主成分分析论文
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主成分分析论文范文第1篇
湿地水环境系统是一个丰富完整的生态系统，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生态环境之一。因此选择适当的评价方法，对湿地水环境质量进行评价与分析显得尤为重要。湿地的水环境状况受多种因素影响和控制，各参数之间相互影响、相互制约，故有必要对其进行多种参数的综合评价[1]。目前常用的水质评价方法有简单指数法、综合污染指数法、模糊数学法等，但不能有效提取现实污染因子[2]。
主成分分析法（Principal component analysis）是将多个指标标准化为少数几个综合指标，简化了统计分析系统的结构,它是在确保不损失原有信息的前提下，将多种影响水质的指标重新组合成一组新的、相互之间无关的、较少的综合指标，来反映指标的信息环境保护论文环境保护论文，以达到降维、简化数据和提高分析结果的可靠性的目的[3]。Wenning[4],Battegazzore[5],Voutsa[6]等早于1994年和1995年已经将主成分分析方法广泛应用于流域水质分析评价中；刘小楠[7],万金保[8]等人分别利用主成分分析法对河流水质进行评价论文的格式期刊网。然而,在扎龙湿地水质监测评价方面，大多数研究限于湖库富营养化及单一指标的监测和评价，大多采用某一指标超标率进行报道，对扎龙水环境进行综合评价，除周林飞等采用灰色聚类法对其水环境质量综合评价，也未见其他报道。文中采用SPSS软件，参照主成分分析建模的基本原则和步骤，探究扎龙湿地水环境恶化的主要污染成因和主要污染断面，以期为扎龙湿地水环境治理提供有力的理论支持。
1 水质评价中的主成分分析
主成分分析法是一种数学变换方法，它把给定的一组相关变量通过线性变换，转化为一组不相关的变量（两两相关系数为0的随机变量），在这种变换中通过保持变量的总方差不变，同时使新变量具有最大方差，称为第一主成分；具有次大方差，称为第二主成分。依次进行，原来有M个变量就可以转换出M个主成分，方差逐渐减小且与此前的主成分都不相关[9-10]。原始变量：X1， X2 ， X3 环境保护论文环境保护论文，X4，…，Xm； 主成份：Z1， Z2 ， Z3 ，Z4，…，Zn，则各因子与原始向量的关系可表达成[11]：
X1=B11Z1+B12Z2+B13Z3…B1nZn+e1
X2 =B21Z1+B22Z2+B23Z3…B2nZn+e2
X3 =B31Z1+B32Z2+B33Z3…B3nZn+e3
…
Xm=Bm1Z1+Bm2Z2+Bm3Z3…BmnZn +en
写成矩阵形式：X=BZ+E
主成分分析法在水质评价中主要体现在以下两个方面：一是建立综合评价指标，评价各采样点间的相对污染程度，并对各采样点的污染程度进行分级；二是评价各单项指标在综合指标中所起的作用，指导删除那些次要的指标，确定造成污染的主要成分[7]。
假设有n个水体样本，每个样本共有m个监测指标，则可构成n×m的数据矩阵（n＜m）：
具体分析步骤如下：
a)将各变量χnm标准化以消除量纲影响。
b)在标准化数据矩阵的基础上计算原始指标相关系数矩阵R。
c)求相关系数矩阵R的特征根和特征向量,确定主成分。
d)确定主成分的个数。
e)确定综合评价函数。
2 扎龙湿地水质评价
2.1 样本点及监测指标的确定
扎龙湿地位于松嫩平原乌裕尔河和双阳河下游，黑龙江西部，地跨齐齐哈尔市、大庆市、富裕县、林甸县、泰来县，地标为 E:123°51′-124°37′，N:46°48′-47°31′。该湿地面积2,100 km2环境保护论文环境保护论文，属于中温带大陆性季风性气候，年均气温2℃-4.2℃,1月极端最低气温-43.3℃, 7月极端最高气温39.0℃,年均降水量402.7 mm。典型沼泽植被为芦苇、苔草，其中芦苇湿地面积占80-90%[12]论文的格式期刊网。扎龙湿地是我国最大的以鹤类等大型水禽为主体的珍稀鸟类国家级自然保护区，丹顶鹤最重要的集中繁殖栖息地。近年来，旅游开发及湿地周边工业废水和生活废水的排放，天然降雨量与上游来水量减少等诸多原因导致扎龙生态系统遭到破坏，因此综合系统评价扎龙湿地的水质对丹顶鹤的繁衍保护，及创造人类良好的生活环境尤为重要。
依据地表水监测采样断面布设原则，于扎龙湿地流域布设代表性水质监测8个断面，选取Mn、Pb、Zn、Cu、SS、硫酸根、总磷、磷酸根、酚、TOC、总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮共14项监测指标进行监测评价。监测断面信息如表1所示：
表1 监测断面信息
Tab.1 sampling information
序号
名称
地标
季节
Temp/(℃)
DO/(mg/l)
Ph
A
龙安桥
E:124°22.791′, N:47°21.752′
夏
20.2
12.39
7.63
B
东升水库
E:124°29.826′, N:47°18.025′
夏
19.02
11.5
8.5
C
龙湖
E:124°12.750′, N:47°10.796′
夏
17.39
12.52
8.96
D
仙鹤湖
E:124°13.950′, N:47°11.727′
夏
19.05
7.88
8.36
E
克钦湖
E:124°18.793′, N:47°20.187′
夏
17.94
13.08
8.44
F
特勒桥
E:124°00.790′, N:47°00.202′
夏
20.06
13.21
8.54
G
林甸排污口
E:124°50.214′, N:47°10.487′
夏
20.69
6.96
8
H
翁海排干
E :124°13.813′, N:47°15.281′
夏
20.04
主成分分析论文范文第2篇
某水利工程地质情况较复杂，场地地下水位较高。地层自上而下为杂填土、第四系冲积层，具体场地地质情况如下：人工杂填土呈灰黄、灰黑色，由砂土、碎石、粉质黏土堆积而成，稍湿，呈松散状，厚1.1m~4.0m，平均2.3m，标贯击数为5.6击至17.8击，平均10.8击。第四系冲积层根据土性组合可划分为黏土(粉质黏土)和砾砂两层：黏土层以黏土为主，偶夹粉质黏土、淤泥质土，黏土、粉质黏土呈可塑状，局部硬塑，粉土呈稍密状，淤泥质土。砾砂层呈灰白、灰黄色，局部为粉细砂、中粗砂，偶含黏土，局部地段夹薄层黏土、粉土，厚度0.6m~7.8m，平均5.4m，标贯击数为2.3击~22.9击，平均11.8击。经分析研究决定，采用冲击成孔灌注桩方法进行施工。
2水下混凝土施工工艺
2.1成孔该工程中采用冲击钻成孔，水下混凝土拌制采用先进的净浆裹石工艺，拌合站集中搅拌，水下混凝土直接倒进导管漏斗，不用设置储料斗，施工操作简单方便。钻孔灌注桩采用冲击钻成孔，自然造浆护壁，导管法灌注水下混凝土成桩。冲击成孔过程中，采用掏渣筒及时清除破碎的碎块。冲击成孔完后，泵吸反循环清孔，当泥浆比重降至1.1g/cm3以下，粘度保持为16～17s，含砂率介于1.5～2%之间，最后再采用压风机清孔，利用高压气体把沉渣吹出孔外，由于孔壁比较稳定，清孔比较彻底，清孔效果比较好，一般都能清成清水孔。
2.2清孔当钢筋笼吊放到位和导管入位后，需重新测量孔底沉渣。清孔完毕后，采用测深锤检查清孔效果，当清孔比较彻底时，需要有经验的施工人员进行检验，感觉到测深锤下落后弹性反弹时，表明清孔效果比较好。
2.3浇注混凝土导管采用5mm厚钢板卷制焊成，直径250mm，中间每节长2.5m，最下面一节长3.76m，最上面一节1m，连接方式为丝扣连接。导管底端距桩底控制在35～40cm。导管在使用前应做水密、承压等试验。灌注水下混凝土前应检查运输到现场的水下混凝土性能，不符合要求的水下混凝土不能使用。工程中采用容量为8立方米的搅拌车进行初灌，首次灌注水下混凝土足够将导管埋深1m以上。
导管及漏斗连接好后，将钢板垫放置漏斗底部将底口封住，钢板垫用钢索系住，一切准备就绪后即可灌注水下混凝土。当漏斗装满水下混凝土后，冲击钻机提升钢索，将钢板垫拔出的同时，搅拌车加速水下混凝土注入漏斗，使首批混凝土能够连续灌注。孔口自然返水，导管内与外部水隔绝合要求后，就可连续不断地进行混凝土灌注。灌注过程中在每次提升导管前应不断计算和测量混凝土灌注高度，测量孔内混凝土面高度的次数一般不宜少于所使用的导管节数，测量的混凝土面高度要与灌入的混凝土量的折算值相比较，以确定是否有坍孔等情况发生。导管保持2～6m的埋深，一次提管拆管≤6m，提升拆卸时间＜18分钟。在导管外壁设置羽翼防止挂钢筋笼。
为了确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，一般为0.5～1.0m左右，以便灌注结束后清除桩顶部的浮浆沉渣。在灌注结束后，对于岸上的钻孔桩，混凝土初凝前拔出钢护筒，桩机移位重新开孔施工。该工程大部分桩位于水中，应待混凝土有一定强度后，可以用切割机切除水上部分钢护筒。工程中凿桩长度为0.8m，采用空压机配风镐凿桩，桩头混凝土密实，级配均匀，钢筋外混凝土厚度均在10cm以上，满足保护层厚度6cm的要求，桩径圆顺，尺寸满足设计要求，预留搭接钢筋长度140cm。
3施工情况及质量控制
3.1灌注水下混凝土时，应探测水面或泥浆面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀层厚度、埋管深度和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀过厚、导管提漏、埋管过深，因而发生夹层断桩、短桩或导管拔不出事故。
3.2水下混凝土灌注过程中，必须检测混凝土面的高度，根据探测的混凝土面高度和灌入的混凝土数量做相应的计算，检验钻孔桩是否存在局部严重超径、缩径、漏失层位等，同时观察返水情况，以正确分析和判定孔内的情况，避免发生施工事故。
3.3严格控制导管埋深2～6m，严禁施工人员为图便利而超量灌注、一次拆管数节，要勤探测，及时调整导管埋深，防止埋管过深发生堵管、埋管。
3.4施工完后，应核算水下混凝土灌注的各项参数，以便对后续的桩基提供参考和改进。表1列出了部分桩基灌注完毕后的水下混凝土数量。混凝土的超灌量较大，一般混凝土超灌量为10～20%，实际工程中，最高超灌量达27.1%。分析其原因主要有，一是冲孔时间长，孔壁部分发生坍落；二是冲击钻机在便桥上作业，在冲击钻的冲击作用下，便桥有颤动，从而扩大了冲击钻头的摆动范围，造成钻孔孔径扩大或不规则。
在正常情况下，水下混凝土在自重作用下顺畅向下流动，压强迅速达到平衡。静止流体中各点上的压强都发生了ΔP的变化，则ΔP的压强变化瞬时传至静止流体内各点，即所谓的巴斯噶原理。但是灌注是按搅拌车间断性灌注，当下一车混凝土向下灌注时，已灌注的混凝土可能发生初凝或堵管。一旦发生初凝或发生堵管，混凝土不能向下流动，导管的受力状况发生明显的改变，压力在底部明显增大。当发生混凝土流通不畅时，施工人员会提升导管，提升一段距离（大约0.5m）后，让导管做自由落体运动，混凝土跟随导管一起向下运动，当导管停止运动时，管内的混凝土已具有一定的运动速度，在惯性作用下，继续向下运动，当导管承受能力足够时，混凝土就可以冲出导管，可以继续灌注下一盘混凝土。然而当导管承受能力不足以抵挡水下混凝土冲击力
时，就会发生导管爆破现象。导管发生爆破的主要原因有：导管使用时间长，磨损锈蚀，使导管壁厚减小，承压能力减弱；导管焊缝不实，局部有砂眼，发生应力集中，从而劈裂导管；导管加工不规则，焊缝处有噘嘴。
4工程检测及效果
在该工程中，钻孔桩施工129根，其中Φ150cm桩120根，Φ180cm桩9根，各项检测结果显示：
4.1钻孔取芯：沉渣、混凝土强度等级符合规范要求。
4.2混凝土灌注桩超声波检测：检测设备采用武汉岩海工程技术开发公司生产的RS－ST01C一体化数字仪，包括φ35双孔径向换能器等。根据桩身混凝土的均匀性，是否存在缺陷及缺陷的严重程度，将桩身的完整性分为四类：
Ⅰ类桩：无缺陷，完整性评定为完整，合格。
Ⅱ类桩：局部小缺陷，完整性评定为基本完整，合格。
Ⅲ类桩：局部严重缺陷，完整性评定为局部不完整，不合格，经工程处理后可使用。
Ⅳ类桩：断桩等严重缺陷，完整性评定为严重不完整，不合格，报废或通过验证确定是否加固使用。
检测结果显示，Ⅰ类桩占90%以上，无三四类桩。
5结语
总之，必须坚持“严细、快速”的原则，施工的各道工序要严格要求，严格把关，否则将影响成孔及成桩质量。由于桩的各个阶段施工时间较长，会产生很多不利因素。特别是桩孔孔壁长时间晾孔，对孔壁稳定不利，易产生缩颈、坍塌。成孔、成桩过程中必须加强机械和人力配备，确保钻孔灌注桩的施工质量。
参考文献：
主成分分析论文范文第3篇
1.1背景随着建筑业的发展，建筑业己经成为我国经济重要的支柱产业之一。建筑行业的良性发展对我国社会主义市场经济建设、国民经济的发展具有至关重要的作用。但长期以来建筑业的安全生产问题一直存在。近几年来，建筑安全事故屡有发生，每年的建筑安全事故发生数和建筑安全事故死亡人数有不断上升的趋势。我国政府有关部门也采取了不少的对策和措施。
1.2国内建筑安全的状况我国建筑工程的安全状况：目前，我国建筑业施工技术水平、建设管理水平层次不齐，安全教育和安全生产的滞后，因而目前建筑业的安全形势很严峻。
1.3国内关于安全评价理论的研究国内的安全评价研究：20世纪80年代，安全系统工程引入我国，受到许多大中型企业的重视。在很多企业，事故树分析和安全检查表方法己应用于生产班组和操作岗位。许多政府有关部门和行业制定了安全评价标准和安全检查表。程杰提出了在建筑安全管理中引入安全评价的理念；丁传波等人运用模糊综合层次分析法对施工过程进行安全评价，并根据评价结果对其分级；雷中英等通过建立物元模型及关联函数，结合与建设工程安全评估有关的因素，基于物元分析方法对建设工程安全分级评价做了研究。
2建筑施工“六大伤害”事故类型分析
2.1事故的定义事故是指可能造成经济损失和人员伤害的，非预谋性的意外事件，使其有目的的行动暂时或永久停止。
2.2建筑工程事故诱因事故诱因可以分为工作环境的不安全状态，物的不安全状态，人的不安全行为，管理因素等。前三种为直接原因，第四种为间接原因。
2.3建筑施工事故致因分析
2.3.1高空坠落分析①高空坠落事故分为9种坠落事故，其中包括：登高过程中的坠落、临边洞口坠落、脚手架上坠落、悬空高处坠落、梯子作业坠落等。②高处坠落事故的原因包括：扣件不符合规定要求；在脚手架上打闹、休息；安全规章制度不完善等。应当说明的是，每种原因都是彼此制约的。
2.3.2坍塌事故原因分析①坍塌事故的分类坍塌事故分为以下几类：模板坍塌；土方坍塌；拆除旧房等。②坍塌事故的原因，模板坍塌是由于模板没有足够的强度、刚度和稳定性；土方坍塌的原因，就是在挖土中该放坡的没有放坡，没有设置临时支撑等。
2.3.3物体打击分析①物体打击事故分反弹物、空中落物。②物体打击事故的原因分析物体打击事故可能是操作过程中错误操作；作业人员；相关操作缺乏标准的规程等。
2.3.4机械伤害原因分析①机械伤害事故是指机械设备与工具引起的辗、切、绞、割等伤害；②机械伤害的主要原因有：操作人员的注意力不集中，导致误操作；业务技术素质低，操作不熟练等。
2.3.5起重事故分析①造成伤害事故的起重机械主要集中在流动式起重机、桥（门）式起重机、升降机和塔式起重机4类。②起重事故分析。造成起重机械事故原因有挤压碰撞、吊物坠落等。挤压碰撞造成挤伤的主要是人为因素造成的。常见吊物事故有以下几种类型和原因：重物、吊装绳或专用吊具从吊钩钩口脱出；超载起吊拉断钢丝绳等。
2.3.6触电事故原因分析①触电事故分为电伤和电击。电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。电击是指电流通过人体时所造成的内部伤害。②触电事故的原因主要有：破损设备线路未及时更换；防护措施不到位；电气设备不合格等。
3基于层次分析的建筑施工安全综合评价
3.1建立施工安全评价指标体系建立原则①目标性原则；②系统性原则；③动态性原则。
3.2建筑施工安全综合评价指标权重的确立层次分析法简称AHP，它是一种定量和定性结合的方法，AHP把复杂的问题分解为各个组成因素，通过两两比较方式确定层次中各因素的相对重要性，然后通过判断以决定诸因素相对重要性的顺序。在目标（因素）结构复杂、缺乏必要的数据情况下更为实用。层次分析法基本思路为：①建立递阶层次结构。②两两比较，构造判断矩阵B。③计算各层元素对目标层的合成权重。层次分析法需要一致性检验，计算过程复杂，并且当无法满足一致性要求时，该方法就无法使用，且心理学实验表明，当被比较的元素个数超过9时，判断就不准确了，也就不能直接应用层次分析法。针对AHP方法这一不足引入了G1法，它通过对AHP进行改进，在确定各指标权重过程中不需要构造矩阵，无需一致性检验，计算量比AHP法明显减少，方法可操作性强，便于应用。
3.3建立递阶层次模型在深入分析目标问题之后，将目标中包含的因素划分为不同层次，如目标层、准则层、指标层等。
3.4层次分析法
3.4.1评价集的确定评价集是对各层次评价指标的一种描述，它是评审人对各评价指标所给出的评语的集合。本文中确定的安全的评价集分为4级，具体为：V={v1，v2，v3，v4}={优，良，合格，不合格}。
3.4.2模糊判断矩阵确立组织评审团对评价指标体系中第二层各个元素进行单因素评价。
3.4.3综合评价对各个因素做出评价以后，按隶属关系和层次由下往上逐级进行评判，低层次的多因素评价综合形成上一级对应的单因素评价，这样便构成了多级综合评判体系。运用模糊矩阵进行综合测评，利用式计算评分值：B=A•R。对评价因素的权重向量与模糊评价矩阵进行模糊运算，求出模糊评价结果：W=B•DT。
3.5本章小结本章介绍了建筑施工安全评价指标体系的建立原则，层次分析法的结构模型，层次分析法的评价集以及模糊判断矩阵的确立，以此为理论基础对建筑施工安全进行评价。权重的确定过程中引入了G1法及其算法步骤，从而对计算过程进行简化。
4结论与展望
4.1结论在施工中主要的伤害类型属“六大伤害”，即：高处坠落、坍塌事故、物体打击、机械伤害、起重事故、触电事故。本文依据建筑施工安全评价的实践经验，确定了建筑施工安全评价指标体系。其次，在模糊综合评价中，指标的权重不是在评价过程中伴随产生的，这样人为定权重有较大的灵活性，一定程度上反映了指标本身对被评价对象的重要程度，但与客观实际可能会有偏差。
主成分分析论文范文第4篇
0前言
建筑工程项目施工工程技术管理是建筑行业经常遇到的一个不易解决好的问题。加强工程技术管理,是现阶段提高工程质量管理水平的必然要求,是创新管理模式。提高管理效率的重要措施,是坚持以人为本、全面协调发展的具体体现。这对于提高企业的市场竞争能力,是具有十分重要的现实意义。
1施工技术管理的意义
技术管理工作的主要任务,是运用管理的职能与科学的方法,去促进技术工作的开展,在施工中严格按照国家的技术政策、法规和上级主管部门有关技术工作的指标与决定。科学地组织各项技术工作,建立良好的技术秩序保证整个生产过程符合技术规范、规程,符合技术规律的要求,以达到高质量地全面完成施工任务的目的,从而使技术与经济、质量与进度、生产与技术达到辨证的统一。它有利于结合工程特点和实际施工条件。选用先进合理适用的技术工种和施工方法,将科学技术转化为生产力,从根本上保证工程施工质量;有利于用新技术,新工艺方法对技术管理和作业人员的教育培养,不断提高技术管理素质和技术能力,有利于施工方案的优化和施工资源的合理配置,提高施工效率,加快速度,缩短工期。降低成本,提高经济效益,有利于结合工程实际开展技术改革和技术研究,不断总结经验,创造新的施工方法。
2加强建筑工程项目施工技术管理的策略
211施工准备阶段的施工技术管理
21111完善贯彻技术管理工作标准制度工程技术标准是建筑工程质量和安全的最基本保障,是工程建设领域的技术法规,必须认真执行。要加强对强制性标准的培训,增强掌握标准、执行标准的能力。对违反强制性标准的行为。发现一起,纠正一起,处理一起。对相关的责任单位和责任人,必须按规定严厉查处。技术管理制度的主要内容有:①施工图的熟悉、阅读和会审制度;②编制施工组织设计与施工场地总平面图;③施工图技术交底制度;④施工质量管理制度;⑤隐蔽工程的检查和验收制度;⑥工程质量检验与评定制度;⑦工程结构检查、验收与竣工验收制度。
21112做好施工图纸会审理解设计意图和施工项目关键部位的质量是技术管理的关键。在工程项目中标后,我们要认真做好施工准备,特别是与建设单位委托的监理单位、设计单位,三方组成的施工图纸会审。了解设计单位对施工项目的设计意图,对施工的要求。施工单位提出图纸设计中存在的问题及改变的要求,通过协商,在满足建筑产品使用功能和保证工程实体质量的前提条件下,解决存在的问题。一定要通过熟悉施工图纸,了解施工项目地质勘查资料、设计图纸说明是否齐全;总平面与施工图几何尺寸、平面位置、标高是否一致;建筑结构与各专业图纸本身是否有差错及矛盾;结构图与建筑图的平面尺寸及标高是否相一致、是否表示清楚、预埋件是否表示清楚;工艺管道、电气管道线是否合理。
21113明确责任作为建筑工程项目的施工技术负责人。应该对整个项目的施工质量负有全面的责任。自身的职责是能够对现场出现的各种技术问题进行及时、准确的解决,是在充分理解业主及设计意图的基础上,把设计图纸准确地实施于现场。同时进行测量计算数据的复核、参与各工序施工质量的控制,参与进场材料、半成品的质量控制等等。也就是说,凡是可能影响工程施工进展的技术问题和工程成品质量的各个施工环节都属于技术负责人应解决和参与控制、管理的范围。
212施工阶段的施工技术管理
21211及时进行技术交底技术交底是一项不容忽视的重要工作。对保证工程施工进度和工程质量至关重要。整个工程施工,各分部分项工程,均需进行及时准确的技术交底。特殊和隐蔽工程,更应加强技术交底工作,应强调易发生质量事故的部位和成品保护以及建筑材料方面的要求、基础施工技术要求;采用的新结构,新工艺提出的技术要求等。施工单位技术负责人向下级技术负责人技术交底,施工项目技术负责人对工长、班组长技术交底,工长、班组长向工段、班组进行技术交底。通过层层技术交底,使技术人员、施工人员对工程的设计意图和要求,质量控制点,施工过程做到心中有数。只有这样才能使工程项目按合同质量要求、工期要求交竣工,为用户提供满意的建筑产品。21212关于工程质量的管理工程质量目标的控制管理是以工程合同文件的质量条款为准则的。工程质量主要表现在材质、施工工艺及维护保养等多方面。在对重要单元工程或采用新工艺、新技术设计的单元工程施工时,应成立攻关小组,及时解决施工中的技术难题,保证工程质量。原材料、成品材料及半成品材料进场应严格实行质量控制。施工中因管理失误造成的工程质量问题,不论其问题严重与否,都应认真对待,制定好处理方案。超级秘书网
21213关于工程进度与成本的管理技术管理必须按照规定的进度目标,全面执行施工进度计划。针对某些工作的实际进度,及时调整好后续工作的进度计划安排;随时注意单元工程形象进度以及施工能力、设备、材料供应情况。对有分包的工程项目,应注意协调双方有工序衔接关系的工作面的施工,不能影响整体工期目标。同时工程项目要在质量上符合规范要求、工期上达到合同文件要求的前提下,采取有效措施,降低工程成本。
213竣工阶段的施工技术管理
21311合理检验与评定就是指借助于某种手段和方法,测定施工完成的分项工程、分部工程和单位工程的质量特征和特性。然后把测得的结果及规定的质量标准进行比较,对产品做出合格、不合格的判断。凡是合乎标准规定条件的称为建筑,检查以后予以通过;凡是不合乎标准规定的,检查后予以加固或补强;合乎优良标准的,评为优良品。因此质量检查包括四项具体工作。第一度量,即借助于计算手段进行测量与测试;第二比较,即把度量结构与质量标准进行比较;第三判断,即根据对比的结果,判断产品是否符合规定的质量标准;第四处理,即决定被检查的工程是否可以验收,下一步工作是否可以进行,是否要采取补救措施。21312健全评比制度评比制度要做到持之以恒,不流于形式,要坚持扬优抑劣。赏罚分明,以达到鼓励先进的效果。对于复杂的分项工程,施工完成后,组织人员进行总结、分析,讨论施工时遇到的问题、解决措施和取得的效果,并做出评价,寻找出其规律,做到举一反三,为日后的工作积累经验,提供信息、数据和资料。
主成分分析论文范文第5篇
本文分析了建筑热过程的随机特性的背景，提出一种研究室外随机气象条件和室内随机自由得热共同作用下的建筑热过程的随机分析的方法，并给出该方法在暖通空调中的几个应用领域，以及对该方法的理论和实测的验证过程。
关键词：建筑热过程随机分析供暖空调
1.背景
建筑热过程是研究建筑环境特性、分析评价节能建筑、设计建筑环境的控制系统（供热、通风、空调）的基础。建筑热过程是由于室外气象条件和室内各种热源（人、照明及设备）作用在建筑物上而造成的建筑室内环境的温湿度变化。因此它取决于室外气象状况、室内热源状况及建筑物结构的热性能参数。然而，由于室外气象参数与室内的各种热源均不是确定的过程，而是具有很大的不确定成分的随机过程，因此，这些随机因素作用于建筑物，使建筑内的热环境变化过程（理论变化过程）亦成为一随机过程。
长期以来，建筑热过程基本上都是按照确定性过程来研究，即在确定的气象参数和室内热源发热量的条件下，做建筑热过程的计算，设计热环境控制系统，分析建筑物能耗情况。这样，如何选取计算用气象参数和室内热源发热量，便出现很多问题。
在供热系统设计计算中，根据室外气象参数的概率分布，统计出在一定的不保证率下的室外最不利条件作为计算依据，来进行供暖负荷计算。但不同的建筑物结构对室外气象条件的变化具有不同响应（不同窗墙比，不同内外墙面积，轻、中、重结构等），再者外温的不保证率并非室内温度的不保证率，于是导致一些建筑计算负荷偏大，设备选择过多，造成系统初投资和运行费的浪费。因此，应该追求的是要使室内温度在一定水平的不保证率下，供暖负荷应为多少？
在建筑物热性能评价中，按照当地的某一套标准气象数据（参考年TRY、典型年TMY、标准年SY等）进行分析。但实际上每一年的气象过程均会与此标准过程不同，而不同的气象过程将会使不同的建筑出现不同的热响应。例如：冬季日照时数多时窗墙比大可以减少供热负荷，而日照时数少时窗墙比大又会增加供热负荷。一个地区的日照时数每年不同，根据一组确定的数据得到的该地区最佳的窗墙比如何能适合于该地区实际上变化多端的气象环境呢？由于在随机的外界气象条件下，室内温度或供暖负荷亦为随机过程，因此，评价建筑物是否节能的标准应为室内温度低于某一给定值的时间的概率最小（不供暖时）或冬季累计供热量高于某一给定值的概率最小（供暖时）。
在空调系统设备选择、空调系统模拟分析等设计和研究工作中，亦存在这些问题。目前国内外空调设计都广泛存在比较大的设备富裕量。有关调查数据表明，国内或国外设计的北京、广州等地的一些饭店和宾馆的空调系统选用的制冷机，在一般季节只运行不到装机容量的一半，最热季节也不到三分之二，有三分之一的制冷机几乎不需要用到[1]。空调设计过程中往往对每个不确定环节乘以一个大于1的安全系数，如此层层加码设计出的系统不可避免会造成设备容量选择偏大。由于各种不确定因素的作用，实际空调系统的运行状态是随机变化的，因此应根据空调负荷这一随机变量的概率分布来选择空调设备，也就是在不同概率信度下确定不同的设备容量，而概率信度的确定则与建筑物的使用功能和业主的经济观念密切相关，体现了空调系统设计中功能与投资的辩证关系。尽管目前国内外在建筑能耗分析领域不断开发和研究出细致、准确和更完善的新方法，然而不解决这个随机性的问题，使用再准确的方法也不能全面地反映出室外气象条件和室内热源的随机性，也无法得出真正反映实际建筑物热过程状况的结果。
由以上分析可见，在建筑热过程的分析与研究中，真正追求的不应该是在一定条件下的建筑物室内温度变化或需要的冷、热量，而是在一定条件下建筑物室内温度变化的概率分布及所需冷热量的概率分布（由于建筑物的热惯性，此概率分布往往不同于室外气象参数的概率分布），将能比较完善地解决上述一些问题，得出符合实际的结论。
2.研究的基本问题和方法
计算上述概率分布的方法之一就是直接用当地实测的50年或100年的气象数据，再通过现行的各种建筑物能耗分析程序进行模拟计算，得到这个建筑物50年或100年内的室内温度或所需冷热量的变化情况，然后再通过统计得到其概率分布。这种方法从理论上讲可以妥善解决上述问题，但计算量非常大，同时也很难使每个实际工作者都掌握50年或100年的气象数据，这就使它很难被真正用来解决任何实际问题。
再一条途径就是直接的随机的分析方法。建筑热过程的求解实际是求解一组微分方程组，而外界气象条件及室内热扰动就是此微分方程组的边界输入参数。如果这些边界输入参数均为随机过程，则此方程组成为随机微分方程组。直接求解这组微分方程组，找出作为解的随机过程的各种统计参数，即可以得到上述这种概率分布，从而有可能发展成一种较为简单的方法，直接用来解决上述这些实际问题。
国内外学者从80年代初就开始探讨随机分析的方法。1981年泰国学者Tanthapanichakoon等人采用MonteCarlo法研究太阳房的随机特性[8]，他们考虑到热平衡方程方程组边界条件和方程系数的随机性共，引进32个正态分布的随机变量，规定它们的期望值、标准偏差和最大最小允许值，再用随机数发生器产生这32个随机变量的样本，然后求解太阳房的热平衡方程组，得到逐时室温和辅助热源功率。如此进行多次随机模拟，最后统计出室温和辅助热源功率的期望值和方差。这种方法效率极低，而且无法考虑随机因素在时间上的自相关和互相关关系。1985年加拿大学者Haghighat等人研究房间在室外气象等随机因素作用下的室温随机过程[9]，他们同样把随机因素当成相互独立的变量，然后用It?随机积分方法求解房间的热平衡方程组，得到室温的期望值和二、三个阶矩。这种方法虽然提高了效率，但也无法考虑各种随机因素之间的相关性。1987年瑞士学者Sxartezzni等人采用有限MarkovChain方法研究被动式太阳房的能耗和热舒适性[10]，他们把外温和太阳辐射离散成Markov状态转移矩阵，然后用显式差分求解状态空间法描述的房间的热平衡方程组，得到由各状态点温度的状态组成的转移矩阵，进一步求得室温或热舒适指标PMV处于某个状态的概率。这种方法也存在同样的不足。1990年日本学者Hokoi等人采用优化控制理论研究间歇空调热负荷的随机特性[11]，他们建立了室外气象参数的ARMA模型，然后把气象模型代入状态空间描述的房间的热平衡方程组，再采用龙格库塔法（积分时间步长为0.01小时）求解得到的状态点温度的一、二阶矩方程组。这种方法的优点是考虑到室外气象参数在时间上的自相关和互相关关系。但是由于要直接求解矩方程组，因此只能用少数的几个节点的温度来表达房间的热状态，否则计算量相当之大。所以这种方法求解的结果不适合于实际结构复杂的建筑物。
笔者在十几年的研究过程中，逐步提出一种新的随机分析方法--STOAN（Sto-chasticAnalysis）方法，这主要解决以下四个基本问题。
2.1建立随机气象模型和室内热扰动模型
其目的是找到一种描述这两个随机过程的方法，从而做到进一步的分析。对于气象条件本研究建立了外温、绝对湿度、太阳直射和散射这四个参数的随机模型[2]。这个模型由逐日和逐时两个子模型构成。取日均外温、外温波幅、日均湿度、湿度波幅和水平日总辐射系数KT这五个参数作为逐日模型的基本量，通过平稳性变换将其变换为一个确定的时变过程和一个平稳的随机过程，利用多维时间序列方法建立ARMA模型来描述此平稳过程。在逐日参数的基础上，逐时模型则是用"型函数"的方法，直接由逐日参数表出：
（1）
其中φt，φw，φQd和φQf为根据大量实际气象数据统计出的型函数，tm,tp,Wm,Wp,KT则为上述五个逐日参数。这个模型通过大量统计方法检验，证明比较好地反映了实际的气象变化过程。对于室内热源热扰动，可以看作一个正态分布的随机变量，但不同场合下其均值与方差的随机变量，但不同场合下其均值和方差的变化范围还有待于大量的统计工作来确定。
2.2建筑热过程模型的建立
现行的一些方法不适合于这种随机分析，为此采用现代控制论中"状态空间"的概念，提出"状态空间法"[3]。此方法可以对具有多个区域（ZONE）的建筑物的热过程给出用热平衡法描述的细致过程。对域内各表面间的长波辐射、各域间的空气流动、内外遮阳等过程，均能细致描述。对于一个建筑物的动态热过程，此模型可以表述为
C·t=A·t+B·u(2)
t为包括建筑物各围护体表面及其内部节点和室内空气节点的温度构成的向量；u为外扰向量，由室外气象环境及室内热源发热量构成；A、B、C则为由建筑结构热特性构成的矩阵，上式的解可以写作
（3）
y(τ)为我们所关心的输出参数，如室温、围护体表面温度等。φi,λi则为由A、B和C导出的系数向量序列和系数序列。式（2）、式（3）的形式使我们能比较方便地进行下一步的随机分析。
2.3随机微分方程的求解
将随机气象模型作为u代入式（2）即得到反映建筑物随机热过程的随机微分方程。它的解可由一个确定部分与一个随机部分之和表出。这样，确定部分即是随机过程的期望过程，而通过计算随机部分的各阶矩即可得到解的各种统计特性，这一部分的详细内容见[4]。
2.4过门槛问题的求解
仅得到室温这一随机过程的概率分布，还不能直接分析和解决实际问题。实际工程的设计与分析问题是；对于一个随机过程，求此过程通过一给定上限或下限值的时间与总时间之比的概率。例如冬季供暖负荷计算，我们要求的是在已知设备容量下，在供暖期内室温低于一指定值（例如18℃）的时间占整个供暖期时间的百分比这一随机变量的概率分布，由此才能真正得到在某一不保证率下所要求的供暖负荷。同样对于被动式太阳房的评价则是看此太阳房室温低于一指定值的时间占整个冬季时间之比的概率分布；对于评价建筑物夏季过热问题则是看此建筑夏季室温超过一指定值的时间占整个夏季时间的百分比这一随机变量的概率分布。这一类问题都是典型的过门槛问题，当室温t是一随机过程时，对于给定温度t0，求概率
（4）
式中g(x)为单位阶跃函数，C0为过热比，（τ1,τ2）为夏季时间。
STOAN给出一种积分方法可直接求取此随机变量的期望值和二阶矩，基本上得到它的统计规律，并用来解决一些工程实际问题[6][7]。已开发出的STOAN软件可以在PC机上运行，在PC386/33上使用，对于一个2～3个域的建筑，可以用2～3分钟得到全部随机解。
3方法的检验
STOAN方法在真正用于解决实际问题之前，还需要对其进行深入的验证，证实其正确性。检验和验证按如下方法进行：
3.1随机气象模型的检验
检验包括对建模过程的检验和对比模型模拟产生的随机气象参数的检验，详细内容见[2]。建模过程的检验包括：
用已知的10年的实测气象数据，经过平衡性变换，检验其变换后的过程是否为平衡过程；
检验平稳性变换后的过程是否为正态过程；
用此平稳过程拟合成时间序列模型，再将原平稳过程代入，检查其残差过程是否为白噪声。上述三个检验均在95%的置信度上通过，因此模型的建立过程是正确的。
用此随机气象模型模拟出10年的气象参数，再将各月的温度、湿度和太阳辐射的概率分布与由10年的实测数据得到的结果相比较，亦表明模型的可靠性。
3.2状态空间法的建筑热过程模型的检验
通过IEA（InternationalEnergyAgency）组织的annex21国际合作，对目前世界上流行的十几个建筑模拟程序进行比较，BTP程序也被列为比较和检验的程序之一。检验的方法是对两个轻、重型标准建筑，使用丹麦哥本哈根的典型年气象数据进行模拟计算。计算无供热和空调时自然室温的全年变化情况和给定室内温度上下限，通过理想的加热器和冷却器，使房间温度处于此上下限之间，计算其加热器热量和冷却器冷量。各种程序的上述模拟计算结果被送到英国建筑研究中心（BRE）去进行统一的分析比较。从自然室温的变化、最大加热和冷却量、全年累计加热和冷却量等一系列指标上看，BTP软件均处于十几个被检验软件的模拟结果的平均值附近，从几个参数看均优于目前在欧洲浒的模拟软件ESP。由此证明了BTP亦即状态空间法的正确性，详细的比较验证文件见[5]。
3.3随机微分方程的求解与过槛问题的解的检验
这里检验的问题是，采用此种直接求解的方法所得到的各种统计参数是否就是实际随机过程的统计参数。也就是说，采用这种直接求解的方法所得到的结果与直接利用50年或100年的气象数据进行模拟计算再通过统计所得到的结果是否一致。由于气象模型与建筑热过程模型均已通过检验，因此可以直接利用随机气象模型产生50年的气象数据，再用这50年的气象数据通过BTP程序进行模拟，统计其模拟结果再与STOAN方法解出的结果进行比较。结果表明STOAN方法给出的解与模拟统计得到的解基本一致，因此STOAN方法可以用来分析和解决实际工程问题。
4.实际应用
作为初步尝试，利用STOAN方法解决了两个建筑热环境研究的实际问题。
4.1冬季供暖负荷计算（详见[6]）
要求建筑物在一定的概率P0下（如97%）室温不保证率为C0（例如0.02）时的供暖负荷，也就是计算在此概率P0下供暖期的1-C0的时间内（98%的时间内）房间无供暖的自然室温的最下限t0，亦即求t0使
（5）
这样求得的t0即可以作为供暖室外综合计算温度按照稳定传热计算供暖负荷。这样确定的室外综合计算温度便与建筑结构有关，[6]以北京地区一典型结构的房间为例，求得不同概率信度下不同室温不保证率下的供暖室外综合计算温度。
在对建筑形式和围护结构类型进行分类后，有可能分别计算出北方各地区不同建筑类型不同概率信度下的不同不保证率时的供暖室外综合计算温度，从而使供热系统的设计与实际更相符，解决设备容量偏大，造成投资高和运行效率低的问题。
4.2夏季建筑物室内过热度（overheating）分析（详见[7]）
什么样的建筑物能在夏季室内温度不太高或过高的时间较少，这是做建筑环境设计中考虑的重要因素，而合理的建筑形式和结构又与建筑物所在地的气象条件有关。采用随机分析方法，可以得到不同的建筑形式与结构下夏季室温的概率分布，和室温超过某一设定值的时间所占夏季总时间之比这一随机变量的概率分布。对北京市典型住宅建筑的过热情况进行了分析。分析结果表明：室内热源、阳面外窗墙比和房间的换气次数对夏季室温过热度影响大，外窗的遮阳情况（如带窗帘否）和房间的通风制度也有一定影响，而围护结构的轻、中、重型的影响较小。
5.今后进一步开展的工作
建筑热过程的随机分析在实际建筑物HVAC系统及太阳房设计中有广阔的应用前景，进一步的应用性研究将包括：
5.1供暖负荷计算用室外综合计算温度的简化算法
通过对建筑物分类和对我国各地区气象模型的建立，得到各地区不同形式不同结构的建筑物在不同概率信度下的不同不保证率所要求的供暖室外综合计算温度，通过简单的图表或PC机Database的形式给出，以供设计人员在做供暖工程设计时使用。
5.2空调设备的选择
由于建筑物空调负荷实际上是随机过程，新风负荷也是随机过程，因此空调系统设备负荷是随机过程，设备容量选择应以设备负荷的最大值的概率分布为依据，只有这样设计出的空调系统才能体现出功能与投资的辩证关系，根据不同的概率信度去选择不同容量的空调设备，即节省总投资，又保证空调设计要求。
5.3被动式太阳房的评价和优化分析
被动式太阳房的评价应以冬季室温低于某一给定值（如18℃）的时间占冬季总时间的百分比或为维持室温不低于18℃所需投入的冬季辅助热源总热量为依据，这两个指标均为随机变量，用STOAN方法可以求出它们的概率分布，从而才能合理地评价太阳房性能，并指导太阳房的设计。
6.参考文献
1李娥飞.暖通空调设计通病分析手册.北京：中国建筑工业出版社,1991.
2江亿.空调负荷计算用的随机气象模型.制冷学报,1981,(3):45
3JiangY.State-spacemethodforthecalculationofair-conditioningloadsandthesimulationofthermalbehaviouroftheroom.ASHRAETrans.1981,88(2):122～132.
4江亿，洪天真.建筑热过程的随机分析.清华大学学报，1993，（6）
5BloomfieldD,HamondS.IEA21SUBTASKBBENCHMARKTESTS,IEA21RN256/92
6洪天真，江亿.冬季供暖系统负荷计算用的室外综合计算温度.暖通空调,1993,(3):10
7JiangY.HongTZ.Stochasticanalysisofbuildingthermalprocesses.Building&Environment,1993,(11)
8TanthapanichakoonW,HimmelblauDM.Astochasticanalysisofasolarheatedandcooledhouse,ASMETrans.1981,103:158～166
9HaghighatF,etal.Thermalbehaviourofbuildingsunderrandomconditions.Appl.Math.Modelling,1987,11:349～356
