窗开度、气缸负载以及推杆受力等与气缸活塞位移变化之间的关系,从而确定气缸行程和活塞直径。分析表明,在运动学和动力学分析过程中,玻璃温室轨道式气动天窗机构可以近似为曲柄滑块机构;对于结构一定的连栋玻璃温室,轨道式气动天窗机构存在最大开启角度;开启天窗所需气缸输出推力主要受连杆对横向推杆水平方向分力的影响,而摩擦力的影响很小;这种通过运动学动力学分析确定气缸行程和活塞直径的方法,可以防止气缸选型中的盲目性,为处理气缸选型等设计问题提出了可供参考的意见。选配气缸运行效果仿真和气动天窗系统经济性评价表明,与传统齿轮齿条机构相比,气动天窗机构安装方便、响应速度快、有利于提高天窗开度,同时降低了机构成本和运行费用,提高了经济效益。 (3) 首次结合通风率模型和热力学第一定律,建立了装有防虫网连栋塑料温室自然通风温
姜雄晖, 刘淑珍[3]2006年在《温室开窗机构研究》文中进行了进一步梳理本文对温室中常用的电动开窗机构、手动开窗机构、气动开窗机构的工作原理、优缺点、使用性能和注意事项做了详细的分析。结果发现,传统的电动齿轮齿条开窗机构存在响应慢、使用寿命短等缺点;气动开窗机构响应快,能够在环境比较恶劣的条件下正常使用。将气动技术应用到温室开窗系统中具有潜在的优越性。气动开窗初步研究存在不足,在温室内实现气动开窗有待于进一步研究。
刘淑珍, 苗香雯, 崔绍荣, 张玉宝[4]2004年在《连栋塑料温室气动四联杆天窗机构优化设计与选配》文中指出在塑料温室气动四联杆天窗机构的静力学分析基础上,考虑强度条件、安装裕量、边界约束等约束条件,以气缸输出推力最小为目标构建优化模型,得到的优化结果采用标准气缸,选配机构满足稳定性要求。通过改变载荷参数和结构参数,优化模型也可用于其它塑料温室的气动四联杆天窗机构设计。运行试验表明:与原有的齿轮齿条开窗机构相比,选配的气动四联杆天窗机构天窗开度增加20°,开窗高度增加28.2%,开到最大角度只需9.3到11.7s。
曾穗平[5]2016年在《基于“源—流—汇”理论的城市风环境优化与CFD分析方法》文中研究表明我国正处于城镇化加速阶段,面临着大气污染严重、城市雾霾频发、热岛效应严重等诸多环境问题的挑战。在规划设计中,如何应对气候变化,基于低碳、生态与节能的目的,通过城市结构优化和空间形态控制,进而达到改善城市微气候环境的目的,是当前城市规划研究中重要的前沿科学问题。论文结合国家自然科学基金课题,基于系统科学思维,针对上述城市微气候和风环境问题,研究城市风环境与城市形态的耦合规律,探索不同气候条件下风环境规划的对策,构建适应国情的低碳城市风环境规划理论与设计方法,课题的研究具有重要的理论意义和实践应用价值。论文融合多学科理论成果,从系统的规划视角出发,建构城市风环境生态规划理论框架,并运用CFD软件模拟、遥感图像反演以及GIS分析手段,在掌握在大量第一手数据的基础上,开展天津市中心城区风环境规划实证研究。论文的研究主要围绕以下叁个重点展开:首先,本文通过借鉴环境生态控制的“源—流—汇”理念,建构了城市风环境“源—流—汇”系统的生态规划理论框架,提出城市风环境多层级的构成要素与分类标准,总结了不同空间层级的风道类型与功能构成特点,归纳了风环境系统生态协调原则;并根据不同结构、不同功能区、不同密度与空间形态条件下的城市通风需求,探讨了适应地域气候的生态规划原则。同时,基于“富氧源——扩散流——补偿汇”相互衔接的规划思路,通过ENVI与PHEONICS等计算机模拟与分析软件,建立舒适度与污染防控并重的评价标准。为论文的深入研究提供了层次化、系统化的分析框架。其次,分别从“源”的适应——多角度气象特点分析与规划应对、“流”的调控——多尺度风道系统的气流组织策略、“汇”的优化——城市空间构成分析与风环境优化策略叁个层面,探讨了风环境与城市空间结构之间耦合关系、互动机理与协调对策。在“源”的适应层面,根据风源的风向、风速条件,总结了多尺度风源区域的特征,并提出多层级污染源控制及富氧型风源的保护规划方法;同时,针对不同的建筑热工气候区划,提出“避风防寒主导型”、“导风与避风兼顾型”、“导风驱热防尘型”,以及“导风祛湿与除热型”等风环境规划策略;在“流”的调控层面,沿着“流的载体——流的层级——流的构建——流的管控”的思路,总结了不同空间层级的风道类型与功能构成特点,阐述了风道规划设计的方法与步骤,并提出了城市设计导则;在“汇”的优化层面,归纳了城市级、街区级以及建筑群级别的多层级风环境布局优化与设计要点。最后,以天津市中心城区为例,基于“源——流——汇”风环境系统研究视野,从城市风道系统与城市功能结构的整合关系、城市风道与城市典型区域的协调发展、典型居住模块的风环境特点分析与优化叁个层面,进行了实证研究。通过确定模拟的基础条件及参数设置,采用ENVI温度反演与CFD软件风模拟的技术路线、以风速、风压、风速比、不良风速面积比等物理参量作为评价标准,指出了风环境系统与天津高密度区域功能和结构协调中所面临的问题,进而提出风源与风道、风道与风汇区、风道系统相协调的规划设计技术方法,并针对天津市中心城区风道的规划设计实践,提出具有实践参考价值的设计策略。
安晓晓[6]2009年在《高技术建筑的技术解析》文中研究说明进入21世纪,技术的高速发展渗透于社会生活的方方面面,各国对于技术的表现与关注也呈现出不同的状态,国外优秀建筑师在创作实践中不但体现出对技术手段的娴熟运用,更体现出缜密的技术思维,然而国内的很多建筑师却忽视技术对现代生活和思维方式的影响,在创作中更多关注于技术的形式表现,导致大量“伪高技”作品的出现。针对国内“伪高技”建筑泛滥、学界对高技术建筑的创作理念和技术思维方法研究也相对薄弱的现象,为了提高建筑师对于技术的综合掌控能力,真正做到设计创作时技术与艺术的完美融合,本文通过7个章节展开了对于高技术建筑的技术解析。第一章为绪论,首先通过对高技术建筑所处的时代背景、技术背景的历史梳理,确定论文研究的目的和意义,随后以文献收集和实地调研相结合的研究方法分析现有的研究成果和具体案例,进而确立论文研究的具体内容和逻辑关系。第二章为理论研究,从宏观的角度界定了高技术建筑的外延与内涵,指出论文探讨的对象是利用当时条件下的先进技术,实现和满足社会发展的需求,通过新技术的集成,改善和提高人类的环境质量,并在创作中极力表达和探索各种新美学思潮的建筑类型,即高技术建筑。并通过对高技术建筑的追本溯源,结合技术思维的思辨,探讨技术及技术思维对其的影响,进而指出:建筑技术的进步从思想上影响了建筑师的设计方法和手段;技术思维更是技术通过对于建筑创作中哲学、美学和设计手法等的影响,在物质和精神层面上对建筑创作的演进和变革发挥着重要引导作用的思维方式。论文第叁章至第六章,确定以技术的发展为主线,以建筑技术理念的生成与发展为切入点,以高技术建筑所经历的萌芽—发展—繁荣—反思—蜕变的跌宕起伏的历史进程为时间线索。从技术与空间、技术与结构、技术与表皮(形式)、技术与设备四个层面对高技术建筑作品及代表建筑师进行分析总结,深入探讨技术在当代高技术建筑创作及发展中的作用和意义:在技术的全方位包围之中,在高技术建筑的创作思想中,从世界观到人本身需要,从建筑设计过程到建造过程,建筑的空间、结构、功能、设备四大要素,都全面被现代技术所渗透。最后第七章结语,从复杂技术带来的彷徨、技术思维的隐忧、高技术建筑引发的潮流化、符号化等方面反思高技术建筑存在的潜在问题。并结合中国国情,客观梳理高技术建筑对国内各领域的影响,具体表现在:地域性的认识、经济性的全面分析、技术创新的长期效应、技术思维的革命四个层面。对技术及高技术建筑肯定的同时,又客观的审视评价它所具有的价值。论文总结性的指出:高技术建筑将建筑中的技术、人文、历史、文脉、自然、环境等因素视为同等重要,对于技术的表现呈现人性化的趋势,走向与历史文脉、场所精神和自然环境的融合,最终呈现高技术建筑智能化、生态化、地域化等多元发展的倾向。
陈国辉[7]2005年在《基于现场总线的温室分布式自动控制系统研究》文中认为设施温室是一种配备有温室环境控制系统的资源集约型高效农业生产方式,它在调控温室内小气候环境以适应作物生长发育要求的同时,不仅实现了作物的反季节生产,还提高了作物的质量以及作物生产的效率。近年来随着传感器技术、计算机技术、网络技术、智能控制技术以及生物技术等高新技术和手段的飞速发展,带来了温室环境控制方面的一场革命。温室环境控制系统正在不断吸收相关领域新的理论和方法,结合温室作物种植的特点,不断创新,逐步完善。 近年来,一些农林科研单位相继引进设施温室,以进行育苗栽培或科学实验。本论文课题依托于黑龙江省森林植物园四栋日光温室的建造与自动控制系统的设计项目。针对当前温室环境控制相关技术遇到的机遇与挑战并存的现状,作者旨在达到温室控制系统的低成本经济性以及实用性要求,以期推进温室的产业化、智能化步伐。 本论文首先介绍了国内外温室环境控制系统的研究发展状况,总结了温室环境控制系统的发展趋势,分析了现有温室环境控制系统存在的不足。温室环境控制的目的是把各被控变量(温室环境因子),如光照、温度、湿度、CO_2浓度等,维持在作物生长发育要求的范围内,所以本论文还分析了各环境因子对作物生长发育的影响以及各环境因子之间的相互耦合关系。其次根据工控领域发展迅速的现场总线模型提出了AFCS(Agricultural FieldBus Control System)参考模型,并由此得出分布式温室控制系统的物理模型,然后在上下位机结构形式的基础上对温室控制系统进行了软硬件设计。一个完整的温室控制系统除了包括温室环境控制系统外,还应该包括喷灌控制系统,本论文对温室喷灌系统作了详细的设计说明。最后利用工控领域优秀的控制软件组态王(KingView6.5)编写了温室模拟运行软件,利用该软件可以对温室进行参数设置,报表、曲线查询,报警提示等。
舒煜航[8]2016年在《日常窗帘启闭对采暖季建筑热性能的影响研究》文中认为在能源日益紧张的今天,节能已经成为当今世界的热点问题。中国建筑能耗占据了社会能源消耗的30%～40%,对建筑围护结构本体的热工设计优化能较大程度地减少建筑能耗。随着人们生活水平的提高,在满足节能设计的同时,对室内热环境的舒适性也提出了更高的要求。在建筑设计和运行过程中,因缺乏对建筑热工的认识和理解,忽视建筑细节处理的重要性,从而对建筑热性能产生不利影响,如建筑冷热桥问题等使建筑能耗额外增加20%～30%。窗帘已经走进千家万户,但是对其热工特性的定量描述却鲜有研究。因此,本文通过理论分析、现场实测、软件模拟等方法着重研究了居住建筑和办公建筑日常窗帘启闭对建筑热性能的影响。首先为研究窗帘调控方式对室内热环境和室内热舒适的影响,选取大连市散热器供暖与地板辐射供暖两户住宅,分别对室内热环境进行实测。基于测试数据着重分析了不同建筑朝向、供暖方式、窗帘布置形式以及调控方式对室内热环境的影响。实测结果表明,南向房间在白天上拉／夜晚关闭窗帘时,日平均空气温度较高；北向房间窗帘全天关闭时,日平均空气温度较高；对地板辐射供暖房间,合理的窗帘调控可提高室内平均辐射温度0.85℃；对散热器供暖房间,平均辐射温度可提高3.0℃,提升效果较为明显。窗帘的调控方式与室外太阳辐射强度决定了采暖季外窗全天的得失热平衡关系,因此针对严寒、寒冷与夏热冬冷气候地区7个典型城市,分析了12种外窗与窗帘组合形式的热平衡状况,为各地外窗及窗帘优化设计提供了参考；然后讨论了夜晚下拉窗帘对室内辐射换热状况和室内热舒适性的影响；通过建立夜间室内辐射换热计算模型,发现冬季夜晚下拉窗帘能够减少75.5%室内壁面通过外窗的辐射换热,减少45.4%近窗处人体向外窗冷壁面辐射散热量,提高了室内人员热感觉,减少了室内辐射热损失。其次,探究了冬季窗帘调控对改善不均匀辐射带来的热不舒适感觉,结果表明不满意率降低了18.5%；接着对大连市某办公建筑室内热环境进行了窗帘调节性能实测,基于办公建筑使用特点,讨论了自然采光对窗帘调控性能的约束性作用。另外,探究了窗帘调控对实际工程的节能意义。利用BIM能耗分析平台对两个实际工程进行了能耗计算。对严寒地区某节能居住建筑,考虑窗帘调节后,相比未调节情况,建筑全年能耗最高降低了4.7%,采暖季建筑能耗最高降低了8.8%；对寒冷地区某办公建筑案例,建筑全年能耗最高降低了9.2%,采暖季建筑能耗最高降低了11.4%。最后基于传热学理论分析,对外窗内置窗帘的传热模型进行了研究,结果表明下拉窗帘后形成的空气层能显着提高外窗保温性能,且空气层热阻存在最大值。以大连市某单层窗为例,配置棉帘以后综合热阻可提高19.8%,为窗帘保温构造的设计提供了参考。“细节决定成败”,实现建筑节能需要做好每一个容易忽略的细节处理。本论文着重讨论了窗帘调节在冬季集中采暖建筑中的作用,尚未涉及对自然运行建筑的调控作用分析；另外对夏季窗帘的调控研究较少。以后还应从这两方面进行更加深入的研究。
李取奇[9]2017年在《大型综合医院医院街疗愈环境的设计研究》文中研究表明随着社会的发展,作为患者诊疗和医护人员工作的场所,医院已不仅是治疗生理疾病的地方,更是治疗和调养身心不良状态的场所。为了适应日益增长的门诊量并改善医疗环境和提高工作效率,新建的大型综合医院中,普遍采用了医院街模式。各种规模尺度的医院街都承载了巨大的内部人流,兼具丰富的医疗功能,已经对医患人员的心理行为产生了深远影响。它应该被创造成一个具有疗愈作用的容器,为医患人员创造一个良好的医院街疗愈环境,疗养身心,辅助诊疗过程。面对当今医院街建设使用中的一些问题和不足,运用建筑设计知识、建筑技术,依据以人为本、循证设计等设计理念,从使用者的心理行为特征出发,通过理论研究、调研分析、计算机模拟、归纳总结等研究方式,针对医院街的空间布局、空间组合、物理环境、室内色彩、室内设施等方面对医院街进行全面了解和深入分析,提出了一系列创造并改善医院街疗愈环境的优化方法及设计策略,以便改善医院街室内品质和功能空间,提高患者的就诊效率以及医护人员的工作效率,实现以人为本的设计思想,塑造健康愉悦、舒适高效的医院街疗愈环境,同时为今后大型综合医院医院街设计提供科学全面的理论依据。
参考文献：
[1]. 自然通风动态温度调控的智能气动开窗系统[D]. 司慧萍. 浙江大学. 2003
[2]. 智能温室气动开窗温度调控系统研究[D]. 刘淑珍. 浙江大学. 2005
[3]. 温室开窗机构研究[J]. 姜雄晖, 刘淑珍. 中国农机化. 2006
[4]. 连栋塑料温室气动四联杆天窗机构优化设计与选配[J]. 刘淑珍, 苗香雯, 崔绍荣, 张玉宝. 农业工程学报. 2004
[5]. 基于“源—流—汇”理论的城市风环境优化与CFD分析方法[D]. 曾穗平. 天津大学. 2016
[6]. 高技术建筑的技术解析[D]. 安晓晓. 重庆大学. 2009
[7]. 基于现场总线的温室分布式自动控制系统研究[D]. 陈国辉. 东北林业大学. 2005
[8]. 日常窗帘启闭对采暖季建筑热性能的影响研究[D]. 舒煜航. 大连理工大学. 2016
[9]. 大型综合医院医院街疗愈环境的设计研究[D]. 李取奇. 北京建筑大学. 2017