初步设计和设计的区别十篇

初步设计和设计的区别篇1

1、城乡总体规划：总规编制的初步设计方案于三月初完成，于3月6日经邢台市规划专家评审会初步通过，与会专家对《县城乡总体规划（2013-2030年）》方案提出了具体的修改意见。修改完善后的方案，已于5月11日完成了30天的公示，同时由省规划院、南京大学城市规划设计院及北京分院三方联合利用一个月的时间对方案进行了梳理，期间我单位还多次组织相关单位及乡镇对方案进一步征求意见。截止目前，规划方案已基本完成，正在由省城乡规划设计院组织全院专家进行最终评审，评审完成后报市局审批。

2、发展战略及中心概念规划：《县区域空间发展战略及中心城总体概念规划》由北京新都市规划设计院负责编制，已在2月份完成规划成果。

3、控详规：覆盖除核心区以外的40多平方公里的控制性详细规划编制已列入编制计划，目前正在进行招标工作。《县城乡总体规划（2013-2030年）》审批完成后，将加快启动编制工作。

4、核心区城市设计：规划城市核心区位置西至凤凰街，东至月城路，北至安宁大街，规划总面积约112公顷。核心区的城市设计在上次方案的基础上，结合凤凰大市场等北部新区拟建项目情况进行了修改完善，目前已基本完成。

5、28项专项规划：2月份县政府城交科组织召开了专项规划编制调度会，根据职责分工，将28项专项规划编制任务分发到县直各单位，计划于10月底前完成编制。目前我局负责的城市绿地系统、通信、综合交通、城市出入口景观、管线综合、公共设施布局等6项专项规划，正在编制设计任务书，交警、人防、住建等部门也已经开始调研资料，其他大部分单位也已基本联系了设计单位。

6、城区违法违规建设整治：今年以来共查处违章建筑40处，下达停工通知书40份，制止违建行为22起，拆除违章建筑18处，拆除违建面积1547.6平方米，拆除围墙95米。下一步，将继续分批次重点整治已列入拆除计划的49处违章建筑，全面维护城市规划的权威性，保障城市规划得以严格落实。

二、十项重点工程

1、北段城市节点

高速路口广场等四个城市节点沿北伸段设计建设，计划总投资2070万元，占地面积约70700平方米。昨日，江苏鸣泰集团已经结合北京新都市规划设计院编制设计的概念规划，完成了初步的详细方案设计。初步方案审核通过，现鸣泰集团正在加紧设计详细施工图。同时，我局已经基本完成了项目地块的测量放线工作，下一步将根据方案设计协调北部新区、换马店镇政府租地事宜，加快城市节点建设。

2、学院

该项目规划选址初步确定在新308线南侧，东侧，安宁街北侧。目前地勘招标工作也已完成。学院联系了四家设计单位，于5月20日分别向学院提供了初步设计方案，由专家进行评审，确定设计单位为北方绿野建筑设计有限公司，并确定了初步方案。现正在进行征地工作，并已向省教育行政主管部门递交立项申报。预计在征地工作完成后可马上进行地勘，11月底之前确定一期工程的全部设计，12月份一期工程可开工建设。

初步设计和设计的区别篇2

研究方法:采用对比的方法对开闭式系统和屏蔽门系统在系统构成、计算结果、空调通风机房及设备布置方面进行比较,并且就这两种空调通风系统在运行费用、土建造价和环控设备初投资等方面进行技术经济比较和分析。

研究结果:由比较结果得出,在设备运行费用上,屏蔽门系统要低于开闭式系统;在初投资上,包括环控系统设备初投资和影响土建造价的投资,屏蔽门系统比开闭式系统节省投资100多万元。

研究结论:仅对于空调通风系统而言,在天津地区,无论在初投资还是在运行费用上,屏蔽门系统都比开闭式系统具有一定的优势。进一步证实,天津地铁2号线初步设计空调通风系统由开闭式系统到屏蔽门系统的转变,是可行的。

    关键词:地铁车站;开闭式系统;屏蔽门系统;空调通风

 

天津地铁二期工程2号线初步设计空调通风系统采用开闭式空调通风系统,并于2004年3月份完成,到2005年4月份为止,天津地铁二期工程系统方案经过多轮研究、论证,通过经济技术比较,并结合国内外工程实例,经地铁总公司领导决策,作了较大变化,其中变化之一,即空调通风系统由开闭式系统改为屏蔽门系统,并于2005年7月份完成初步设计。本人作为天津地铁二期工程2号线初步设计空调通风系统工点设计的主要设计者,负责a地下车站的空调通风系统工点设计,这为本人对这两种空调通风系统进行比较和分析提供了难得的机会和有利条件。

      本文是以天津市地下铁道二期工程初步设计技术要求和天津市地下铁道二期工程2、3号线初步设计文件为理论研究依据,明确开闭式系统和屏蔽门系统的主要差别和它们的各自优势,对于空调通风专业来说,重点解决屏蔽门系统与开闭式系统在设备初投资、土建影响、运行费用上,屏蔽门系统存在多大优势的问题。现以天津地铁2号线a车站为例,进行经济技术可行性的探讨和分析。

      a地下车站为地下二层,岛式站台,车站标准段宽度18.5m,站台宽度10m。

1 空调通风系统设计原则

      空调通风系统在正常运行时,应向乘客提供一个过渡性舒适环境,最大限度的吸引客流。

      当列车发生事故阻塞在区间隧道时,空调通风系统应向阻塞区间提供有效通风,保证列车空调的正常工作。

      车站或区间隧道内发生火灾事故时,空调通风系统应具备有效防灾排烟、通风功能,保证乘客安全疏散,并为消防人员灭火创造条件。

      空调通风系统应满足地铁车站内各种设备及管理用房的温度和湿度要求,为地铁工作人员创造一个良好的工作环境,并保证设备正常运行。排风系统应兼具排烟功能,如无法兼用,应考虑单独的排烟系统。同一条线路按同一时间内发生1次火灾考虑[1]。

      系统按远期2034年夏季晚高峰运营条件进行车站公共区空调负荷计算;按远期2034年夏季早高峰运营条件进行车站公共区人员新风量校核计算。

      在确保空调通风系统功能的前提下,设备选型应按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则,充分考虑设备国产化,并综合比较,择优选用[4]。

2 两种空调通风系统的比较

2.1 两种空调通风系统的原理

2.1.1 屏蔽门系统

      屏蔽门系统就是通过在地铁车站的站台候车区与行车轨道之间设置屏蔽门装置,将地铁车站与区间隧道从空间上分隔开来,将车站和区间分隔成两个不同的空气环境区域。

      车站站台设置屏蔽门系统不仅提高服务水平、改善地铁乘车环境、保证乘客安全及满足列车正常运营的需要。同时,可以减少列车活塞风对车站站台环境的影响,列车运行产生的热量大部分通过设置在车站端部的活塞风道及车站行车道顶部和站台下排热风道直接排放到地面,因而可以阻止大部分的列车散热量进入车站,从而减少车站通风与空调系统的冷负荷及用电负荷,降低车站空调通风系统及供电系统的设备初投资,节省通风空调系统的运行费用。同时也能起到一定的消音、降噪作用,并且屏蔽门可以充分体现地下车站的现代化特色、提升城市整体形象[3]。

2.1.2 开闭式系统(站台设置安全门)

      车站站台设置安全门主要起到一种隔离的作用,提高了站台候车乘客的安全性。安全门在结构组成及控制原理上与屏蔽门类似,但高度上及其他功能上不同于屏蔽门,并不能完全将车站和区间分隔开,站台的候车区与轨道区仍然是一个公共的空间。因此,空调通风系统形式仍为开闭式系统。

2.2 两种空调通风系统的构成

      屏蔽门系统与开闭式系统在空调通风系统构成方面是有差别的,具体内容详见表1。

从表1可以看出,在空调通风系统构成方面,屏蔽门系统比开闭式系统多一个系统,即车站屏蔽门外车轨区域排热和排烟系统(简称排热系统)。这是两种空调通风系统构成的主要区别。

3 车站公共区空调通风系统计算结果的比较

      两种空调通风系统在计算结果上有很大差异,其中屏蔽门系统在站台层通风量和空调冷量上明显要少于开闭式系统,具体内容详见表2。

从表2可以看出,在这两种空调通风系统的计算结果中,在站台送风量、回/排风量、空调冷量方面,屏蔽门系统比开闭式系统明显地减少。站台送风量减少了约50000m3/h,回/排风量减少了将近90000m3/h;空调冷量减少了将近500kw,这足以显示出屏蔽门系统节能效果的优越性。

4 空调通风机房及设备布置的比较

4.1 开闭式系统机房及设备的布置

      站厅层两端分别设置一座空调通风机房,各负担一半车站公共区负荷。每端机房内设有风量为5×104m3/h的组合式空调机组、回/排风机各2台,风量为10309m3/h的空调新风机各1台。

      在车站两端分别设置车站排风道一个(兼作区间机械风道)、车站新风道一个,每端机械风道内设置2台tvf风机,对应每条线路分别设置一个面积20m2的风孔,用于区间隧道的事故通风、排烟。在车站两端的站台层端部对应每条线路分别设喷嘴一个,用于区间事故送风;站台层每端的迂回风道处设电动防火卷帘一扇,净面积不小于30m2。在站台轨顶上、站台板下设置结构风道,用于站台公共区正常工况下的回/排风,站台轨顶风道兼作火灾工况下的排烟风道。空调通风机房布置图详见图1[5]。

4.2 屏蔽门系统机房及设备的布置

      站厅层两端分别设置一座空调通风机房。每端机房内设有风量为35000m3/h的组合式空调机组2台、风量为35000/25000m3/h的回/排风机2台、风量为6000m3/h的空调新风机1台,各负担一半车站公共区负荷。

      站厅层两端分别设置一座排热风机房,每端机房内设有风量为178200m3/h的排热风机1台,用于站台下及轨顶上排热风。

      站厅层两端分别设置一座活塞/机械风机房,每端机房内设有风量为237600m3/h的隧道通风机2台,用于区间隧道通风及排烟。

      车站两端分别设置活塞/机械风道一个,排风道一个,新风道一个。在车站两端风井出地面处分别设置活塞/机械风亭一座,排风亭一座,新风亭一座。通风机房布置图详见图2[2]。

5 两种空调通风系统在土建规模上的比较

      屏蔽门系统与开闭式系统在风井、机房、机房面积及车站长度方面存在一定的差异,为了更好地了解两种空调通风系统对土建规模的影响,详见表3。

从表3的比较结果中可以看出,屏蔽门系统比开闭式系统要多两座排热风井及相应的排热机房,占用机房面积比开闭式系统多约284m2。但车站的整体规模即车站长度却缩短11m。综合考虑,采用屏蔽门系统对土建的整体影响相对于开闭式系统要小一些。

6 经济分析

6.1 两种空调通风系统在运行费用上的比较

      屏蔽门系统与开闭式系统运行费用的比较,主要在空调季、非空调季及排热风机三方面进行考虑的,其中,设备的运行费用按1年计算,根据空调通风设备的运行时间不同,对空调系统设备、排热风机、tvf风机三类设备分别计算。其中据调查,电费0.56元/度。

      空调通风系统设备运行时间,根据天津的气候条件,空调季运行时间按3个月90d计算,4班3运转,每天运行时间为18h。非空调季运行时间按6个月180d计算,4班3运转,每天运行时间为18h。

排热风机运行时间根据列车的运行时间一年按360d计算,每天运行时间为8h。

      tvf风机的运行,因tvf风机在两种空调通风系统中的运行模式相同,均为事故工况下运转,因此该项设备运行费用不在比较之内。

6.1.1 空调季运行费用的比较

      空调通风系统空调季的运行模式:当室外空气焓值高于回风焓值时,系统采用最小新风空调工况;当室外空气焓值小于等于车站回风焓值时,系统转为全新风运行状态,车站空调进入全新风运行状态。空调水系统运行。

      两种空调通风系统空调季运行所需电量见表4。       由表4可知,开闭式系统空调季电量合计为

      645kw,其运行费用为:

      645(kw)×18(h)×90(d)×0.56(元/kw)=585144(元)

      屏蔽门系统空调季电量合计为347kw,其运行费用为:

      347(kw)×18(h)×90(d)×0.56(元/kw)=314798(元)

6.1.2 非空调季运行费用的比较

      通风空调系统非空调季的运行模式有2种,即过渡季通风运行模式和冬季通风运行模式。

      (1)过渡季通风运行模式:当进入过渡季节,此时地铁转为通风运行工况,空调水系统关闭。可仅开启车站送风机(即组合式空气处理机组),采用机械进风、自然排风。

      (2)冬季通风运行模式:当进入严寒冬季之后,室外气温降至约3℃以下时。地铁转入自然通风运作状态。

      两种空调通风系统非空调季运行所需电量见表5。

由表5可知,开闭式系统非空调季电量合计为120kw,其运行费用为:

      120(kw)×18(h)×180(d)×0.56(元/kw)=217728(元)

      屏蔽门系统非空调季电量合计为74kw,其运行费用为:

      74(kw)×18(h)×180(d)×0.56(元/kw)=134266(元)

6.1.3 排热风机运行费用的比较

      排热风机的运行是屏蔽门系统与开闭式系统的主要差别,是屏蔽门系统所独有。所以,排热风机功率55kw,共2台,总功率为110kw,其运行费用为:110(kw)×8(h)×360(d)×0.56(元/kw)=177408(元)

两种空调通风系统在空调季、非空调季及排热风机三方面的运行费用的比较,详见表6。

由表6可知,屏蔽门系统一年运行费用为626472元;开闭式系统一年运行费用为802872元,显然,屏蔽门系统比开闭式系统一年节省运行费用为:802872(元)-626472(元)=17.64(万元)

6.2 两种空调通风系统在土建和设备初投资上的比较

      开闭式系统和屏蔽门系统在设备初投资及对土建造价的影响上给予比较,详见表7。

由表7可知,屏蔽门系统总初投资为11179万元,开闭式系统总初投资为11300万元,由此可以看出,屏蔽门系统比开闭式系统节省初投资为:11300-11179=121(万元)

7 结论

      从上述比较的结果可以看出:在一年的运行费用上,屏蔽门系统比开闭式系统节省费用17.64万元,而且屏蔽门系统空调用电量减少近300kw,不难看出,屏蔽门系统具有一定的节能效果。

      在初投资上,尽管屏蔽门系统增加了排热通风系统,与开闭式系统相比,使设备初投资增加429万元,但屏蔽门系统比开闭式系统节省土建投资550万元。因此,在总初投资上,屏蔽门系统比开闭式系统节省费用121万元。

      总之,仅对于空调通风系统而言,在天津地区,无论在初投资上还是在运行费用上,屏蔽门系统较开闭式系统具有一定优势。它不仅满足人们对地铁乘车环境的舒适性和安全性的要求,同时也提升了天津市的国际形象和城市经济发展水平。

       在地铁工程设计中,空调通风系统是采用屏蔽门系统还是开闭式系统,还需根据工程的实际情况,如投资规模、保证乘客安全、管理水平以及屏蔽门设备投资比较等多方面因素,综合进行考虑。

 

参考文献:

[1]gb50157-2003,地铁设计规范[s].

[2]侯桂敏.天津市地下铁道二期工程设计·通风、空调与采暖[r].天津:铁道第三勘察设计院,2005.

[3]施仲衡.地下铁道设计与施工[m].陕西:科学技术出版社,1997.

初步设计和设计的区别篇3

关键词：设计与经济；概算水平提高；EPC工程总承包

根据《政府投资条例》及《房屋建筑和市政基础设施项目工程总承包管理办法》精神，按照国资先行、稳步推进原则，政府和国有资金投资的房屋、市政、水利等项目以及装配式建筑，原则上实行工程总承包管理模式。实行工程总承包发包模式的政府和国有资金投资的大中型建设项目原则上应在初步设计审批及概算核定完成后进行工程发包。加强初步设计管理和投资概算控制，是政府投资项目及国有投资大型项目管理的核心环节之一，也是工程总承包项目能够顺利完成的重要保障。如何克服现有概算编制质量参差不齐，规范管理并适应新时代下工程总承包的管理模式的需要，在房屋建筑初设领域鲜有提及。本文主要分析在房屋建筑概算中易出现的问题，并分析其发生的原因及背景，并结合现阶段EPC工程总承包模式的要求对提高概算编制质量提出自己的解决措施及建议。

1概算编制不准是当前房屋建筑概算编审过程中的常见现象

如某省级科技办公大楼，工程在创作过程中，综合了先进的建筑节能设计理念和绿色建筑技术研究成果，集成多种建筑遮阳系统、通风雨幕外墙系统、超低能耗围护结构、太阳能光热光电技术、雨水回收系统、中水利用系统、绿色建材、地源热泵+被动式辐射末端系统、生态绿化、智能控制等19项新技术、新材料，通过9大节能降耗系统具体进行操作实施，先后获得国家绿色建筑三星级设计和运行标识、美国LEED-NC金级认证等12项国内外高含金量奖项。就是这样一个省部共管项目，最后出现批准的概算严重不足，过程中建设单位不得不停下来进行审查，审计，调整概算。超概除了有人、材涨价因素，工期拖延的原因，也有很大一部分原因是前期概算时间很紧，量价不足，列项遗漏，设计及概算标准是按普通办公楼考虑的，造成过程投资严重超概，工期拖延。

2造成概算不准确现象的原因

2.1建设单位迎合评审经济指标，人为压低初步设计概算这种现象在建设公共建筑时尤为突出。在上述案例中，初步设计概算先期是按照发改委规定的普通办公楼的标准进行的，没有充分考虑到该工程的科技创新型，建材市场稀有性，造成初步设计概算严重不足。再如本人参与编制的一个陕北古镇改造项目概算，在概算基本完成后，与批准立项投资一比较，概算超立项费用20%，细究原因，立项时估算投资受到建设单位思维的干扰，以镇上农民自建房的标准进行估算，没有考虑到该项目是按现行建设标准及旅游景区定位来要求的，未考虑到地基处理费用，屋面节能、外墙及门窗节能标准，风格标准及附属配套设施。概算出来后，建设单位人为要求压低概算，经过项目设计负责人反复沟通、说服，并由其与主管部门汇报情况，建设单位才同意该概算金额，并不得不先重新上报可研。此种案例在编制概算的过程中发生不少，大部分是由于评审经济指标落后，建设单位人为要求压低概算，导致报批或后期管理过程多费周折。2.2市场利益驱使，设计院所压缩概算投入人力成本经调查，建筑设计费用的提成比例一般为设计合同金额的25%~35%左右，但很少从制度上考虑经济专业的分配比例，概算需要从设计人员产值中分割或设计院所管理成本中支出，分配比例可见表1。在整个房屋建筑设计行业，建筑经济专业被默认为副专业，或根本不设该专业。初步设计成果很少由于概算编制质量问题受到行政、经济或信用制裁，而基于设计利益驱使，设计所极力挤压概算编制成本，很少有动力编制概算精品，概算处于初步设计生态链最末端，造成优秀概算人员的缺失。2.3部门、行业管理文件落后、矛盾一直以来概算的编制培训游离于部门、行业管理之外，造成编制水平参差不齐。各地造价管理站主要负责工程量清单计价阶段的工作，前期决策性的初步设计与概算由发改委管理审批，但发改委却缺少自己的数据库，各种政策文件的编制是落后的。如《陕西省建筑安装工程概算定额》（2015）概算安装定额子目还有电线定额，但根据《建筑工程设计文件深度规定（2016版）》深度要求，电线、埋管设计等不属于初设阶段的深度，概算定额深度与初设设计深度要求深度不符，只能凭概算人员根据自身经验自行设计确定工程量。概算定额没有起到概略计算的作用，定额编制严重落后，造成责任划分困难，准确度也不高。比较一下《建设项目设计概算编审规程CECAGC2-2015》（简称《概算规程》）与《建筑工程设计文件深度规定（2016版）》（简称《设计深度规定》）（见表2），可见矛盾一：造价协会对初步设计概算深度是按照清单编制预算阶段深度要求，初步设计图纸不可能达到施工图阶段的深度；矛盾二：根据《概算规程》6.0.2条：设计人员要提出满足概算文件编制深度的设计技术资料，但依据《设计深度规定》3.10.3概算编制须依据：1）设计说明书及设计图纸；设计人员很少有动力去满足概算的设计技术资料要求。在设计深度无法达到概算深度要求时，概算的质量无从谈起。2.4专业人员水平参差不齐由于概算市场有限，利润挤压驱使，很多设计院所用预算人员去编制概算，但概算与预算偏向不同，概算着眼于项目整体，需要有较强的项目专业构成、单位工程分部、分项构成理念，预算偏于按图计算，着眼于细部，用未经培训实践的预算人员负责编制概算经常会出现捡着芝麻，丢了西瓜的现象，造成概算偏离。2.5整体建筑设计市场环境竞争激烈，压缩设计及概算工期很普遍房屋建筑设计行业比任何其他行业设计都开放，大小设计院所林立，市场竞争异常激烈。设计工期都被建设方压得很紧，设计人员常常挤压后期概算编制时间。笔者曾亲历过一件事，一个档案馆初步设计，而且各种现有绿色建筑理念全部体现，项目负责人在星期三下午水电暖还没有方案的情况下，要求星期五早晨确保提交概算，而且项目负责人拒绝沟通及解释，在沟通无果后概算工作移交别人，在此情况下编制的概算质量可想而知。

3提高概算编制质量的解决对策

3.1充分沟通，帮助建设单位做好投资计划与控制，争取合理的合同费用及概算时间项目负责人除了要沟通技术上需要的功能和规模外，也应该沟通经济要求，或者概算沟通工作前置，使建设单位了解估算、概算、工程量清单最高限价、合同价、结算价的区别，特别是了解概算的作用和概算编制时间，获得建设单位的理解和支持，获得较合理的合同费用与工期，使得概算人员的劳动获得合理报酬，概算工期获得保障；并提请建设单位提前准备好已获得资料，为概算编制赢得充裕的时间，收集资料有：①初步设计的的上位文件：批准的可行性研究报告、供电、市政规划等；②征地费用及拆迁补偿费用及前期已发生费用或已经签订合同确定的费用；③项目安排：如项目资金筹措情况、工期安排情况、项目范围等。建设单位其他要求：项目管理大纲及招标采购方案以及提出拟用设备材料档次，特别是装修工程及弱电工程等。根据招标采购方案，提前与建设单位沟通概算编制方案，如对高低压配电系统、其他系统设备、景观工程、燃气工程、单独的亮化工程、厨房设备费用、光伏发电系统等专项设计通常进行设计及采购分包，需要分块概算，便于单独分析及后期管理。3.2重视概算的编制工作，设计与经济专业高度融合房屋建筑初设建筑与结构图纸中，按行业惯例不提供工程量，相比于其他工业行业，如水利、电力，煤炭等工业项目初步设计图纸提供较详细的工程量，建筑设计经济性深度是不足的。因此，应该借鉴其他工业项目初步设计要求，加深设计深度要求。例如由设计人员提量，充分利用其已经了解工程及现行设计软件功能提量的优势，提高提量速度，使得概算人员将更多精力放于价格比较及项目概算整体控制上。如根据调查，结构软件提量准确度可以达到80%，其余20%可以根据经验调整；如屋面、外墙面、窗户可以根据前期节能计算过的建筑体型系数、各朝向的窗墙面积比、外墙、屋顶、外窗等由设计中直接获得数据，避免概算人员二次计算，加快概算编制速度，提高准确率。反之：概算人员也应该及时为设计优化方案提供经济依据。例如某产业园区整体设计方案为玻璃幕墙外加铝板装饰条，概算草稿出来后，该部分分摊到每平米建筑的单价为1000元/平方米，10万平米园区光玻璃幕墙一项达到1亿元，致使总概算超过批复估算，经与建设单位多次沟通比较后，将园区办公楼和主要沿街建筑外墙方案按照该方案但装饰条调大间距；园区内建筑及生产性建筑改为砌体做保温后做外墙真石漆，每建筑平米约为350元，将概算控制在合理范围内。如发现初步设计概算不符合估算预期，应及时与设计人员及发包方进行沟通，以确定是否概算方案或建设单位要求。从现实情况看，设计+经济管理的模式是建设单位迫切需要的。设计和经济专业高度融合有利于设计人员与概算编制人员交流项目投资理念、设计理念、互相学习设计构造、建筑经济知识，有利于个人及企业向工程总承包方向转型，也有利于全过程工程咨询人才的培养。3.3提高概算人员专业水平，加强专业学习与交流概算负责人必须具有项目观念和项目管理思维，编制概算时合理分块。如对公用高低压配电部分要由供电部门单独设计审批，水泵房系统、换热间系统等设于地下车库内还是单独设立对单项工程经济指标影响较大，为便于项目间横向比较，应单独分块概算。概算编制人员要善于总结，加强交流。要特别注意可能漏算的部分：如用地红线外至接入点水、电、暖、通讯、道路等接入方案，费用如何承担，在概算中应该明确说明。概算人员通过与设计人员的充分交流学习，会提前关注到设计专业前沿及发展，如海绵城市、绿色建筑的构造及价格水平，做好知识储备，并在初步设计未关注时依然做到全面完整和预设说明。

4案例及效果

西安某元器件产业基地工程，项目总用地171025.1平方米（256.54亩），规划新建总建筑面积250377.54平方米，其中包括：1#厂房106203.01平方米；2#厂房101588.06平方米，地下停车场（含人防工程）42586.47平方米及室外工程，位于人口密集、经济繁荣的雁塔区电子正街西侧。项目编制概算前期，概算人员汇总专业问题给甲方：①土方定额价格严重不足，2014年该地区现有市场价格为挖土外运为90元/m3，现概算拟用市场价格并请建设单位就近考察土方当期（2020年9月份）开挖外运市场价格；②办公家具是否属于本次投资范围；③该项目预估9亿，工程是否需要贷款，如果需要，请预计自筹额度及贷款额度。经过提示，建设单位提前介入市场调查，了解到目前土方开挖外运市场价格已经达到140元/m3，比定额要高出4倍多；办公家具不计入本次投资范围；并且提前盘点资金，着手财务策划，确定融资贷款2.5亿元。在初设工期紧张情况下，通过与甲方沟通延长概算时间，概算人员提前穿插入设计工作中，确保在初步设计完成的第三天即完成初步设计概算。并到目前工程基本完工，未发现超概算现象。通过三方协调提高、沟通学习的办法，提高了概算编制质量，并对三方管理和能力都有提升。有助于建设单位在设计阶段进入项目管理角色，增强工程建设全过程的协同性，继承性，提高项目投资管理水平，节约资金、提高效率；提高了设计经济性，并保证了设计工期；有助于概算人员以设计思维超前预判经济性，完善初步设计深度不足问题。

5从社会方面推进初步设计概算编制水平的几点建议

5.1严格设计咨询行业管理

鉴于目前设计院“重设计、轻经济”、“专业分片、后面拼凑”的经营管理模式，严格审查初步设计深度问题，促使其提高概算编制管理水平，鼓励探索初步设计阶段协同实时造价管理模式，利用BIM等新技术实现设计可量化、动态化、同步化，将造价管理纳入设计的管理流程中，实现同时设计管理、同时经济控制的动态管理，达到最终完成的初步设计即为方案经济最优、投资目标明确的设计，从源头解决概算失控问题。

5.2主管部门应完善概算相关信息制度

行政管理部门应该理顺责任，按照物价水平及工艺技术，及时修改概算指标、概算定额等文件，一套定额用10年已经不能适应工程建设的发展。概算编制管理应该纳入上层制度的统一管理中，政策文件更应该在主要指定网站及时，已经落后或自相矛盾的文件应该及时废止。

5.3建立初步设计及概算信用制度

建立初步设计编制单位及个人公示、公告制度，建立信用档案制度，及时将设计单位及个人的执业记录推送至信用平台，有利于促进设计及工程投资管理的良性发展。对于由于初步设计概算编制质量问题造成投资决策失误或管理困难的设计及建设单位，应给予处罚。信息披露及信用动态管理制度，有利于营造设计及概算控制质量至上的市场环境，为设计、概算人员营造一个社会展示、社会评价、社会激励、社会监督的平台，为建设单位提供一个选择了解行业信息、择优选用设计、咨询单位及个人的平台，促进社会信息资源共享。

6结语

初步设计和设计的区别篇4

关键词：.NET；语音通信；DirectSound；设计

引言

随着计算机和互联网技术的飞速发展，越来越多的人开始使用、依赖计算机网络交流方式。市面上的一些即时语音通信软件能够很好的满足人们的通信交流需求，然而这些软件相对独立、功能完善，不利于集成到应用软件开发当中。本研究探讨基于.NET语音通信的设计，寻求一种开源、简单、灵活的实现方法。

1语音通信程序结构

和其他语音通信一样，基于.NET语音通信的过程是双向的。也就是说，语音通信双方既需要获取对方的声音，又需要将自己的声音传输出去。因此，语音通信程序设计结构应当包括音频发送模块、音频接收模块和IP网络传输。在设计音频发送模块时，采取的思路如下。首先使用Direct Sound捕获来自音频输入设备的语音。其次，硬件接口的声音数据被捕获后，使用IP网络实时地传输语音数据。在设计音频接收模块时可以使用监听设备对IP网络传输的声音数据进行实时监听，再使用Direct Sound调用语音数据并播放声音。由此可见，此程序的核心功能就是采集音频、网络传输和播放音频。为了实现这些功能，在程序设计时，需要设计负责网络端口监听的模块、负责接收音频连接服务器的Socket模块、负责数据接受或发送的客户端Socket模块、负责处理接受或发送数据的模块。

2音频设备初始化

随着现代化信息技术的飞速发展，通信传输监测手段的科技含量也随之不断提升，已经由最初的肉眼检测发展到现今的监测结果更精确的电子化自动监测。所谓光缆监测系统，就是通过对光缆进行监测，进而做出光缆运行是否正常的判断，当出现不正常情况时，就会进行报警，并进行相应的测试，以准确定位故障发生点。

音频设备初始化是基于.NET语音通信设计的第一步，其主要包括音频播放设备初始化和音频采集设备初始化。

首先，播放设备初始化。构建Device对象，是应用程序语音播放的必要准备。播放设备初始化时，设备的枚举采用SDK函数Devices Collection声音，主声音设备就是首个被枚举的声音设备。用户可以通过控制面板将此设备定义成首选重放声音设备。确定播放设备的协作级别，是Device对象创建后的重要工作，如果不确定播放设备的协作级别，就将无法使用播放设备。Windows操作系统可以同时执行多个任务，如果在同一时间点多个应用程序访问音频设备，而音频设备的协作级别又没有制定，就将难以判定各个应用程序的访问顺序，导致应用程序在不恰当的时间以不合理的方式访问设备。协作级别决定了Direct Sound应用程序访问设备的允许程度。通常采用Cooperative Level枚举值对协作级别进行描述，可以描述为最高协作级别、优先协作级别或标准协作级别。辅助缓冲区的创建是音频播放设备最后的初始化步骤，一般主要采用循环缓存的方式。开始建立通信后，辅助缓冲区会陆续接收到语音数据。

其次，采集设备初始化。采用Direct Sound能够取得良好的音频采集、回放的效率和质量。在Direct Sound音频采集设备初始化中，应用程序捕获、记录声音时需要采用枚举声音设备。建立Capture采集设备对象，创建音频采集设备缓冲区对象。Capture Buffer Description能够具体说明缓冲器的特性。Format能够说明缓冲区中设置数据的格式。循环缓存是设备采集的缓冲区对象的特点，如果捕获指针指在缓存末尾时，捕获指针将从缓存的起始点重新开始，所以需要及时地取出采集的音频数据，防止数据被覆盖。

3音频数据的监听、发送、采集与播放的设计

音频数据的监听、发送、采集与播放的设计可以划分成Socket音频数据监听、发送设计和Direct Sound音频数据采集和播放设计两个部分。

首先，音频数据监听和发送设计。语音端只有初始化本地Socket对象，才能够接收语音数据，才能够接听声音。实时监听对方的语音数据，如果接收到语音数据，就需要马上将语音数据压入辅助缓存。为了确保最小的语音通话的时延，就要设置较高的语音数据实时监听频率，并且及时处理接收到辅助缓冲区的语音数据，最后采用音响设备将语音数据播放出来。采集音频数据时可以设置事件通知，如果缓冲区到达某一期望值，就及时通知用户。采集音频数据的过程中设置发送数据事件，发送音频数据采用Socket对象。

其次，音频数据采集和播放设计。采集音频数据会涉及采集设备缓冲区的使用，调用Start方法开始采集设备缓冲区对象的工作。此种方法采集音频数据不会自动停止工作，当采集设备缓冲区被音频数据填充满后，采集设备缓冲区将会重新开始填充。语音通信的过程具有即时性，一方的语音应当能够立刻被另一方获取。因此，在填充音频数据的同时，辅助缓冲区进行播放。暂存在辅助缓冲区内的旧数据被替代为新数据，这种替代过程具有周期性。音频播放前通常将播放标识Buffer Play Flags设置为默认。

5结语

综上所述，在基于.NET语音通信设计中，以.NET框架为基础，调用Direct Sound的API函数，进行DirectSound音频数据采集和播放设计，以实现语音通信的功能。这种点对点的语音通信能够为处于较大局域网中的用户的即时交流提供便利，并且能够提高语音通信质量。即时性语音通信具有及时性、连续性，对同化质量也有着较高的要求。在选择传输协议时，应当根据具体情况进行恰当的取舍，例如面向无连接的UDP协议，难以确保数据传输的可靠性，但是适合与时间相关的、不断出现的应用。在语音通信实现方面，采用了两个套接字，一个用于数据接收，一个用于数据发送；数据接收和数据发送采用不同的端口。在基于.NET的语音通信中，通信双方的关系是对等的，用户每一端既是客户端，又是服务器端，通信双方均有呼叫与接收呼叫的能力。一旦呼叫成功连接，就在两个端口之间建立了数据流，完成数据的采集与发送，以实现即时的语音通信。

参考文献

[1]孙建勇.一种基于局域网的点对点语音通信[J].楚雄师范学院学报,2002,(12).

[2]魏颍,王运盛,陈颍,等.基于IP网络的语音通信系统设计[J].电讯技术,2006,(01).

[3]刘青,雷斌.通信网语音质量综合评估系统设计[J].电子元器件应用,2009,(12).

初步设计和设计的区别篇5

关键词：悬索桥初步设计

一、引言

连接香港岛至离岛大屿山的"青屿干线"已于1997年顺利通车。"青屿干线"由全世界最长汽车与火车共用的吊桥-青马大桥及斜拉桥一汲水门大桥组成。干线通车后三年，香港特别行政区政府积极进行归划与兴建第二条连接大屿山的桥梁。该桥梁将成为香港未来西部公路的主要一部分，南面连接至香港岛，北面则与行将兴建的跨境通道相连。

这命名为青龙大桥的初步设计已于1999年完成，详细设计亦于本年年初开始进行，工程预计于2002年动工，约2007年竣工。桥梁位于新的香港国际机场航道之下，飞机航道严重限制了桥塔高度。其次由于桥梁横跨香港最繁忙水道--马湾航道之上，海上航道亦限制了桥身的高度及位置。基于上述限制，青龙大桥将会以一座主跨1418m长的吊桥形式兴建，这跨度比青马大桥还要长41m。由于桥塔高度限制，桥梁将会有一个异常大的跨度与垂度比率，加上桥梁两旁的陡斜地形．导致桥梁的设计亦比较特别地附有很短的旁跨。

本文件描述了1999年完成的大桥各个部份的初步设计，更引伸至最近研究中的桥面设计，预计新的设计比初步设计更先进，提供更优良的空气动力所需要的稳定程度。

完成后，青龙大桥将会位于全世界长主跨吊桥的第三位，两桥梁所处的位置，不论从海、陆、空皆可清楚看见。大桥更身处香港三大吊体系桥梁之分：即青马大桥，汲水门大桥，及汀九桥。此处亦将成为全世界同类大桥密度最高的地方。

1.背景

1979年的"青衣至大屿山干线可行性研究"（LantauFIXedCrossingFeasibilityStudy）指出，有需要建设两条连接道，连接北大屿山和本港其余地区。第一条连接路称为"青屿干线"（LantauLink），已于1997年5月22日通车。

1992年的"第二次整体运输研究更新本"（UpdatingoftheSecondComprehensiveTransportStudy）再度研讨这交通需求，并已预测如要应付建议中大屿山的新发展，当局便须于2006年前建成第二条连接以1995年的"全港发展策略重研"（TerritorialDevelopmentStrategyReview）预测，全港人口在2011年将达到750万～810万。此报告预测新界西北部人口将会大幅增长，导致该发展区与市区的交通需求大增。交通预测显示，当局有需要以新干线连接大屿山与元朗，称为十号干线--北大屿山至元朗公路（Route10-NorthLantautoyuenLongHighway），这条干线与十号干线--港岛至大屿山连接路（Route10－－HongKongLantauLink）、连接坚尼地城至香港仔段的七号干线（Route7）、后海湾干线（DeepBayLink）和深圳西部通道（ShenzhenWesternCorridor）将形成一条重要的"西部公路"（WesternHighway），连接港岛与深圳蛇口。

1995年5月，路政署委聘顾问公司进行"深井连接路可行性研究"（ShamTsengLinkFeasibilityStudy）。这报告建议在大屿山东北部的海角--拐石兴建一座跨海大桥横跨马湾海峡，将十号干线接驳到北面的青龙头地段，又由于地势的关系，大桥的旁跨将直接大榄隧道，隧道将在繁忙的屯门公路下横越，路线再如北面走。

1998年3月，路政署委聘顾问公司进行"十号干线（北大屿山至元朗公路）勘察及初步设计工作"，以重新研讨可行性研究的结果，并且更准确地确定土地需求，勘察这条路线对环境、海事、排水、交通及其它地区的影响，以及开始进行这项目工程的初步设计工作。青龙大桥的初步设计及环境影响评估亦在这阶段进行，全部过程亦与1999年11月完成。

2.勘察及初步设计工作目标

大桥的勘察及初步设计工作的主要目标，是查核可行性研究中对兴建青龙大桥的建议。亦会考虑到建议可行性研究中的实际要求，建议可行路线、配置和设计，提出对该项目完善而具成本效益的初步设计，并已落实为该项目作进一步的详细设计。

为要在设计阶段达到以上目标，在勘察及初步设计工作内，顾问公司进行了各方面的影响评估．以确保本项目在兴建和通车阶段，皆能达到政府的所有要求、标准、指引。本项目所需要的土地将会根据"道路（工程、使用及补偿）条例"在实报上公报有关项目，最后还要建立有关的工程范围定义、实际估价和批核程序，并要订定建筑、管理、运作和维修的策略。

二．青龙大桥初步设计

1.设计规定

此桥是双程三线分隔行车道，每条行事道有11m宽。旁跨会建设3.3m宽的路肩。大桥主跨则只能容纳1m宽的路肩。桥上没有行人路和单车径等设施。

由于大桥位于机场及马湾海峡的航道中。大桥的设计受制于以下两项规限：

（l）香港机场（管制障碍物）法例，限制了青龙大桥的桥塔高度，在桥塔设计的位置，北面桥塔的净空为+175m，而南面则为+184m。加上有需要预留适当的空间以作兴建桥塔之用，故此桥塔的实际高度只能限制在+169m（北面）及+178m（南面）。

（2）在海面上，为了维持马湾海峡的航道畅通，桥身的高度不能低于+62.1m(主水平基准）。至于风速研究方面；一项由加拿大安大略省西大学风动力研究中心进行的风环境研究，建议青龙大桥的风速设计，以重现期为120年作设计标准，应设定每小时桥面平均风速为45m／s。

桥梁的断面形状复杂，故此用纯理论分析方法求解作用于桥梁上的气动力及风致振动响应相当困难。故此设计中为解决其抗风性能时，包括了详尽的风洞模型测试。风洞模型测试，亦在加拿大安大略省西大学风动力研究中心进行：测试项目包括主梁节段模型作气动及非气动弹性响应测试；另外又以地型模型进行了风洞实验，和测试整体模型的气动弹性，包括全桥完成状态、架设状态、及独立桥塔状态等。

地震设计方面，则将会以香港现有及源自广东省地震局的地震资料及反应港作为基准。大桥设计将采用地震峰值加速度为0.07g，比青马大桥所采用的0.05g为高。

2.总体设计

青龙大桥桥梁的主跨为1418m。因为旁跨是弯曲的，所以不能由主线直接承载，而支持点是来自下面的桥墩。马湾海峡两旁的土地峻峭，这是唯一可行的方法。青龙大桥的轮廓，主要由桥塔及锚碇的位置所制定。

3.桥塔

因为屯门公路和大榄涌隧道相近，所以北桥塔会建在龙涛花园西面的浅水地带。预计地基将包含预制的混凝土流箱，先将沉箱拖运到适当位置，然后沉下至已预备好的岩床。桥塔会受到填海和海堤保护。以防止来往船只碰撞。

南桥塔则建于接近前滨的拐石山岬上，约离海边50m。此桥塔的地基在+25m（主水平基准面），建于广阔的石层之上。海岸线将会得以保留。

初步设计已确定了桥塔会用混凝土兴建和用滑模法来建筑。桥塔支柱之间近塔顶和桥面以下兴建混凝土的门式横梁。至于混凝土的规格则会在详细设计时制定，以确保混凝土的耐久性能适应海洋环境。

4.锚锭

北面的锚锭位于屯门公路以南一个弃置的石矿场。由于距离屯门公路及即将兴建的大榄涌隧道非常接近，这个锚锭采用一个隧道形式的锚锭。减少庞大的岩石挖掘。方法是利用该处优良的岩石，将缆索直接固定在岩石中，减少与大榄桶隧道人口和通风大楼的分界面。大桥的主钢缆将在锚锭（约20m宽、35m长、27m深）内分为多组散开。各级钢索将会穿过岩石中预钻的洞孔，直接牢固在地下约对20～40m深的的三条横向坑道内（坑道均长60～80m）。

南面锚锭的位置是根据南桥塔和公路路线而决定。在兴建锚锭之前，五鼓岭将需要进行削平工程，将地面降至（65以主水平基准面）。因为工地相对来说不受限制，所以可采用重量形的锚锭。锚锭约80m宽、60m长及46m深），足可容纳一座七层高的大厦。图3及图4介绍了北锚锭和南锚锭的立体图。

5.主跨

主跨采用箱形钢桥身的设计，其桥面采用了正交双向的钢板，有38m宽，5m深，并在桥身中央设有一个3.5m宽的通风口，提供桥身在空气动力所需要的稳定程度。桥身是由钢架和每隔4.5m的横隔梁支援的，以求能同时符合经济和实用效益。

选用的主梁在风洞测试中，在紊流或均匀流风场中，于不同的风攻角下，成功达致设计所需的抖振风速。

主梁宽38m，深5m，梁中设有3.5m宽的气孔，及竖折流板（以阻碍气流）高于桥面1m，并附设有预应力钢缆护栏及维修横梁路轨。

桥梁主跨由每18m的悬垂缆索承载，共78条，约每四个横隔梁就有一个，桥面则架设在桥塔横梁上的轴承。主跨的总长度为1，418m，即77*18m＋2*16m。

由于桥塔高度受飞机航道限制，因此主线的垂度较理想的设计为小（主跨/垂度的比率约为15），造成主缆直径异常的大。主跨和旁跨的主缆直径是1018mm和1042mm，设计是使用强力的钢丝，以预制缆束方法建造。初步设计亦考虑其他建造方法如空中绞织方法来建造。

悬垂缆索是镀锌钢缆，将会回挂在主缆的缆箍上，以便承载钢制桥身。

6.旁跨

旁跨的设计是采用预应力混凝土箱形梁。旁跨能够配合公路的弧度，可独立于主跨而建筑。北跨的总长度为190m，为了避免桥墩影响桥塔附近的青山公路，遂分成三段路跨，即75m，65m及50m三段。其中较长的两段将预留加阔路肩及路面，作为维修大榄涌隧道所需的汇流／分流地段。而南面只有一段长180m的路跨。

7.运作和维修

在运作或维修阶段将会采用交通控制及监察系统来调节桥上的交通。桥中有检查和维修专用的通道，大桥的结构健全监控系统的主要条件亦已确定。

三、青龙大桥-新构思的主梁

1.前言

完成初步设计后，香港特别行政区政府于本年二月，委任新的顾问工程公司为青龙大桥进行详细设计、制订工程合约、甄选适合的承建商进行兴建、及监查工程的进行。

新的顾问工程公司建议为青龙大桥的主梁，采用一种崭新的主梁，暂订名为"第三代主梁"（G3主梁），预计G3主梁校初步设计的主梁有更佳的抗风表现。图5展示新主梁的横切面。这设计原自意大利MessinaCrossing的主梁设计，设计在欧洲经过长时间的测试，证明有非常优良的抗风表现。在高速下，主梁的两个箱形钢桥身会保持上下振动，并不依靠传统主梁的的扭力系统来抵抗风速。

2、G3主梁的优点

倘若可证实G3主梁能够改善桥梁的空气动力中的稳定性，预计将会有以下显著的优点：

（1）G3主梁将会较初步设计的主梁为轻，不单可节省主梁的成本，更可减轻主钢缆、悬垂缆索、桥塔、锚锭及地基的负荷。

（2）流线型的G3主梁，使空气阻力减至最低。G3主梁的抗风表现亦可从流动解析（computationalFluidDynamic)所引证。

（3）浅薄的G3主梁可改善青龙大桥的主缆垂度．从而减轻主缆的负重，及桥塔和锚锭的负荷。

（4）较薄的G3主梁可以采纳多种不同的桥梁建设方法，方便了制造及装配的程度。

（5）较薄的G3主梁可以在工厂内以半自动化机械制造，有较佳的品质控制和保证。

（6）预计桥梁能以较便宜和较短的建筑时间完成。

3.抗风设计

G3主梁的风洞节段模型测试，正在加拿大安大略省西大学风动力研究中心进行。从初步的风洞测试结果，G3主梁的空气动力稳定性得以引证。当然，测试仍在早期阶段。详细的设计还有待进一步的探讨和确立。

初步设计和设计的区别篇6

【关键词】水利水电工程；投资估算；投资控制

1．引言

投资估算是水利水电工程建设程序中的重要环节，其是工程前期工作的关键环节。投资估算是可行性研究报告的重要组成部分，是国家和地方为选定近期开发项目科学决策和批准进行初步设计的重要依据。通过对水利水电工程采取投资估算，有初步有效地控制工程的造价，为了合理地对水利水电工程采取投资可行性研究以及技术经济论证，提高水利水电工程的投资估算，结合水利水电工程的具体特点，对水利水电工程的投资估算进行深入探讨。

2．水利水电工程投资估算特殊性

为了有效地初步对工程造价实行控制，对水利水电工程采取投资估算必须符合《水利水电工程可行性研究报告编制规程》所要求的工作深度。通过对水利水电工程采取可行性研究报告投资估算一经上级主管部门批准，即作为控制该项目初步设计概算静态投资的最高限额，不得任意突破。

水利水电工程可行性研究投资估算与初步设计概算在组成内容、项目划分、费用构成和工程类别基本相同，二者主要区别于工作深度不同。投资估算可根据《水利水电工程可行性研究报告编制规程》的有关规定，对初步设计概算规定中部分内容进行适当地简化、合并和调整。

（1）水利水电工程的基础单价编制与概算相同。

（2）水利水电工程的建筑、安装工程单价的编制与初步设计概算工程单价编制相同，由直接费、间接费、企业利润和税金组成，一般均采用概算定额，考虑到投资估算的工作深度，建筑、安装工程单价应乘以10%的扩大系数。

（3）水利水电工程中投资估算应当分别按主体建筑工程、交通工程、房屋建筑工程和其他建筑工程采用不同的方法进行编制。而对于水电工程中主体建筑工程、交通工程、房屋建筑工程基本与概算相同，其他建筑工程可视工程条件和工程规模按占主体建筑工程投资的3%-5%计算。

（4）对于水利水电工程中的机电设备及安装工程应当分别按主要机电设备及安装工程和其他机电设备及安装工程进行计算。主要机电设备及安装工程基本与概算相同，其他机电设备及安装工程可根据装机规模按占主要机电设备的百分率或单位千瓦指标计算。在编制投资估算时，主要机电设备的安装工程单价为简化计算，也可采用指标形式，按占设备原价的百分率计算，其费率为10%-15%。其他机电设备及安装工程，由于可行性研究阶段尚不能提出其设备清单，可按主要机电设备的百分率估列，一般其他机电设备费为主要机电设备费的40%-50%，其安装费为设备费的15%-25%。

（5）水利水电工程中的基本预备费费率，可行性研究投资估算取10%，项目建议书阶段取15%。价差预备费、建设期融资利息计算同概算。

3．水利水电工程投资估算技巧

水利水电工程投资估算和设计概算编制程序和方法基本相同，其主要差别在于要求的设计阶段和设计深度不同。通过结合工程实践，笔者总结其具体差别表现在：

（1）依据的定额不同。初步设计概算采用概算定额编制工程单价，而估算则采用综合性较强的估算指标编制估算单价(如采用概算定额编制估算单价，则要乘以一个扩大系数，现行规定为10%)。另外，投资估算对次要工程投资采用简化的方法计算。

（2）留取的余度不同。由于可行性研究的设计深度较初步设计低，对有些问题的研究还未深化，为了避免估算总投资失控，故编制估算所留的余地较概算要大(主要表现在：估算的工程量阶段系数值较初步设计概算要大；基本预备费率，估算采用的费率要大，现行规定：估算为10%～12%，初步设计概算为5%～6%)。

（3）对于水利水电工程施工中不构成建筑物实体的超挖超填量和施工附加量以及各种操作损耗和体积变化等，均已按照现行施工规范和有关规定记入了概算定额，设计工程量不再另行计算。

（4）没有考虑到超挖超填量、施工附加量和各种操作损耗。在使用预算定额预测造价时，工程量计算应分为两部分，第一部分是按照建筑物的几何轮廓尺寸计算的工程量，第二部分是超挖超填量和施工附加量以及各种操作损耗。计算第二部分时，既要符合设计规范的允许值，还要考虑市场因素和施工企业管理水平，严格控制超挖量。

（5）指水利工程的永久性辅助生产厂房、仓库、办公室、宿舍、住宅等生活及文化福利建筑，办公室、生活区内的道路和室外给排水、照明、挡土墙等室外工程，以及为包括在附属辅助设备安装工程内的基础工程等。对于水利工程的永久房屋建筑面积 ，用于生产和管理办公的部分，由设计单位按有关规定，结合工程规模有关规定，结合工程规模确定。

（6）对于水利水电工程中的房建室外工程，指办公室、宿舍、住宅和生活及文化福利建筑等区域内的道路、室外给排水、照明、挡土墙绿化等室外工程，以及未包括在附属辅助设备安装工程内的基础工程等，为了有效地控制水利水电工程的投资，一般按房屋建筑工程投资的10％～15％计算。

（7）对于水利工程中的其他建筑如内外部观测、动力线路(厂坝区)、照明线路、通信线路、厂坝区和生活区的供水、供热、排水等公用设施工程、厂坝区的环境建设工程、水情自动测报系统工程及其他。内外部观测工程按建筑工程属性处理。内外部观测工程项目投资应按设计资料计算。如无设计资料时，可根据坝型或其他工程型式，按照主题建筑工程投资的百分率计算：当地材料坝为0.9％～1.1％，混凝土坝为1.1％～1.3％，引水式电站(引水建筑物)为1.1％～1.3％，堤防工程为0.2％～0.3％。对于水利水电工程中的动力线路、照明线路、通信线路等工程投资按设计工程量乘以单价或采用扩大单位指标编制。

（8）对水利水电工程中的设备费估算是按照设计单位选定的设备型号、规格、数量、出厂价、运杂费等来编制的运杂费是指设备由厂家运至工地安装现场所发生的一切运杂费用。按占设备原价的百分率计算。国产设备的运输保险费可按工程所在省、自治区、直辖市的规定计算。省、自治区、直辖市无规定的，可按中国人民保险公司的有关规定计算。进口设备的运输保险费按相关规定计算。采购及保管费指建设单位和承包人在负责设备的采购、保管过程中发生的各项费用。采购及保管费，按设备原价、运杂费之和的0.7％计算。

（9）对水利水电工程施工临时工程的投资估算，如对于水利工程中的导流工程，包括导流明渠、导流洞、施工围堰、蓄水期下游断流补偿设施及与之相关的金属结构制作及安装工程等，按设计工程量乘以工程单价进行计算。施工交通工程包括施工现场内外为工程建设服务的临时通工程，如：公路、铁路、桥梁、施工支洞、码头和转运站等，其投资估算按照设计工程量乘以单价进行计算，也可根据工程所在地同类工程的造价指标或有关实际资料，采用扩大单位指标编制。对于施工场外供电工程包括从现有电网向施工现场供电的高压输电线路枢纽工程：35KV及以上等级；引水工程及河道工程；10KV级以上等级和施工变配电设施场内除外工程。其设计概算根据设计的电压等级、线路架设、长度及所需配备的变配电设施要求，采用工程所在地区造价指标或有关实际资料计算。

初步设计和设计的区别篇7

论文摘要：本文在黄金分割法的基础上，提出了一种夹逼一维寻优法。该方法利用对分法选取给定搜索区间中点的原理，将区间对分为两个等分区间，在这两个区间内用黄金分割法同时进行搜索，然后再对这两个区间内所求得的函数值进行比较，运用“去劣存优”的原则，保留含优的搜索区间而摒弃含劣的搜索区间以同时从区间的两侧夹逼来逐步缩小搜索寻优区间，最终求得最优解。本文给出了具体的算法实施过程和算法证明，结合算法给出算例并进行了理论分析和比较,结果表明本算法思路清晰、编程简单、 计算 简化，可以有效地求得函数的最优解。

1 引言

从数学的观点看，工程中的各种优化问题都可以归结为求极大值或极小值问题。所谓优化设计[1]就是借助最优化数值计算方法和计算机技术求取工程问题的最优设计方案。在优化设计的寻优过程中，首先要根据实际设计问题的物理模型建立相应的数学模型，即用数学形式来描述实际设计问题。其次就是应用数学规划方法的理论[2]，以计算机作为工具，根据数学模型的特点选择最优化方法来求解数学模型，以确定最佳设计参数。在优化设计过程中，求一元函数的极小点和极小值问题就是一维优化问题。求解一维优化问题的方法称为一维优化方法[3]。一维优化法是优化问题中最简单、最基本的方法。因为它不仅可以解决单变量目标函数的最优化问题，而且在求多变最目标函数的最大值时，大多数方法都要反复多次地进行一维搜索，用到一维优化方法。

一维优化法中的黄金分割法[4]是使用最广泛、操作简单的一维寻优方法，这种方法是在一元单峰函数所定义的区间上按黄金分割率对称取得一系列的黄金分割点，然后对分割点所对应的函数值进行计算和比较，利用区间缩小的序列消去原理[5]，最终确定函数的最优解和对应的最优值。黄金分割法具有均匀的收敛速度，但每次迭代时只能使给定的搜索区间从单侧进行收缩，使得其收敛速度较慢，区间缩短率偏低。因此，本文利用黄金分割法具有均匀的区间缩小率的序列消去特性，提出一种可以使给定的搜索区间从双侧同时进行收缩的基于黄金分割的夹逼一维寻优法。

2 黄金分割法的基本原理

黄金分割法是用于一元函数 在给定的初始区间 内搜索极小点 的一种方法。它是优化计算中的经典算法，以算法简单、收敛速度均匀、效果较好而著称，是许多优化算法的基础，但它只适用于一维区间上的凸函数[6]，即只在单峰区间内才能进行一维寻优，其收敛效率较低。其基本原理是：依照“去劣存优”原则、对称原则、以及等比收缩原则来逐步缩小搜索区间[7]。具体步骤是：在区间 内取点： ， ， 和 把 分为三段。如果 ，令 ；如果 ，令 ，重新开始。因为 为单峰区间，这样每次可将搜索区间缩小 倍或 倍，处理后的区间都将包含极小点的区间缩小，然后在保留下来的区间上作同样的处理，如此迭代下去，将使搜索区 逐步缩小，直到满足预先给定的精度时，即获得一维优化问题的近似最优解。黄金分割法原理如图1所示，其中k＝ ，区间长度为l，该算法为收敛速度均匀的一维搜索方法。

 

图1 黄金分割法原理图

fig.1 the principle of golden-section

3 算法及其基本原理

3．1 夹副一维寻优法的基本原理

夹逼一维寻优方法是在黄金分割法的基础上，利用对分法[8]选取给定搜索区间中点的原理，将区间对分为两个等分区间，在这两个区间内用黄金分割法同时进行搜索，然后再对这两个区间内所求得的函数值进行比较，运用“去劣存优”的原则，保留含优的搜索区间而摒弃含劣的搜索区间以同时从区间的两侧夹逼来逐步缩小搜索寻优区间，最终求得最优解。这种方法和黄金分割法一样，具有算法简单、收敛速度均匀的特点，此外还具有可以使给定的搜索区间以相等的速率从双侧同时进行夹逼收缩，收敛速度快、区间缩短率更高等优点，因而可以更大程度的发挥黄金分割法的优点来进行一维寻优。其基本思想是：在给定的初始区间 上取得区间中点 ，用 将区间 对分为两个等分区间 和 ，记 为ⅰ区间， 为ⅱ区间，在ⅰ和ⅱ区间上分别用黄金分割法进行一维寻优，对这两个区间内所求得的函数值进行比较。两个区间内所求得的函数值进行比较后有如下4种情况，具体比较如图2所示。

        

图2 区间ⅰ和ⅱ内函数值的比较情况

fig.2  situation of comparing the function value in region ⅰand ⅱ

（1）若为第①种情况，则保留ⅰ区间，舍弃ⅱ区间，然后将在ⅰ区间内用黄金分割法求得的新的区间作为下一步寻优搜索区间；

（2）若为第②种情况，则保留ⅱ区间，舍弃ⅰ区间，然后将在ⅱ区间内用黄金分割法求得的新的区间作为下一步寻优搜索区间；

（3）若为第③和第④种情况，则保留ⅰ和ⅱ区间，然后将用黄金分割法在ⅰ区间内求得的新的区间的左端点和在ⅱ区间内求得的新的区间的右端点所组成的新的整合区间作为下一步寻优搜索区间；

通过上述夹逼收缩的寻优搜索后，得到新的搜索区间，如此循环下去，直至搜索区间小于事先给定的精度时，即可得到一维极小点的近似解 ，进一步可以求得最优解 。

3．2 算法

设目标函数 为单峰函数， ，区间缩小的相对精度为 ，则优化求解的模型可以表述为：

 

求一元函数 在单峰区间为 上的最优解。

      具体算法如下：

step1：给定初始区间 ，收敛精度 ；

step2：取 ，用 将区间 对分为两个等分区间 和 ，记 为ⅰ区间， 为ⅱ区间，在ⅰ和ⅱ区间上分别按夹逼一维寻优法执行搜索；

step3：在ⅰ和ⅱ区间上分别计算黄金分割点 、 ：

ⅰ区间上： ；

ⅱ区间上： ；

并分别计算出ⅰ和ⅱ区间上各黄金分割点处的函数值 和 ；

step4：判断是否ⅰ ⅱ ， ：

若是，则保留ⅰ区间，舍弃ⅱ区间；

否则，转step8；

step5：在保留区间ⅰ内比较 与 的大小：

若 ，则将原搜索区间替换为 ，并将其赋予新的搜索区间 ，同时取 ；

否则，转step7；

step6：比较 与 的大小：

若 ，则令 ，计算 ，print ；

否则，转step2；

step7： ，将原搜索区间替换为 ，并将其赋予新的搜索区间 ，同时取 ，并转step6；

step8：判断是否ⅱ ⅰ ， ：

若是，则保留ⅱ区间，舍弃ⅰ区间；

否则，转step11；

step9：在保留区间ⅱ内比较 与 的大小：

若 ，则将原搜索区间替换为 ，并将其赋予新的搜索区间 ，同时取 ，并转step6；

否则，转step10；

step10： ，将原搜索区间替换为 ，并将其赋予新的搜索区间 ，同时取 ，并转step6；

step11：保留ⅰ和ⅱ区间，然后将在保留ⅰ区间内和ⅱ区间内分别进行step5和step9，只调用ⅰ区间内和ⅱ区间内所赋予的新的搜索区间 ；

step12：取ⅰ区间内新的搜索区间 的左端点和ⅱ区间内新的搜索区间 的右端点整合得到下一步寻优的新的搜索区间 ，同时取 ，并转step6；

4 收敛性证明

设目标函数 为单峰函数， ，区间缩小的相对精度为 ，则优化求解的模型可以表述为：

 

定义1：设 为目标函数 的单峰区间， 为 中点，用 将区间 对分为两个等分区间 和 ，记 为ⅰ区间， 为ⅱ区间，按夹逼一维寻优法分别在ⅰ、ⅱ区间内进行搜索，运用“去劣存优”的原则所得到的新的搜索区间 仍然为目标函数 的单峰区间。

定义2:夹逼一维寻优法是按黄金分割率对称取点的取点规则[9],以序列消去原理缩小区间,利用对分法提高区间收缩的效率,能够满足单峰函数的极小点在“两头大,中间小”的区间内[10],保证极小点不丢失,从而确保夹逼的收敛性。

定理1：设目标函数 为单峰函数， ，区间缩小的相对精度为 ， 为 中点，在用 将区间 对分的ⅰ、ⅱ区间内进行夹逼一维寻优，设第 次所得到的新的搜索区间为 ，记 ，则有 。

证明：设给定的初始区间为 ，取 ，用 将区间 对分为两个等分区间 和 ，记 为ⅰ区间， 为ⅱ区间，第1次将该区间对分为2个小区间，再在ⅰ、ⅱ区间内进行黄金分割，依照这样的分法，每个区间的间距不变，且它们的间距分别为：ⅰ ，ⅱ ，且有ⅰ =ⅱ ，经过“去劣存优”后所得到的新的搜索区间的间距为 ，为方便统一记为 ， ，则在对分后新的搜索区间的间距满足 ；第2次，在前面得到的新的搜索区间 内，依照与前面同样的方法再分成更小的区间，由黄金分割的收缩率易知：在由“去劣存优”原则所优选后的区间上继续进行黄金分割所得到的新的区间的间距记为 ， ，则在对分后新的搜索区间的间距满足 ；设第n次分割后在由“去劣存优”原则所优选后的区间上继续进行黄金分割所得到的新的区间的间距记为 ， ，对分后新的搜索区间的间距满足 ；则第（n＋1）次分割后得到的新的搜索区间的间距为 ，对分后新的搜索区间的间距满足 ，由等比数例的收敛性知：存在任意小的数 ，能够使得 成立，故有 成立，即本算法能够满足间距收敛准则[11]。

定理2：设目标函数 为单峰函数，且连续有下界， 为给定的初始区间，区间缩小的相对精度为 ，如果将 区间按夹逼一维寻优法逐级分割，第n次分割后所得到的搜索区间为 ，在该搜索区间上能够取得一点 ，使得新的搜索区间的最小函数值 收敛，且 为初始区间最优解。

证明：设给定的初始区间为 ，取 ，用 将区间 对分为两个等分区间 和 ，记 为ⅰ区间， 为ⅱ区间，如果将 区间按夹逼一维寻优法逐级分割，第i次分割后所得到的搜索区间为 ，并将 与 比较，若 ，则可以取得区间的最优值点： ， 计算 求得一元函数 的最优解，若 ,则继续进行夹逼一维寻优。第n次分割后所得到的搜索区间为 ，这样的搜索区间能够满足 ，则可以取得区间的最优值点： ，又依据 为单峰函数，且有下界，且由定义2知 的极小点在“两头大,中间小”的区间 内，则由最优值点计算得新的搜索区间的最小函数值 ，这样的 满足 ，故必收敛。

利用反证法来证明 为初始区间最优解。如果有某一点 处的函数值小于 ，则由函数的连续性知必存在该点的一个小邻域 ，其中所有点的函数值都小于 ，由定理1知，经过夹逼一维寻优后得到的新的搜索区间 的间距 ，由定义1可知新的搜索区间 仍然为目标函数 的单峰区间，所以在夹逼一维寻优后必有一个小区间的中点值完全落入 ，从而该区间中点处的函数值小于 ，这与 始终是所有新的搜索区间的中点处函数值的最小值矛盾。所以 必为初始区间最优解。

5 算例

以下给出利用本文算法计算的算例：

    （1） ,已知初始区间为 ，区间缩小的相对精度为 ；

（2） ，已知初始区间为 ，区间缩小的相对精度为 。

表1 算例计算结果比较

tab 1 comparison in calculating results of examples

对于上述算例，分别运用本算法和黄金分割法进行了计算，并对计算结果进行了分析和比较，结果比较见表1。从计算结果来看，在算例1中，本算法按精度要求共只需要迭代3次，黄金分割法则需要迭代6次，且本算法得到的计算精度比要求的精度要高，计算时间仅为黄金分割法的1/3左右，并且所得到的计算结果比用黄金分割法计算得到的结果更加逼近真实值。进一步研究其区间收缩率，按照给定的相对收敛精度 和区间收缩率 可知迭代过程中区间缩短次数n必须满足：

 

算例1中用本算法的迭代次数为n=3，将其代入上式可计算得本算法在算例1中的区间收缩率 ，对比可知比黄金分割法的区间收缩 要高，并且经过算例可以证明：本算法在相对收敛精度 更高的情况下其区间收缩率 更大。

究其原因，主要是由于黄金分割法每次都只能以相等的收缩率从区间的单侧来缩短搜索区间，其收敛速度较慢，区间缩短率偏低。而本算法是在黄金分割法具有均匀的区间缩小率的序列消去特性的基础上，利用对分法的原理，使给定的搜索区间从双侧同时进行夹逼收缩，加速了搜索区间的缩短效率，因而可以更有效、更精确地寻求到区间的最优解。

6 结论

本文在黄金分割法的基础上，提出了一种夹逼一维寻优法。该方法利用对分法选取给定搜索区间中点的原理，将区间对分为两个等分区间，在这两个区间内用黄金分割法同时进行搜索，然后再对这两个区间内所求得的函数值进行比较，运用“去劣存优”的原则，保留含优的搜索区间而摒弃含劣的搜索区间以同时从区间的两侧夹逼来逐步缩小搜索寻优区间，最终求得最优解。文中算法和算例表明本算法思路清晰、编程简单、计算简化，可以有效地求得函数的最优解，求解精度令人满意，具有一定的实用价值。与一维优化方法中的现有算法相比，本算法具有3个方面的特点：

（1）可以使给定的搜索区间以相等的速率从双侧同时进行夹逼收缩，收敛速度更快、区间缩短率更高；

（2）本算法兼容黄金分割法和对分法的优点，具有算法简单、收敛速度均匀的特点，可以较为精确、快速地求得区间最优解，在理论上讲可以达到任意精度要求；

（3）本算法用计算机编程原理简单，所需内存很少，对硬件要求很低，运算时间少，运算速度快，因而可应用的范围较广。

    参考 文献

[1]王凤岐． 现代 设计方法及其应用[m]．天津大学出版社，2008，81-160．

[2]陈树勋．工程结构系统的分析、综合与优化设计：理论、方法及其工程应用案例[m]． 中国 科学 文化出版社，2008，45-80．

[3]宋巨龙，钱富才．基于黄金分割的全局最优化方法[j]．计算机工程与应用.2005，4：94—95．

[4]韩林山．机械优化设计[m]．郑州：黄河水利出版社，2003 ，40-55．

[5]张鄂．机械与工程优化设计[m]．科学出版社，2008 ，105-125．

[6]商敏儿，卫成业．确定单峰搜索区间的新算法——前进法[j]．基础自动化，2002，9(1)：1-3．

[7]stakhov a．the golden section secrets of the egyptian eivilization and harmony mathematics[j]．chaos，solitons and fractals，2006，30(2)：490-505．

[8]panos m pardalos，edwin romeijn h，hoang toy．recent developments and trends in global optimization[j]．journal of computational and applied mathematics，2ooo，124：209～228．

[9]刘艳．关于黄金分割法的几点讨论[j]．机电技术,2006,1:13-14．

初步设计和设计的区别篇8

论文摘要：本文在黄金分割法的基础上，提出了一种夹逼一维寻优法。该方法利用对分法选取给定搜索区间中点的原理，将区间对分为两个等分区间，在这两个区间内用黄金分割法同时进行搜索，然后再对这两个区间内所求得的函数值进行比较，运用“去劣存优”的原则，保留含优的搜索区间而摒弃含劣的搜索区间以同时从区间的两侧夹逼来逐步缩小搜索寻优区间，最终求得最优解。本文给出了具体的算法实施过程和算法证明，结合算法给出算例并进行了理论分析和比较，结果表明本算法思路清晰、编程简单、计算简化，可以有效地求得函数的最优解。

1 引言

从数学的观点看，工程中的各种优化问题都可以归结为求极大值或极小值问题。所谓优化设计[1]就是借助最优化数值计算方法和计算机技术求取工程问题的最优设计方案。在优化设计的寻优过程中，首先要根据实际设计问题的物理模型建立相应的数学模型，即用数学形式来描述实际设计问题。其次就是应用数学规划方法的理论[2]，以计算机作为工具，根据数学模型的特点选择最优化方法来求解数学模型，以确定最佳设计参数。在优化设计过程中，求一元函数的极小点和极小值问题就是一维优化问题。求解一维优化问题的方法称为一维优化方法[3]。一维优化法是优化问题中最简单、最基本的方法。因为它不仅可以解决单变量目标函数的最优化问题，而且在求多变最目标函数的最大值时，大多数方法都要反复多次地进行一维搜索，用到一维优化方法。

一维优化法中的黄金分割法[4]是使用最广泛、操作简单的一维寻优方法，这种方法是在一元单峰函数所定义的区间上按黄金分割率对称取得一系列的黄金分割点，然后对分割点所对应的函数值进行计算和比较，利用区间缩小的序列消去原理[5]，最终确定函数的最优解和对应的最优值。黄金分割法具有均匀的收敛速度，但每次迭代时只能使给定的搜索区间从单侧进行收缩，使得其收敛速度较慢，区间缩短率偏低。因此，本文利用黄金分割法具有均匀的区间缩小率的序列消去特性，提出一种可以使给定的搜索区间从双侧同时进行收缩的基于黄金分割的夹逼一维寻优法。

2 黄金分割法的基本原理

黄金分割法是用于一元函数在给定的初始区间 内搜索极小点 的一种方法。它是优化计算中的经典算法，以算法简单、收敛速度均匀、效果较好而著称，是许多优化算法的基础，但它只适用于一维区间上的凸函数[6]，即只在单峰区间内才能进行一维寻优，其收敛效率较低。其基本原理是：依照“去劣存优”原则、对称原则、以及等比收缩原则来逐步缩小搜索区间[7]。具体步骤是：在区间内取点：，，和把分为三段。如果，令；如果，令，重新开始。因为为单峰区间，这样每次可将搜索区间缩小倍或倍，处理后的区间都将包含极小点的区间缩小，然后在保留下来的区间上作同样的处理，如此迭代下去，将使搜索区逐步缩小，直到满足预先给定的精度时，即获得一维优化问题的近似最优解。黄金分割法原理如图1所示，其中K＝，区间长度为L，该算法为收敛速度均匀的一维搜索方法。

图1 黄金分割法原理图

Fig.1 the principle of golden-section

3 算法及其基本原理

3．1 夹副一维寻优法的基本原理

夹逼一维寻优方法是在黄金分割法的基础上，利用对分法[8]选取给定搜索区间中点的原理，将区间对分为两个等分区间，在这两个区间内用黄金分割法同时进行搜索，然后再对这两个区间内所求得的函数值进行比较，运用“去劣存优”的原则，保留含优的搜索区间而摒弃含劣的搜索区间以同时从区间的两侧夹逼来逐步缩小搜索寻优区间，最终求得最优解。这种方法和黄金分割法一样，具有算法简单、收敛速度均匀的特点，此外还具有可以使给定的搜索区间以相等的速率从双侧同时进行夹逼收缩，收敛速度快、区间缩短率更高等优点，因而可以更大程度的发挥黄金分割法的优点来进行一维寻优。其基本思想是：在给定的初始区间 上取得区间中点 ，用 将区间 对分为两个等分区间 和 ，记 为Ⅰ区间， 为Ⅱ区间，在Ⅰ和Ⅱ区间上分别用黄金分割法进行一维寻优，对这两个区间内所求得的函数值进行比较。两个区间内所求得的函数值进行比较后有如下4种情况，具体比较如图2所示。

图2 区间Ⅰ和Ⅱ内函数值的比较情况

Fig.2 situation of comparing the function value in region Ⅰand Ⅱ

（1）若为第①种情况，则保留Ⅰ区间，舍弃Ⅱ区间，然后将在Ⅰ区间内用黄金分割法求得的新的区间作为下一步寻优搜索区间；

（2）若为第②种情况，则保留Ⅱ区间，舍弃Ⅰ区间，然后将在Ⅱ区间内用黄金分割法求得的新的区间作为下一步寻优搜索区间；

（3）若为第③和第④种情况，则保留Ⅰ和Ⅱ区间，然后将用黄金分割法在Ⅰ区间内求得的新的区间的左端点和在Ⅱ区间内求得的新的区间的右端点所组成的新的整合区间作为下一步寻优搜索区间；

通过上述夹逼收缩的寻优搜索后，得到新的搜索区间，如此循环下去，直至搜索区间小于事先给定的精度时，即可得到一维极小点的近似解，进一步可以求得最优解。

3．2 算法

设目标函数为单峰函数，，区间缩小的相对精度为，则优化求解的模型可以表述为：

求一元函数在单峰区间为上的最优解。

具体算法如下：

Step1：给定初始区间，收敛精度；

Step2：取，用将区间对分为两个等分区间 和，记为Ⅰ区间，为Ⅱ区间，在Ⅰ和Ⅱ区间上分别按夹逼一维寻优法执行搜索；

Step3：在Ⅰ和Ⅱ区间上分别计算黄金分割点 、：

Ⅰ区间上：；

Ⅱ区间上：；

并分别计算出Ⅰ和Ⅱ区间上各黄金分割点处的函数值 和 ；

Step4：判断是否Ⅰ Ⅱ ，：

若是，则保留Ⅰ区间，舍弃Ⅱ区间；

否则，转Step8；

Step5：在保留区间Ⅰ内比较与的大小：

若，则将原搜索区间替换为，并将其赋予新的搜索区间，同时取；

否则，转Step7；

Step6：比较与的大小：

若，则令，计算 ，print；

否则，转Step2；

Step7：，将原搜索区间替换为，并将其赋予新的搜索区间，同时取 ，并转Step6；

Step8：判断是否Ⅱ Ⅰ ，：

若是，则保留Ⅱ区间，舍弃Ⅰ区间；

否则，转Step11；

Step9：在保留区间Ⅱ内比较与的大小：

若，则将原搜索区间替换为，并将其赋予新的搜索区间，同时取，并转Step6；

否则，转Step10；

Step10：，将原搜索区间替换为，并将其赋予新的搜索区间，同时取，并转Step6；

Step11：保留Ⅰ和Ⅱ区间，然后将在保留Ⅰ区间内和Ⅱ区间内分别进行Step5和Step9，只调用Ⅰ区间内和Ⅱ区间内所赋予的新的搜索区间；

Step12：取Ⅰ区间内新的搜索区间的左端点和Ⅱ区间内新的搜索区间的右端点整合得到下一步寻优的新的搜索区间 ，同时取，并转Step6；

4 收敛性证明

设目标函数为单峰函数，，区间缩小的相对精度为，则优化求解的模型可以表述为：

定义1：设为目标函数的单峰区间，为中点，用将区间对分为两个等分区间和，记为Ⅰ区间，为Ⅱ区间，按夹逼一维寻优法分别在Ⅰ、Ⅱ区间内进行搜索，运用“去劣存优”的原则所得到的新的搜索区间仍然为目标函数的单峰区间。

定义2:夹逼一维寻优法是按黄金分割率对称取点的取点规则[9]，以序列消去原理缩小区间，利用对分法提高区间收缩的效率，能够满足单峰函数的极小点在“两头大，中间小”的区间内[10]，保证极小点不丢失，从而确保夹逼的收敛性。

定理1：设目标函数为单峰函数，，区间缩小的相对精度为，为中点，在用将区间 对分的Ⅰ、Ⅱ区间内进行夹逼一维寻优，设第次所得到的新的搜索区间为，记，则有。

证明：设给定的初始区间为，取，用将区间对分为两个等分区间和，记为Ⅰ区间，为Ⅱ区间，第1次将该区间对分为2个小区间，再在Ⅰ、Ⅱ区间内进行黄金分割，依照这样的分法，每个区间的间距不变，且它们的间距分别为：Ⅰ，Ⅱ，且有Ⅰ =Ⅱ，经过“去劣存优”后所得到的新的搜索区间的间距为，为方便统一记为 ，，则在对分后新的搜索区间的间距满足；第2次，在前面得到的新的搜索区间内，依照与前面同样的方法再分成更小的区间，由黄金分割的收缩率易知：在由“去劣存优”原则所优选后的区间上继续进行黄金分割所得到的新的区间的间距记为 ， ，则在对分后新的搜索区间的间距满足；设第n次分割后在由“去劣存优”原则所优选后的区间上继续进行黄金分割所得到的新的区间的间距记为 ，，对分后新的搜索区间的间距满足；则第（n＋1）次分割后得到的新的搜索区间的间距为，对分后新的搜索区间的间距满足，由等比数例的收敛性知：存在任意小的数，能够使得成立，故有成立，即本算法能够满足间距收敛准则[11]。

定理2：设目标函数为单峰函数，且连续有下界，为给定的初始区间，区间缩小的相对精度为 ，如果将区间按夹逼一维寻优法逐级分割，第n次分割后所得到的搜索区间为，在该搜索区间上能够取得一点，使得新的搜索区间的最小函数值收敛，且为初始区间最优解。

证明：设给定的初始区间为，取，用 将区间对分为两个等分区间 和，记为Ⅰ区间，为Ⅱ区间，如果将区间按夹逼一维寻优法逐级分割，第i次分割后所得到的搜索区间为，并将与 比较，若，则可以取得区间的最优值点：，计算求得一元函数的最优解，若，则继续进行夹逼一维寻优。第n次分割后所得到的搜索区间为，这样的搜索区间能够满足，则可以取得区间的最优值点：，又依据为单峰函数，且有下界，且由定义2知的极小点在“两头大，中间小”的区间内，则由最优值点计算得新的搜索区间的最小函数值，这样的满足 ，故必收敛。

利用反证法来证明 为初始区间最优解。如果有某一点 处的函数值小于，则由函数的连续性知必存在该点的一个小邻域，其中所有点的函数值都小于，由定理1知，经过夹逼一维寻优后得到的新的搜索区间的间距，由定义1可知新的搜索区间仍然为目标函数的单峰区间，所以在夹逼一维寻优后必有一个小区间的中点值完全落入，从而该区间中点处的函数值小于，这与始终是所有新的搜索区间的中点处函数值的最小值矛盾。所以必为初始区间最优解。

5 算例

以下给出利用本文算法计算的算例：

（1），已知初始区间为，区间缩小的相对精度为；

（2），已知初始区间为，区间缩小的相对精度为。

表1 算例计算结果比较

Tab 1 comparison in calculating results of examples

对于上述算例，分别运用本算法和黄金分割法进行了计算，并对计算结果进行了分析和比较，结果比较见表1。从计算结果来看，在算例1中，本算法按精度要求共只需要迭代3次，黄金分割法则需要迭代6次，且本算法得到的计算精度比要求的精度要高，计算时间仅为黄金分割法的1/3左右，并且所得到的计算结果比用黄金分割法计算得到的结果更加逼近真实值。进一步研究其区间收缩率，按照给定的相对收敛精度 和区间收缩率 可知迭代过程中区间缩短次数N必须满足：

算例1中用本算法的迭代次数为N=3，将其代入上式可计算得本算法在算例1中的区间收缩率 ，对比可知比黄金分割法的区间收缩 要高，并且经过算例可以证明：本算法在相对收敛精度 更高的情况下其区间收缩率 更大。

究其原因，主要是由于黄金分割法每次都只能以相等的收缩率从区间的单侧来缩短搜索区间，其收敛速度较慢，区间缩短率偏低。而本算法是在黄金分割法具有均匀的区间缩小率的序列消去特性的基础上，利用对分法的原理，使给定的搜索区间从双侧同时进行夹逼收缩，加速了搜索区间的缩短效率，因而可以更有效、更精确地寻求到区间的最优解。

6 结论

本文在黄金分割法的基础上，提出了一种夹逼一维寻优法。该方法利用对分法选取给定搜索区间中点的原理，将区间对分为两个等分区间，在这两个区间内用黄金分割法同时进行搜索，然后再对这两个区间内所求得的函数值进行比较，运用“去劣存优”的原则，保留含优的搜索区间而摒弃含劣的搜索区间以同时从区间的两侧夹逼来逐步缩小搜索寻优区间，最终求得最优解。文中算法和算例表明本算法思路清晰、编程简单、计算简化，可以有效地求得函数的最优解，求解精度令人满意，具有一定的实用价值。与一维优化方法中的现有算法相比，本算法具有3个方面的特点：

（1）可以使给定的搜索区间以相等的速率从双侧同时进行夹逼收缩，收敛速度更快、区间缩短率更高；

（2）本算法兼容黄金分割法和对分法的优点，具有算法简单、收敛速度均匀的特点，可以较为精确、快速地求得区间最优解，在理论上讲可以达到任意精度要求；

（3）本算法用计算机编程原理简单，所需内存很少，对硬件要求很低，运算时间少，运算速度快，因而可应用的范围较广。

参考文献

[1]王凤岐．现代设计方法及其应用[M]．天津大学出版社，2008，81-160．

[2]陈树勋．工程结构系统的分析、综合与优化设计：理论、方法及其工程应用案例[M]．中国科学文化出版社，2008，45-80．

[3]宋巨龙，钱富才．基于黄金分割的全局最优化方法[J]．计算机工程与应用.2005，4：94—95．

[4]韩林山．机械优化设计[M]．郑州：黄河水利出版社，2003 ，40-55．

[5]张鄂．机械与工程优化设计[M]．科学出版社，2008 ，105-125．

[6]商敏儿，卫成业．确定单峰搜索区间的新算法——前进法[J]．基础自动化，2002，9(1)：1-3．

[7]Stakhov A．The golden section secrets of the Egyptian eivilization and harmony mathematics[J]．Chaos，Solitons and Fractals，2006，30(2)：490-505．

[8]Panos M Pardalos，Edwin Romeijn H，Hoang Toy．Recent developments and trends in global optimization[J]．Journal of Computational and Applied Mathematics，2OOO，124：209～228．

[9]刘艳．关于黄金分割法的几点讨论[J]．机电技术，2006，1:13-14．

初步设计和设计的区别篇9

摘要：本文根据作者多年的工作经验，对施工图检算工作进行了深入的概括和总结，进一步阐明了施工图检算的重要性。

关键词：检算；编制；重要性

Abstract: based on the author's experience, the construction work for further summarized and concluded, further expounded the importance of construction drawing by calculating.

Keywords: by calculating; Prepare; importance

前言

施工图检算是“概算清理”阶段的主要工作内容，是决定工程最终决算成果的一项重要工作。

施工图检算按铁建设【2007】110号文件要求应与施工图审核同步完成，但实际情况往往是在施工过程中设计不再出施工图预算，也不搞检算比对，在工程清概阶段一次完成检算。这就要求项目部在执行合同过程中注意“投资检算”资料的收集，做好功课。

一、检算阶段应掌握的知识

1、 施工图检算是以施工图纸为依据编制的预算，而各类设计工作联系单、设计更正单、相关会议纪要等亦可视为施工图。

2、了解本项目的初步设计概算价值（本章），了解初步设计和检算的编制办法、各种费率文件、定额的使用，为维护自身利益做准备。

3、编制施工图检算有两种方法：一是施工图与一类变更分开做，另一种就是我们说的“拉通”做，即施工图与一类变更和在一起做，其实两种方法都是以施工图为依据，比对出（初步设计概算为基准）投资的增减。前者可以清楚的反应出施工图量差变化和一类变更变化；后者能清楚反应总投资的变化。闭口合同适用于前者，开口合同适用于后者。但建设单位只会采用一种形式，这就要求项目部相关人员了解检算方式，多与建设单位、设计单位沟通，合理布局。

4、施工图检算分两类，铁建设文件对检算的描述是程序上的定义，实际上应分为开口合同的检算和闭口合同的检算，两种合同的检算方法不同，开口合同检算可以结合实际发生量进行统计；闭口合同检算主要依据一类变更、新增二类变更量进行统计。

5、检算的客观决定因素是数量：工作项目、项目数量的多少需在合同执行过程中不断的收集、归类，施工过程中做了哪些项目、哪些数量，特别是无图纸的的工作项目，一定要及时反应到建设单位，要有设计技术联系单或四方签认的会议纪要，要有四方签认的数量表，这些工作都是在为检算积累资料。

6、检算的主观决定因素是价格：检算的费率一般维持初步设计的费率文件，检算的定额使用预算定额，此时除了应熟悉本工程概算的编制办法外，还应该了解我国相关的行业、地方的一些建筑安装费用标准、费率、定额等知识，力争对检算定额做修补（如单价分析、人工类别的使用），当然这些都需要与设计和建设单位进行沟通。

7、检算的确定：施工图检算的量、价确定后，才可以思考合同因素，把对自己有利的因素加进去，最终确定检算初稿，检算的数量、费用都应该由建设单位、第三方审查完成后报部里批准确定。

二、概（预）算知识

㈠编制概（预）算类型

1、设计在不同时期编制概（预）算的方法

①初步设计阶段编制总概算，可以采用概算定额

②施工图阶段编制预算或检算，必须采用预算定额

2、分单元编制概（预）算

①引入既有站的为该范围单元

②跨省界的分为两个范围单元

③大型编组站可以设计成该范围单元

④不同设计院的设计形成各自范围单元

㈡费用的计算

1、就目前铁路通信信号工程项目，编制概算基本使用下列费用

①运杂费：建安材料运杂费是材料费的2％（其实不该包含单价里已含运费的材料），设备运费是设备原价的6.1％（其实不该包含设备购置费中的技术服务等非实物费用)

②措施费:人工费和机械使用费之和乘以地区措施费率，铁建设[2007]139号已调整措施费率（扣除安全措施费），如天津地区措施费率由25.8％调整为21.35％，上海地区措施费率由25.3％调整为20.85％，是冬雨季及夜间施工增加费、小临设施费、工用具及仪表使用费、定测检测费、文明安全及成品保护费（做为安全费调整到其它费）之和；

③间接费：人工费和机械使用费之和乘以间接费率78.9％ ，是企业管理费、规费和利润之和；

④特殊施工增加费：高原、风沙地区施工增加费、既有营业线行车干扰费，其中风沙地区增加费为工费的3 ％ ；高原地区增加费以工费、机械使用费之和为基数乘以不同海拔的费率；受行车影响的概算内以工费、机械使用费之和为基数乘以0.3 1％ 再乘以每昼夜行车次数；

⑤大型临时设施及过渡工程费:很难施工的地点临时架设通信线路、为施工而增加的临时道岔等内容为大型临时设施，大临和过渡工程的预算同正式工程，其定额材料费按30％计算，间接费按0.8的系数计取;

2、其它费的计算

①安全生产费：一章～十章内的建筑费、安装费之和为基数乘以1.5％,

②激励考核费：不含激励考核费的总额乘以本工程费率0.3％ ～ 0.5％,

③风险包干费：建筑费、安装费之和为基数乘以约定的费率

④营业线施工配合费：工费与机使费之和为基数乘以费率（通信是2％、信号是24.4％)

⑤联合调试费：施工完成至运营单位接收前的试验、试运行的检测费用。具体按铁建设[2010]7号文件编制

⑥人工价差：纠正人工类别，按铁建设[2008]26号文或 [2010]196号文件计算人工价差

3、可用于调整合同价款的费用

①降造费用：三个降造系数摇号确定。解决一类变更、新增二类变更费用，

②基本预备费：按一章～十一章内的费用总额乘以费率（初步设计按5％、施工图按3％） ；解决废弃工程、自然灾害等

③造价增长预留费按工程造价年上涨指数计算：解决料差

④、批复追加投资增加概算总额

三、做检算应该注意的事项

㈠、应该注意的定额调整

1、须修订的定额：比如铁塔定额、漏缆的安装定额、补强安装的定额、地面硬化；

2、可拆分或采用其它专业的定额：如移频柜、铁塔基础

3、赢利和亏钱的定额：如过道、接地电缆、电源线

㈡检算初稿完成后的工作

1、项目部需要组织物资、财务、工程等部门对检算的初稿进行审核，检查遗漏，及时同设计沟通修订，同时做好迎接审计的准备。

2 审计分两步：一是第三方审计检算、料差、变更等文件；二是审计署审计决算文件（主要是检算）。需要我们物资、财务部门提供与检算数量、价值基本一致的合同、发票或厂家报价或记要，同时工程技术人员能对审计人员提出的数量问题做清楚解答。

四、结束语

初步设计和设计的区别篇10

关键词：编程；灌水率图；EXCEL VBA

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）01-0098-02

Abstract： Figure of irrigation rate could be Automatic drawn and dynamic amended by getting the data of irrigation schedule using the programming based on EXCEL VBA. This method can solve problem of planning， thereby improving efficiency of design work.

Key words： programming； figure of irrigation rate； EXCEL VBA

1 概述

灌水率是指灌区单位面积上所需灌溉的净流量，它是根据灌溉制度确定的。将所得的灌水率绘成直方图，称为灌水率图。设计灌水率是设计灌区内渠首的引水流量和灌溉渠道的设计流量的重要参数，它的大小直接影响到灌溉系统的工程规模以及水资源利用充分与否，因此，在灌区规划设计中受到格外的关注。

传统作物灌水率图的绘制通用性较差、效率较低，而利用EXCEL VBA编写程序可有效提高灌区的规划设计效率。本文主要介绍基于EXCEL VBA在灌区规划设计中作物灌水率图绘制程序的开发及应用。

2程序设计

2.1设计原理

在灌区规划设计中，影响作物灌水率主要因素为作物种植比例、灌水定额、灌水延续时间等基本参数，而这些灌溉制度参数通常是可确定的。

编程过程中，通过读取确定格式的灌溉制度参数，计算各种作物播前灌水及生育期内各次灌水的灌水率，通过编程实现输出全年各灌水时间（以天为单位）内对应的作物灌水率，并应根据每次灌水延续时间绘制各种作物的灌水率过程线，将同时期各种作物灌水率相加，绘成设计灌区年度初步灌水率图，并完成修正。

2.2程序实现

1）读取灌溉制度数据

程序中灌溉制度设定为固定格式，见表1。灌溉制度中，作物数量、各作物灌水次数等参数为不确定数值。

J = 1

For I = 1 To 200

If Cells（I + 1， 4） = "" Then Exit For

If Cells（I + 1， 1） ""） Then

作物类别（J） = Cells（I + 1， 1）

灌溉面积（J） = Cells（I + 1， 2）

作物比例（J） = Cells（I + 1， 3）

灌溉定额（J） = Cells（I + 1， 7）

For K = 1 To 200

If （K > 1 And Cells（I + K， 1） "" Or Cells（I + K， 6） = ""） Then Exit For

灌水起始时间（J， K） = Cells（I + K， 4）

灌水天数（J， K） = Cells（I + K， 5） -Cells（I + K， 4） + 1

灌水定额（J， K） =Cells（I + K， 6）

Next K

作物数量 = J

J = J + 1

End If

Next I

2）计算作物灌水率

按照《灌溉与排水工程设计规范》公式计算作物灌水率。

For I = 1 To 作物数量

For J = 0 To 200

If （灌水天数（I， J） = 0） Then Exit For

灌水率（I， J） = 作物比例（I） * 灌水定额（I， J） / 灌水天数（I， J） / 864

Next J

Next I

3）L制初步灌水率图

在“灌水率”工作表中，按照灌水日期与全年日期对应匹配输出各作物的灌水率，然后完成后绘制初步灌水率图。

For I = 1 To 作物数量

Cells（2， I + 2） = 作物类别（I）

For J = 1 To 200

If （灌水天数（I， J） = ""） Then Exit For

For K = 0 To 灌水天数（I， J） - 1

Cells（灌水起始时间（I， J） + 2 + K， I + 2） = 灌水率（I， J）

Next K

Next J

Next I

S1 = Chr$（66 + 作物数量）

Range（"B2：" & S1 & "368"）.Select

ActiveSheet.Shapes.AddChart.Select

ActiveChart.ChartType = xlColumnStacked

4）修正灌水率图

在符合规范要求的情况下，可通过提前或推迟灌水日期、延长或缩短灌水时间、调整灌水定额等方法对绘制的初步灌水率图进行修正，并实现灌水率表和灌水率图的动态调整，进而获得设计灌水率图。

5）计算作物月净耗水量

同时，在灌区规划设计中，需进行水资源供需平衡分析评价，利用该程序可快速计算出各作物月净耗水量，可有效提高计算效率。其方法为，在步骤3中循环语句内添加如下语句：Cells（灌水起始时间（I， J） + 2 + K， I + 2） = 灌水定额（I， J） / 灌水天数（I， J），该语句用于计算、输出各作物在不同日期的灌水定额，然后按以下程序可计算各作物月净耗水量，并在“月净耗水量统计”工作表中实现数据输出功能。

For I = 1 To 作物数量

s = 0

For J = 0 To 11

月灌水量（I， J） = 0

For K = 0 To Months（J） - 1

月灌水量（I， J） = 月灌水量（I， J） + Cells（3 + K + s， I + 2）

Next K

s = s + Months （J）

Next J

月灌水量（I， J - 1） = 月均灌水量（I， J - 1）

Next I

For I = 1 To 作物数量

Cells（2 + I， 1） = 作物类别（I）

Cells（2 + I， 2） = 灌溉面积（I）

For J = 0 To 11

Cells（2 + I， 3 + J） = 月灌水量（I， J） * 灌溉面积（I）

Next J

Next I

3算例分析

以南疆某中型灌区规划设计为例，介绍运用该程序绘制灌水率图。该灌区种植作物主要有果园、棉花、小麦等7种，灌溉模式有节水灌和地面灌。输入灌溉制度后，直接单击程序设计的按钮命令，即可运行，绘制出初步灌水率图，并通过提前或推迟灌水日期，动态调整确定设计灌水率图，同时获得各作物月净耗水量。最终的设计灌水率图见图1。

4结束语

本程序通过EXCEL VBA编制程序读取EXCEL表中的灌溉制度数据，计算各种作物播前灌水及生育期内各次灌水的灌水率，输出全年各灌水时间内对应的作物灌水率，自动绘制灌区年度初步灌水率图，并实现动态修正功能，同时，计算出作物月净耗水量。该方法能够快速地解决灌水率图绘制中烦琐、重复的规划设计工作，通用性强，可极大地提高工作效率。

参考文献：

[1] GB 50288-99灌溉与排水工程设计规范[S] .北京：中国计划出版社， 1999.

[2] 水利部水利水电规划设计总院.水工设计手册第九卷灌溉、供水[M] . 2版.北京：中水利水电出版社，2014.

[3] 汪志农.灌溉排水工程学[ M] .北京：中国农业出版社， 2003.

[4] 龚沛曾.Visual Basic程序设计简明教程[M].2版.北京：高等教育出版社，2006.

[5] Excel VBA程序开发自学宝典[M]. 3版.北京：电子工业出版社，2014.

[6] 邱卫国，房宽厚. 修正灌水率图的新方法[J]. 河海大学学报，1995（5）.