時間:2023-03-14 15:23:27
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絕大多數的實驗研究型畢業設計工作涉及了材料的制備、加工,性能的分析、測試等環節,而且目前學生畢業設計論文題目普遍是一人一題,使得學生的畢業設計內容比以往更加豐富,但這也決定了學生將要使用的原材料與儀器更加多元化,實驗的結果需要進行大量的表征檢測,目前檢測分析費用普遍較高,畢業設計能用來支配的經費很少,在200~400元左右,因此畢業設計經費很難滿足樣品檢測的需求,這也造成畢業設計中很多數據的不完善,不能深入地進行分析和探討,最終形成的論文類似于一份實習報告,無法將所學的理論知識和實驗現象緊密結合起來。
1.2教師和學生的問題
畢業設計題目是教師提出并讓學生開展的,那么教師對學生畢業設計的整體質量就具有很重要的影響。指導教師對畢業設計質量的影響主要體現在以下方面:第一,教師個人能力不足,畢業設計題目設計不當,指導起來力不從心,必然導致學生在短時間內無法高效地開展實驗;第二,有的老師在畢業設計環節中帶的學生過多,由于本身教學科研工作的影響,指導每個學生設計的時間必然減少,且投入精力不足,對學生每天的設計工作不了解,學生也得不到應有的監督、指導;第三,責任心不夠,有的老師甚至在畢業設計過程中對學生不聞不問,沒有盡到自己應有的監督指導責任;而有的老師沒有結合實際情況,設計題目過于雷同,甚至同組內同學的設計題目只是簡單的參數不同。這些因素都會導致畢業設計質量的下降。另一方面,學生自身在畢業設計過程中也存在著一些問題:實驗態度不端正、對畢業設計不夠重視、精力投入不足。比如在畢業設計前期過于懶散,不能積極主動地進行文獻的調研和實驗的設計,到了后期才急急忙忙地投入實驗,由于時間緊任務重、加上操作不夠熟練,因此與最初的預期有很大的差異,導致畢業設計論文的質量下降。有些考上研究生或找到理想工作的學生過于放松,對畢業設計抱著能過就行的心理,實驗過程中敷衍了事、流于形式,這也必然導致畢業設計質量下滑。
1.3畢業設計考核問題
雖然高校的教學管理部門對學生的畢業設計越來越重視,對于畢業設計制定了詳細完整的管理規范和要求,并有教學檢查組的督導,但由于各種因素的存在實際執行起來卻流于形式,畢業設計的審核、答辯和成績評定在一定程度上缺乏科學性。比如畢業設計質量的好壞最終是通過畢業答辯時學生的表現和畢業論文的撰寫質量好壞來評定的,而對于畢業設計過程中學生的表現并沒有一個量化的指標,只能通過指導教師來評判。因此這里面存在很多人為的影響因素,論文以結果定好壞,而忽視了畢業設計中工作量的大小,這對一些實驗難度大、工作量大,付出了很多的心血卻沒有得到理想的結果的學生來說有失公平。
2解決畢業設計中存在的問題、提高畢業設計質量的相關對策
2.1大學生結合指導教師,提前進入實驗室
針對大四學生面臨考研、就業及時間短的問題,提出學生結合指導教師,在大二或大三提前進入實驗室,參與指導教師的項目研究。這有幾方面的好處:第一,學生在課堂上學習到的都是一些空洞的基礎理論,進入實驗室之后通過早期的簡單實驗,可以將理論和實際結合起來;第二,通過循序漸進地進行實驗,提高學生的動手能力,開發學生的創新思維,培養學生的創新能力和實踐能力;第三,通過這種方式彌補了畢業設計時間短的問題,而且可以使學生的工作具有延續性。
2.2選題結合科研,開放實驗室
針對畢業設計經費少的問題,提出選題結合科研,開放實驗室的方法。指導教師都有著或大或小的科研項目,在制定畢業設計題目時,考慮將學生的畢業設計選題與科研相結合,不僅可以減輕指導教師科研工作的壓力,而且可以彌補畢業設計試驗經費不足的問題。另一方面,學校可以針對性地面對畢業學生開放一些實驗室,通過畢業學生申請的方式降低或部分減免畢業設計試驗中的測試費用,或者學校適當增加畢業設計環節的經費投入,使畢業設計過程中的實驗研究有比較充足的經費支持,通過這些手段切實解決畢業設計環節經費少的問題。
2.3提高指導教師和學生的綜合素質
對指導教師而言,畢業設計既涉及理論知識又涉及實際操作技能,因此指導教師要根據自身的實際情況并結合學科特點設計合適的畢業設計題目,自身既要能從理論上指導,又能給予實踐上的幫助,而且通過畢業設計既能強化學生掌握的理論知識及實踐技能,又能使學生充分發揮其創造力,圓滿地完成畢業設計。另外高校要制定政策與規定,加強指導教師隊伍建設,對教師提出明確的要求。指導教師要不斷提高自身修養,對學生要有高度負責的責任心。對學生而言,應端正畢業設計的態度,轉變觀念。在思想上要把畢業設計放在一個重要的位置,了解畢業設計的過程,在思想上為畢業設計做好準備。要以提高自身的綜合素質為目標,以自我的全面發展為努力方向,為適應社會發展的需求,在畢業設計中鍛煉自己,從而逐步提高自己的學習能力和分析處理問題的能力。
俗話說:“巧婦難為無米之炊”,其實何止“米”,無“柴”,無“具”都是不行的,那么聯系到產品設計中來,如果設計師是“巧婦”,那么所謂“米”等就是多樣的設計要素了。一項真正的“gooddesign”一定是提煉了當時的各種要素而成的,如果只是紙上談兵,我們也只能落得閉門造車的后果了。這樣的設計因為脫離了設計要素,變的不切實際,更加無法達到改善人類工作生活或者環境的目的。我們這里所說的設計要素包括多個方面:社會與自然環境要素,技術要素,審美要素,人的要素,市場即經濟要素以及隨著人類發展所帶來的新的制約要素。作為產品設計師,本著”以人為本”的宗旨,必須深刻全面地理解周圍存在的設計要素。不論是顯而易見的還是潛在的,都要在設計之前加以收集,結合設計的目的加以提煉。那么以上的設計要素具體是什么呢?它們以怎樣的方式影響設計呢?由于設計要素的變化發展,現時代我們的設計要素又轉變為什么呢?我想從設計史上的一些設計風格對比中具體闡述這些問題。這樣的方式更易于我們對設計要素意義的理解。
1.1社會與自然環境要素
首先來看社會與自然環境方面,它包括兩個內容即社會要素和自然環境要素。其中社會要素又分為政治,文化,宗教等;自然環境涵蓋資源和能源等大自然本身提供給我們的寶貴財富。
人類出現的初期因為生存的需要打造石器。氏族的出現使得人們得以定居下來,居所的建造和陶器的出現體現出人類群居的社會現象。階級的出現在歷史上對于任何方面來講都是至關重要的,在最初的奴隸和封建社會,統治階級為了達到維護統治的目的,利用各種方式禁錮人們的思想。古埃及的法老時代形成了中央集權的皇帝專制制度,有很發達的宗教為其政權服務,金字塔就是這一時期的輝煌見證。金字塔的藝術構思反映著古埃及的自然和社會特色。這時的古埃及人還保留著氏族社會的原始拜物教,他們相信高山、大漠、長河都是神圣的。早期的皇帝利用了原始的拜物教,皇帝被宣揚為自然神。于是,就把高山、大漠、長河的形象的典型特征賦予皇權的紀念碑。在埃及的自然環境里,這些特征就是宏大、單純。埃及的壁畫雕刻也反映出當時埃及發達的手工藝,多為手工藝制作場面。著名的吐坦哈蒙隨葬家具中,金壁輝煌的法老椅上,雕刻著主人生前的生活場面。以“哥特風”標新立異的中世紀風格一直是設計史上不可或缺的一頁。14—15世紀資本主義制度萌芽之前,歐洲的封建時期被稱為中世紀。歐洲封建制度主要意識形態和上層建筑的集中表現是基督教,它宣揚世俗生活是罪惡,人欲是萬惡之源,并有意識地詆毀含有現實主義和科學理性的古典文化。教會統治著人們的精神生活并深刻地體現在設計上,他們宣揚禁欲和清教徒般的生活,因此,這時期的產品都是質樸與不加裝飾的,不過這使得它們顯得更加實用。而建筑上的哥特式風格有別于產品的設計,它獨特風格的形成主要源于教會企圖控制人們思想的要求。哥特式建筑以尖拱取代了羅馬式圓拱,寬大的窗子上飾有彩色玻璃宗教畫,廣泛地運用簇柱、浮雕等層次豐富的裝飾,高聳的尖塔把人們的目光引向虛渺的天空,使人忘卻現實而幻想于來世。
自新興資產階級出現以后,封建社會和宗教的思想被駁斥,文藝復興運動轟轟烈烈地展開了,它提倡“人文主義”,主張文學藝術表現人的思想和感情,科學為人生謀福利,提倡個性自由以反對中世紀的宗教桎梏。這種思想使得人們一改中世紀刻板地設計,關注于更為親切的產品設計。
工業革命的完成帶領人們進入了工業時代,機器地出現使設計界一度為之迷茫,這種現象主要體現在歐洲的設計當中,這與歐洲悠久的手工藝文化是分不開的。他們懷念傳統手工藝帶給他們的高質量享受,痛斥機器生產的粗制濫造。為了提升公眾的審美趣味,重新建立一種審美標準,工藝美術運動的先驅者們展開了探索。然而,工業發展的趨勢是不能逆轉的,逆潮流的改革必定要失敗。與歐洲的社會文化不同,美國對待機器的態度也不同,他們順應機器大批量生產的時代,發展了影響世界設計的美國制造體系,最終第一個走進了工業設計的門檻。
在大批設計改革和美術改革的探索下,現代主義醞釀而生。它極力贊美機器的特點,并產生了一種機器美學,純幾何化的形式適應機器生產,從而形成了“國際風格”,盡管這種風格被視為忽略消費者的心理感受,冷漠,刻板,但它畢竟將設計與批量生產結合起來。隨著社會與文化的解放,體現消費者特別是年輕人追求新奇的波譜風格悄然興起。不過,因為它無法適應工業化的生產不久便消失了,但它留給我們的是對社會與文化生活中潛在意識挖掘的啟發。
隨著工業的發展,它所帶來的負面影響不容忽視,人與自然如何共生成了社會化的新問題。綠色設計應時而生。它提倡人,自然,環境的和諧發展,將環保這一迫切的社會問題付諸實踐。
眾所周知,現在是信息時代,無論任何方面都可實現全球化,那么面對社會文化的相互沖擊,如何立于本土,將是我們設計師要面對的另一棘手問題。
1.2技術要素
其次是技術要素,我們且來解讀技術要素中的材料,能源和加工工藝。可以說技術要素是最直接制約設計實現的要素。在金屬如青銅出現以前,我們的祖先使用天然的材料制作生活必需品,這些天然材料包括石頭,陶土,獸骨,木材等等。其實我們現在也在使用這些材料,只是由于加工工藝的影響,當時的人們只用手工。我國明代的家具是手工藝發展史上的杰出代表,由于當時木材的豐富,木工工藝的高超,打造了完全靠榫接而成的家具。使得結構完美,意匠獨特。隨著工業化的出現,批量生產的需要使手工藝人逐漸從經濟中消失,蒸汽機的發明為時代注入了動力,英國小五金商人保爾頓在發展蒸汽機,并使之適用于制造產業方面作出了不可估量的貢獻。這使工廠可以遠離水,不在受地域的限制。人類從此有了另一種能源。金屬材料,特別是鋼鐵的廣泛應用是工業發展的基礎。18世紀中葉,由于軍備的需要和造船業的擴展,加上冶鐵業不再依賴于木炭,生鐵生產有了很大發展,冶鐵業成了大規模的產業。1779年,在冶鐵業的重要基地柯爾布魯克代爾建造了第一座大型的鐵結構橋梁。這座橋梁提供了一個使用新材料的范例,從而使整個設計的手法發生了變化。18世紀中葉,英國向機械化邁進了一步,并且將之運用于紡織業,各種關于紡織業的新技術開發隨之產生。20世紀早期,電氣化時代的來臨可以說是人類的福音,各種電器產品也如雨后春筍,這些產品以一種新的形式改變著人們的生活,例如,貝爾的電話機,愛迪生的電燈。材料及其加工工藝的發展是使產品設計發展起來的基礎,從木材來講,從原木發展到膠合板,層積木等,隨之也產生各種木材新的加工方法,這些都廣泛地影響了家具業的設計發展。例如,芬蘭的家具設計師阿爾托,利用薄而堅硬但又能熱彎成形的膠合板來生產輕巧、舒適、緊湊的現代家具。從金屬來說,無縫鋼管的產生讓米斯椅得以誕生,包豪斯的設計師才會有那么多經典鋼管椅的作品。兩次世界大戰期間,軋鋼逐漸取代了鑄鐵和其他類型的鋼材生產,鋁、鎂等輕金屬也日益普及。福特公司使沖壓技術處于領先,并產生了機殼的概念。塑料的產生對設計的影響不容忽視,最早的塑料叫賽路硌,1909年的酚醛塑料的發明,使部分金屬有了代替品。總之,塑料的出現讓產品設計有了更多樣性,多色彩性的發揮。走進信息時代,集成的概念激起了設計界的波瀾,產品可以不受本身解構的局限,有了更大的形式發展空間。同時,信息時代帶動了有關信息產品諸如電腦,手機等的發展。例如美國的蘋果公司的imac與日本的索尼公司的walkman等,都極大地改變了人們的生活。它們都是信息時代設計的典范。
1.3審美要素
再次是審美要素。審美要素的決定是多方面的,包括對象的社會環境,教育程度,價值觀念,個性等,在這里我們就從產品本身所表現出來的形式,看歷史上的設計師們提煉出的審美要素。
人們真正將產品的實用性轉為審美性是原始裝飾藝術的出現,包括獸牙,貝殼等制成的裝飾物。中世紀的哥特風格主要為高直式,體現了一種宗教精神。隨著人們思想的解放,尋求一種更親切和理性的風格成為設計的方向,新古典的意義就在于此。巴洛克和洛可可的流行代表了上層社會炫耀與浮夸的風氣。巴洛克式設計刻意追求反常出奇、標新立異的形式。其建筑設計常采用斷裂山花或套疊山花,有意使一些建筑物局部不完整;在構圖上節奏不規則地跳躍,常用雙柱或以三根柱子為一組,開間的變化也很大。在裝飾上,巴洛克式喜歡用大量的壁畫和雕刻。洛可可風格主要體現于建筑的室內裝飾和家具等設計領域。其基本特征是具有纖細、輕巧的婦女體態的造型,華麗和繁瑣的裝飾,在構圖上有意強調不對稱。裝飾的題材有自然主義的傾向,最喜歡用的是千變萬化地舒卷著、糾纏著的草葉,此外還有蚌殼、薔薇和棕櫚。洛可可式的色彩十分嬌艷,如嫩綠、粉紅、猩紅等,線腳多用金色。可以說工藝美術甚至包括新藝術運動以前的產品都帶有手工藝制造的特點。早期的新藝術運動喜用卷曲的線條,到了麥金托什,他運用高直式的線條的風格讓他的設計別具一格。可以說他的設計以及維也納分離派的設計因為簡單的幾何型更適于機器生產,使之成為由手工藝轉為批量生產的設計風格轉折點。
現代主義因為崇尚機器美學,以及受到諸如構成主義,未來主義和表現主義等的影響,它的風格趨于幾何化,這種適于批量生產的設計風格很符合現代主義的宗旨。現代主義的目的就是要做為大眾的設計,從而改善人們的生活質量。只是他們忽視了過于刻板的幾何化磨滅了消費者對于多樣化的選擇性。
現時代的時尚設計更注重人的情感化和個性化,消費者面對多樣性的產品有了更多的選擇,可以說現在的產品設計形式已經幾乎不受技術的約束了,各種風格爭奇斗艷,對于它是否被市場所接受,關鍵在于它是否符合某個群體消費者的需要。
1.4人的要素
“以人為本”是工業設計的宗旨,但縱觀設計史,真正意義上的“以人為本”是在現代設計出現以后。之所以這么說,是因為“以人為本”的概念要建立在為公眾服務的基礎上,手工藝時期的設計是服務于少數上層社會群體的,因此我們不能歸其為“以人為本”。當批量生產出現后,使得商品空前繁榮,低廉的價格讓普通消費者也有了選擇的可能,這樣才能為進一步的設計公眾服務打下基礎。人機工程學的發展是設計“以人為本”的依據,它的發展已經涵蓋了人的生理與心理部分。科學人機工程學是由經驗人機工程學和現代人機工程學發展而來,今后,它的發展將更關注于人,機,環境的協調發展。
1.5中國的產品設計
回顧完設計史中各設計要素的影響與發展,我們將鏡頭拉進我國的產品設計。就我們周圍的設計做一簡要分析,體會設計要素的提煉帶給我們產品設計的靈感。坦白說,中國的產品設計處于年輕階段,加之早期經濟體制的制約,讓它的發展尤為緩慢。近年來,由于改革開放,外來品牌憑借種種優勢占領我國市場,對我國民族產業的沖擊顯而易見。巨大的競爭讓企業家們認識到了創新的重要性,也意識到產品設計的重要性。于是一些較大的企業身先士卒,打開了中國產品設計的大門。海爾是我們必須要提到的典范,它擁有獨立的產品研發中心,將產品創新作為競爭的主題。海爾推出的產品無一不具有創新特色,或靠技術,或靠文化,或靠造型。在剛剛結束的第27屆國際制冷空調及通風產品展覽會(即德國IKK展)上,具有自主知識產權的海爾′07鮮風寶空調,憑借創造A級空氣質量的高差異化賣點備受矚目,現場許多歐洲客商在看到海爾′07鮮風寶空調后都贊嘆不已,發出同樣的感慨:“這款空調是我迄今為止看到的最有發展潛力的空調,它的‘AIP電離凈化’、‘雙新風’、定溫除濕三項獨特健康技術非常吸引人,正滿足了我們歐洲人對家居健康環境的需要,再加上獲得IF國際工業設計大獎的時尚外觀,歐洲的消費者一定會喜歡它!”海爾近期推出的新產品——風幕油煙機從用戶的角度出發將風幕這一成熟的技術引入吸油煙機,使人與油煙有效隔離,像一道防護墻有效屏蔽油煙,徹底避免了油煙對人體肌膚、呼吸系統的侵害。此外,還有環保雙動力,不用洗衣粉的洗衣機和為農村家庭開發的“家家樂”電腦。海爾以一種海納百川的氣魄吸納著各種創新的設計要素,使得海爾的品牌不僅充斥中國消費者的腦海,同時也走向世界。
當然,我們不得不承認,經濟水平的不夠無法讓我們的設計深入每個企業,但至少我們可以把握其中一方面,其他為輔。千萬不可一味走模仿之路,那樣不僅放棄了我們周圍豐富的設計要素,同時也將中國的產品設計帶入產品復制的惡性狀態。
一、護岸的最重要的因素
(1)不論材料和結構的形式,護岸構成了自然環境的一部分,必須按環境和工程觀點就設計有效性作出判斷。(2)適當的設計方法的研究與改進,需要清楚地理解影響現有岸坡穩定性的因素,或者可能影響護岸穩定性的因素。
二、護岸設計原則
1.護岸的觀點場
在護岸的景觀設計中,應優先考慮的問題是,所在眺望對象的位置,從中選擇最佳位置。
我們將眺望河川的最佳視點場分成以下4種:(1)水流軸向景觀。這是站在橋上等處,順向水流動方向眺望河川的類型。看到的景物有縱深感,并很容易讓人注意到護岸的平面形狀。(2)對岸景觀。這是與河水流向大體垂直地望對岸看到的景觀類型。全部景物容易被看成帶狀重疊的平板,也容易讓人注意到護岸的規模。(3)水上景觀。一邊乘船一邊觀賞不斷變換的水上景觀類型。由于是從近處仰望堤防和護岸形成的景物,因此可以輕易觀察到護岸形態的細微之處。(4)俯瞰景觀。遠眺河流及其周圍的廣闊區域而形成的景物的類型。可以觀察到河流的整體形狀及其與周圍的關系,但無法看清護岸的規模和細部形態。
2.護岸景觀設計的原則
設計原則主要包括:(1)景觀設計原則。要經常考慮河流風景的整體,不做只考慮護岸的設計。(2)日常風景原則。河川要具有安全下瀉洪水的功能,但也要當做日常生活場景的設計,而不要只考慮高水位時河水的流動狀態。(3)透視設計的原則。要始終以透視圖將設計對象空間確認為立體形態,不能僅憑平面圖和截面圖來進行護岸設計。(4)場所性原則。要充分考慮要進行景觀設計的場所的特性,不能原封不動地照搬別的設計。(5)配角原則。要注意在護岸設計中不要過分渲染,避免讓護岸成為風景的主角。
3.護岸的形態原則
在構思和設計護岸的平面形狀時,要基本上以徐緩曲折的形狀為主,使景觀顯得自然生動。另外護岸的平面形狀要以舒緩怡人的程度作為構思的出發點,不應使其產生小圓弧式的變化,以免破壞河川景觀的怡人效果。護岸的橫截面形狀不要拘泥于左右對稱的形態,使它們看起來更接近于天然河流。
4.護岸的規模
考慮到不使護岸在河川風景整體中過分突出,在設計時,不要將混凝土護岸的視覺高度差搞的太大。為了方便人們接近水邊與水親近,在設計時應注意護岸與水面的高度差不要太大。對于護岸的坡度,從易于接近水邊的角度考慮,坡度不宜超過1﹕2.5,以免使坡度更加平緩而產生單調和顯眼。在護岸長度方面,應避免在很長區間連續出現同一形狀的護岸,通常加入階梯設施或運用無落差護槽和接縫等手段,以及讓護岸肩部高度沿縱斷面產生變化。
三、護岸的類型
護岸類型按材料分為以下三類:(1)天然材料護岸,包括草和草皮、合成材料加固的草、蘆葦、柳樹和其他的樹、木結構、灌木、臨時保護。(2)垂直護岸,有鋼板樁、鋼和石棉水泥溝槽板、石籠結構、混凝土和磚以及圬工重力擋土墻、預澆混凝土塊、加筋土結構、其他低造價結構。(3)鋪砌護岸,包括石頭中的拋石、砌石、圬工、石籠沉排、灌漿結構;混凝土中的混凝土塊、現澆混凝土板、土木織物沉排;土工織物和土工膜的有草復合結構、面層和柵格、二維結構(織物)。
四、幾種護岸類型的淺析
1.天然材料護岸
(1)草皮護坡
采用在堤坡表面的粘土層上種植草皮進行堤防坡面保護,是保護堤防免受波浪侵蝕的有效方法。在荷蘭,大部分堤防的護坡均采用草皮護坡,只有當波浪荷載太大、草皮護坡無法提供足夠的護坡保護時才用硬塊護坡的方法。事實上,堤防表面的草皮不僅可以抵抗波浪侵蝕,還可以在農業、生態和景觀等方面起很大的作用。
堤防草皮護坡的作用部分是由于植草之間的相互交疊,形成了一種類似屋頂瓦片的結構,從而在坡面水流通過時,可以保護土顆粒不隨水流流失。另外,草皮護坡的一個極其重要的作用是草皮根系的蔓延和根瘤的分枝固定了草根之間的土體,從而起到一種加筋的作用。
2.垂直護岸
(1)直立式半漿砌塊石
直立式半漿砌塊石是漿砌石和干砌塊石混合墻身的擋土墻。為了減少水泥用量,在墻背部分占墻身30%的體積用干砌塊石,能滿足墻身強度要求,對擋土墻穩定也無影響。
直立式半漿砌塊石護坡,穩定性較好,強度較強,施工方便,外形叫美觀,能較充分利用河面,增加航槽有效寬度,在河面較狹窄的內河航道上尤為適宜。維修工程量較小,但造價較高。
(2)立式混凝土空箱護坡
直立式混凝土空箱護坡是一種新型的結構型式。它基于采用50號水泥沙漿砌塊石,混凝土空箱系用140號混凝土預制,80號水泥沙漿砌筑,箱內填以實土。考慮到抬運和砌筑方便,預制件不宜過大。
這種型式外型整體美觀,施工砌筑簡便,穩定性較好,工程造價較低,并解決了大量石料采購及運輸的困難,但水泥用量較多。混凝土空箱護坡與漿砌塊石護坡相比優點較多。現為江蘇內航道護坡采用的主要形式。
(3)鋼筋石籠和混凝土異形塊護岸
鋼筋石籠和混凝土異形塊護岸特別適用于迎流頂沖的崩岸強度大的河段,用塊石加固后仍發生崩岸的迎流頂沖段以及塊石缺乏的地區。
鋼筋石籠和混凝土異形塊護岸優點是:(1)漂距小、精度高。實測混凝土異形塊及鋼筋石籠的漂距最大的僅有10m左右,而拋石時漂距達30m左右,故其施工拋投到點的精度較拋塊石要精、要準。(2)虛方少、數量足.拋混凝土異形塊及鋼筋石籠能有效地杜絕虛噸位,這是拋石無法做到的。(3)失效少,作用大。符合粒徑要求的塊石少,較小的塊石漂距大,易沖走,起不了防沖作用;而混凝土異形塊和鋼筋石籠落點準,覆蓋河床嚴實,固沖作用顯著。其缺點是施工難度大,一次性投資相對較高。
(4)石籠
石籠護岸具有很好的柔韌性、透水性、耐久性以及防浪能力等優點,而且具有較好的生態性。它的結構能進行自身適應性的微調,不會因不均勻沉陷而產生沉陷縫等,整體結構不會遭到破壞。由于石籠的空隙較大,因此能在石籠上覆土或填塞縫隙,以及微生物和各種生物,在漫長歲月的加工下,形成松軟且富含營養成分的表土,實現多年生草本植物自然循環的目標。
①石箱(箱形石籠)。石箱是使填石固定就位的鐵絲或聚合物絲的網格式制作物。鐵絲籠是由鐵絲編織的網格或者是焊接而成的結構物。這兩種結構可以是電鍍的,編織的鐵絲箱可另外涂上PVC(聚氯乙烯)。
編成網格的石箱比焊接的石箱柔性更大,因此適應沉陷和荷載的性能是不同的。盡管裝填石料要仔細以保證將快石裝填得很密實,但有時認為剛性石箱比較容易填裝。對于非標準形態,例如急彎處,或者可能產生大的沉陷的地方,當編織鐵絲或聚合物格形結構發生變形,而不損失強度時,寧選用這類結構。
②石籠格網擋墻。石籠格網擋墻是由厚度為0.5—1.0m的鋼絲格網網箱疊砌而成的擋土墻結構。用于代替漿砌石及混凝土成為河流護岸擋墻,亦用于陡峭岸坡的保護,同時實現植被綠化、生態環境保護。
③六角網石籠。六角網石籠防護工程由鋼絲箱籠加上填充料構成,用作護坡或擋墻工程。具有較好的抗沖性、結構整體性好、價格低廉以及施工方便等優點。六角網石籠防護工程的防沖系數是一般拋石防護工程防沖系數的兩倍,石籠網墊防護工程中的塊石即使產生位移,此時變形后的護墊結構將調整,達到新的平衡,而整體不會遭到破壞,從而有效保護岸坡土壤不遭破壞。六角網石籠的一般造價低于混凝土價格,低于或接近漿砌塊石價,特別是在土質地基基礎較差地段修建防護工程。使用六角網石籠結構可以免去地基處理的麻煩。在方便施工、縮短施工工期和避免(剛性結構)產生裂縫的同時,可以縮減地基處理的大筆費用,更加體現其價格低廉的優越性。六角網石籠箱體可按設計意圖,工廠化生產制作出半成品,施工現場則按設計圖進行組裝定型。操作簡便,受氣候干擾小,且適宜于機械化操作,既可保證施工質量又可加快工程進度。
3.鋪砌護岸
(1)拋石
拋石具有容易拋投,可置于水下,具有可變形性,具有很高的水力糙率,減小波浪和水流作用和維修要求低,便于修補以及耐久性強等優點。
拋石護岸的最大好處是其可變形性很大,以致破壞是緩慢發生的,當一塊石可相對于另一塊石移動時,拋石有一定的自愈能力,這樣可以允許維修工作按常規實施。由于在塊石流失或已發生變形的區域表面不平整,一般會遭受高于平均水動力的作用,因而實施維修仍然是重要的。
拋石護腳工程設計有控制穩定坡度和控制拋石范圍和厚度兩種方法。一般而言,在受水流頂沖的急歪段,深槽近,深泓線離枯水位岸邊拋至深泓,并以控制穩定水下邊坡為原則,邊坡一般在1:1.5~1:2.0為宜。枯水位以下近岸坡度叫陡、向下逐漸變緩,應以控制拋石范圍和厚度的方法來設計,拋石范圍一般至河床橫向坡度1:3~1:4處或一定深槽高程處,相應拋石寬度約70~100m。拋石休止角(約等于內摩擦角Ф)基本范圍一般在35°~42°間,對于有尖角的壓碎巖石的休止角會更大些。
(2)石籠沉排
石籠沉排是一種較薄的、較柔軟的石籠,其典型的平面尺寸為6m2m,厚度為50mm300mm。一般是用鐵絲編織而成的。也可以進行電鍍和涂上PVC。
(3)石籠格網護墊
石籠格網護墊是厚度為0.15—0.30m的網箱結構。主要用作河道、岸坡護坡。既可防止河岸遭水流、風浪侵襲而破壞,又保持了水體與坡下土體間的自然對流交換功能,實現了生態平衡;既保護了堤坡,可增添綠化景觀。
(4)土工模袋混凝土面板
土工模袋混凝土面板是由灌入模袋內的混凝土凝固后形成的一種剛性面板護岸,它可使堤岸免遭水流的直接淘刷。模袋是由上下兩層土工織物縫制成的袋狀體,上下兩層之間按一定間距設有固定長度的繩索,用來控制成型后的模袋混凝土面板厚度。可根據工程設計要求,加工成不同厚度、不同規格的模袋。
土工模袋具有透水不透漿的特點,可將充灌進模袋內的混凝土中的多余水分從模袋的孔隙中排走,使混凝土的水灰比顯著降低,加快混凝土凝固速度,從而提高混凝土的強度和耐久性。土工模袋混凝土面板具有抗沖能力強、成本低、不需要模板、施工機械化程度高、工期短、能夠在各種復雜的地形上鋪筑和無需鋪設反濾層等特點,可以在水上及水下同時施工,并能大面積一次鋪筑成型。由于水下施工時不需要修筑圍堰,因此可用于臨時搶險。
(5)土工織物軟體排
土工織物軟體排是以土工織物作為基本材料縫制成的大面積排體,可代替傳統的柴排。軟體排分單片排和雙片排兩種。單片排是用土工織物縫接成所需尺寸的排體,一般在排體四周和中間每隔一定間距布置繩網,這樣既加大了排體強度,又便于施工。排體上拋填塊石、石籠等壓重材料或鋪設混凝土連鎖板。雙片排是用土工織物縫制成的袋狀體,其中充填透水材料作為壓重。
土工織物軟體排具有良好的柔韌性,適應河床變形的能力強,連續性、整體性及抗沖性能好,造價比傳統的柴排低。所以,用它完全可以代替傳統的柴排。
(6)土工網罩
土工網罩是用高強度的土工合成材料制成的網片,將固腳用的散拋石罩在一起,使散拋石形成一個整體結構,以避免拋石大量走失,提高防沖能力。土工網罩可以避免散拋石大量走失,且具有適應河床變形能力強、施工方便、費用低等特點
(7)土工網墊草皮護坡
土工網墊草皮護坡是將草的根系固土作用和土工網墊固草防沖作用相結合而形成的一種復合型護坡技術,比一般草皮護坡具有更高的抗沖能力,適用于任何復雜地形,多用于堤壩護坡及排水溝、公路邊坡的防護。
土工網墊是一種類似于絲瓜瓤網絡的三維結構,由加入炭黑的尼龍絲經過一定的工藝處理,并在接點上相互熔合粘接而成。網墊疏松柔韌,90%的孔隙可以充填土、礫石或其他適宜材料。草的根系與尼龍絲互相交織在一起,形成一層堅韌的表皮,牢固地貼在土壤表層。為了使草皮得到良好生長,草種要選擇適宜當地生長的優良品種,一般要求草對土質、環境的適應性要強,并且要耐鹽堿、耐寒、耐旱、耐澇、根系發達。土工網墊草皮護坡具有成本低、施工方便、恢復植被、美化環境等優點。黑色土工網墊不僅可以延緩網墊老化,而且還可大量吸收熱能,促進植草生長,延長其生長期。
參考文獻
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[3]徐國賓等.幾種新型護岸工程技術淺析.人民黃河VOL.26,NO,82004.8.
期刊雜志的世界非常引人入勝。雜志總是在我們的視覺文化中扮演著重要的角色,它們是平面媒體,也是編輯和設計師共同勞動產生的圖文結合體。大多數雜志都有較固定的讀者。一個好的設計師總是深諳新聞學和品牌定位,而一個好的編輯則應懂得圖片設計的重要性,在這個寬泛的范圍里再考慮明確的設計因素:版面大小、網格、字體和細節,所有這些都促成雜志的定位和視覺沖擊力。
品牌定位設計
在期刊雜志這個領域里,我們會發現這個行業中很多的決策都會受到競爭的影響,無論是一份發行量很大的雜志,還是限量發行的專業性雜志,都會有至少一兩個以上的直接競爭者或眾多的間接競爭者。同在擁擠的市場上出售的其他商品一樣,品牌對于雜志來說意味著一切。人們購買雜志時都會基于一個稱之為“四個我”的概念:看著我、拿著我、翻開我以及買下我。在這個環境中,我們應添加一些主要元素來定位雜志,例如兩本雜志對同一事物的不同反映能夠彰顯出它們的不同宗旨和觀點。雜志的每個組成部分,無論多么細枝末節,都必須看作是不斷變化的總體的一部分,最棒、最敏銳的內容往往能激發精彩的設計。現在,出版商們更清楚地知道雜志可以辦成品牌──一本期刊雜志不只是紙加墨,它是一種價值、一種信念體系。而針對雜志的品牌定位設計主要包括以下幾點。
主題內容加拿大雜志《Adbusters》是以評論消費者權益的全球化和當今世界的消費環境現狀為主要內容,這些都是極具挑戰性的主題,該雜志的品牌定位就在于為消費者提供一個很好的消費評論平臺。而像《Realsimple》這樣一份介紹如何生活得更雅致的雜志,它的主題內容就和《娛樂周刊》這樣以炫目多變的娛樂新聞為主的雜志截然不同。正是這些令人驚奇的因素,標志著一本雜志在面對不同的讀者群體時能否成功。無論它以什么形式出現,雜志都是依賴某種精心策劃的運作指令來表現各類信息,設計者和編輯必須有意識地變換體現內容的方式,達到變換步調的目的,并以此來保持新鮮感和興奮感。
時間和名稱很顯然,雜志要打出品牌靠的是持續性,它必須一直保持著某種品質,同時又有所改變。讀者熟悉他們期待中的內容,但是在翻開時還是感到驚喜。其中,雜志的名稱是唯一不變的因素,正是這種主題性的名稱決定了它的形式。
藝術設計在報攤上,一份雜志必須在2.5秒的時間內吸引讀者的注意,雜志的設計者必須迎接這個艱巨的挑戰。讀者對雜志設計的要求越來越高,不僅要求其封面必須簡潔地集納雜志的個性和風格,還要求其內容和封面、封底保持足夠的連貫性,以吸引讀者。品質的持續性是體現在每期中的,雜志必須始終如一地做這些事情,并保證比競爭對手更具深度,更有個性。品牌雜志的設計需要周密的策劃,而絕不僅僅是映襯文章的配角。雜志的藝術設計包括雜志的總體外觀、形式、大小、版式、文字、圖形、色彩、節奏等。字體在雜志設計中起著非常重要的作用,像《Wired》這樣的雜志已經開始要求讀者從側面翻開,并倒著閱讀文字,凝視彩色背景上的相同顏色的文字,或者斜著眼來閱讀蠅頭小字,在視覺和功能上,雜志設計變得更像網頁設計,簡短的廣告詞、圖文框、可點擊信息,這些已經被讀者日益熟悉。與顏色一樣,字體同樣能夠在不損害文章信息傳達的情況下為頁面帶來力量和時尚,雖然位于幾何形狀內部或粗黑線條旁的粗體彩色引言會打破文章內部的排版節奏,但是粗體的標題與白色的頁面以及正文的小號字體對比則顯得更加完美。新貴男人的雜志《GQ》曾聘請印刷專家來設計折帖定型字體,設計師研究了20世紀早期的舊地鐵海報,并根據這些海報的字體創建一種無襯線字體,在這種成型的字形字體中,字母較圓,且上行字母的頂部以及下行字母的底部都是扁平的,這種字體使得從封面標題到補充文章等所有的內容都變得很雅致,更有早期的《ArtDeco》的幾何特征,設計師在保持雜志“摩登更經典”的風格的同時實現品牌定位的目標。該雜志的照片和插圖同樣出色,他們主要使用大牌人物的照片,但也不斷選擇革新者,將他們的風格融合起來。插圖是雜志品牌的另一個重要部分,《GQ》的設計總監Dupless說,該雜志已經研究歐洲的雜志以便尋找新的插圖畫家和圖畫方面的天才,插圖畫家必須熟悉《GQ》的風格和感覺,并能在一個較為自由的框架中工作。紅色和黑色是《GQ》調色盤中最濃型的色彩,它們通常被用來起強調作用,并堅持使用精美的中性色調。《GQ》雜志的設計一直在改進,堅持完善的一致性,它的現代設計帶有酷的、矜持味道的品位和自信,其結果就造就了一份能讓人感覺成熟、自信的外觀精美的雜志,就像訂閱它的讀者們一樣。
形式定位
在過去的幾十年中,雜志設計經歷了一場有趣的革命。傳統的期刊雜志是發表文章的舞臺,而現代的讀者正翹首期盼新的媒體能帶給他們三維的視覺感受,為此,雜志做出了積極的響應,雜志設計者擁有更自由的手段來決定他們的工作形式。雜志沒有了標準尺寸的限制,沒有了形狀和寬度的要求,這些限制都會妨礙雜志功能的發揮,一本雜志可以被制成人們適應的任何大小和形狀,只有印刷技術可以限制設計。德國的《Shift》實踐了一種比較極端的雜志形式,與任何一種雜志都不相同。該雜志誕生于柏林的一組設計師之手,每一期內容都聚焦不同的主題,從而發展不同的表現手法:第一期雜志將食用肉類作為主題,它沒有被裝訂成冊,而是以一個掛肉的鉤子穿過雜志每頁角上的孔,使其成為一種別具一格的裝訂形式;第九期是關于藝術品市場的,由一種棋盤游戲和CD-ROM組成。這種自由當然歸功于自有資金的運作。美國時尚雜志《Visionaire》目前已成為世界時裝領域的新寵,它創造了第一個以電池作為動力的出版物,是一個由一系列大號幻燈片組成的會發光的盒子。
在倫敦、巴黎、紐約、米蘭等地,還出現了微型雜志。微型雜志時尚新穎,它受到DIY信念的激發。因它面對微量讀者,出售給相對富有、國際化、有復雜視覺的大眾,所以其顯著特征是品質制作、對圖片的奢侈應用和強調設計。倫敦的《10》把文字和圖像分開,要么讀文,要么看圖,這樣反而看著舒服。微型雜志創始人約瑟夫編輯設計的《Nest》在室內設計領域地位明顯,使用雕塑形式,顏色和圖案有幾期被定型成雕塑品或雕刻品,另一些則用緞帶扎系,空白頁引人注目,取代文字的是大塊的著色圖案和紋路,修飾與之形成互動的圖像。一本好的微型雜志接近于藝術品,它的目標就是打破矯揉造作的習慣。
同樣,網絡雜志給任何一個想辦雜志的人提供了暫時的可能性,它創造了一種新的視覺形式。從廣義上講,國際互聯網是個全球性媒體,而印刷的雜志很難使讀者群國際化。網絡雜志可足不出戶傳播到世界各地,設計師可以為網絡雜志創造出令人滿意的外觀和感覺,如使用按紐翻滾、快速下載等方法在屏幕上隨心所欲地表現。如果一本雜志具有年輕、有趣的品位,那就可以適當運用聲音效果、動畫、音響和顏色來體現,同樣的工具也可以用來表現更嚴謹和商業品位的美學理念。瑞典的電話類雜志《StockhlmNew》就用FLASH做成幻燈,再把雜志一頁頁的放進去,它對于印刷版唯一的改進是把標題和圖片、說明文字放大,使讀者閱讀起來更清楚。英國圖像設計季刊《Eye》是一本視覺引導雜志,它的網站和雜志同時設計,《Eye》新設計的一些編輯因素可以同時運用于兩個媒體,比如每個特寫開始時的關鍵詞和段落。又如,《Hint》是一家網絡雜志,有時它能以一種印刷品不可能做到的方式表現時尚,給了讀者更多的選擇。在《Hint》的設計中經常放進FLASH,然后加上音樂片段,往往是即將上市的CD的預聽曲目,具有很強勁的體驗感。因為《Hint》比很多印刷版雜志有更高的發行量,因此它獲得了韋伯獎的最佳時尚獎。雖然和它同步的印刷版雜志也了獲得了成功,但相比之下網絡雜志的顏色和形狀更有沖擊力。
在人們的觀念中,雜志一直是文字和圖片的混合體,在每個特定的出版物中這兩種元素以不同的方式組合,產生獨一無二的感覺。技術對于文字和圖像的還原起著至關重要的作用,它的不斷發展提高了雜志的質量,而雜志設計通常是一份雜志能否成功的決定性因素之一。變化是雜志設計所應遵循的基本信念。當然,品牌定位是雜志設計的核心,對設計師來說,挑戰就是抓住機會,新的技術會磨礪出新的品質和完美。只要設計者能夠了解他們的讀者,并認識到自己存在的理由,都能達成優秀的設計。在期刊雜志設計中,每一種產品都必須滿足一定的讀者群,否則就會被那些每天都在接受新信息的讀者所忽視。那些不斷創新并始終堅持“自我”的雜志必將脫穎而出。
戰略設計時代的到來
多年來,家具行業的發展造就了很多老板型的設計師,抄襲國外家具成為絕大多數廠商進行產品設計的源泉,完全忽視了企業的原創設計。對于許多家具企業在設計實踐中去卻沒有找到一條行之有效的設計方法。設計師在設計的過程中,往往為設計而設計,對于設計的目的,設計的思路,設計的對象缺乏系統性的認識。然而隨著知識產權的保護,資料流通的限制都讓很多以抄襲為生的廠商黯然退出了家具市場。
在這里,作者將根據設計創新的理論并結合自己多年的家具設計體驗,探討戰略競爭時代的戰略設計方法,也正是大多數企業所最缺乏的,戰略設計方法的核心問題——設計創新。
設計核心競爭力,概括來說,就是創新=用戶行為觀察+科學的設計方法。即把“設計”所具有的解決問題的才能應用到解決企業面臨的所有戰略性問題上。用客觀、坦率的態度明確問題,明確行動目標,然后以專業方法組織專業力量解決問題的過程。
例如,我們在酒店賓館洗手間經常見到的烘干機,起初設計師設計的產品是比較方方正正的造型,而且采用觸摸開關操作,開關的設計很小。在使用過程中,男性消費者多順手將煙頭等物放于其上;作為公共用具,更多消費者并不愿意用手觸摸作為按鈕,而是選擇用肘部或者手背來擊打按鈕。后來,日本一家大型企業要求改良此產品,設計師通過長時間對消費者的行為進行觀察,及時發現了這些問題,將產品外觀設計為上部較小的弧線型造型;也采用感應裝置取代了按鈕開關。通過這些改進,使之成為受公眾歡迎的產品。
上述事例表明,隨著科技的日新月異和競爭層次的提高,設計已成為企業的戰略制高點,現代工業已悄然進入“戰略設計時代”。
家具設計應考慮消費者的需求
講求“性能價格比”
從福利房到商品房,沖破計劃模式,設計師不再受面積的束縛,而是開始本著“以人為本”這個基本著眼點,在住宅設計中越來越切實注重人的實際需求,研究人的居住行為規律。如在住宅設計中,采取“動靜分區”和“公私分離”的手法,開始講求起居廳的設計。這些對提高未來住宅的設計水平無疑有著積極的意義。
但是,隨著市場的某些炒作,住宅設計中的一些作法變得很不理性。例如,有些住宅中起居廳的面積達到60~70平方米,衛生間甚至達到18平方米,空間大得令人不能接受。住宅空間的舒適程度是以人的行為尺度和心理接受尺度為基準的。過大的空間會失去家庭的溫馨感和親和力,失去家庭特有的生活氣息和氛圍,甚至會使居住者在心理上感覺自身的渺小,居住空間顯得冷漠、僻靜。其結果是,人們花錢購買住房,卻又未能獲得相應的功能與質量。這就涉及到了“性能價格比”這個基本概念。
福利住宅講求面積的大小,而商品住宅更注重功能和品質。未來,人們購買住宅,將以買到了什么樣的功能品質和有哪些服務為主要參考批標,而不是買到多少平方米的面積。住宅消費講求的是花錢買更多的功能和更舒適的享受。衡量未來每套住宅的價值,其功能和品質將成為成交的主要因素。因此,未來的住宅設計應當更加理性和務實。
住宅面積的增加無疑會帶來其功能的改善,但無功能目標而盲目擴大面積,那就是“大而無當”,也就是沒有獲得相應的功能增量,就“性能價格比”而言,是不合適的。因而,未來的住宅應當特別強調功能的增量,即隨著面積的擴大,功能隨之升級,套內的功能不斷增加。例如,一個簡單的客廳演變為一個客廳和餐廳,衛生間的設備也由洗盆、便器、浴盆老三件演變為化妝、淋浴等更多的功能,又有可能將各種設備分區使用。浴室除滿足生理需求外,還可變為休閑空間。住宅面積增加了,功能隨之提高,舒適度也得到了提升。
這些年來,隨著商品住宅的發展,住宅面積有了穩定的擴大,一套二室一廳和三室一廳的住宅一般為90~120平方米,各種尺度均較適宜,并被大多數人所接受。如果再擴大套內面積,則應當相應增加套內功能,改善和提高空間的舒適度,包括增加書房、休閑空間、貯存室、設備間、家務間等。
提高住宅設備的配置水平
住宅設備及其設計與安裝的精品化,對實現住宅的功能增量起著重要作用。考察亞洲近鄰日本和“四小龍”國家和地區,他們提供給普通公務員居住的住宅,每套面積標準一般控制在70~110平方米以內。但由于設備配置周全,住宅部品優良,管道走向布置合理,獲得了較高的舒適度和方便程度,居住生活質量較高。
我國未來住宅的設計,將重點轉向提高住宅設備配置方面。要獲得一個高舒適度的居住環境,不僅要注重套型內部平面空間關系的組合和硬件設施的改善,還要全面考慮住宅的光環境、聲環境、熱環境和空氣質量環境的綜合條件及其設備的配置。主要包括以下幾個方面的內容。
(1)日照及自然光。其生理衛生價值極高,對人的生理、心理狀態影響較大。在住宅中,最大限度地利用并合理開發自然光資源有著重要意義。未來住宅的設計將充分利用日影分析原理和計算機輔助設備,來改善日照和用地之間的矛盾,有效地發揮土地的綜合利用效率。自然采光還涉及窗口布置、窗的構造及所使用的材料等方面,這些也必將引起設計上的創新。
(2)隔聲問題在我國的住宅設計中始終是一個薄弱環節,輕質材料在未來住宅中的廣泛使用,又會加重隔聲的難度。隔聲技術包括空氣隔聲和固體隔聲兩部分。住宅內,人們可忍受噪音約40~45分貝。為達到這一指標,必須增加門窗的密閉性,并改善墻體構造。多年以來,由于對住宅樓地面的固體傳聲問題重視不夠,住宅內隔聲效果較差。在未來的住宅中,加強對樓板的隔聲疊層構造和面層處理,將會受到更多的關注。
(3)熱環境是直接影響居住舒適度的重要因素。對采暖和空調而言,又涉及節能、造價、維修、管理等諸多方面。目前,對各種采暖方式的研究和采暖系統的開發各具特色,可適用于不同的使用條件。
就其綜合效果而言,我們提倡相對集中的采暖方式,但應當改為雙管系統、分戶計量的方式進行。這種相對集中采暖方式的熱源供應,既可以組團為單位,也可以單幢樓或居住單元為單位來組織。
套內集中空調的模式也被普遍看好,但要考慮住戶的經濟承受力,并努力減少室內噪音。
近年來,歐洲先進的節能技術不斷地被介紹進來。經歷了20多年的大量研究和實踐,歐洲在住宅節能方面探索出了很有成效的方法。其中,以低能耗、高舒適度的住宅節能技術尤為突出。該項技術通過使用功率非常低的輔助采暖和制冷設備,既可調整室內溫度,保持舒適的狀態,又節約了住宅的綜合造價。此項技術在我國未來的住宅建設中,有望得到應用和推廣。
(4)住宅室內污氣及有害氣體的排除,是居住者最為關心的問題之一。但是,迄今為止,在有效排除廚房、衛生間的污氣和有害氣體方面仍不盡人意,高層住宅豎向煙風道形同虛設,串煙、串氣、串聲現象十分嚴重,且直排熱水器屢屢出現事故。居住套內排氣、排污裝置實際上是一個大系統,盡管裝置很好,但由于排風管道或煙道不暢,其設備與設施同樣可能達不到功能目標。
未來住宅的通風系統設計,將重點解決煙風道技術問題,研究開發新型專用的煙風道系統和接口配件,形成完整的豎向排煙氣的成套技術產品。水平直連排出煙氣的作法,具有簡便、直接、高效的特點,在很多國家和地區得到普遍采用。預計此項技術完善后,將在我國未來的住宅建設中廣泛應用。
為了保證采暖和空調房能夠及時補充和更換新鮮空氣,預計未來住宅中,將采用補新風式冷熱交換空氣補充裝置。此項技術也會在未來的住宅設計中越來越受到重視。
(5)住宅中各種管道布置的不盡人意,一直制約著我國住宅品質的提高。在計劃經濟體制下,水、暖、電、氣各自為政,造成住宅內各種廚衛管道無序空行。在商品住宅中,這種影響也始終沒有消除,各種管道盡管經過精心包藏,仍問題叢生,極大地影響了我國住宅廚衛整體功能品質的提高,影響了廚衛整體化、集成化技術的進步。未來住宅設計將以“自家管道不到鄰居家去”和“壓力管道出戶”為原則。
各種管道穿樓板是造成住宅跑、冒、滴、漏的主要根源,在商品住宅中也是一種產權不清的表現,這種現象必須改變。解決的辦法是,在下沉樓面和樓面墊層中鋪設水、暖氣各種水平管道。解決水平管道鋪設的辦法是設置管道墻,將所有的設備沿著管道墻進行布置,并將各種水平管道放置在管道墻內。
建設集中管井是現代住宅設計中的一種成熟的作法。為了凈化室內空間,減少由于壓力管道給住戶帶來的干擾,明晰產權,屬公共使用的設備管道應當設置在套型以外,以便于設備的安裝、維修、抄表及設置其他一些家用設備(在日本,管井內設置各種表具及熱水裝置)。管井可以放大尺寸,擴大進深。盡管面積加大了,卻將極大地改善住宅內部的空間環境。
關注“綠色住宅”
所謂“綠色住宅”,應當是健康、有益、節能、低能耗和低污染的住宅。它的基點應是從住戶的切身利益出發,營造健康、安全、文明的居住環境,提高住戶的居住質量,營造文明的居住環境。“綠色住宅”是涵蓋了生態環境和可持續發展的一個新的概念。
“綠色住宅”不僅注重住宅和居住區等硬件建設,更重視人們文明生活方式的軟件建設。它強調人與自然環境和諧共生,有效地利用自然,回歸自然,提倡重復利用,努力減少污染,保護自然,以創造一個綠色生活環境。
未來住宅設計的首要目標,應是營造“綠色住宅”,服務于“綠色住宅”,以“綠色住宅”這個硬件支撐“綠色生活”這個軟件。應做好以下幾個方面的工作。
(1)充分利用居住區基地外部和內部的自然條件,如保留和利用原有地形、地貌、植被和水系,保護古樹和文物古跡,繼承文化特色。
(2)要把空氣、陽光、綠色引進每套住宅內。未來的住宅設計,將會創造一切硬件條件,讓人們盡享大自然的賜予。不僅套型設計著重調整各種功能與空間的關系,尺度和色彩也將更符合人的情感需求,而且將通過設計師的創新,改善居住的舒適程度,努力營造一個綠色環境。例如,通過增大窗口可容納更多的陽光、空氣和綠色景觀;采取增加保溫隔熱手段或防熱隔膜玻璃等措施,把不必要的熱量拒之室外;通過會“呼吸”的綠色建材,不斷改善和調節室內的溫度和濕度,讓居住更為舒適;通過及時更換室內污濁空氣,保持室內空氣清鮮,等等。
通過優良的設計,在住宅中重新引進自然通風的概念,將在夏季取代或減少空調的作用。例如,采用明廳、明臥、明廚、明衛的設計,可減少照明用電,利用太陽能并實現光電轉化,使太陽能系統和房屋面構造結合為一體,既實用、美觀,又可最大限度地利用能源。
(3)“綠色住宅”建設的一項重要原則,就是如何有效地利用資源,即最大化利用了最小化排廢。這與“節制”和“節省”有本質的區別。大自然賦于我們各種資源,在技術、經濟有保證的情況下,利用各種資源為人服務,供人享用。在享用和接受服務時,一切浪費都是犯罪。但“節制”和“節省”同樣也不適宜。我們提倡的最大化、有效化,是要提倡重復使用,回收利用。對不可再生物質要十分珍惜,并著重開發各種替代產品。例如,實施垃圾分類,對分類后垃圾按照有機、無機、有害、無害物質分門別類回收,以達到最小排出量和最大化利用。又如,在小區中實施中水系統,循環重復使用再生水資源,收集和利用雨水改善氣象環境等。這些都是未來住宅設計中必重視的問題。
此外,采用綠色建材、環保建材和無放射性建材,對保證居住者的健康具有十分重要的意義。因此,開展對建材及產品、設備的“綠色認證”工作也是十分必要的。
(4)引導“綠色生活方式”是住區未來建設和物業管理的核心。如果沒有綠色生活意識,“綠色社區”的建設也將無從談起,已建好的也將被破壞。要在社區的建設中,開展對住戶居住行為的引導,并有效加以規范,如愛護環境,節約資源,垃圾分類,自愛自潔,鄰里和睦。這是一項長期、細致的工作,要從一點一滴做起,讓“綠色行為”成為生活的必需,讓“綠色生活方式”成為一種文化、一種文明和一種時尚。此外,還要在社區內組織起環境管理體系,建立公民參與機制,組成由政府、環保組織、物業管理和業主參加的聯席會,發動志愿者參加,服務于家庭,服務于社區,讓環保觀念和行為走進每個人的生活。
呼吸“長壽住宅”
目前,人口“老齡化”已不期而至。鑒于我國進入老齡化社會的特殊情況,為老年人提供更多的便利,努力創造一種充滿自力、自信、健康、向上的老年區環境,是一項十分重要而緊迫的任務。
近來,隨著社會的飛速發展,我們的設計圖紙也毫無抵觸地引進數字化技術。一旦圖紙被CAD同化,就必須以它為基礎安排工作,從對方案的各種探討,到方案的修改、復制等,從現在逐漸完善的設備環境來看,我想恐怕再也不會回到用手制圖的時代了吧。但是現在也只不過是一種繪圖工具,掌握它還需要一定程度的訓練。隨著電腦進一步進入人們的生活,普及到隨手可用的狀態,就會成為很普通的思考工具,成為生活的一個要素,這一天我想不會太遠了吧。
我想它還會逐漸成為對加快世界建筑均質化進程的第二次浪潮,從CAD和CG制作出的圖紙來看,很難產生有個性的表現。而從手繪制的圖紙中可以看到制圖人的思考、困惑、文化背景等內容。CAD繪制的圖紙乍一看表現力很強,甚至看似有很充實的內容,但是無論是誰繪制的圖紙都會呈現出相同的表現。還可能會出現在建筑圖中極其重要的功能缺陷不容易被發現的問題。CAD繪制的圖紙表達不出制圖者的思維、猶豫,往往存在本來沒有處理好的細部也會被掩蓋過去,使人看上去還覺得做得很好似的問題。
通過以上的分析我們更加認識到,徒手繪畫的設計草圖作為一種媒介,相對建筑師或設計師最后完成的作品而言,且有類似植物胚芽那樣不可否認的作用,除此之外,手繪圖還可能比最終作品走得更遠,它具有不受任何約束的創造力,即興、有姿態。它的特點還包括思想性、描述性、繪畫藝術性、語義學特點等。手繪圖具有你無法想象的前景。
我們相信設計是文化的重要組成部分,所以一開始就賦予其設計文化的意味。
長時間以來,建筑師們最先學習的就是繪畫,無論是高迪還是柯布西耶,莫不如此。在建筑設計中,既要考慮空間和規律——建筑的兩個核心,也要考慮到繪圖,無論是設計建筑物還是設計家具,或僅僅只是將一些模糊的想法實現,都要經歷略圖、草圖到最后執行方案的過程,一些設計大師們的手繪圖,因為蘊藏著他們最樸素和直白的創造,記錄了設計的過程,以至成為后來設計者們的收藏、學習的重要范本。
但隨著電子工具的廣泛應用和電腦繪圖的普及,人們甚至相信這將意味很多老式手工操作的結束,而事實并非如此,建筑這種杰出的空間藝術,應當永遠不會掘棄繪畫,因為繪畫不僅體現了建筑設計的內在觀念,而且,還是促使建筑發展的前沿力量。但并不是每個人都能意識到這一點,值得慶幸的是現在畢竟還有人堅持著……
現在仍有很多設計師堅持徒手繪圖,通過手繪圖這種恒久的方式,他們能同他人交流得更多,如思想,這比那些全套的所謂執行方案、圖像、計劃和尺寸之類更加卓越,因為在這些圖畫中,我們可以看到即興的趣味和某種設計姿態,同時他們又極富思想性、描述性、繪畫藝術和語義學特點,并能展示出一種前景,使人立刻領悟到其中蘊藏的持續力量,無論是將之視為設計還是繪畫。
建筑徒手畫是建筑設計方案構思、建筑參觀資料收集、建筑設計與表達內在美最有效的方法,是一名成功建筑師必須掌握的一項基本功。
隨著科學技術的發展,計算機已延伸了人的腦和手的功能,但在很長時間內乃至永遠,CAD不可能完全代替手工研究設計,尤其不能代替學習過程中通過作業訓練的思維,對在學習的學生而言,更需要這樣的訓練。
建筑畫不僅能給建筑創作帶來靈感和遐想,更是建筑師的一項基本功,它是建筑教學中的重要環節。
從中可以看出他們把握建筑環境空間的能力,以及用線條表現材料質感和空間的水平,這是一個建筑師或是建筑教學工作者所必須具備的表達能力。
作為設計師,當我們為3DMAX以及LS軟件的強大功能喝彩的時候,也多多少少帶有一點失落和惆悵。效果圖這個設計師的看家本事,似乎正在逐漸退化,設計與表現也因為專業分工而造成脫節,過于精美的畫面質量更像是商業化的包裝,而大量的資料儲備圖庫是建筑造型的隨意拼貼,堆砌變成更加容易,信手捏來,設計創作所應有的嚴肅性好像正在被花花綠綠的畫面所遮掩,而一年一度設計競賽的評比會也怕會有變成選畫會的危險。但也正是設計分工的驅使,推生出一批專業的制圖公司,當然,我們不應以消極的心態去抱怨信息時代帶給我們的種種問題,關鍵是探索解決問題的途徑。比如建立網絡讓設計師與繪圖師配合得更加密切,比如把建筑表現引入設計創作之中,而不僅僅是對結果的表現,比如設定環境光線時更多采用照片融入方式,強調實景效果,而不是亮麗的舞臺布景,更重要的是我們應以建筑技術和建造質量上的提高逐步彌補現今效果圖與實際效果的巨大反差。
效果圖是設計師用以表達設計意圖與業主溝通交流的基本手段,正如汪國瑜先生所說,它是設計師“以畫代言,以圖表文,以象證實,以形表意的語言工具和表達手段。”與純粹的美術作品不同,效果圖是一種藝術和技術結合的產物,它既要求設計師有對空間和形體造型上的推敲,還要有邏輯的思辨。效果圖由來已久,我國古代曾有的“界面”實際上也是一種效果圖,然而在效果圖中引入透視法,則是在文藝復興早期的佛羅倫薩,伯魯乃列斯基首先在建筑圖紙中以二維的空間表達出三維空間的效果。
建筑表現的種類很多,除了模型,效果圖也門類繁多,各種表現手法在色調、質感、環境渲染、光影、造型特征和空間性格等方面的處理上都各有千秋,隨著社會的進步,技術的發展,效果圖表現也由早先對鉛筆、鋼筆、毛筆、噴筆、馬克筆等運用發展到現在的電腦繪畫。
室內外設計是一個過程,在這一從構思、推敲、修正直至最終較為完善地表達設計意圖的過程中,都離不開設計的圖形表達,設計師利用草圖在設計前期的構思階段演奏建筑這一凝固音樂的序曲,可以說它實際上能最“純真”地表達設計觀念,并提供設計師有益的聯系,富有情趣和朦朧詩意的草圖本身就是一項“設計作品”,歷史上如辛克爾、柯布西耶、羅西等的構思草圖都是很好的例子,隨著專業分工的細化,設計師在很多情況下不再參與設計最終的圖紙制作,而把他委托給專職的表現公司或個人,由他們來協助設計師完成設計成果的最終表現。隨著信息技術和設計業的發展,電腦圖像的藝術魅力和使用價值越來越受到全社會的關注,與其他種類的效果表現手段相比,電腦建筑表現以設計圖為依據,以其獨特的美學品質,在透視角度的選擇上,在基調和節奏的確定上,在光影、色彩、材質、形體、立面劃分、細部刻畫、建筑與周圍環境整體性的表達及配鏡處理上,都有明顯優勢,它能以清晰準確,較為客觀逼真的圖景反映設計師的設計意圖,達到古人所說的“真境逼”境界,為業主,開發商或政府部門的決策提供形象依據,尤其是動畫表現,在建筑空間中注入時間的節奏,表達建筑空間可居可行、可游可觀的真實場景和體驗價值,使人可以俯仰自得,徜徉在現實與夢境之中。
無疑,效果圖表現在對設計真實性和精確性的表達上有很大的優勢,然而設計表現還要注重建筑空間整體的渲染與營造,即“建筑意”的表達,不僅要“真境逼”,還要“神境生”。這就要求作者不僅要熟諳電腦技術,更要具備良好的設計學以及繪畫藝術方面的素養和品位。
參考文獻:
A、《安騰忠雄論建筑》(日)安騰忠雄/著白林/譯
中國建筑工業出版社2003年1月出版
B、《水晶石建筑表現Ⅱ》崔愷/《序》、王路/《前言》
10、6kV配電所及10、6/0.4kV變電所設計,是工程建設中非常普通又非常重要的一項工作,其規范性和技術性都很強,許多方面涉及到國家強制性條文的貫徹落實。要做好變配電所設計既要執行國家現行的有關規范和規程,又要滿足當地供電部門的具體要求,否則會出現種種問題,影響設計質量和工程進度。為了做好變配電所的設計,現將本人在審查我院變配電所設計圖紙時發現各種問題中的一部分整理出來,進行簡要的分析,與大家相互交流,以便共同提高。
1.變電所和配電所的名稱工程設計在使用名詞術語時要力求準確,不能隨意。在具體項目的設計文件中不宜籠統使用“變配電所”這一名稱。“變配電所”是變電所和配電所的統稱,僅用于泛指。具體談到某種類別或某一個體時,應分別稱為“變電所”或“配電所”。在GB50053-94《10kV及以下變電所設計規范》中,“變電所”的解釋是“10kV及以下交流電源經電力變壓器變壓后對用電設備供電”:“配電所”的解釋是“所內只有起開閉和分配電能作用的高壓配電裝置,母線上無主變壓器”。在變電裝置與配電裝置均有時,以升降壓為主要功能包括附有高、中壓配電裝置者,稱為“變電所”“以中壓配電為主要功能包括附有3~10/0.4kV變壓器者,稱為”配電所“。一項工程具有多個變電所時,應以所在建筑物的名稱或用流水號對各變電所分別命名。
2.帶電導體系統的型式和系統接地的型式根據國際電工委員會IEC-TC64第312條,配電系統的型式有兩個特征,即帶電導體系統的型式,如三相四線制,和系統接地的型式如TN-C-S系統。在正式文件中不得把三相四線制的TN-S系統稱為“三相五線制”。在GB50054-95《低壓配電設計規范》第37頁“名詞解釋”中已明確指出,“三相四線制是帶電導體配電系統的型式之一,三相指L1、L2、L3三相,四線指通過正常工作電流的三根相線和一根N線,不包括不通過正常工作電流的PE線”。它并進一步闡明“TN-C、TN-C-S、TN-S、TT等接地型式的配電系統均屬三相四線制”。在我國低壓配電電壓應采用220V/380V.帶電導體系統的型式宜采用單相二線制、兩相三線制、三相三線制和三相四線制。在設計文件中,對TN-S與TN-C-S接地型式的劃定有時混淆不清。系統的接地型式一般是就一個變電所或一臺變壓器的供電范圍而言。中性線N線和保護線PE線僅在局部范圍內,如一棟樓或一層樓分開時,應稱TN-C-S系統。TN系統中某一剩余電流保護器負荷側電氣裝置的外露導電體單獨接地時,可稱為局部TT系統。
3.分級分類術語和標準計量單位設計文件中的各種分級、分類等名詞術語,應與國家標準、行業標準統一,不得混淆。如經常使用的術語:電力負荷應稱為一、二、三級負荷,這里用“級”不用“類”;防雷建筑稱為一、二、三類防雷建筑物,這里用“類”不用“級”新的防雷規范不再分工業、民用,屋面避雷網的網格大小也應以新規范為準;爆炸性氣體環境危險區域分為0、1、2區,爆炸性粉塵環境危險區域分為10、11區,火災危險區域分為21、22、23區,這里均用“區”不用“級”或“類”;而火藥、炸藥、彈藥及火工品危險場所電氣分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類危險場所,這里用“類”不用“區”。其他的名詞術語也應正確使用,如在正式文件中應使用“斷路器”、“變電所”,而不宜使用“自動開關”、“變電站”等等,不一一列舉。計量單位的標準符號要正確,字母的大小寫不能隨意。如A、V、W、kV、kW、kVA、kvar、lx、km等應一律使用法定計量單位,特別要注意單位符號字母的大小寫要正確,凡由人名轉化來的單位符號如A、V、W、N、Pa和兆以上的詞頭符號如M、G均應大寫;除此之外,則一律小寫,如kV、MW、kvar、km等。有關計量單位的資料,可參閱“工業與民用配電設計手冊”第十六章第773~783頁。
4.對土建的要求在GB50053-94《10kV及以下變電所設計規范》中明確規定了變電所所址選擇和對建筑等有關專業的要求,在執行中我們還存在不少具體問題,現僅列舉以下幾例略加分析,今后設計時應予以重視。
1)防火挑檐:車間附設變電所選用油浸電力變壓器時,有的未在變壓器室大門的上方設置防火挑檐。在工程建設標準強制性條文GB50053-94的第6.1.8條,規定“在多層和高層主體建筑物的底層布置有可燃性油的電氣設備時,其底層外墻開口部位的上方應設置寬度不小于1.0m的防火挑檐”。
2)安全出口:有的設計在長度大于7m的配電室僅設一個出口或設兩個出口但靠近同一端。這不符合GB50053-94第6.2.6條的規定,規范要求“長度大于7m的配電室應設兩個出口,并宜布置在配電室的兩端”。
3)梁高:有的設計在考慮室內凈高時未計及梁的高度。由于變配電所的跨度較大,有時梁的高度可達800mm左右,故在提土建條件層高時應考慮梁的高度。
4)值班室:有的設計將值班室設在交通不便的里角。這不符合GB50053-94的第4.1.6條規定,該條規定“有人值班的配電所,應設單獨的值班室。高壓配電室與值班室應直通或經過通道相通,值班室應有直接通向戶外或通向走道的門。”
5)電纜溝:有的變電所內雙排布置的低壓配電屏僅在屏底和后側設置地溝,兩排屏的溝之間互不連通。為了方便電纜的進出和今后線路的調整,宜將所內所有主電纜溝和控制電纜溝均連通。
6)電纜分界室:有的分界室不滿足供電部門的要求。北京供電局規定北京地區的10kV用戶必須設置電纜分界室作為工程的電源總進線室。電纜分界室的位置應接近電源進線方向,并靠近建筑物的外墻。其面積一般為6m×3.5m即20mm2左右,凈高應不小于2.7m,下設凈高不小于1.8m的電纜夾層,并設600mm×600mm的人孔和爬梯。電纜分界室在無地下室的建筑物中一般設在一層;而在有地下室的建筑物中,則不論地下有幾層,電纜分界室均要求設在地下一層。根據北京市供電局的規定,電纜分界室歸北京市供電局管理,故電纜分界室的門應向外開向公共走道。
5.設備布置在變配電所的設備布置方面,我們也存在種種問題,甚至違反強制性條文的規定,現僅舉列如下:
1)高、低壓配電系統圖與平面圖不一致。其表現形式有兩種:其一是系統圖與平面圖中柜屏的排列順序相反。看系統圖時是面向柜屏的正面,將其從左至右排列為1、2、3……n;而在平面圖上卻是面向屏的背面,將其從左至右排列為1、2、、3……n,必然弄反了。要避免這一錯誤的關鍵是在系統圖和平面圖上都應面向柜屏的正面從左至右按順序排列。其二是平面圖上雙排面對面布置的配電屏之間有母線橋,而在系統圖卻未畫出。
2)低壓配電屏屏前、屏后通道寬度不滿足新規范要求。如屏后有時僅距墻700mm,抽屜式低壓屏雙排面對面布置時僅相距1800mm.根據規范GB50053-94第4.2.9條規定,低壓配電室內成排布置配電屏的屏前、屏后的通道最小寬度為:其屏后通道,固定式和抽屜式均為1000mm;其屏前通道,固定式單排布置為1500mm,抽屜式單排布置為1800mm,固定式雙排面對面布置為2000mm,抽屜式雙排面對面布置為2300mm.只有當建筑物墻面遇有柱類局部凸出時,凸出部分的通道寬度可減少200mm.
3)配電柜屏后通道的出口數量不滿足規范要求。作為規范強制性條文,GB50053-94第4.2.6條規定“配電裝置長度大于6m時,其柜屏后通道應設兩個出口,低壓配電裝置兩個出口間的距離超過15m時,尚應增加出口。”這一條要強制執行的理由,是為了當高壓柜、低壓屏內電氣設備有突發性故障時,在屏后的巡視或維修人員能及時離開事故點。
4)配電室內燈具采用線吊、鏈吊,且安裝在配電裝置的正上方不符合安全要求。GB50053-94第6.4.3條規定,“在配電室內裸導體的正上方,不應布置燈具和明敷線路,當在配電室內裸導體上方布置燈具時,燈具與裸導體的水平凈距不應小于1.0m,燈具不得采用吊鏈和軟線吊裝”。因低壓屏頂部布置有母線銅排通常又不封閉,故要執行此條規定。配電室內可采用線槽型熒光燈用吊桿安裝。
5)變配電所內設有接地扁鋼沿墻敷設,但未設置臨時接地接線柱。為了方便試驗和維修時臨時接地,應適當設置臨時接地接線柱。接地接線柱的做法可參見國家標準圖集86D563《接地裝置安裝》第25頁。
6.推薦選用D,yn11結線變壓器最近十年,在TN系統中采用D,yn11結線組別的變壓器已很普遍,但還有不少工程仍選用Y,ynO結線組別的變壓器,其原因主要是不清楚前者的優點。在GB50052-95《供配電系統設計規范》中第6.0.7條規定:“在TN及TT系統接地型式的低壓電網中,宜選用D,yn11結線組別的三相變壓器作為配電變壓器”。這里“宜選用”的理由,主要基于D,yn11結線比Y,ynO結線的變壓器具有以下優點:
1)有利于抑制高次諧波電流。三次及以上高次諧波激磁電流在原邊接成形條件下,可在原邊形成環流,有利于抑制高次諧波電流,保證供電波形的質量。
2)有利于單位相接地短路故障的切除。因D,yn11結線比Y,ynO結線的零序阻抗小得多,使變壓器配電系統的單相短路電流擴大3倍以上,故有利于單相接地短路故障的切除。
3)能充分利用變壓器的設備能力。Y,ynO結線變壓器要求中性線電流不超過低壓繞組額定電流的25%見GB50052-95第6.0.8條,嚴重地限制了接用單相負荷的容量,影響了變壓器設備能力的充分利用;而D,yn11結線變壓器的中性線電流允許達到相電流的75%以上,甚至可達到相電流的100%,使變壓器的容量得到充分的利用,這對單相負荷容量大的系統是十分必要的。因此在TN及TT系統接地型式的低壓電網中,推薦采用D,yn11結線組別的配電變壓器。
7.電纜型號與截面的選擇
1)電纜選型:YJV型交聯聚乙烯電纜和VV型聚氯乙烯電纜,是工程建設中普遍選用的兩種電纜。YJV型交聯電纜與VV型電纜相比,雖然價格略貴,但具有外徑小、重量輕、載流量大、壽命長YJV型電纜壽命可長達40年,而VV型電纜僅為20年等顯著優點,因此在工程設計中應盡量選用YJV型交聯聚乙烯電纜,逐步淘汰VV型聚氯乙烯電纜。
2)電纜截面選擇:電纜作為導體的一種,其截面選擇應滿足規范強制性條文GB50054-95第2.2.2條,有關選擇導體截面應符合的四點要求,而我們設計選用的電纜截面有時卻不符合該條規范中第一、第二點的要求。
第一點:“線路電壓損失應滿足用電設備正常工作及起動時端電壓的要求”。電纜截面的選擇除了載流量要滿足計算電流要求外,還應按電壓損失進行校驗。由于未進行電壓損失校驗,我們多次發現因選用6mm2、10mm2截面的電纜作遠距離配電干線而不能滿足用電設備端電壓要求的錯誤,因此應進行電壓損失計算,用以校驗所選用的電纜截面是否滿足用電設備端電壓的要求。規范GB50052-95第4.0.4條,對用電設備端電壓偏差允許值有下列要求:電機機為±5%;在一般工作場所的照明為±5%,遠離變電所的小面積一般工作場所照明、應急照明、道路照明和警衛照明為+5%、-10%;其它用電設備當無特殊規定時為±5%。
第二點:“按敷設方式及環境條件確定的導體載流量,不應小于計算電流。”在執行本條時應考慮環境溫度、導體工作溫度,并列系數等對電纜載流量的影響,尤其是電纜敷設時并列數對載流量的影響。如電纜在橋架上無間距配置2層并列時持續載流量的校正系數,梯架水平排列為0.65,托盤水平排列為0.55見92DQ1-77。有關電線電纜載流量的各種修正系數可參見華北標《建筑電氣通用圖集》92DQ1-75~77頁。
此外,電纜截面的選擇還須適當考慮備用設備的用電和新增設備的用電。
8.斷路器選擇與短路電流計算在低壓配電系統中用作保護電器的有斷路器和熔斷器兩種。目前我們使用最多的是斷路器,用它來作配電線路的短路保護和過載保護。但是,在選用低壓斷路器時存在不少問題,其中突出的問題是沒有進行短路電流計算。配電線路短路保護電器的分斷能力應大于安裝處的預期短路電流。選擇斷路器應先計算其出口端的短路電流,但有的設計者卻沒有進行短路電流計算,所選短路器的極限短路分斷能力不夠,不能切斷短路故障電流。要確定斷路器安裝處的短路電流,可按設計手冊進行計算,但比較煩雜;也可以采用“短路電流查曲線法”來確定計算電流,比較簡便。現將由上海電器科學研究所設計、浙江瑞安萬松電子電器有限公司斷路器產品資料中提供的一種“短路電流查曲線法”附在后面。通過查此曲線,可以較方便地求得任意安裝位置的短路電流近似值。所舉例子的短路點僅為假設,實際工程設計中最常用的短路點是選在保護電器的出口端。
9.斷路器與斷路器的級聯配合低壓配電線路采用斷路器作短路保護時,斷路器的分斷能力必須大于安裝處可能出現的短路電流。但是有時不能滿足此要求。例如:C45N、C65N/H微型斷路器的分斷能力僅分別為6kA、10kA,但其安裝處出口端的短路電流有時可達15kA甚至更高。這時可用兩路辦法來解決此問題,第一是改用短路分斷能力高的塑殼斷路器;第二是仍選用微型斷路器,利用其與上級斷路的級聯配合來實現短路保護。但是,進行級聯配合的上下級斷路器的選擇須滿足下列條件:
1)先決條件是上級斷路器的固有分斷時間比下級斷路器的全分斷時間短。也就是說下級斷器出口端短路時,下級未來得及切斷短路電流,上一級先行切斷了短路電流。
2)下級斷路器雖不能切斷短路電流,但下級斷路器及其被保護的線路應能承受短路電流的通過。
3)越級切斷電路不應引起故障線路以外的一、二級負荷的供電中斷。
4)上下級斷路器宜采用同一系列的產品,其額定電流等級最好相差1~2級,或根據生產廠提供的級聯配合表來選擇。現將施耐德電氣公司提供的級聯配合表附后。由此表可見,C65N/H型斷路器可與NS100、NS160、NS250型斷路器進行級聯配合,不能與更大的NS400、N630及以上的斷路器進行配合,更不能直接接在變壓器低壓側框架式主開關后的母線低壓屏上。
10.斷開中性線及應用四極開關GB50054-95《低壓配電設計規范》實施以來,由于設計人員對規范的理解和認識不一致,因此在設計低壓配電系統時對斷開中性線及應用四極開關的做法也就很難統一。針對這一情況,《電氣工程應用》雜志從1999年第一期起,陸續發表了多篇國內知名專家的專題論文。專家們就國內外規范和IEC標準對斷開中性線及應用四極開關的有關規定和做法闡明了各自觀點,使我們獲益不少。現僅將專家們普遍認同,又與我們設計工作密切相關的一些觀點整理如下。盡管這些觀點尚未納入國家規范中,但對我們的設計工作頗具現實指導意義。
1)當兩個電源間需進行電源轉換時,如果兩電源系統的接地型式不同,或者供電變壓器繞組的接線組別不同,則應斷開中性線,并采用四極開關。
2)IT系統和TT系統應當隔離中性線。TN-C系統中禁止斷開PEN線。
3)TN-S系統中,不需要斷開中性線;變壓器低壓側出口總開關與母聯開關不必斷開中性線;由外部低壓電網向民用建筑物供電的進線處,宜隔離中性線可采用四極隔離開關等隔離電器,也可采用在中性線上設置連接片、接線端子或連接匯流排等措施;每戶住家的入戶線處應隔離中性線大多居民用戶為單相負荷,采用雙極開關即可解決問題。
4)正常供電電源與應急備用發電機電源間的轉換開關需采用能斷開中性線的四極開關,并使二者不能并聯。
1工程概況
自沙花園1#樓,地上主樓十四層,裙樓四層,地下室二層,框架剪力墻結構。2002年五月開始設計。擬建場地從上至下分別人工填土、粉質粘土或含礫質粘土、中粗砂、卵石、粉細砂、粉質粘土、中粗砂、卵石、殘積粉質粘土、強化粉砂巖、中風化粉砂巖。粉細砂位于基底0.5~1.5m,厚2~3m,中風化巖位于基底約25m。由于地質條件比較復雜,故需進行綜合考慮地基基礎設計方案,滿足既安全又經濟的要求。
2基礎設計方案
初步設計時擬采用人工挖孔樁基礎,然而在基坑護壁樁開挖過程中發現位于地面下11m左右的粉細砂極不穩定,在土體自重壓力作用下,粉細砂自然上涌,10h最大上涌達2m。護壁樁施工雖然采取有效方法控制了粉細砂上涌,但代價太高。建設方要求基礎設計采用其它方案,經研究擬采用筏板基礎。然而該工程位于山坡上,勘察方及建設方擔心過大的基底壓應力可能會導致粉細砂從地勢較低處涌出,要求作用在粉細砂土層上的最大壓應力不能超過200kPa,該應力值與土體的自重應力基本相當。通過對上部結構進行分析計算,主樓部分由于層數多且抗震墻基本布置在主樓部分,導致基底壓應力遠超過允許值(除非筏板向四周擴展得很大)。而裙樓部分對地基產生的壓應力即使在人防荷載作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大壓應力的及場地范圍影響,必須采用樁筏。
3補償平衡法
作為本工程設計的注冊結構工程師,本人查閱了國外類似工程的設計文獻,決定采用文獻中的基礎設計方法-補償平衡法。經過計算,結構下部六層荷載由地基土承擔,六層以上的荷載由樁基承擔。這種方法參考了樁同作用,利用天然地基的承載力,使樁基與天然地基互補,采用控制沉降的方法將上部荷載由樁和筏板共同互補承擔,使樁的數量及筏板的厚度得以減少,具有一定的經濟效益。
4布樁方式
在建筑工程中采用樁筏基礎,是為了確保建筑物不產生過大的不均勻沉降和不超過允許范圍的傾斜。在傳統的樁筏基礎設計中,主要采用等樁徑等樁長等樁距布置,然而對本工程而言,由于上部荷載的不均勻性及受場地限制,若采用均勻布樁將導致結構重心與基礎形心距離遠大于文獻《層建筑箱形與筏形基礎技術規范》(JGJ6-99)的要求。同時使有些樁未能充分發揮作用,有時筏板的不均勻沉降也比較大。考慮到主樓和裙樓的荷載差異性,且當前建筑工程中主要采用灌注樁,便于調整樁的樁徑和長度,本工程決定采用不均勻的布樁方式,其布置方式大體有如下幾種:圖1(a)為等樁徑等樁長不等樁距;圖1(b)為不等樁徑等樁長等樁距;圖1(c)為不等樁徑等樁長不等樁距:圖1(d)為樁徑樁長樁距均不等。本工程的設計中通過不斷調整樁距及樁的承載力,以達到筏板形心與上部結構的基本重合。5樁土復合地基設計
5.1樁土復合地基的優點
5.1.1增強樁身上部樁側土的結構強度,可以提高樁的承載力,改善樁的變形特性,減少地基沉降。
5.1.2通過對樁的施工,實現對樁間土的擠密加固,充分發揮和利用地基土的承載力,有效地解決軟土地基承載力不足的問題。
5.2樁土復合地基承載力計算
按照《建筑樁基基技術規范》(JGJ94-94)52條之規定,對于樁數超過3根非端承樁復合地基,當根據靜載試驗確定當樁豎向極限承載力標準值時,其復合基樁的豎向承載力設計值為:R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc,其中Qck=qck,·Aco由于qck為承臺底1/2寬深度范圍內(不超過5m)內地基土極限承載力標準值。由于該范圍內土層為粉細砂,所以地基土不管擠密與否,地基土承力允許設計值均控制為200kPa,其極限承載力近似取400kPa。
5.3樁土復合地基及基礎沉降設計
設計擬采用φ400鋼筋混凝土錘擊沉管灌注樁,設計時考慮到若以中風化巖為樁端持力層,雖然可提高每根樁的設計承載力,但樁在設計荷載作用下的沉降量極小,有可能導致地基土尚未開始工作樁就已受壓破壞。為此決定所有樁均采用摩擦樁,以粗砂層為樁端持力層。通過計算及靜載試驗確定單樁承載力特征值為500kN。由于單樁承載力及土極限承載力的確定,通過平衡荷載法初步確定的總樁數就可以求得每根基樁的設計承載力。當基樁的承載力確定后,根據每根柱或每片剪力墻的荷載進行初步布樁。由于為不均勻布樁,所以樁數不能完全由承載力控制,還應通過地基的沉降來調整樁的布置。由于樁在壓力為1000kN時測得的位移為35mm,在壓力為500kN時的穩定位移為15mm,而無樁部分基礎的理論計算位移為22mm。顯然在樁同作用下,基礎位移肯定會大于樁或土任一種情況下產生的位移,甚至會達到兩者位移和。因此把樁與土孤立起來進行設計顯然不妥。因而樁同作用下的基礎沉降設計成為本工程的一個難點。由于設計樁距一般在3.75~5.5D間,樁對土有較大的擠密作用。擠密系數f=LxS/(LxS-3.14D2/4)(L、S為樁距,D為樁徑),擠密后的平均壓縮系數近似=原系數/f。再根據同一土層中的壓壓縮系數與壓縮模量的相對關系,近似的推算出擠密后地基土的壓縮模量。樁土復合地基的基礎沉降量近似=擠密后土產生的沉降+樁在設計荷載作用下產生的沉降。通過不斷的調整樁距及樁的承載力,達到樁土復合地基與無樁地基沉降量的基本一致。為保證理論與實際的一致,要求勘察單位在樁施工完后,重新鉆探取樣,測頂樁底以上土的壓縮模量。通過比較,兩者差距完全在允許范圍內。
6實際沉降的分析與研究
稅法基本原則是一國調整稅收關系的法律規范的抽象和概括,是一定社會經濟關系在稅收法制建設中的反映,也是對稅法的立法、執法、司法等全過程具有普遍指導意義的法律準則,其核心是使稅收法律關系適應生產關系的要求。電子商務作為經濟全球化進程中應運而生的網絡經濟的組成部分,具有交易虛擬化、全球化、隱蔽化和成本低廉等特點。雖然電子商務的出現為經濟發展帶來了巨大的變化,使現行稅法的某些規定難以適用,并形成了一些稅收征管中的盲點,但其并未對生產關系和稅收法律關系本身產生根本性的影響。因此,完善電子商務時代的稅收法律制度,仍然不能背離以下幾項稅法的基本原則。
一、稅收法定原則
稅收法定原則是民主和法治原則等現代憲法原則在稅法上的體現,是稅法至為重要的基本原則。它指的是國家征稅應有法律依據,要依法征稅和依法納稅。稅收法定原則要求稅收要素法定而且明確,征稅必須合法。諸如,納稅主體、征稅對象、稅率、納稅環節、減免優惠等稅收要素必須由立法機關在法律中予以規定,其具體內容也必須盡量明確,避免出現漏洞和歧義,為權利的濫用留下空間。而征稅機關也必須嚴格依據法律的規定征收稅款,無權變動法定的稅收要素和法定的征管程序,依法征稅既是其職權,也是其職責。
(一)不宜開征新稅
在電子商務條件下,貫徹稅收法定原則,首先需要解決的問題就是是否開征新稅。實際上對這個問題的爭論由來已久,以美國為代表的免稅派主張對網上形成的有形交易以外的電子商務永久免稅,認為對其征稅將會阻礙這種貿易形式的發展,有悖于世界經濟一體化的大趨勢;與此相對的是加拿大稅收專家阿瑟·科德爾于1994年提出“比特稅”構想,即對網絡信息按其流量征稅。“比特稅”方案一經提出,即遭致美國和歐盟的反對,原因是他們認為“比特稅”不能區分信息流的性質而一律按流量征稅,而且無法劃分稅收管轄權,并將導致價值高而傳輸信息少的交易稅負輕,價值低而傳輸信息多的交易稅負重,從而無法實現稅負公平。筆者認為,經濟發展是稅制變化的決定性因素,開征新稅的前提應是經濟基礎發生實質性的變革,例如,在以農業為最主要的生產部門的奴隸制和封建制國家,農業稅便是主要稅種;進入了以私有制下的商品經濟為特征的資本主義社會后,以商品流轉額和財產收益額為課稅對象的流轉稅和所得稅取代了農業稅成為主要稅種。電子商務也屬于商品經濟范疇,與傳統貿易并沒有實質性的差別。因此,我國在制定電子商務稅收政策時,仍應以現行的稅收制度為基礎,對現行稅制進行必要的修改和完善,使之適應電子商務的特點和發展規律,這樣不僅能夠減少財政稅收的風險,也不會對現行稅制產生太大的影響和沖擊。例如,我國香港特別行政區的做法便值得借鑒,其并未出臺專門的電子商務稅法,只是要求納稅人在年度報稅表內加入電子貿易一欄,申報電子貿易資料。
(二)明確各稅收要素的內容
稅收法定主義原則要求稅收要素必須由法律明確規定,電子商務對稅收要素的影響突出地表現在征稅對象和納稅地點的確定上。以流轉稅為例,網上交易的許多商品或勞務是以數字化的形式來傳遞并實現轉化的,使得現行稅制中作為計稅依據的征稅對象變得模糊不清,對此既可以視為有形商品的銷售征收增值稅,也可以歸屬為應繳營業稅的播映或服務性勞務。這就需要改革增值稅、營業稅等稅收實體法,制定電子商務條件下數字化信息交易的征稅對象類別的判定標準,從而消除對應稅稅種、適用稅率的歧義。就納稅地點而言,現行增值稅法律制度主要實行經營地原則,即以經營地為納稅地點,然而高度的流動性使得電子商務能夠通過設于任何地點的服務器來履行勞務,難以貫徹經營地課稅原則。由于間接稅最終由消費者負擔,以消費地為納稅地不僅符合國際征稅原則的趨勢,而且有利于保護我國的稅收利益,為此,應逐步修改我國現行增值稅的經營地原則并過渡為以消費地為納稅地點的規定,從而有效解決稅收管轄權歸屬上產生的困惑。
二、稅收公平原則
稅收公平原則是稅法理論和實踐中的又一項極其重要的原則,是國際公認的稅法基本原則。根據稅收公平原則,在稅收法律關系中,所有納稅人的地位都是平等的,因此,稅收負擔在國民之間的分配也必須公平合理。稅收公平原則在經歷了亞當·斯密的“自然正義的公平”①和瓦格納的“社會政策公平”②理論之后,近代學者馬斯格雷夫進一步將公平劃分為兩類,即橫向公平和縱向公平。稅收橫向公平要求相同經濟情況和納稅能力的主體應承擔相同的稅負;稅收縱向公平則要求不同經濟情況的單位和個人承擔不相等的稅負。
納稅人地位應當平等、稅收負擔在納稅人之間公平分配是稅收公平原則的內容和要求。電子商務是一種建立在互聯網基礎上的有別于傳統貿易的虛擬的貿易形式,它具有無紙化、無址化以及高流動性的特點。高流動性使得企業的遷移成本不再昂貴,企業由于從事電子商務的企業不必像傳統企業那樣大量重置不動產和轉移勞動力,若想要在低稅或免稅地區建立公司以達到避稅的目的,往往只要在避稅地安裝服務器等必要的設備、建立網站并配備少量設備維護人員即可。其他為數眾多的工作人員可以通過互聯網在世界各地為企業服務,從而可以使納稅人通過避稅地的企業避免或減少納稅義務。而電子商務的無形性和隱蔽性則讓稅務部門難以準確掌握交易信息并實施征管,使得網絡空間成了納稅人輕而易舉地逃避納稅義務的港灣。上述種種都導致了從事電子商務的納稅主體與從事傳統商務的納稅主體間的稅負不公。但是稅收公平原則卻要求電子商務活動不能因此而享受比傳統商務活動更多的優惠,也不能比傳統商務更易避稅或逃稅。因此,為貫徹稅收公平原則應從以下兩方面著手:
第一,改變對電子商務稅收缺位的現狀,避免造成電子商務主體和傳統貿易主體之間的稅負不公平。稅法對任何納稅人都應一視同仁,排除對不同社會組織或個人實行差別待遇,并保證國家稅收管轄權范圍內的一切組織或個人無論其收入取得于本國還是外國,都要盡納稅義務。
第二,貫徹稅收公平原則還要完善稅收征管制度。建立符合電子商務要求的稅收征管制度,首先應制定電子商務稅務登記制度。納稅人在辦理了上網交易手續之后,應該到主管稅務機關辦理電子商務稅務登記。在稅務登記表中填寫網址、服務器所在地、EDI代碼、應用軟件、支付方式等內容,并提供電子商務計算機超級密碼的鑰匙備份。稅務機關應對納稅人的申報事項進行嚴格審核,并為納稅人做好保密工作。其二,應建立電子發票申報制度,即以電子記錄的方式完成紙質發票的功能。啟用電子發票不僅可以推動電子商務的發展,也為稅收征管提供了嶄新的手段。納稅人可以在線領購、開具并傳遞發票,實現網上納稅申報。其三,逐步實現稅收征管的電子化、信息化,充分利用高科技手段拓展稅收征管的領域和觸角,開發電子商務自動征稅軟件和稅控裝置,建立網絡稽查制度,不斷提高稅收征管效率和質量,構建適應電子商務發展的稅收征管體系,實現稅收公平原則。三、稅收中性原則
稅收中性原則是指稅收制度的設計和制定要以不干預市場機制的有效運行為基本出發點,即稅收不應影響投資者在經濟決策上對于市場組織及商業活動的選擇,以確保市場的運作僅依靠市場競爭規則進行。
電子商務與傳統交易在交易的本質上是一致的,二者的稅負也應該是一致的,從而使稅收中性化。稅收制度的實施不應對網絡貿易產生延緩或阻礙作用,我國電子商務的發展還處在初級階段,對相關問題的研究也才剛剛起步,而電子商務代表了未來貿易方式的發展方向,與傳統貿易相比,其優勢是不言而喻的,因此對其稅收政策的制定應避免嚴重阻礙或扭曲市場經濟的發展,而宜采用中性的、非歧視性的稅收政策,通過完善現行稅制來規制并引導電子商務健康、有序、快速地發展。
不開征新稅不僅是稅收法定原則的要求,也是稅收中性原則的體現。許多國家在制定電子商務稅收制度時,也都認為應遵循稅收中性原則。例如,美國于1996年發表的《全球電子商務選擇性的稅收政策》中便指出:“建議在制定相關稅收政策及稅務管理措施時,應遵循稅收中性原則,以免阻礙電子商務的正常發展。為此,對類似的經濟收入在稅收上應平等地對待,而不去考慮這項所得是通過網絡交易還是通過傳統交易取得的。”文件認為,最好的中性是不開征新稅或附加稅,而是通過對一些概念、范疇的重新界定和對現有稅制的修補來處理電子商務引發的稅收問題。而經合發組織1998年通過的關于電子商務稅收問題框架性意見的《渥太華宣言》中也強調,現行的稅收原則將繼續適用于電子商務課稅,對于電子商務課稅而言,不能采取任何新的非中性稅收形式。歐盟對待電子商務稅收問題的觀點是,除致力于推行現行的增值稅外,不再對電子商務開征新稅或附加稅。
根據稅收中性原則,我國對電子商務不應開征新稅,也不宜實行永久免稅,而應該以現行稅制為基礎,隨著電子商務的發展和普及,不斷改革和完善現行稅法,使之適用于電子商務,保證稅收法律制度的相對穩定和發展繼承,并能夠降低改革的財政風險,促進我國網絡經濟的穩步發展。
四、稅收效率原則
稅收效率原則是指稅收要有利于資源的有效配置和經濟機制的有效運行,提高稅收征管的效率。稅收效率原則要求以最小的費用獲取最大的稅收收入,并利用稅收的經濟調控作用最大限度地促進經濟的發展,或者最大限度地減輕稅收對經濟發展的障礙。它包括稅收行政效率和稅收經濟效率兩個方面。稅收的行政效率是通過一定時期直接的征稅成本與入庫的稅金之間的比率來衡量,表現為征稅收益與征稅成本之比。這一比率越大,稅收行政效率越高。稅收的經濟效率是指征稅對納稅人及整個國民經濟的影響程度,征稅必須使社會承受的超額負擔為最小,即以較小的稅收成本換取較大的收益。簡言之,就是稅收的征收和繳納應盡可能確定、便利、簡化和節約,以達到稽征成本最小化的目標。
雖然在電子商務交易中,單位或個人可以直接將產品或服務提供給消費者,免去了批發、零售等中間環節,使得稅收征管相對復雜,但是為了應對這一嶄新的交易形式,越來越多的高科技手段將會運用到稅收工作的實踐中,使稅務部門獲取信息和處理信息的能力都得到提高;憑借電子化、信息化的稅收稽征工具,稅務機關的管理成本也將大大降低,為提高稅收效率帶來了前所未有的機遇。
五、社會政策原則
國家通過稅法來推行各種社會政策,稅收杠桿介入社會經濟生活,稅收不僅是國家籌集財政收入的工具,而且成為國家推行經濟政策和社會政策的手段,于是稅收的經濟職能便體現為稅法的基本原則。
目前,隨著電子商務的發展,稅收的社會政策原則主要表現為以下兩個方面:
(一)財政收入原則
貫徹這一原則需要明確的是,一方面隨著電子商務的迅猛發展,會有越來越多的企業實施網絡貿易,現行稅基日益受到侵蝕,這就需要不斷完善稅收法律制度,保證對應稅交易充分課稅,使得財政收入穩定無虞;另一方面,針對目前我國企業信息化程度普遍較低,電子商務剛剛起步的現狀,為了使我國網絡經濟的發展跟上世界的腳步,應當對積極發展電子商務的企業給予適當的稅收優惠。財政收入原則的確立,不可避免地沖擊和影響了稅收的公平原則,但是為了從全局和整體利益出發,它又是有利于國民經濟發展并且有利于社會總體利益的。正如前任財政部長項懷誠在“世界經濟論壇2000中國企業峰會”上所表示的:“不想放棄征稅權,但又想讓我國的電子商務發展更快點。”
(二)保護國家稅收利益原則
就目前而言,我國還是電子商務的進口國,無法照搬美國等發達國家的經驗制定我國的電子商務稅收法律制度,而是應該在借鑒他國經驗的基礎上,構建有利于維護我國稅收的稅制模式。同時,還應該考慮到對國際稅收利益的合理分配,為國際經濟貿易建立更為公平合理的環境和更加規范的秩序。國際稅收利益的分配格局,將會影響各國家對貨物和勞務進出口貿易、知識產權保護以及跨國投資等問題的基本態度。只有合理分配稅收利益,才能為國際經濟交流與合作提供更好的條件和環境。因此,我們應該在維護國家稅收的前提下,尊重國際稅收慣例,制定互惠互利的稅收政策,從而實現對國際稅收利益的合理分配。
參考文獻:
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