DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 森林认证自20世纪90年代以来在世界范围内得到了快速发展，越来越深刻地影响着林产品国际贸易发展。本文梳理了世界主要国家和地区森林认证的发展动态，分析森林认证背景下的林产品国际贸易发展。虽然目前我国林产品生产和贸易已跃居世界首位，但是我国认证森林在林产品贸易中所占的比重相对较小。2014年中国森林认证体系成功与PEFC实现了互认，我国认证林产品贸易在未来还有较大的增长潜力。基于对森林认证背景下的世界及中国林产品国际贸易发展的分析，提出了更好地促进我国林产品对外贸易发展的对策。 关键词 :森林认证，林产品国际贸易，贸易壁垒 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 由于全球森林问题越来越突出，国际社会、各国政府以及非政府环境保护组织对此表示了极大关注，并采取了一系列行动。20世纪90年代以来，森林认证作为促进森林可持续经营的一种市场机制出现并得到了广泛发展。它力图通过对森林经营活动进行独立的评估，将“绿色消费者”与寻求提高森林经营水平和扩大市场份额，以求获得更高收益的生产商联系在一起。另一方面，随着森林认证的认可度的提升，在国际贸易领域，部分国家为了维护其本国产业利益或因其他原因设置障碍阻碍林产品进入该国市场，而森林认证体系也成为林产品在国际市场的一种贸易壁垒，越来越深刻地影响着世界林产品贸易的格局和未来的发展。 2001年我国正式启动了中国森林认证体系建设工作，并于2014年2月成功与世界上最大的森林认证体系PEFC实现了互认，中国森林认证体系真正走上了国际舞台。基于这个背景，追踪世界森林认证发展动态，分析森林认证背景下的林产品国际贸易发展，对于更好地促进我国林产品对外贸易的发展，有着重要的理论和实践意义。
system: [SYSTEM]

user: 2. 世界森林认证发展动态 截止到2014年底，全球由FSC和PEFC认证的森林面积总计为4.46亿hm 2 ，与2013年同期相比增长了1.4%，(PEFC，2014；FSC，2015；胡延杰 [ 1 ] ，2015)。由于森林资源分布不均以及经济发展水平、法律制度等各方面原因，世界各个国家和地区森林认证发展的情况也大相径庭。 2.1. 认证面积最大的地区——北美和欧洲地区 北美和欧洲地区森林资源丰富，在森林和环境等方面有着严格的立法，非法采伐量很少，因而欧洲和北美地区也是世界上经认证的森林面积最多的两个大洲。根据世界两大森林认证体系PEFC和FSC统计数据显示：截至2014年底，欧洲和北美洲经PEFC认证的森林面积占PEFC认证总面积的92%；经FSC认证的森林面积占FSC认证总面积的83.35%。其主要原因有： • 大的森林经营单位可以提供重要的规模经济效应； • 高水平森林管理经验及竞争力； • 全面的、执行力强的森林经管法律法规； • 拥有对公众意见敏感的林产品供应链及完备的市场； • 主要出口林产品的森林经营者贯彻森林管理认证来提高森林管理水平、维护市场准入以及向消费者保证自己的产品来自经营良好的森林。 图1是按国家划分的1990年到2015年间森林面积年净增长/净减少(公顷)情况，从图中可以看出1990年到2015年欧洲和北美地区相对而言森林资源保护状况优于其他各大洲，除加拿大以外，森林面积均出现了净增长。 图1. 1990年到2015年间按国家划分的森林面积年净增长/净减少情况(公顷) 2014年，PEFC认证面积前十位国家中有8个是北美和欧洲国家，如表1所示： Table 1 The top ten countries of PEFC certification area of 2014 (Hectare 国家 认证面积(公顷) 加拿大 121，143，276 美国 33，110，782 芬兰 20，619，716 瑞典 11，263，434 澳大利亚 10，398，358 挪威 9，142，702 乌拉圭 8，842，500 法国 8，100，208 德国 7，353，177 波兰 7，287，169 表1. 2014年PEFC认证面积前十位国家(公顷) 数据来源：2014年PEFC全球统计数据 [ 3 ] 。 2.2. 森林认证比例最低的地区——非洲地区 非洲地区森林认证面积相对其他洲而言非常少，95%以上的森林都没有经过认证。截止到2014年，只有喀麦隆和加蓬提高了本国的森林认证标准，并且通过了PEFC认证。然而在PEFC公布的2014全球森林认证统计数据中，缺失非洲森林认证统计数据，PEFC在非洲地区只颁布了1个产销监管链认证。根据另一大森林认证体系FSC公布的2014年度全球森林认证统计数据，FSC在非洲认证的森林面积为5，672，979公顷，占FSC认证总面积的3.1%，有45家森林经营单位获得了认证。FSC在非洲开展认证的国家主要有：喀麦隆、加蓬、刚果(布)、纳米比亚、南非、莫桑比克、坦桑尼亚、马达加斯加等国家，但是在上述国家FSC认证的森林比例非常低。此外，非洲地区的森林正面临着退化的危险。1995年到2015年，几乎所有非洲国家的森林面积都出现了负增长，上世纪九十年代非洲地区每年消失的森林面积达490万公顷，占全球的四分之一 [ 4 ] 。二十世纪之后，每年损失的森林面积有所降低，但每年仍有340万左右的森林消失。 2.3. 亚洲地区森林认证发展动态 亚洲地区的森林资源主要集中的东亚、南亚和东南亚地区。在二十世纪九十年代，亚洲地区每年损失森林约70万公顷，但2000~2010年期间，每年增加了140万公顷，这主要是中国、印度和越南等过都制定了大规模造林目标。图2给出了1990年至2015年亚洲地区森林面积的变化图。 图2. 1990年至2015年亚洲地区森林面积(单位：百万公顷) 尽管亚洲地区森林资源相对丰富，但是在FSC森林经营认证方面的发展却远远落后于北美和欧洲地区(表2)：另一大森林认证组织PEFC在亚洲认证的森林面积只有FSC在亚洲认证的森林面积的一半左右，截至2014年年底，PEFC在亚洲地区认证的森林面积为470万公顷，约占其总认证面积的2%。2013年，马来西亚是PEFC在亚洲实现互认的唯一国家，也是其开展森林认证的主要国家。2014年年底，中国、印度尼西亚及日本实现与PEFC互认；2015年11月，印度成为PEFC第40个成员国。同时，马来西亚木材认证会员会领导的马来西亚木材认证体系MTCS在热带木材认证方面取得了重大成绩。 除上述地区以外，FSC也已经在南美及加勒比海沿岸的巴西、玻利维亚、智利、哥伦比亚、秘鲁、委内瑞拉、墨西哥等国家开展森林认证工作。截至2014年年底，PEFC在南美及加勒比海地区森林认证面积达460万公顷，占其全球森林认证总面积的2%，颁发了202个产销监管链认证。 从全球来看，认证森林的分布并不均匀。欧洲和北美拥有全球最大的认证森林面积，但是其认证面积的增加潜力并不大。以加拿大为例，其超过70%的商品林已经完成了认证，因此未来的认证面积的增长幅度将相对有限。而亚洲和非洲各国虽然目前认证面积较小，但随着气候变化、森林退化等问题凸显，进行认证的潜力很大。在中国，随着中国森林认证体系PEFC成功实现互认，中国的认证森林面积尤其是PEFC认证将有望出现快速增长的势头。 Table 2 Overview of FSC certification in Asia from 2012 to 201 年份 认证面积(公顷) 占FSC认证面积百分比 2012 5，576，250 3.29% 2013 8，959，685 4.10% 2014 9，496，830 5.09% 2015 8，244，126 4.40% 表2. 2012年至2015年FSC在亚洲地区认证概况 数据来源：根据FSC年度统计报告整理 [ 5 ] 。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结论与对策 世界各国尤其是欧美国家的消费者越来越重视环境问题，乐于选择有森林认证的产品；一些民间环保组织和团体也自发的在林产品生产和销售中不断发挥出更大的积极作用 [ 10 ] ，再加上发达国家政府政策的推动森林认证在贸易中的实施，从而使得具有“环境敏感市场”的国家，如美国、加拿大等发达国家的市场越来越受到森林认证的影响。森林认证使得林产品国际贸易格局发生了较大的变化，一些来自发展中国家的环保要求较低、未经过严格认证的林产品可能会受阻，从而退出欧美市场；而符合环保要求，通过森林认证的林产品则会在欧美市场有较高的接受度。比如，森林认证体系之下，欧盟各国可能会减少从非洲、东南亚等认证程度较低的国家的进口，而增加欧盟成员国之间的进口量，使得欧盟成员国之间的林产品贸易流动更加频繁；热带森林认证体系之下，东南亚国家的热带林产品将会很难出口到欧美市场，从而减少了对于欧美国家的出口，可能会更多的向环保要求较低的亚洲市场转移，而东亚的部分进口也会受到热带森林认证的影响，将进口地由东南亚变为美国、欧盟、加拿大和澳大利亚。由此来看，森林认证在改变林产品贸易流向的同时，将弱化发达国家与发展中国家之间的贸易，而使得发达国家之间的林产品贸易得到了深化和加强。 虽然目前我国林产品生产和贸易已跃居世界首位，但是我国认证森林面积在林产品贸易中所占的比重相对较小 [ 11 ] 。从全球林产品价值链的视角来看，全球范围内林业产业的分工模式已形成以全球林产品链为纽带的生产网络模式，发达国家拥有研发、技术等方面的比较优势而处于全球价值链的高端，而我国大多数林产品借助国外厂商品牌与销售渠道等方式间接进入国际市场，因而我国林业产业尚处于价值链的低端；同时，我国林产品的出口市场仍高度集中于欧美等环境敏感市场国家，欧美国家极易利用我国企业出口的林产品是否取得相关认证来限制我国的出口。随着我国与PEFC成功互认，我国的认证森林面积尤其是PEFC认证将有望出现快速增长的势头，这会在一定程度上减少欧美国家对我国林产品的限制。但同时，我们也要清醒地看到，以森林认证为代表的林产品贸易壁垒，反映了资源环境约束下各国对全球林业资源的利益之争，因此木材产业升级并提升在全球价值链中的地位是跨越各种贸易壁垒的关键所在。中国林业产业应当从资本和高级生产要素积累等方面进行自我提升，促进林产品贸易增长速度与质量的协调，进而突破发达国家主导的GVC驱动型产业发展“低端锁定”困境，才能在林业资源的全球竞争和规则制定中拥有更多的话语权。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文通过介绍微波辅助提取技术原理，简述近年来微波辅助提取药用植物、药用动物、药用矿物中有效成分的现状和研究进展，简要展望了微波化学的发展前景。 关键词 :微波辅助提取，中药，研究进展 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 前言 中药成分的提取是将传统的中药材或中药饮片经过一系列操作工序，得到的目标中成药或其半成品的一种提取分离工艺。少部分中药是通过机械榨取得到其有效成分的，而大部分中药是需要用液体溶剂通过一些操作从原料药中浸提得到其有效成分的 [ 1 ] [ 2 ] 。选择合适的提取方法，对中药现代化研究有着重要作用。浸提的方法除了最传统的水煎煮法外，还包括一般的渗漉法、回流法、浸渍法、改良明胶法等 [ 3 ] ，随着中药现代化研究的发展，新型的浸提方法 [ 4 ] 逐渐应用到中药有效成分的提取中，例如：微波辅助提取(MAE)、超声波辅助提取(UAE)、闪式提取(STE)、生物酶解技术(ETE)、超临界流体萃取技术(SFE)、常温超高压提取技术(UHPE)、半仿生提取技术(SBE)等 [ 5 ] 。 微波辅助提取又称微波萃取技术(MAE)，是一种非常有发展潜力的新型萃取技术，它是用微波能加热提取原料药的溶剂，将所需有效成分从原料药中分离出来然后溶于提取溶剂。由于微波具有很强的穿透力，可以在反应物内外部分同时均匀、迅速加热，因此与常规提取工艺相比较其提取速度、效率都更好 [ 6 ] 。与其他新型提取技术相比，STE虽然短时间破坏植物细胞壁，使有效物质容易提取出来，而MAE除了快速破坏植物的组织细胞壁，用时还可以通过控制提取过程中的温度和功率，更适用于多种中药的提取；SFE的设备一般需要较大空间，且费用贵，同时仅比较适用一些含挥发油类成分的中药的提取 [ 7 ] ，而MAE一般是类似家用微波炉的仪器，占地不大，费用较低，且适合多种中药的提取 [ 8 ] 。传统中药来源于药用植物、药用动物和药用矿物，由于不同中药所含有效成分的含量和种类都不相同，微波辅助提取是一种在溶剂浸提基础上发展而来的一种新型提取分离技术 [ 9 ] ，对多种中药都适用，而且具有高效率、低耗能的优点。 本文就MAE在中药提取研究方面近十年的研究进展进行综述，通过对三大检索文库(中国知网、万方数据和维普资讯)和Springer Link外文数据库，以微波提取中药为关键词，检索出大量的相关文献内容，经过筛选和整理后，从MAE的原理和特点以及微波辅助提取药用植物、药用动物、药用矿物几个方面进行简述，以期可以为中药微波提取研究提供参考价值。
system: [SYSTEM]

user: 2. 微波辅助提取的原理与特点 2.1. 微波辅助提取的原理 微波辅助提取技术(MAE)是利用微波能来提高提取效率的一种技术。其主要是通过调节微波加热的参数，有效地加热物料中的目标成分，对目标成分进行选择性提取 [ 10 ] 。微波辅助提取技术提取中药有效成分，一方面是微波透过提取溶剂到达原料药内部，高频电磁波穿透提取溶剂到达原料药内部，微波能转化为热能在原料药内部开始升温增压，最后压力使细胞膨胀破裂，从而促进有效成分流出 [ 11 ] 。另一方面，微波所产生的电磁场可加速被提取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率，从而使提取速率极大提高，并能降低萃取温度，最大限度地保证萃取物的质量。 微波萃取的原理是利用不同物质的介电常数不同，对微波的吸收程度也不同，由此产生的热量和传递给周围环境的热量也不同。在微波场中，利用不同结构的物质吸收微波能力的差异，使基体物质中的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使目标成分从原料中被提取到溶剂中，达到分离的目的 [ 12 ] 。 2.2. 微波辅助提取的特点 微波辅助提取技术的特点具体表现在以下几个方面 [ 13 ] ：① 对提取物具有较高的选择性；② 设备易操作，且可控性高。③ 均匀加热，提取速度快，缩短提取时间；④ 可以提高有效成分的得率；⑤ 溶剂消耗量少，且节能、对环境污染小；⑥ 适用范围广，对热不稳定物质的提取也具有适用性；⑦ 物质的含水量不影响提取的结果和效率。
system: [SYSTEM]

user: 3. 微波辅助提取技术在中药有效成分提取中的应用 3.1. 微波辅助提取药用植物的应用研究 药用植物是指在中医药理论指导下用于防病、治病的植物。中药以植物药居多，有“诸药以草为本”的说法，而且其种类繁多，有以全草入药的如：益母草、夏枯草等；有以部分入药的(根、茎、叶、花、果实、种子等)如：人参、葶苈子、天南星、半夏、菊花、桔梗、鸡屎藤等。微波辅助提取技术在快速提取有效成分和对热不稳定的成分都较适用，因此，利用微波辅助提取技术对药用植物的提取综合效果较好。 李宋玲 [ 14 ] 在微波法提取沙棘总黄酮的工艺研究，在单因素试验基础上，以乙醇浓度、微波功率、提取时间、料液比为因素，选取不同水平，以沙棘总黄酮提取率为评价指标，通过正交试验筛选出最佳提取工艺。结果微波法提取沙棘总黄酮的最佳提取工艺条件：乙醇浓度70%，微波功率300 W，提取时间2 min，料液为1:20，沙棘总黄酮提取率最高可达3.9%。微波法提取沙棘总黄酮与常规方法相比有时间短、效率高、对其活性成分破坏较少等优点。谭承生 [ 15 ] 在微波提取柴胡挥发油的工艺研究中，以柴胡挥发油得率为评价指标，采用单因素和正交试验法，对微波法提取柴胡挥发油的工艺条件进行优化。结果柴胡挥发油微波提取的最佳工艺条件为料液比1:8、微波功率为中火、提取时问30 min，此条件下提取的柴胡挥发油得率为0.18%，且所含组分与水蒸气蒸馏法所得挥发油类似。郭振库 [ 16 ] 在微波辅助提取中药金银花中有效成分的研究中，利用MSP-100D微波制样系统，通过正交实验设计考察了微波提取的条件，溶剂选择、溶剂体积对样品质量比、高的溶剂压力/温度和微波辐射时间对中药金银花中有效成分绿原酸类化合物提取产率的影响。微波辅助提取金银花的最佳提取条件：35%乙醇作溶剂，物料比1:30，压力0.10 MPa，加热时间1 min，595 W微波功率。微波法提取不仅所需时间短，而且提取率比超声波法高近2倍。王月囡等 [ 17 ] 采用单因素和正交试验研究枸杞多糖提取工艺，比较了料液比、微波功率、提取时间、提取次数等因素对提取结果的影响。结果微波提取最佳条件为微波功率料液比1:30、微波功率480 W、微波时间20 min、提取2次，此条件下枸杞多糖提取率接近40%，且该法提取枸杞多糖效果好于水煎煮法。此外，刘慧颖等 [ 18 ] 用微波辅助技术使三七茎叶总皂苷降解生成稀有人参皂苷Rg5，以人参皂苷Rg5降解产率为评价指标，在单因素试验的基础上进行正交试验及响应面试验，考察微波温度、微波功率和微波时间对人参皂苷Rg5降解产率的影响。正交试验优化得到的最佳工艺条件为微波功率500 W、微波温度150℃，微波时间20 min，在此条件下得到的人参皂苷Rg5产率为44.76%；响应面法优化得到的最佳工艺条件为微波功率540 W、微波温度153℃和微波时间20 min，在此条件下得到的人参皂苷Rg5产率为43.07%。 3.2. 微波辅助提取药用动物的应用研究 药用动物是指在中医药理论指导下用于防病、治病的动物。有以动物的整体入药的，如：蜈蚣、全蝎、蟾酥、斑蝥等，也有以动物的一部分入药的，如：蝉蜕、紫河车、阿胶、龟甲胶等都是常用的动物性药材。对药用动物的微波辅助提取的相关研究较少，一方面是由于动物类药材的种类较少，对药用动物研究的实验室不多；另一方面是由于动物类药材大多是直接使用或者经简单炮制处理后使用，需要大规模提取其有效成分的不多。因此，微波辅助提取技术在药用动物类药材中大多是用于样品含量测定前的提取处理。 肖垒等 [ 19 ] 用微波消解法预处理蝉蜕后，用电感耦合等离子发射光谱法测定蝉蜕样品中的微量元素含量。先取除去杂质后洗净、粉碎的蝉蜕，分别精密称取蝉蜕样品0.2 g，平行3份。将样品放入聚氟乙烯微波消化罐中，精密加入浓HNO 3 8.0 mL，静置过夜。将消化罐放入微波消解仪消解，微波消解30 min，即得所需样品液。王海波等 [ 20 ] 对龟甲胶样品进行微波消解，之后以电感耦合等离子体光谱法检测龟甲胶中铬元素的含量。取龟甲胶3块，研细。取约0.5 g，精密称定，置聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸：双氧水(9:1) 10 mL，混匀，浸泡过夜，盖上内盖，旋紧外盖，置微波消解炉内，进行消解。消解完全后，赶去多余的硝酸，用2%硝酸转移至10 mL量瓶中，加2%硝酸稀释至刻度，摇匀，即得所需溶液。涂小云等 [ 21 ] 在斑蝥类药材斑蝥素含量研究概况中，总结了目前用于提取斑蝥中斑蝥素的方法，主要有四种：碱水法、酸水解法、超声波提取法和热回流法。微波辅助提取尚未应用到斑蝥提取中，但根据现有的浸提和超声波组合提取的研究，可以考虑用微波辅助提取技术应用于斑蝥中斑蝥素的提取。 3.3. 微波辅助提取药用矿物的应用研究 药用矿物是指经传统加工炮制作为药材用于防病、治病的矿石。药用矿物绝大部分是来源于天然矿石，例如：朱砂、阳起石、磁石、石膏、滑石、芒硝等。药用矿物是结晶物质，具有晶体的各种基本属性，由化学元素组成，其主要是通过机体吸收其中所含成分的化学元素而起到预防或者治疗疾病的目的。由药用矿物的种类是中药中最少的，对其研究少之又少，在利用微波辅助处理技术对药用矿物的研究主要是对其所含的某种元素的含量。 冯前伟等 [ 22 ] 采用低温干燥一三组分酸(HNO 3 -HCl-HF)微波消解经过前处理的某电厂脱硫石膏样品。每个平行样准确称取0.2500 g于聚四氟乙烯消解罐中，用HNO 3 -HCl-HF三组分酸体系消解，在室温下静置30 min，待反应平稳后将消解罐密封放入微波消解系统中。在试验中对温度、升温时间、温度保持时间进行优化，使样品消解完全，溶液澄清透明无混浊。待样品冷却后，在通风橱中采用滤纸和漏斗把消解液过滤，反复用超纯水清洗消解罐和盖子3次，接着用2%的HNO 3 ，将滤液定容到50 mL，并将定容后的滤液倒人聚四氟乙烯试剂瓶中，摇匀，即得所需溶液。陈雪刚等 [ 23 ] 在天然药用矿物蒙脱石除铅实验的微波应用中，对蒙脱石进行了酸溶处理和EDTA萃取实验，在实验过程中分别采用了常规加热和微波加热。结果表明在0.05 mol/L的Na-EDTA溶液；固液比1:5；中档微波处理10 min的加热处理条件下，Pb的萃取率可高达93.75%，要比常规加热的酸溶液处理的65%高很多。
system: [SYSTEM]

user: 4. 小结 本文通过对近年来微波辅助提取技术在中药成分提取中应用研究，微波辅助提取技术在近年来作为一种新型中药提取技术，其提取速度、提取率高且污染小等优点确实存在，而且应用范围广，对多种中药材的提取均适用 [ 24 ] [ 25 ] 。但微波辅助提取中药的仪器各不相同，有不少直接使用家用微波炉进行提取的，一般缺少回流装置和控制手段，这在一定程度上影响了微波辅助提取的效果。因此，选用符合实验室所需的祥鹄微波化学提取仪器等对中药材进行提取符合中药现代化研究的需要。 微波提取、微波消解、微波分析和微波合成及微波材料化学等，构成了微波化学的主要研究内容，近年来微波技术在多种学科的研究应用越来越多，且取得了较好的成果 [ 26 ] - [ 31 ] 。我们相信，随着微波辅助技术在中药提取中的广泛应用，必将大力推动我国中医药事业的发展。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文设计了一种新的安全型压力分散锚索，该锚索在重庆市轨道交通四号线头塘地铁车站岩体支护体系中进行了应用，根据现场监测数据表明，该锚索能有效控制了车站围岩的稳定性和岩层蠕滑，并分析了锚索的张拉和锁定、预应力大小、材料松弛、施工因素对预应力损失的影响，锚索预应力的变化分为快速损失、波动变化、平稳变化三个阶段。根据锚索预应力损失和变化规律，针对不同的影响因素提出了合理选择材料、设备，选择适当的张拉方式，适当提高张拉锁定值等措施来补偿锚索预应力的损失。实践表明，所发明的锚索可以在岩土工程领域中推广应用。 关键词 :安全型压力分散锚索，地铁车站，预应力损失，预应力补偿 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 拉力型锚索是岩土工程加固中常采用的锚索类型，具有结构简单、施工方便、造价较低等优点，但其锚固段受力机制却不尽合理 [ 1 ] [ 2 ] 。压力分散型锚索利用分散布置于钻孔不同深度处的各个单元锚固段来共同承担锚索总的锚固力，利用各单元的承载体将无粘结锚索的拉力转化为对锚固段注浆体的压力，从而将锚索总的锚固力以压力形式分散作用于不同深度的岩土体上，具有诸多优点 [ 3 ] [ 4 ] 。 当前，对压力分散型锚索的研究主要集中在锚固机理、结构参数设计、数值分析、张拉工艺等方面 [ 5 ] ，已被广泛应用于边坡、深基坑、坝基、硐室加固等工程领域 [ 6 ] [ 7 ] ，而在大断面地铁车站开挖中应用较少。 采用安全型压力分散锚索作为暗挖初期支护可有效地控制隧道侧壁岩土体的大变形，尤其是围岩存在滑层的情况下，该技术对于保证隧道开挖和紧临建构筑物的安全意义重大 [ 8 ] 。但由于安全型压力分散锚索抗拔力受地层条件、材料强度、张拉机具等因素影响较大 [ 9 ] [ 10 ] ，容易出现锚固力不足的现象，导致隧道侧壁变形、地表下沉，故施工中确保锚索锚固力达到设计值无疑对隧道施工的安全性有重大影响。本文以重庆市轨道交通四号线头塘地铁车站为工程背景，设计了一种新的安全型压力分散锚索，并在工程中应用。
system: [SYSTEM]

user: 2. 工程概况 重庆市轨道交通四号线头塘地铁车站地处重庆市江北区，位于海尔路与内环快速路交叉口虾子蝙立交处，平行于海尔路路侧敷设，呈东西向布置，车站主体上方地面为内环高速。车站跨度26.4 m，高度28.2 m，长237 m，断面面积667 m 2 ，埋深为20.0~32.4 m，属于浅埋特大断面隧道。隧道围岩主要为砂质泥岩夹砂岩，围岩基本分级为Ⅳ级，隧道左侧壁岩层面顺向临空，存在偏压，右侧壁J1裂隙顺向临空，采用预留T型岩梁岩柱工法施工，分13部开挖，钻爆法掘进。
system: [SYSTEM]

user: 3. 安全型压力分散锚索的设计与布置 锚索承载力受注浆体的抗压强度、注浆体与围岩体间的粘结强度、锚索锚固单元的长度、锚索孔径以及钢绞线的强度等因素的影响 [ 11 ] 。由于头塘地铁车站周边建筑物及环境极其复杂，对岩体的变形、侧向位移量需严加控制，本工程锚固体的承载力主要由变形提供，通过施工前对安全型压力分散锚索进行抗拔性能试验来作为检验设计各项数据和工程锚索施工的依据，所设计锚索结构见图1，结构参数见表1。 隧道左右两侧采用型钢拱架支护 + 五道预应力锚索支护，以K17+193.942-DK17+353.942为例，锚索的布置如图2所示，具体参数为：锚索间距3 × 3 m，锚索钻孔孔径为Φ170 mm，左侧道锚索采用12股Φ15.2 mm的无粘结型钢绞线，锚索与水平方向呈25˚夹角；右侧道锚索采用8股Φ15.2 mm的无粘结型钢绞线，锚索与水平方向呈15˚夹角。 锚索安装7天，当锚固体强度大于15 MPa后，开始张拉锁定，隧道左侧锚索受拉设计值1600 kN，锁定载荷800 kN，锚索长度18.1~29.8 m；隧道右侧锚索受拉设计值1050 kN，锁定载荷525 kN，锚索长度13~20.1 m。 图1. 锚索结构示意图 Table 1 Safety pressure dispersion anchor cable typ 序号 锚固段长度/m 锚孔直径/mm 锚孔倾角/˚ 钢绞线根数 设计荷载/kN 锁定荷载/kN 1 12 170 25 12 1600 800 2 8 170 15 8 1050 525 表1. 安全型压力分散锚索参数 图2. 锚索布置图
system: [SYSTEM]

user: 4. 安全型压力分散锚索应力损失 4.1. 张拉、锁定对预应力损失的影响 锚索的张拉、锁定检测数据见表2所示，从表2可以看出，锚索在张拉、锁定后有预应力损失，但其损失较小，锚索YD1-23、YD1-26、YD1-27的损失率分别为0.62%、1.36%、0.12%，产生预应力损失的原因主要是由于张拉结束后对锚索进行锁定时所安装的锚具夹片会在锚索收缩时被拉入所引起 [ 12 ] 。 Table 2 Data of anchor rope tension and lockin 序号 锚索编号 油压表载荷/kN 测力计载荷/kN 相差百分比/% 锁定载荷/kN 锁定损失率/% 1 YD1-23 825.00 805.00 2.42 800.00 0.62 2 YD1-26 835.00 811.00 2.87 800.00 1.36 3 YD1-27 815.00 801.00 1.72 800.00 0.12 表2. 锚索张拉、锁定检测数据 4.2. 预应力大小对预应力损失的影响 韩光 [ 13 ] 研究得出预应力大小会对预应力损失产生影响。该工程对锚索的预应力损失的现场测试结果见表3所示，从中可以看出，800 kN级、525 kN级锚索预应力损失平均值分别为15.5 kN、11.33 kN，损失率分别为1.92%、2.16%。结果表明，高吨位预应力锚索其损失值较大、损失率较低。 Table 3 Data of anchor loss rat 序号 锚索编号 锁定值/kN 损失值/kN 损失率/% 1 YD1-30 800 15.00 1.88 2 YD1-35 13.00 1.63 3 YD1-40 18.00 2.25 平均值 15.33 1.92 4 ZD1-30 525 14.00 2.67 5 ZD1-35 11.00 2.10 6 ZD1-40 9.00 1.71 平均值 11.33 2.61 表3. 锚索损失率数据 4.3. 锚索材料松弛对预应力损失的影响 在巨大的张拉预应力作用下，锚索会产生松弛损失，当锚索长度不变时，随着时间增加，钢绞线内部应力将损失，这是预应力锚索产生预应力损失的主要原因 [ 14 ] 。 4.4. 施工因素对预应力损失的影响 由于锚索施工过程复杂，将不可避免地导致锚索预应力的损失，主要表现在以下几个方面：①外锚段封孔注浆，由于浆体温度高于锚索温度，将导致锚索膨胀、预应力减少；②岩体的裂隙度，当岩体中的裂隙较多，浆体充填岩体中裂隙也将导致岩体发生膨胀变形，从而会使预应力提高；③钻孔倾斜，研究资料表明 [ 15 ] ，钻孔斜率越大，锚索预应力损失也越大。 4.5. 预应力损失变化规律 通过工程现场监测得出锚索预应力变化曲线如图3所示，可将其划分为快速损失、波动变化和平稳变化三个阶段。从1月初到1月中旬，为快速损失阶段，持续时间为两周左右，预应力快速降低，预应力的损失受岩石岩性等因素影响；从1月中旬到2月中旬，为波动变化阶段，持续时间约为一个月，预应力呈上下波动趋势，其原因主要是岩体和锚索内部应力调整引起；从2月中旬到2月下旬，为平稳变化阶段，持续时间约为10天，预应力变化较小，达到稳定状态。所得结果与大量的工程实例结果相吻合。 图3. 锚索预应力变化实测曲线
system: [SYSTEM]

user: 5. 锚索预应力的补偿 根据锚索预应力损失及变化规律，提出了以下锚索预应力损失的补偿措施。 5.1. 合理选择材料及设备 可选用低松弛高强度无粘结钢绞线，该材料在不同的破断负荷下、随着时间增加下的应力损失都比普通钢绞丝的应力损失小的多；选择合适的钻孔设备，尽可能降低钻孔斜率，降低预应力损失率。 5.2. 选择适当的张拉方式 锚索在张拉、锁定中存在预应力损失，在对锚索张拉、锁定的工作中应选择合适的时间对其进行张拉、锁定。现场实践证明，必要的超张拉和反复超张拉可以减少锚索的预应力损失。锚索锁定后还可对其进行补偿张拉来弥补应力损失，本工程实践得出锚索进行两次补偿张拉后的结果如图4所示，可补偿锚索应力损失的90%以上，但补偿张拉时间不宜拖得太久，可通过增加补偿次数降低应力损失。 图4. 补偿张拉后锚索监测轴力曲线图 5.3. 适当提高张拉锁定值 实测得出提高锁定载荷后预应力损失百分百的变化如图5所示，结果表明适当提高锚索张拉时锁定值大小，将有利于减低锚索轴力损失百分比。 图5. 提高锁定载荷与常规锁定载荷轴力监测曲线
system: [SYSTEM]

user: 6. 结论 1) 设计了一种新的安全型压力分散锚索，实践表明，该锚索能有效控制车站围岩的稳定性和岩层蠕滑。 2) 分析了张拉、锁定、预应力大小、锚索材料松弛、施工因素对预应力损失的影响，将预应力损失变化规律划分为快速损失、波动变化和平稳变化三个阶段。 3) 根据锚索预应力损失及变化规律，提出了合理选择材料及设备、选择适当的张拉方式、适当提高张拉锁定值三种预应力损失补偿措施。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本文提出了一种以四元体系镁质碱式盐水泥为胶凝材料、珊瑚为骨料、海水为拌和用水的新型混凝土及一套较为合理的配合比设计方法。通过测定抗压、抗折、劈拉强度等指标，对混凝土的力学性能进行探究。同时，为获得高性能的混凝土，从浆骨比、骨料、养护条件和改性方面展开研究。结果表明，混凝土性能优良，配合比计算方法可行。骨料对混凝土强度的影响占据主导地位，为获得高强混凝土必须从骨料方面入手。养护温度的提高对混凝土的韧性具有明显的提升作用。加入改性剂后，能够有效保证提高混凝土的软化系数，满足在海水浸泡条件下的应用要求。 关键词 :镁质碱式盐水泥，浆骨比，珊瑚骨料，养护条件 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 我国拥有超过1.8万公里的海岸线和360万平方公里的“蓝色国土”，目前正在大力推进实施海洋强国战略，发展海洋经济、建设蓝色经济圈势必需要扩建大量港口、海岸建筑物和构造物。远海工程建设远离大陆，物资、淡水资源匮乏，若使用传统的建筑材料进行远海工程建设，不仅存在着海上运输任务艰巨、运输成本过高的问题，而且传统材料在海洋气候下耐久性差、服役寿命短，严重制约了我国远海工程的发展。 使用镁质碱式盐水泥来代替传统的硅酸盐水泥，一方面，碱式盐水泥的主要化学成分为MgCl 2 、MgSO 4 等，在海水中含量丰富，海洋环境中的Cl − 、 SO 4 2 − 可不再成为提防的对象，使镁质碱式盐水泥利用海水替代淡水拌养混凝土成为可能，从根本上解决胶凝材料受海水侵蚀的不利影响。另一方面，碱式盐水泥还具有一些优异的物理力学性能，如：质轻、早强、高强、耐磨、快凝和抗盐卤腐蚀等 [ 1 ] ，更特别的是碱式盐水泥水化产物中可以生成富有研究意义的镁盐晶须 [ 2 ] ，能够有效提高混凝土的抗折、抗压强度，在工程上有很高的应用价值。此外，若使用破碎后的珊瑚作为骨料，可免去高昂的骨料自身的费用以及运骨料的费用，大幅度降低岛礁建设的成本。 镁质碱式盐水泥与珊瑚骨料在岛礁建设中均具有巨大的优势，因此能将镁质碱式盐水泥和珊瑚骨料相结合，制成新型镁质珊瑚混凝土，并采取有效措施改善镁质珊瑚混凝土的耐久性差、强度偏低等缺陷，将有助于解决我国滨海和岛礁工程建设的需要，对促进我国海洋经济发展和海岛国防建设和实现蓝色“中国梦”具有重要意义。
system: [SYSTEM]

user: 2. 试验原材料及配合比设计 2.1. 原材料 1) 胶凝材料，以四元体系的镁质碱式盐水泥为胶凝材料，MgO粉由辽宁海城镁水泥矿业有限公司生产。卤片由山东潍坊玉润化工有限公司生产。MgSO 4 ·7H 2 O由济南安盈化工有限公司生产。 2) 海水，试验所用海水取自山东省威海市。 3) 珊瑚骨料，为保证骨料的性能，将其破碎筛分使其成为有效的混凝土骨料。以5~10 mm段的珊瑚作为粗骨料，以0.16~2.5 mm和2.5~5 mm段的珊瑚砂按照质量比3:1的比例混合作为细料。 4) 石子，试验所用石子为威海本地破碎石灰石，筛分粒径范围为5~10 mm。 5) 减水剂，本次试验加入来自山东省烟台市的宏祥建筑外加剂厂生产的萘系高效减水剂，减水率为18%~25%，掺量为0.5%。 6) 改性剂，本次试验采用Si 3 (PO4) 4 复合改性剂作为改性外加剂。 2.2. 配合比计算方法 基于宋彭生等 [ 3 ] [ 4 ] 研究的MgSO 4 -MgCl 2 -H 2 O体系相图，赵传[ 4 ]等利用溶解度试验建立了MgCl 2 -MgSO 4 -海水三元相图，确定了四元体系镁质碱式盐水泥最佳的摩尔配合比为MgO:MgCl 2 :MgSO 4 = 10:1.1:0.1。镁质碱式盐水泥的配合比便基于此进行设计。 对珊瑚混凝土的配合比设计，在国内外大量的工程实践已经证明了“体积法”在混凝土配合比设计上的优势 [ 5 ] [ 6 ] 。并且Mehta等 [ 7 ] [ 8 ] 提出当混凝土中骨料与水泥浆体积比在0.65:0.35时，混凝土的强度及和易性能够较好地得到保证。因此在此处提出一套以“体积法”为基本思路的配合比设计方法。具体设计过程如下： 1) 确定骨料体积率：每立方米混凝土中，骨料的体积分数取值控制在0.6~0.7之间。 2) 确定砂率：通过砂率控制粗骨料与细骨料的体积比。 3) 骨料用量：通过每立方米混凝土中骨料体积分数(式1-1)与砂率(式1-2)，可得到每立方米混凝土中细骨料(式1-3)与粗骨料(式1-4)的用量： m s ρ s + m g ρ g = β α (1) m s m s + m g = β s (2) m s = β s β α ρ g ρ s β s ρ g + ρ s ( 1 − β s ) (3) m g = m s ( 1 − β s ) β s (4) 式中： m s 为珊瑚细骨料用量，kg/m 3 ； m g 为珊瑚粗骨料用量，kg/m 3 ； β α 为骨料体分数； β s 为砂率； ρ g 为粗骨料表观密度，kg/m 3 ； ρ s 为细骨料表观密度，kg/m 3 。 4) 水泥浆用量：得到了每立方米中的骨料的用量后，假定混凝土密度为 ρ 0 ，则水泥浆用量为： m c = ρ 0 − m s − m g (5) 式中： m c 为水泥浆用量，kg/m 3 ； ρ 0 为混凝土密度，kg/m 3 。 得到水泥浆用量后，根据最佳的摩尔配合比，便可得到水泥各原材料配合比。所得到海水用量未考虑骨料吸水情况，需在拌合前根据骨料含水情况添加。 5) 浆骨比： 本试验选用浆骨比作为配合比的控制指标，浆骨比 μ 计算公式如下： μ = m c m g + m s (6)
system: [SYSTEM]

user: 3. 试验方案 1) 浆骨比，按上述配合比计算方法，取骨料体积率分别为0.635、0.649、0.661、0.677时，可得到四组浆骨比指标：1.04、1.00、0.96、0.92，具体配合比见表1。测定不用浆骨比下的混凝土试件3 d抗压和14 d抗压、抗折、劈裂抗拉强度(后续试验的浆骨比均取1.04)。 2) 骨料，从骨料级配和骨料加强两方面分别展开研究，测定不同颗粒级配(砂率为0.4、0.6、0.8、1.0)、不同河砂掺量(体积掺量0%、20%、40%)和正常骨料混凝土(以石子替换珊瑚骨料)的3 d和14 d抗压强度。 Table 1 Mixing proportions of concrete with different paste to aggregate rati 骨料体积分数 μ m s m g MgO粉 卤片 MgSO 4 ·7H 2 O 海水 减水剂 0.635 1.04 428.9 643.4 574.1 283.3 30.0 217.8 7.4 0.649 1.00 438.4 657.5 563.9 278.3 29.5 213.9 7.3 0.661 0.96 446.5 669.7 555.1 273.9 29.0 210.6 7.2 0.677 0.92 457.3 685.9 543.4 268.2 28.4 206.1 7.0 表1. 不同浆骨比混凝土配合比 注：表中各种材料所用量为每立方米混凝土所需的质量，单位均为kg/m 3 。 配合比见表2至表4。 3) 养护条件，改变混凝土的养护温度，具体分20℃、30℃、40℃、50℃四个温度组，测定不用养护温度下的混凝土试件3 d抗压和14 d抗压、抗折、劈裂抗拉强度。 Table 2 Mixing proportions of concrete with different aggregate compositio 砂率 细骨料 粗骨料 MgO粉 卤片 MgSO 4 ·7H 2 O 海水 减水剂 0.4 428.9 643.4 574.1 283.3 30.0 217.8 7.4 0.6 643.4 428.9 574.1 283.3 30.0 217.8 7.4 0.8 857.8 214.5 574.1 283.3 30.0 217.8 7.4 1.0 1072.3 0 574.1 283.3 30.0 217.8 7.4 表2. 不同砂率组混凝土配合比 注：表中各种材料所用量为每立方米混凝土所需的质量，单位均为kg/m 3 。 Table 3 Mixing proportion of concrete with river sand replacing coral san 体积比 珊瑚砂 河砂 粗骨料 MgO粉 卤片 MgSO 4 ·7H 2 O 海水 减水剂 0% 428.9 0.0 643.4 574.1 283.3 30.0 217.8 7.4 20% 343.1 129.9 643.4 597.1 294.6 31.2 226.5 7.7 40% 257.3 259.8 643.4 620.0 306.0 32.4 235.2 8.0 表3. 掺入河砂组试验混凝土配合比 注：表中各种材料所用量为每立方米混凝土所需的质量，单位均为kg/m 3 。 Table 4 Mixing proportions of concrete with gravel replacing cora 珊瑚砂 石子 MgO粉 卤片 MgSO 4 ·7H 2 O 海水 减水剂 477.3 715.9 574.1 283.3 30.0 217.8 7.4 表4. 粗骨料替换组试验混凝土配合比 注：表中各种材料所用量为每立方米混凝土所需的质量，单位均为kg/m 3 。 4) 改性研究，以磷酸硅作为改性剂，掺量选为1% [ 4 ] 。先将改性和未改性的混凝土试件在20℃下养护7天，再放入海水中浸泡，泡水7 d后测定其抗压强度，与20℃标准养护条件下的混凝土14 d抗压强度为对比，并以软化系数作为对改性剂改性效果的评定指标。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结果与讨论 4.1. 浆骨比对混凝土性能的影响 对试验结果建立以养护时间为横坐标，混凝土立方体抗压强度为纵坐标的试验曲线及以3 d抗压强度、14 d抗压强度、14 d抗折强度及14 d劈拉强度为纵坐标，浆骨比为横坐标的试验曲线，结果分别见图1~图5。 图1. 不同浆骨比混凝土抗压强度变化曲线 图2. 混凝土3 d抗压强度 图3. 混凝土14 d抗压强度 图4. 混凝土14 d抗折强度 图5. 混凝土14 d劈拉强度 分析试验结果，可以看出以前文所述方法进行配合比计算，所得到的镁质珊瑚混凝土抗压强度在20 MPa左右，抗折强度在4 MPa左右，劈拉强度在1 MPa左右，配合比计算方法可行。并且，镁质珊瑚混凝土继承了镁质碱式盐水泥的早强特性，3 d抗压强度即可达到14 d强度的80%以上。 同时，分析浆骨比对混凝土各项强度的影响，可发现浆骨比的提高对混凝土的强度和韧性指标均会有一定的提升，但提升效果并不明显，若想得到性能更为优良的混凝土，则需要从骨料和养护条件等其他方面下手。 4.2. 骨料对混凝土性能的影响 对试验结果分别建立以3 d抗压强度及14 d抗压强度为纵坐标，砂率、河砂体积掺量、粗骨料材料为横坐标的试验曲线，见图6~图11。 图6. 砂率组混凝土3 d抗压强度 图7. 砂率组混凝土14 d抗压强度 图8. 掺入河砂组混凝土3 d抗压强度 图9. 掺入河砂组混凝土14 d抗压强度 图10. 掺入碎石组混凝土3 d抗压强度 图11. 掺入碎石组混凝土14 d抗压强度 从上述曲线可以明显看出，对镁质珊瑚混凝土的骨料进行上述三个方面的加强，对混凝土前期强度的提升并不明显，但对后期强度均有较为明显的提升作用。其中提升砂率与粗骨料替换较为突出。因此骨料性能对混凝土强度起到主导作用，要想获得高强的混凝土必须从骨料方面入手。 4.3. 养护条件对混凝土性能的影响 对试验结果建立以3 d抗压强度、14 d抗压强度、14 d抗折强度及14 d抗劈拉强度为纵坐标，养护温度为横坐标的试验曲线，结果分别见图12~图15。 图12. 不同温度条件下混凝土3 d抗压强度 图13. 不同温度条件下混凝土14 d抗压强度 图14. 不同温度条件下混凝土14 d抗折强度 图15. 不同温度条件下混凝土14 d劈拉强度 分析养护温度对混凝土抗压强度的影响，在20℃~50℃范围内，能够看出混凝土的抗压强度会随着养护温度的提升而提升，但当养护温度过高时，混凝土的抗压强度反而会下降，并且抗压强度无法达到30 MPa。混凝土的较低强度与镁质碱式盐水泥自身的高强特性相比，说明珊瑚骨料自身强度偏低的特性对镁质珊瑚混凝土影响更为显著。因此在无法改善珊瑚骨料性质的前提下，单方面从改变养护温度方面来获得高强混凝土十分困难。 分析养护温度对抗折、劈裂抗拉强度的影响，在20℃~50℃范围内，可以直观看出随养护温度的提升，混凝土的上述指标均有明显的上升趋势。在50℃养护下混凝土的抗折和劈拉强度可达20℃养护下的混凝土的抗折劈拉强度的2倍。因此，若想获得抗折、劈拉强度较高的高韧性镁质珊瑚混凝土，采用提高养护温度的方法十分可行。 4.4. 混凝土改性研究 以软化系数作为对混凝土耐水性的评定指标，建立以软化系数为纵坐标、是否改性为横坐标的试验曲线，结果见图16。 图16. 混凝土软化系数 从上述试验结果可以看出，未改性的镁质珊瑚混凝土在海水中浸泡7 d后抗压强度明显下降，强度损失达到15%以上，存在着耐水性差的问题。但加入改性剂后，能够在海水环境中有效保证混凝土的物理力学特性，软化系数可达到1.0，改性效果十分明显。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 1) 本文提出以“体积法”为基本思路的镁质珊瑚混凝土配合比设计方法，以浆骨比作为影响混凝土强度的重要指标加以考虑。混凝土的强度、和易性、流动性均可得到保证。 2) 由于珊瑚骨料呈多孔结构，且质地柔软，镁质水泥珊瑚混凝土抗压强度在20 MPa左右，抗折强度在4 MPa左右，劈拉强度在1 MPa左右，并且继承了镁质碱式盐水泥早强的特性，3 d抗压强度可达到14 d抗压强度的80%以上。 3) 浆骨比的提高可使混凝土的强度及韧性均会有一定程度的提高。在20℃~50℃温度范围内，提升混凝土的养护温度，对混凝土的抗压、抗折、抗劈拉强度及折压比均有提升作用。其中对抗折和抗劈拉强度的提升更为明显，50℃下养护的混凝土试件抗折和抗劈拉强度可达20℃下养护的混凝土试件抗折和抗劈拉强度的2倍。因此提升养护温度对工程中获得高韧性镁质珊瑚混凝土具有十分重要的意义。 4) 提高砂率有助于提高混凝土的强度，砂率为1.0的全珊瑚砂混凝土，抗压强度可达30 MPa。以一定比例掺入河砂，或以普通碎石代替珊瑚粗骨料均对混凝土抗压强度有提升作用。 5) 镁质水泥珊瑚混凝土耐水性较差，浸水7 d后的强度损失达到15%以上，软化系数为0.82，严重影响镁质珊瑚混凝土的推广。在混凝土中掺入1%的磷酸硅后，混凝土的软化系数可达1.0，能够有效保证镁质珊瑚混凝土在海水环境中的物理力学特性，改性效果十分明显。同时耐水性的提高还有助于改善混凝土的吸潮返卤现象，有助于镁质珊瑚混凝土在岛屿建设的推广。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 建筑能耗模拟是建筑节能设计中的一种重要技术手段，也称建筑性能模拟，本文对扬州市某办公楼空调能耗进行模拟分析，利用Energyplus软件分析了不同外墙结构、室内空调设定温度和主机的冗余系数等因素对建筑能耗的影响，结果表明：减小外墙的传热系数、合理地设定空调温度和冗余系数均能降低建筑能耗。 关键词 :办公建筑，空调能耗，节能，热舒适 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 随着我国社会经济的发展，建筑面积逐年增加，建筑总能耗也随之不断增加。办公建筑由于其空调系统负荷大、相对集中等特点，一直是建筑能耗的大户，而空调能耗又占了办公建筑能耗的50%左右，节能潜力巨大。因此对办公建筑的空调能耗进行测试模拟分析 [ 1 ] [ 2 ] 是十分必要的。
system: [SYSTEM]

user: 2. 建筑概况 本文选取扬州市某办公楼为原型，建筑位于扬州市文昌中路，东靠京杭运河大桥，北侧为文昌花苑，属于扬州市的中心地带。办公楼总建筑面积11.7万平方米，其中地上建筑面积9.7万平方米，地下面积2万平方米。建筑高度约99.85 m，共30层，为I类高层公共建筑。自西向东分别A、B、C三楼，本文主要介绍C楼的土壤源热泵空调系统。
system: [SYSTEM]

user: 3. 建筑模型 3.1. 模型的建立 建立建筑模型 [ 3 ] 主要包括输入建筑物基本信息、建筑分区、构建建筑几何模型、建立运行时间表和空调系统输入等。表1为模型基本信息。 Table 1 Basic information of the mode 内容 基本信息 内容 基本信息 空调系统 风机盘管加独立新风系统 照明 11 W/m 2 夏季设计温度 25℃ 设备 10 W/m 2 冬季设计温度 18℃ 人员 0.1人/m 2 新风量 30 m 3 /人 表1. 模型基本信息 本工程由于主要包括办公室、走廊和门厅三个部分，根据其使用功能的不同进行分区。具体分区如图1，其中1至8区为空调热区，9区为非空调热区。 根据标准层平面图，按照实际尺寸，运用SKetchUp三维画图软件建立能导入EnergyPlus软件的IDF文件，所建几何模型如图2。 图1. 标准层空调分区图 图2. 建筑几何模型图 3.2. 模型验证 将此模型与空调系统运行5天的实测结果相比较，结果表2所示，其运行时间为2016年8月份8:00至18:00。 Table 2 Comparison of test and simulation result 项目 时间段 室内平均温度℃ 瞬时冷负荷kw 空调系统耗电kw*h 测试值 8:00~18:00 25.2 2274.64 4489.7 模拟值 8:00~18:00 24.8 2208.565 4250.4 误差 1.50% 2.90% 5.33% 表2. 测试与模拟结果对比 模拟结果与实测数据的对比：室内温度满足人体热舒适的要求，并在规范规定的范围之内，温度误差为1.5%；负荷模拟结果与实测结果误差为2.9%，相差不大；能耗模拟结果与实测数据也基本吻合，因此本模型建立与实际情况相符合，所建模型正确。
system: [SYSTEM]

user: 4. 建筑能耗影响因素的分析 4.1. 外墙传热系数对建筑能耗的影响 本文选取了几种常见的外墙作为研究对象，以现有模型为基础，改变外墙材料，保持其它参数不变，对比不同墙体材料下的建筑能耗 [ 4 ] 。不同外墙的结构以及传热系数如表3，模拟结果如图3。 Table 3 Different exterior wall structure and heat transfer coefficien 外墙编号 外墙类型 结构 传热系数(W/m 2 ·K) 一 矿棉轻质复合板 6 mm石棉水泥板、80 mm矿棉岩棉玻璃棉板70、12 mm石膏板 0.55 二 混凝土加气混凝土280 20 mm外粉刷、30 mm钢筋混凝土2500、150 mm加气混凝土 泡沫混凝土700、100 mm混凝土板、喷白浆 0.71 三 填泡沫混凝土钢筋混凝土 20 mm外粉刷、30 mm钢筋混凝土空心板、160 mm加气混凝土 泡沫混凝土700、30 mm钢筋混凝土空心板、20 mm内粉刷 0.98 四 砖墙(079001) 20 mm外粉刷、370 mm砖墙、20 mm内粉刷 1.5 五 钢筋混凝土剪力墙(092001) 5 mm釉面砖、25 mm水泥砂浆、400 mm钢筋混凝土 2500、20 mm内粉刷 2.22 表3. 不同外墙结构和传热系数 图3. 不同外墙全年能耗 从模拟结果分析得出，对于办公建筑，我们应该尽可能选择传热系数低、保温性能好的材料作为外墙围护结构，本工程选择外墙一最佳。 4.2. 空调设定温度的影响 在已建模型基础上，改变室内空调设定温度，保证其它参数不变，分别研究夏季和冬季在不同空调设定温度下的空调能耗 [ 5 ] 。模拟结果如图4、图5。 图4. 夏季不同设定温度下的全年耗电量 图5. 冬季不同设定温度下的全年耗电量 在满足热舒适 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 的前提下，夏季我们应当尽可能提高设定温度，相反地在冬季应该降低空调设定温度。由模拟结果可以看出，夏季不同空调设定温度下的全年耗电量随着空调设定温度的提高下降明显，空调设定温度每升高1℃，全年耗电量下降8.3%~9.8%，节能效果明显。冬季不同设定温度下的耗电量随着温度的升高而上升明显，空调设定温度每下降1℃，全年耗电量下降11.8%~16.7%。冬季相比夏季对全年耗电量的影响更大。夏季设定温度为27℃，冬季设定温度为18℃时全年能耗最小。 4.3. 主机的冗余系数对能耗的影响 在保证室内舒适度的前提下，研究不同冗余系数 [ 10 ] 下选择的冷水机组带来的全年能耗对比。根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015中对选择制冷机组的要求，结合目前办公建筑选择主机时的实际情况，本文分别研究冗余系数为1.2、1.3和1.4时所选冷水机组的性能，以夏季经典日7月30日为例，室内瞬时温度值如图6。冷水机组耗电量模拟结果如图7。 图6. 7月30日的室内温度 图7. 不同冗余系数的全年耗电量 通过模拟结果分析可以发现，在保证热舒适的要求下，采用小冗余系数选择冷水机组能节约能耗，模拟表明采用1.2的冗余系数全年能耗最小。在选择冷水机组时，我们首先应该利用模拟软件详细计算建筑的负荷，得出全年瞬时负荷最大值，以此为依据根据实际情况选择冷水机组，在满足负荷要求的前提下，采用小的冗余系数来选定冷机组，这样能节约很大一部分能耗。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结语 1) 通过对不同外墙结构的比较，发现随着外墙传热系数的增大，全年能耗增加，本工程选择外墙一矿棉轻质复合板最佳，传热系数为0.55 W/m 2 ·K，空调能耗占全年总能耗从58%下降到56%。 2) 通过模拟不同设定温度下的能耗发现，夏季空调设定温度每升高1℃，全年耗电量降低8.3%~9.8%，采用27℃的设定温度，空调能耗可以从58%降低为49.3%；冬季空调设定温度每下降1℃，全年耗电量下降11.8%~16.7%，采用21℃的设定温度，空调能耗可以从58%下降到47.5%。 3) 通过对采取不同冗余系数选择的主机的能耗模拟发现，在满足热舒适前提下，采用小的安全系数可以减少空调能耗。采用1.2的冗余系数空调能耗最小，可以使空调能耗从58%下降到54.7%。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 目的：探讨白及多糖对PM2.5致小鼠亚急性损伤的防治作用。方法：96只雄性ICR小鼠随机均分为正常组、模型组、白及多糖预保护组、白及多糖治疗组，白及多糖另设低、中、高剂量。采用气管滴注PM2.5悬液的方法建立小鼠亚急性肺损伤模型。预保护组和治疗组分别于造模前后灌胃不同剂量的白及多糖溶液，均持续1周。全自动血细胞分析仪检测小鼠外周血中嗜酸性粒细胞(EOS)、中性粒细胞(NEUT)、单核细胞(MONO)含量；计算比较肺、心脏、脾脏系数变化；光镜下观察小鼠肺组织病理学变化；采用CBA法检测小鼠肺泡灌洗液(BALF)中TNF-α、IFN-γ、MCP-1、IL-6、IL-10、IL-12水平。结果：模型组小鼠全肺系数和脾系数明显升高，BALF中六种细胞因子表达不同程度增强，外周血中EOS、NEUT、MONO分泌增加，差异均有统计学意义(P < 0.01)。白及多糖预保护组和治疗组均能改善小鼠肺组织炎性浸润，调节肺、心脏、脾脏系数趋于正常水平，抑制BALF中免疫因子过度表达，缓解由局部经血液循环引发的全身炎症反应，与模型组比较差异有统计学意义(*P < 0.05， **P < 0.01)。结论：白及多糖能够有效预防和治疗PM2.5相关疾病，与减轻炎症和免疫损伤有关，显示白及抗雾霾具有良好的发展前景。 关键词 :白及多糖，PM2.5，亚急性损伤，防治作用 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/