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在市场经济的推动下,建筑行业迅速兴起,发展潜力也十分巨大,由于建筑耗能量大,会产生一定的污染,不利于生态的平衡,随着人们的环保意识逐步加强,对建筑中的环境问题越发的重视。建筑设计不但要符合可持续发展的要求,而且还要有利于促进人与自然之间的协调,以代表新时代建筑行业的主流。建筑设计是建筑工程的基础,将环境保护策略应用到此环节中,使建筑设计的科学性有了一定提升,并且有利于从根本上实现生态建筑理念的核心内容。
生态策略在建筑设计中的应用是指,设计师在设计时能够将自然融入设计,令两者有机结合,以满足人们对自然生态的渴望。两者的融合具有重要意义,首先,适应了人类回归大自然的需要。人是自然的一部分,应尊重自然热爱自然,万不得违背其规律,人类文明开始之初,对自然有着很强的依赖性,但随着社会发展,科技进步,人们的生活翻天覆地,沧海桑田,但这不代表科技所取得的成就就能代替自然的作用;其次,有利于促进人们的身心健康。社会发展的速度越来越快,各种各样的压力随之而来,身心健康,尤其是心理健康,成了人们关注的焦点。从心理学分析,人们在现代城市久了,容易出现疲倦的病症,而生态建筑则有原始自然的部分形态,如绿色植被的栽种,能够吸引人们,给人一种神清气爽的感觉。一般而言,生态自然景观都有愉悦人心的功效,能够有效调节情绪,相关资料表明,绿色植物在一定程度上能够缓解精神压力。因此,有必要在建筑中引入生态景观;再者,有利于实现环境保护。由于以往一味地重视经济发展,导致对环境的严重污染,环境破坏程度越来越大,如今人们环保意识提高,环境保护被大力提倡。通过建筑设计,把自然景观和社会景观很好的融合在一起,既能发展经济,又能实现环境保护。
仁者见仁,智者见智,由于环境保护策略并没有一个固定的标准和定义,致使人们在理解时也众说纷纭。环境保护下的生态建筑应该是建筑学和生态学的理论结合,并在此基础上对建筑设计进行合理的组织,达到一种建筑物自身与自然环境完美融合的效果,形成一个有机结合体。生态策略容易被做表面化理解,认为生态建筑就是在建筑物周围简单地栽种一些绿化植物,还有人将生态建筑误以为是引进大量的节能设施。这些理解多停留于其表面,对建筑设计中生态策略的内涵还缺乏一定的认识。
可持续发展是社会主义发展的必然要求,符合历史规律,在今后的发展中发挥着不可代替的作用,是我国一项长期的发展战略。在当前建筑领域,还常出现能源浪费的现象,尤其是装潢材料的选择,很多材料都带有不同程度的毒性,以致于在使用中对人们的身体健康造成危害,甚至威胁着生命安全,还浪费了大量资源。归根结底是因为人们缺乏环保意识,可持续发展意识薄弱。
我国的建筑设计存在比较普遍的问题就是建筑设计趋向于形式化,以致建筑物的作用显得华而不实。在建筑设计中应用生态观念是为了尽可能少的对自然环境产生影响,重在对建筑设计实质功能的关注。但在我国的建筑界这种意识比较淡薄,影响着建筑设计中环境保护的实际应用。
生态化的建筑设计使自身形象不断优秀,有利于建筑与环境之间的完美融合。在进行建筑设计时,设计师需调动自己丰富的想象,以环境保护的可持续发展理念为基本思想,以高新技术为具体手段,结合当地具体的地理优势,采取多种设计方法,准确把握设计尺度,使建筑错落有致,符合当地风情,且尽量和周遭环境互相融合,和谐共存。
建筑设计是一个整体性且大型的人与自然的相互作用过程,建筑的设计与建造,在对小环境进行利用的同时,如果不懂得对自然环境进行保护,就会造成自然环境的恶化。因此,对建筑结构进行设计时要充分的考虑到环境的因素,并以对生态环境的保护为核心,使建筑设计以环境保护为基础,对自然的保护和利用采取多样灵活、系统的方法和策略进行运用,进而对建筑设计进行集成。
对于一个建筑来说,其使用的全过程就是能量与物质相支配的过程,自然界的物质和能量具有一定的循环性和有限性的特点。一个建筑的整体是材料、能量和环境系统相结合的有机整体,建筑环境中的材料应为循环状态,这就要求建筑师能够通过自己的智慧和劳动进行建筑的设计,对建筑设计系统与周围的环境进行有机的整合,并合理的对自然资源进行使用,以减少建筑活动对自然生态系统的压迫和影响。
在进行生态建筑设计时,需提前做足准备,对当地情况做一个具体调查,选址应选与周边环境相协调的位置。在设计中,除了要结合实际,因地制宜,处理好建筑、经济、环境三者之间的关系,还要正确对待新旧建筑物之间的矛盾,并对其进行科学预测,加以合理控制,以实现可持续发展。比如,在对公园进行绿化时,应考虑到回归自然这个主题;在进行建筑设计时,需保护原有植被,就势而建。
综上所述,随着经济的大力发展,能源需求越来越多,建筑行业的耗能量相当大,由于能源利用率低,不但浪费资源,还对环境造成污染。为实现可持续发展,在现代建筑设计中,需有机融入生态策略,通过科学有效的方法,达到节能减排、绿色安全的要求,这也是今后的必然发展趋势。因此,在提倡保护环境的同时,需牢记人与自然的和谐,建设体现人与自然相互协调、有机统一的空间环境。建筑师应适应时展,在建筑设计过程中,采取生态策略,将建筑、经济和环境完美地结合。
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农村公路的发展不仅带动了农村的经济发展,促进农村社会的进步,同时对拉近城市与农村距离,奠定农村现代化发展具有重要意义。农村公路的存在还能够极大的方便农民的出行,作为农村最重要的基础设施之一,农村公路在发挥其良好优势的同时,同样需要考虑到环境问题。在原本农村公路未开发之前,农村环境整体呈现出自然环境明显的特征,农民在生活资源的利用直接来自土地,交通的闭塞使得农村环境优美,但是经济发展不佳。如何实现保护农村环境,又提升农村经济,是目前社会关注的一个焦点。
为了满足农村经济需要,农村公路一般修建在农村人口比较集中的区域。另外从农村公路的建设成本考虑,农村公路在设计的过程中都会选择地质条件较好、地势平坦的区域。在农村公路修建的过程中,需要取土填筑路堤、开挖岗丘形成路堑,必定会破坏农村原有的植被以及动物栖息,破坏农村土体的自然平衡,倒追斜坡失稳,水土流失[1]。另外,深入研究发现,在施工过程中形成的取土、弃土场等加剧水土流失,给生态环境带来影响。施工过程中的废水的随意排放容易对农村地表水产生污染,高填深挖地区也容易造成水土流失,导致影响水质[2]。施工过程中的建筑材料的运输和堆放也会对水体产生影响,加上雨水的冲刷、公路施工对河流的搅混、制备的泥浆废液等都会对农村河水造成污染。
农村公路的环境问题不仅仅是自然环境,其同样关系到社会环境。由于农村公路在设计的初期因选线等各种问题的存在,使得公路建设占用到农田、耕地、河沟,在影响了原有的排灌功能的同时拆迁量过大也给农民带来生活与交通上的不便。加上来往的汽车行驶,特别是汽车车体振动、轮胎与路面摩擦、鸣笛等都会引起不同分贝的噪音,影响到人们的正常生活,干扰人们的正常休息。
农村公路投入到使用阶段,来往车辆的汽车尾气、固体颗粒、扬尘等都会进入到周边环境中[3},影响土质,也会造成对沿线生物群落的不良影响。“三废”排放量的增加,一定会影响到沿线.农村公路设计中环境保护原则
首先,在农村公路设计阶段要了解当地所有的环境保护目标和内容,特别是对环境敏感点。例如各种自然华景保护区、草原、野生动物栖息地、水土流失重点保护区。针对水环境敏感点包含河流源头等,声环境敏感点包含农民集中居住点等。切实从环境保护的角度从选线阶段就重视环境的保护,有效处理工程与环境保护之间的问题。在路线选择、技术指标上尽量突出环保[4]。
其次,当农村公路的建设可能会对当地的环境造成较大影响时,需要制定多个方案并进行对比,从经济效益、环保效益、社会效益三个方面确定最合适的公路选线设计方案。
最后,在落实对农村公路的环境保护工作过程中,需要考虑到当地农村的实际情况,结合农村的地形、地物,其具有的不同环境特征、不同的环保对象拟定具有针对性的设计方案。要考虑到对农业资源、农业生产、农田水利灌溉系统的影响,还有饮水资源、养殖水体的影响。针对山岭重丘区特别需要注意高填深挖路段对自然景观植被的影响。在爆破过程中重点考虑诱发地质灾害的影响等等。
在农村公路路基设计阶段,其设计应该尽量以适应地形为主,以尽量不破坏农村当地的自然地貌、天然植被为主,尽量避免采用高填深挖的方式。如果农村公路设计中一定要使用高填深挖,可以在结合当地实际情况的基础上考虑使用桥梁和隧道的方式,最大限度的减少对植被和自然环境的影响。在取土、弃土时也要考虑到对自然环境的影响[5]。路基的排水系统应该考虑与当地的排灌系统协调连接。
在施工过程中使用必要的措施最大限度避免和减缓对农村声环境、水环境、空气环境、生态环境、社会环境的影响。采取必要的临时工程措施,保证施工地段的排灌系统畅通。使用必要的洒水等措施减少施工中粉尘的的污染[6]。
(1)如果农村公路通过陆生、水生生物的栖息地或者栖息水域,势必会破坏当地的生物生态系统,因此在设计过程中就需要对工程方案和施工工艺进行必要的论证,采取合理的措施。施工设计不仅仅要考虑到安全,还需要考虑到经济、实用、美观,在保证边坡稳定的同时结合生态环保的理念,积极采取各种措施。
(2)加强对农村水资源、自然水流形态的保护,由于公路在建设的过程中会影响到地下水和地面水,可以采用种植绿化带或者是修筑防渗漏排水沟等方式,有效保护当地地下水水质不受影响。可以建立地基排水系统,在考虑公路沿线地形、地势、地面纵横破设置排水沟、边沟等,有效保证排水通畅。
加强社会环境的保护,重点是发挥出农村公路的社会效益。在选线的过程中,尽量不要影响到耕地,最大限度将荒芜的土地利用起来。了解当地土地利用情况,确定最佳的路线。取土操作中最好能够选取地势较高的土丘或者在整治河道的过程中进行取土。选定路线方案时也要避免大规模拆迁。加强对环境问题的重视,实际上就是体现出以人为本,切实考虑到农村发展的基本情况,始终以尽量不破坏农村原生态的思想开展环境保护工作,真正落实农村公路的环境保护。
随着我国人民素质的提高、环保意识的逐渐增强,针对农村公路的环境保护工作将会进一步深入,同时对农村公路的建设也会提出更好的标准。如何加强对现有农村公路的环境保护以及如何更好的通过科学管理、科学设计加强对农村公路的高质量施工,仍然是摆在农村经济发展面前的一个问题,这一点还需要我们进一步的探究。
[1]杨政明. 浅谈农村公路设计中的环境问题[J]. 黑龙江交通科技,2013,33(01):88.
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生态文明是当前世界面临资源约束、环境恶化、生态崩溃的危机而提出的新型文明发展观念,生态文明倡导对自然的尊重,主张顺应自然规律,在保护自然、维护生态的基础上,将文明提升到一个新的高度和水平。我国正处于发展的关键时期,政治、经济、社会、文明建设正在高速进行,必须在建设中贯彻生态文明的主旨,以此来实现建设和发展的科学性、可控性。建筑设计是建设工作的第一个环节,应该将建筑设计置于生态文明的视域之下,重新定义建筑设计工作的内涵和外延,体现建筑设计的生态文明价值,通过一体化、生态化和人性化设计任务的实现,达成建筑设计体现生态文明的目标。
在过去几十年的社会建设高峰期,我国实施的是高积累、高污染、高消耗的道路,特别在建筑领域过多的资源浪费和不计其数的生态恶化导致我国自然生态退化,环境灾难频发。严峻的形式不得不让建筑行业和整个社会进行全面而认真的反思,而如何平衡行业和社会发展,如何优化发展与保护的关系,成为当下必须认真对待和严肃回答的实际问题。建筑设计是建筑各阶段的起始,对于控制污染、降低消耗,维护环境、保护生态有着直接的价值,应该将生态文明观念引入到建筑设计的工作之中,制止因建筑行业而产生的自然污染、环境破坏和生物灭绝等问题的蔓延,通过合理规划和科学设计构建生态与建筑、人与自然、社会与环境的新型关系,取得经济建设、环境保护和生态文明的多重成果,践行可持续发展的国家战略。
节能型建筑主要以节约能源、降低消耗为主要功能的建筑类型,设计节能型建筑要力争做到能源的循环利用,控制建筑物的物质消耗,常见的节能型建筑设计包括:太阳能技术应用、沼气技术应用,通过对新能源的利用和物质循环控制建筑物的消耗,进而创建出生态文明建筑。
生物型建筑是将建筑与人看作是统一的整体,并将建筑视为一个综合的系统。在综合评价建筑设计、建筑材料、建筑工艺的基础上,优化建筑的整体布局,平衡建筑与人、建筑与自然的关系,形成艺术化、和谐化的建筑形态,形成具有生物系统功能的完善系统,更为有效地实现建筑物的价值与功能。
当前高技术型建筑在社会上一般称为智能建筑,高技术型建筑主要利用网络和信息技术,使建筑完美电竞物的功能可以做到智能化和自动化,特别是高技术型建筑可以与周边环境相互沟通。利用自然的阳光、水汽来调整建筑的温度、湿度、宜居度,通过自适应的途径增强建筑物对环境的适应能力,进而提高人类主观的体验与感受,创新出生态文明型新式高技术建筑。
建筑设计的出发点是具体的人,生态文明的出发点和目标也落实在“人”之上,所以进行建筑设计工作要坚持以人为本的主旨思想,要通过为“人”的服务创建出符合生态文明要求的建筑设计精品。在建筑设计的具体工作中需要满足人类的生理、心理等各方面的要求;需要综合处理人与环境、人际交往等多项关系;需要在为人服务的前提下,综合满足使用功能、经济效益、舒适美观、环境氛围等种种要求,将人性化的思想深深地融入到建筑设计的细节和重点之中。
在生态文明的视野下,设计工作应该具有更大的角度和更宽的范围,要将建筑设计工作融入更为丰富的层次,从能源利用、资源流动、人员交往的方式优化建筑设计的形式和状态。建筑设计生态化是指建筑设计需要了解地理环境,如地理位置、地形地貌特征、气候变化等。同时,需要了解当地的经济与物质资源环境,如在建筑设计中能组织到的可供选用的装饰材料和当地的物质生产水平,达到对生态的有效保护,这样的设计才能够称得上符合生态文明。
建筑设计首先应该实现人与自然的一体化,即对人、建筑和自然之间的关系进行适当地处理,它需要为人类创造一个舒适的小空间,同时又要对大的周围环境实施很好的保护,促使有利于人类发展的资源能够持续存在。建筑设计在建筑材料的使用方面,应使用对人体无害的建筑材料;有效控制危害人体的辐射、电磁波及气体等各种污染;充分采用自然通风,对环境温度、湿度进行适当地控制,使室内温度、湿度能够达到人体所需的最佳状态;充分利用直接采光,享受太阳光对人体的自然沐浴;强调对自然景观的享用,做到室内外空间的过渡要自然顺畅,使人们尽可能多地观赏到周围的自然美景;注意历史文脉的连续性,尊重地方文化的差异,继承和发展地方传统工艺、材料及生产技术。
生态文明建设是国家和社会新时期全面小康创建的童谣途径,关乎国家与民族的未来,建筑设计工作要树立完整而科学的生态观念,使生态文明观念的主旨更为广泛、更为准确地融入到建筑设计的实际之中。通过设计种类的优化,设计思想的创新,实现建筑设计的一体化、人性化和生态化,建立起人与自然,建筑与生态更为紧密地联系,重新构建符合社会发展与行业需要的建筑设计体系。
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目前,随着城市化进程的不断加快,城市化建设的发展水平也在逐渐提高,其中城市规划设计是关乎整个城市化建设水平的关键。一个城市的发展,首先就要有一个科学合理的规划设计,只有这样城市发展才有章可循、有路可走。近些年来,城市建设的发展与进步,也给城市生态环境造成了重要影响,这在一定程度上阻碍了城市化发展的步伐。因此,为了更完美电竞好地促进城市的发展和进步,就要在城市规划设计的过程中开始注重环境的保护工作,切实将城市规划设计与环境保护相结合,从而实现社会与自然界的和谐可持续发展。由此看来,对城市规划设计中的环境保护进行分析研究具有很重要的现实意义。
大气污染已经成为城市规划设计中的主要污染之一。 污染物主要来自燃料的产物,它的污染产物的主要原因,主要来自工厂污染气的排放,如二氧化碳、二氧化硫,其次是汽车的尾气,随着人民生活水平的提高,拥有汽车对于现代人来说已是平常事,如今道路堵塞主要是小型汽车的高速增加,也增加了对大气污染的力度;再加上各类化学农药的使用和高速增长的城市家庭能源消耗等,都对城市的污染雪上加霜。 给空气中增添了有害成份,造成了严重污染。 使我们对城市规划中都要考虑城市能够容纳的指标,也反映当前对大气污染的治理工作迫在眉睫。
当前,我国水体污染问题日渐严重:一方面垃圾量逐年增长,而且几乎都没有达到处理和排放标准,这些己经影响地下水源的质量;一方面污水排放问题没有得到解决,不少不加处理的污水就排入了水体中,造成对水环境的破坏。据有关数据统计,我国己超过半数以上河流受到污染;近八成的地面河流己经不符合饮用水水源的标准;地下水中更是近五成受到了污染,甚至有些地方出现了供水危机。
不要小视城市中的固体污染物, 固体污染物可分为生活垃圾、工业固体污染物及危险污染物。 虽然这些固体污染物有的也是财富,但这些固体污染物如果处理不当,不仅不会成为财富,而且会对城市环境造成严重污染,同时也会对于城市居民的健康带来严重危害。 固体污染物对城市的污染,除了工业生产的原因外,主要来自当前人们生活习惯,这与如何处理固体垃圾习惯有密切关系,另方面与工业发展仅注重产业利润,忽视环境保护,大量将工业固体污染物未经处理直接丢弃离不开,固体污染自身拥有大量有害物质,一旦处置不当,就会是有害物质渗入土壤,污染土地,给人民的生活带来危害,这种危害造成的环境、生产、健康问题将无法预测。
随着社会主义市场经济的迅速发展,噪音污染在现代生活中也变得不容忽视。尤其严重的是交通污染,由于汽车的拥有量,在人民生活提高中得到成倍的增加。 使汽车噪音污染日趋严重,尽管这种噪音可以分为高强度污染和低强度污染,虽然低强度污染对人的听觉没有明显的影响,但是高强度污染给人类带来威胁确实很严重的,噪声污染不仅会危害人体健康,破坏人类的身体健康。
城市规划中应当将环境保护规划作为一项重要内容包括在内,结合城市自身特性、规模以及发展计划,对城市环境质量现状进行一系列调查分析,得出在城市建设中需要重点关注的环境保护项目。然后,就必须按照一定规划有步骤的实施,达到保护环境、节约资源、优化生活的境界。随着城市的发展,对城市公用基础设施的需要越来越多,标准也越来越高.只有与城市发展相匹配的公用基础设施才能够有效的提高城市环境质量,满足城市生产、运营和发展的基本要求.例如,在保护环境方面,城市污水处理厂的建设和污水节流管网的铺设、垃圾收集和无害化处理设施等,都尽量将污染降到最低,最大化的保护环境。
城市规划要全面体现人民意愿,切实关注民生问题,比如交通、教育、医疗等,把最终落脚点放在提高人民生活质量上,积极创建宜居的民居环境,注重发展特色的地方文化,展示城市的独特魅力。加强基础设施规划,为城市居民提供便利,切实做到以人为本。同时,要致力于生态城市建设和环境保护,在城市建设中要节约保护水资源,提升环保力度,进一步建立健全与生态城市相关的法律法规和制度,加快生态城市的建设步伐。
首先,在对城市总体规划或区域规划时,要打破环境和城市或区域发展的限制.通过综合研究环境限制因素,科学合理的界定城市规模与消灭潜在的污染源,选择最为恰当的方案。其次,在对城区进行重整和改造规划时,应将环境质量的改善问题放在重要位置上。另外还需要尽力建设配套的基础设施,实现适当的容积率和人口容量,降低居住密度。通过新增城市空间和绿地,改变用地布局不合理的问题。再者,在对郊区发展规划时,要重点区分非建设性用地的功能,以确定生态保护区。与此同时对生态敏感区、景观敏感区进行划分工作,使之避免城市化的消极影响,最终成为城市的后花园。
对大气污染的治理,首先要重在工业的合理布局、减少交通污染气、绿化造林的完善。工业不能过度集中,工业污染物排放一定过好排放关,这需要政府出面,落实责任、提高重视。同时,可通过创新发展模式,提高工业污染气的循环利用;同时要要尽量降低汽车的污染尾气,同时要加大对燃料的研发,减少污染成份的产出。
在对水污染综合规划前,必须知道其能够承受的污染物的排放量,才能够确定最有效的治理方案。这就需要通过对当前水污染的情况做具体调查,计算受纳水体的环境污染容量才能得到真实的数据.在整治水污染时,不但要淘汰落后的生产方式,更要采用先进的节能减排工艺。具体来说就是,提高清洁生产水平,不断增强污水处理效果,增加资源利用率,减少污水排放总量;建设污水处理设施,提高工业废水和生活污水的净化水平。
对噪声污染治理的技术虽然已经成熟,但在目前城市化发展过程中,采取噪声控制的企业和场所并不多。目前,针对主要产生噪声的来源地,一方面要加强噪声污染控制意识,提高施工方对于噪声污染灾害的认识和噪声污染处理知识与技能的掌握,另一方面,监督机构要对目前城市噪声污染做好长期监管,建立长效监督机制。城市规划的时候主要采用隔声、吸声、减振、消声等技术进行治理,减少噪声污染。在空旷空闲的地方,城市规划的时候可以建设该处的城市绿化,减少城市噪声。
对城市固体应重点落实到污染物的处理方式上。 在城市规划中, 一方面需要建立专门的城市固体污染物回收再循环研究基地,针对城市中的主要固体污染研发科学的净化处理与再利用,另一方面,对于固体污染物的回收基地要根据城市地理位置进行专门的规划与设计。最终的治理方案的制定主要由规划负责。要以环境目标的相关内容为依据,区分各类固体废物的综合利用率,落实废弃物的处置指标体系,最终总结出治理方案。
综上所述,随着城市化建设的发展,也要高度重视人们赖以生存的生态环境的可持续发展,所以在进行城市规划设计的过程中要重视城市规划与环境保护相结合,促进二者协同发展,从而促进我国城市化建设步伐的不断加快。
城市是人类历史长河中形成的区域性经济文化政治中心,工业革命后的城市环境问题日益突出,甚至影响了城市的正常功能,直至今日,可持续发展的理念深入人心,人们对生活质量的要求,都对城市建设的规划者提出了难题,使其不得不考虑到环境保护的因素。脆弱的生态、糟糕的环境势必遏制一个地区发挥它的优势,而在权衡这些因素后,势必又会对城市的建筑规划设计产生一些影响。本文将着重讨论这两点。
经济效益与工业的迅速发展与城市化的推进是相互促进的,而自现代意义上的城市出现以来,几乎没有不被环境问题所困扰的,我国作为工业后进国家,近些年城市环境污染的问题非常突出,而具体的环境问题,分为以下几点:(1)固体废物污染。人类的生产生活必定会产生大量废物,而城市的人口如此集中,就更显示出惊人的废物排放量。就我国现阶段的情况为例,每年大概会产生近8亿吨的工业固体废物,其中有害废物有5000-6000万吨,累积量已然超越75亿吨。生活垃圾量以每年7-8%的速度增长,而且因为露天堆积等不当的处理方法,全国有超过一半的城市周边都遍布垃圾。固体废物在各处堆积影响市容、滋生疾病、覆盖有效土地,同时对后文将提到的水体、大气污染有变本加厉的消极作用;(2)大气污染。煤炭和石油作为最大的燃料源和消耗油品,排入大气层的硫氧化物、氮氧化物、臭氧等有害气体物质,直接导致了大气质量的严重恶化,交通运输和工业化的迅猛发展,更加促进了这些因素恶劣影响的拓展,这些年来萦绕各大城市的“雾霾”,以及一些工业城市的光化学污染等情况,大有愈演愈烈之势。硫化物在空气中的超标造成的酸雨的广布,长沙这些城市出现酸雨的概率接近100%,酸雨会腐蚀建筑物、桥梁,对工农业造成巨大破坏,而臭氧层破坏和温室效应的负面作用波及到全人类;(3)水体污染。由于城市排水与污水净化系统常常设计不合理或者跟不上城市的飞速发展,每天都会有大量的污水源得不到处理,直接排入水体,给水环境带来巨大损害。以我国为例,据监测,全国1300条河流里没受到污染的只有一成不到,绝大多数河流的任一河段都不适合作为饮用水水源,地下水也有半数遭受污染,而且水体污染由于污染源过多过杂,不易治理,在一直呈上升趋势;(4)噪音污染。现代城市的一项重要职能是供人们娱乐,生活方式和娱乐方式的多样化制造了诸多不和谐的问题,最突出的便是噪音,公共交通和建筑行业也是噪声其中的来源之一,据可靠数据分析,全国一半多的城市出于噪声超标的环境下。
鉴于以上种种弊端,城市环境保护的规划就显得意义非凡,主要有以下几方面的作用:(1)直接或间接促进了城市经济的发展。与一些短视的建设者想的不同,在当前时代背景的要求下,关于生态环境的考虑非但不是城市建设中的累赘,而是一个契机,生态环境与经济发展本身并不相悖,城市对外来人口的吸引力对其发展和潜力发挥有至关重要的作用,环境的改善显然能促进这一点,并且,提高城市的知名度和形象,直接有利于第三产业尤其是旅游业的发展;(2)极大的促进了环境效益的最大化环境保护作为一项共识,在如今是必须予以考虑的因素,可持续发展不止是一项口号,更是有深刻的经济意义存在的,而预先的规划设计如果合理,能很大程度减少后续对生态维护的资金,可以说是“未雨绸缪”的方式,换得了最大化的环境效益。(3)有效的减少排污量,提高居民的生活质量。合理的排污系统规划,可以真正意义上减少排污。有效削弱噪声的建筑规划,可以让城市更加“安静”,给居民创造舒适的生活环境。
在顾及了环境保护这个重要因素后,城市在规划建筑的设计上也会产生相应的巨大改变,而针对环境污染的不同维度,要使城市建筑规划真正发挥关键的作用,就要制定相应的具体措施,环境对规划建筑设计的影响,也可以从这些措施中见出:(1)固体废物污染处理方面。为了有效处理这些固体废物,在人口较为密集的居民小区应多建一些垃圾暂存场,设计做好了垃圾分类的垃圾桶,并采用综合利用措施来利用固体废物,保证资源的再生利用率。在企业间建立固体废物的总和利用和循环使用。在城市建立充足的安全填埋场,统筹规划建设工业固体废物、城市和医疗废物的处理,在建设前集中管理城市中的大量污泥,将其合理使用,化废为宝,譬如应用到草坪和树木的种植等工作中;(2)大气污染处理方面。作为环境污染的一个重要因素,大气污染的治理势在必行,城市建筑规划者应提早制定大气污染的综合整治规划,对其产生的条件进行有针对性的治理。首先,公共交通方面,主要表现为尾气排放,建立较为宽广严密的城市交通系统,加强城市及周边道路建设,防止汽车拥堵和在城市中大量逗留,在建筑的设计中直接采用太阳能和天然气为消耗的完备能源系统,或者为这些清洁能源腾开使用空间;对大型的工业企业进行布局调整,比如使其远离人口集中的主城区,布局专门的工业园区,使其处于城市的下风口。在城市中多为电动车和自行车等代步工具提供好的道路条件。生态方面最大的规划是城市植被的拓展,在居民区和商业区都安置一些绿化带,可以有效的洁净空气;(3)水体污染处理方面。作为城市环境保护工作中的关键任务之一,规划建筑的设计中,首先要保证建立一个完善的排水和污水治理系统。要做到这一点,我们要对该城市的污水进行抽样调查,较为系统的掌握当地水资源的污染状况,由此制定出精确合理的综合治理对策。再者,对城市发展中规模扩大和人口增长要有科学的预估,这样在进一步的规划建设中才能保证原先治水能力的有效持续。另外,对工业废水,要有严格的污水处理系统和规整的指标监控。(4)噪声污染处理方面。城市的功能区如此密集,而且经济文化高效交流作为出发点之一,重叠紧邻的特征几乎不可能改变,这就对我们在城市规划建设过程中减噪提出了更高的要求。具体来讲,可以做到这些点:a明确区分城市各个区域的环境功能,最大程度上减少噪声污染的范围。起码要保证城市中那些较大的用地区域是互不干扰的。B噪音隔离带和生态长廊是较为优质的建设单元,在交通繁忙路段两侧种植树林,在娱乐场所和居民区之间建立公园,是一举多得的方式。c主要交通路段的针对性控制方式,在规划城市的交通干线是,应预留一定的防噪声距离,对于那些分割居民区的路段,必须设置降噪路面和绿化带。
环境保护作为当今世界的重大议题,在城市规划建设的影响力必定是巨大且广布方方面面的,而生态问题的不同维度对城市规划有相异却共通的波及,大气、水体、固体、噪声污染对规划建筑设计的影响都是相当具体的,本文在论及措施方面还尚未涉及一些更精妙的细节,但大体上还是提供了一个有参考性的思路。
总图设计的主要工作内容包括:确定厂址,在制定企业的总体规划和布局的基础上选择厂址,保证工程的生产的正常开展,使生产、设备维护和使用、安全等方面的工作符合环境的具体要求,依据环境保护的各项指标确定建筑物的形式、交通运输的线路、不同管线、绿化设施。工业的迅速发展,使环境问题日益严重,已将成为制约社会发展的重要因素之一,受到世界范围内的广泛关注,随着新型工业企业生产的不断开展,环境压力不断增加,如何进行污染物的排放工作亟待解决。工业生产中,通常会涉及到使用不同的燃料,同时,加工中会进行铸造、煅烧、点焊、冶炼等操作,这一系列生产过程都会排放数量较大的废水、废弃和废渣,同时也会产生噪音污染。污染物以不同的形态存在,包括大气污染、水资源污染、土壤污染等,导致自然环境和资源得到了较大的破坏。使周边的居民生活受到影响,农田受到破坏,更有甚者可能污染到河流、海洋。为了减少对环境的污染,在选择厂址之前,要全面考虑环境影响因素,以及由于环境恶化而可能带来的影响,尽可能的保证人们的健康和生命财产的安全。
工厂环境的主体是工厂的外部鏊,是保证生产和生活稳定进行的全部设施和物质条件。由于企业的生产过程不同、流程各异,所以其性质和规模也有所不同,内部和外部环境依据企业的生产变化而变化。在环境分析中,要根据企业性质来开展工作,对厂址条件深入分析和探究。与人们的生活环境相似,工厂环境可以分为自然环境、人文环境和社会环境。工厂的周边设计条件与发展现状决定了自然环境。工厂周边的自然环境要依据厂址的位置来确定,厂址的合理选择是关键问题。自然环境涉及到的因素较多,包括:地形条件、工程地质条件、水文状况、气象因素等。工厂的人文环境包括生产工艺、生产流程、安全因素、施工因素、管理要素等。通过对工厂平面的合理布局与设计,对建设周边环境的改革,实现对工厂的合理布置,包括平面布置、立体布置、运输路线布置以及绿化布置等。工厂的社会环境受到各个方面的制约,包括政治方面、社会方面、文化方面等。这是意识形态的表现方式之一,是部门规定和要求的具体体现。包括不同方面的要求,比如:城镇规划要求、工业基础要求、行政管控要求等。
在工业企业总图的设计工作中,需要注意两个方面的因素,一方面是内部功能,另一方面是外部环境。内部功能规定了项目的组成成分、占地面积以及不同组分的关系。功能要求通常表现在厂址的规划中,不同的厂址都有其特有的外部环境,不同的外部环境能够对其功能和布局发挥一定的反作用力,甚至形成制约。所以,在设计阶段需要进行合理的环境因素分析,以保证布局等设计环节的合理性。对总图影响较大的因素包括:交通环境、气象环境、地址环境以及周边设施环境等。交通环境是对内部物流的协调工作,是不同设施互相之间产生作用的基本保障。对于外部的交通状况,要在详细分析之后,对其合理利用。使交通状况和企业中的物流活动协调发展。企业外部的交通状况包括周边公路、铁道、海运等方面,这些内容也是交通环境研究的主要问题。在运输能力方面,如果运输方法不同,则运输能力相差就很大,分析时选取的参考点为物料的性质。公路交通所需考虑的因素包括公路的宽度、运输高度、承载能力、距离远近等因素。还有就是厂房位置与外部交通设施之间的位置关系,外部交通的位置显示了图纸中的布局,周边市政道路的特点决定了人流的分布,货物的进出口布置和厂房分区的布置。
在交通规划分析方面,要明确分析目的,交通规划就是对整体运输的规划,在对某地区实现统一规划以后,保证系统的完整性。在入口和出口规划方向、设备建设时间,系统位置。气象条件包括风力风向、外部温度、日照时间等因素。在制定总图时,影响因素包括玫瑰图、阳光照射、冻土状况等。这种分析办法相对简易,不能适应所有情况,只能适应某些特定的情况。例如:在分析日照状况时,只能针对建筑来分析,在规划中,需要保证建筑的光照时间。风玫瑰图能够全面反应风力方向、频率特点,对企业中的特定设施影响较大,在部分热量大、粉尘严重的地区,要严格注意其与周边环境设施之间的相互作用关系,比如:在机械厂内部,铸造车间的布置应该在夏季风向的下方,功能划分中,冷加工区与厂房前方相接近,将热加工区的布置密度加大,相对集中。在厂内道路的布置中,优先考虑冻土层。
在高校的算机实验教学中心,服务器集群是核心节点,承载着教学和科研服务功能,全年不间断工作[1]。要保障可靠运行,除设备本身的因素外,运行环境至关重要[2]。运行环境中最重要的两个因素是电网供电和环境温度,因为异常停电会造成服务器数据丢失,而高温会使服务器设备瘫痪甚至损坏[3?4]。因此,在服务器集群的运行环境中,大功率UPS电源和精密制冷空调是必须的配套设备。但在实际应用中,一些突发因素仍然会导致服务器数据丢失甚至造成设备损坏[5]。根据对西北农林科技大学计算机教学实验中心服务器集群十多年的运行统计,概率最高的两个因素是电网异常停电和空调故障[6?7]。当电网异常停电时,服务器集群有UPS供电仍能正常工作,但空调是感性负载,UPS电源无法给空调提供电力,因此电网停电时空调也停止工作[8]。此时,服务器集群工作所产生的热量使运行环境的温度迅速升高,如果不能及时发现和处置,高温最终会导致服务器系统瘫痪,并引起数据丢失甚至造成设备损坏。空调出现故障时,引起的情况与此相同。因此,当电网异常停电或空调出现故障时,如何保护服务器集群设备并防止数据丢失,具有重要的研究意义。
目前对服务器集群监控的主要方法是采用机房动力和环境监控系统,该技术是基于GSM的短信报警系统,即当机房的环境温度、湿度、电网电压等参数超过设定的范围时,报警系统以手机短信的形式发给管理者,以便管理人员能及时地发现和处置问题[9]。短信报警方式实质上是“无线报警+人力保障”的管理模式,但对高校计算机实验教学中心而言,服务器集群的规模相对较小(100台以下),而且这些机房都无人值守,因此这种监控方式本身就不完善,主要表现在以下几个方面:
(1) 在晚上一些时段,特别是24:00以后,即使技术管理人员接收到报警短信,但由于大家都在熟睡,短信可能被忽略。
(2) 遇到双休日、节假日,技术管理人员可能远离设备所在地,当收到报警短信时,问题很难及时处置。特别是在高校的寒、暑假期间,这种问题表现得最为突出。
(3) 可能造成较大的经济损失。一般情况下,服务器集群与交换机、路由器等设备都集中安装在中心机房,这些核心设备不仅运行着各种关键业务,而且设备价值一般比较高,一旦出现上述异常情况,如果处置不及时而造成设备损坏,不但影响大,其损失往往也较大。
针对服务器集群应用中存在的现实问题,设计基于环境参数的服务器集群自动保护系统。通过实时监测服务器集群运行的环境参数(电网电压、环境温度),并当环境参数达到设定的上限值时,在保证服务器数据安全的情况下,自动停止服务器集群的运行,保护设备安全;当环境参数恢复正常时,设计系统会自动开启服务器集群,恢复服务器集群的服务功能。即实现服务器集群自动管理和保护功能。
系统采用下位机和上位机结合的设计方案。其中,上位机由服务器集群运行环境监测与控制系统组成,下位机包括数据采集与控制系统、温度传感器、电网电压传感器和继电器组。上位机的功能是接收下位机采集的数据,并对数据进行分析,当数据达到系统设计的阈值时,发出服务器关闭/开启指令,停止/恢复服务器集群的服务功能,给下位机发出服务器电源切断/开启的指令。下位机的功能是对服务器集群运行的环境温度、电网供电电压进行实时监测,并将采集的数据发送至上位机;同时,接收上位机发送的电源控制命令,切断或恢复服务器集群的供电。设计系统的结构框图如图1 所示。
下位机采用单片机技术、传感器技术来设计,包括数据采集与控制系统、温度传感器、电网电压传感器和继电器组。
(1) 数据采集与控制系统。主要功能是将温度传感器、电网电压传感器采集的数据实时传送至上位机,同时接收上位机发送的指令控制继电器组的闭合/断开,实现对服务器集群供电的控制。由于SoC(System on a Chip)单片机在一个芯片中集成了构成数据采集和控制系统所需的几乎所有数字、模拟接口和功能部件,而且具有与MCS?51内核及指令完全兼容的微控制器,因此系统选择美国Silicon Laboratories公司的C8051F340来实现数据的采集和控制。C8051F340使用 Silicon Labs的专利CIP?51微控制器内核,具有片内上电复位、电压调整器、看门狗定时器和时钟振荡器等功能电路,片上系统能独立工作。CIP?51采用流水线结构相比指令执行速度有很大的提高。FLASH存储器具有在系统重新编程能力,用户软件能对所有外设进行完全控制。因此,采用C8051F340为核心的单片机能更好地实现系统预期的功能和有效提高系统的开发效率。
(2) 电网电压传感器。对电网的监测目的是判断供电是否正常。系统设计使用DC 5 V稳压电源作为电网电压传感器,通过检测输出端的电压“+5 V,0 V”来确定电网“正常供电、停电”两种状态。
(3) 温度传感器。温度采集的目的是通过对环境温度的检测来判断空调是否正常工作。系统设计选择美国 Dallas公司生产的DS18B20作为温度传感器,它是一款可编程分辨率的单总线数字温度计,仅通过一条线即可实现与微处理器的双向通信,测温范围宽、精度高。系统设计采用5 V外部供电,将DS18B20的DQ端与C8051F340的相应端口连接,实现温度的实时采集。
(4) 继电器组。设计系统使用常闭型继电器,使用ULN2003高压大电流达林顿晶体管阵列驱动电路,接受C8051F340单片机发出的指令,实现对服务器供电的控制功能。
上位机使用一台IBM服务器,由UPS电源供电,在可以预见的各种异常情况下,上位机始终保持正常工作状态。与下位机之间通过RS 232总线相连,与服务器集群之间通过以太网相连。由上位机电路框图如图2所示。
(1) 上位机功能描述。利用开发设计的服务器集群运行环境监测与控制系统,上位机IBM服务器以串行通信标准从RS 232串口获取C8051F340上传的实时监测数据,当接收数据异常并达到设定的阈值时,通过以太网发送控制命令,停止服务器集群的工作;同时,通过RS 232串口发送命令,控制继电器组切断服务器集群的供电。当实时监测的环境参数恢复正常时,首先恢复服务器集群的供电,再通过以太网发送服务器开启命令,恢复正常的网络服务功能,从而达到自动管理和保护服务器集群的目的。
(2) 上位机系统设计。首先,务器集群进行分组。为保证数据安全、简化系统设计,将服务器及网络设备分为三组。其中,第1组为无数据应用的服务器,第2组为数据库及平台应用服务器,第3组为交换机等网络设备。第1组、第3组设备无数据安全隐患,可以采取较为简单的控制方式;第2组设备最为复杂,有数据库、信息平台、高性能计算平台等各种服务器,有Windows,Linux,SQL Server,Oracle等系统和应用,这些服务器对数据安全要求高,必须按严格的开、关机顺序和流程进行操作。如高性能计算机平台,开机流程为“启动I/O节点启动Console节点启动各计算节点”,关机流程为“关闭各个计算节点关闭Console节点关闭I/O节点”。在系统设计过程中,对每台服务器的服务功能都进行了区分,并严格按照管理流程设计程序,确保数据安全。
系统开发使用C语言设计,C8051F430单片机开发使用Keil的 μVision调试开发环境,整个系统的软件设计流程如图3所示。当触发停电或环境温度超过35 ℃任一个条件时,即启动服务器自动保护程序。对服务器,首先终止其服务功能,再正常关机,最后切断电源。由于控制命令是通过以太网传递的,将网络设备最后停机。至此,服务器集群的保护功能完成。整个服务器集群及网络设备关闭后,UPS电源仅维持上位机、下位机的正常工作。电网恢复正常后,空调即开始自动工作,当环境温度达到设定的条件(25 ℃)后,恢复机房设备的供电,网络设备首先启动,由于核心交换机等设备的启动需要5~10 min,因此延迟15 min后启动服务器集群,恢复服务器集群的正常服务功能。
目前,该系统的软、硬件设计已经完成,达到了预期目的,实现了全自动化管理功能,通过2年多的实际应用,取得了非常好的效果。
基于环境参数的服务器自动保护系统实现了“监测?分析?控制”全过程自动化管理,无需人工干预,当异常发生时能及时进行处置,效率高、实用效果好。设计系统不仅对高校的计算机实验教学中心的服务器集群适用,也可用于规模相近或较小的网络机房,而且成本很低。
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“法律规范的存在在于其效力;而法律规范的效力,虽然并不等同于某些事实,但却以这些事实为条件的。”环境法的适事范围是指环境法对什么行为或事件有效。总体上看,《环境保护法》适用于所有对环境有影响的活动,包括开发、利用、保护、治理、管理环境的各种活动,环境单行法则规定具体的适事范围。随着社会经济发展和人民生活水平提高,国内外环境法的适事范围近十年来得到一定的拓展。我国目前正在进行的《环境保护法》修订工作,应对以下方面予以关注。
环境改善产业,包括沙漠造林、荒山改造、住宅区与景区的绿化等产业,是市场经济条件下勃兴的新鲜事物。与环境治理与恢复产业不同,环境改善产业是以环境在相当长的时间内没有遭到污染或破坏为基础进行的,其经营行为的开展不以承担恢复原状或责令治理等民事或行政责任为前提,属于积极的法律行为。
对于环境改善活动,我国现阶段适用的环境保护法律、法规和规章大都只作了原则性规定。如《环境保护法》第1条规定:“为了保护和改善生活环境和生态环境,……,制定本法。”第16条规定:“地方各级人民政府,应当对本辖区的环境质量负责,采取措施改善环境质量。”但对环境改善产业的概念、规范和政策扶持问题则没有明确涉及。究其原因,一是因为环境改善产业尚未成为经济增长的亮点,还没有引起立法者的充分注意;二是现有的环境改善产业规模总体较小,环境改善商与受益者之间的环境改善法律关系从本质上讲属于民事合同关系,双方的民事权利和义务通过《合同法》就可以规制。我们认为,环境改善问题从小的方面讲属于一个私益问题,但是从大的方面讲,又是一个涉及到私权社会化即个人本位要受到社会本位制约的问题,并不是《合同法》就能够完全加以规制的。我国的《环境保护法》对环境改善活动没有具体规定,不能不说是一个缺陷。
室内装饰必须使用涂料、石料、粘合剂等材料,部分不法经营者为牟暴利使用不合格材料,必然产生相应的污染,危及使用者的健康和生命。建设部等有关部门从2001年起先后颁布了《住宅室内装饰装修管理规定》、《民用建筑工程室内环境污染控制规范》、《室内装饰装修材料有害物质限量》国家标准,2002年国家环保总局颁布了《室内装修有毒有害物质排放标准》。这表明环境法的适用范围由原来的仅来源于外部的环境侵害扩展至全方位的环境侵犯活动。但是,我国的《环境保护法》目前还没有予以响应,修订时应当加以关注。
动物的福利包括动物的生命或健康,这与环境保护及人类的公共道德均有关联。基于此,国际社会非常重视动物福利特别是与贸易有关的动物福利保护立法建设。如澳大利亚《动物福利法》第3条规定:“本法的立法目标是:(a)确保人道地对待动物;(b)防止残酷地对待动物;(c)促进社会知晓动物的福利。”
中国大陆已经具备一些保护动物福利的初步规定,但这些规定调整的范围不周密,适用范围也具有明显的局限性。为了保护生态环境,化解与环境有关的贸易纠纷,有必要借鉴国外的成熟立法经验,把动物特别是野生动物福利保护纳入《环境保护法》之中。从道德的层面讲,随着人民生活水平的提高以及国际动物权利保护运动对我国影响的日益广泛,通过《环境保护法》中动物福利保护的法律规定来推进公民的道德建设也是非常必要的。温室气体的排放
近年来,许多国家把温室气体的排放控制逐步纳入环境污染防治法的调整范围。2005年11月,加拿大将六种温室气体物质列为受《环境保护法》管制的污染物质。2007年4月,美国联邦最高法院作出判决,认为二氧化碳属于污染物质,应当受《清洁空气法》的调整,联邦环保局应当对汽车尾气的排放予以管制。
目前,我国的任何法律还没有明确把二氧化碳作为污染物质对待。为了控制温室气体的排放,缓解国际舆论的压力,我国正在依据《节能法》、《大气污染防治法》、《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》开展节能、降耗和减排三方面的工作,但这对二氧化碳的排放控制只具有间接的法律管制作用。如果《环境保护法》把二氧化碳排放也确认为污染物排放行为,不仅与国际环境法律接轨,还将起到直接监管的作用。水体温度等环境物理属性的改变
目前,一些国家已把导致环境升温等物理效应的行为也界定为污染排放行为,典型的例子为美国“S.D.War-ren公司起诉缅因州环境保护部案”Bd.of Envtl.Prot.,126S.Ct.1843)。2004年,缅因州S.D.warren水力发电公司,在发电许可到期之前,向联邦能源调整委员会提出下一个五年发电许可申请。缅因州环境保护部认为,按照《清洁水法》的要求,向可航行水体排放污染物的行为必须获得政府部门许可。水坝由于蓄水,把水引向涡轮,然后把水从涡轮排出,也属于排放行为,因此应当先申请排放许可,获准之后,才能提出发电许可延长的申请。S.D.warren公司认为,他没有排放污染物质,不需要申请排放许可证,并向公司所在县高等法院提起诉讼,县法院驳回了起诉。该公司上诉至缅因州最高法院,被判败诉,2006年2月,又上诉至联邦最高法院。最高法院认为,《清洁水法》虽然没有为“排放”(discharge)专门规定定义,但按照常识,“排放”一般是指水流出(flowing out)或者排出(issuing out)的行为,只要该行为影响水体的化学、生物或者物理属性,就属于该法所规范的排放行为。而且,对于该法规定不明确的行为,缅因州环境保护部具有提出新的实施措施的职责。本案中,公司将水引入涡轮中排出,水温会改变,水的物理属性肯定发生改变。因此S.D.warren公司虽然没有排放传统意义上的污染物质,但由于其改变了水体的物理属性,也属于《清洁水法》所规范的排放行为。联邦最高法院维持了缅因州最高法院的判决。
我国的《环境保护法》、《水法》和《水污染防治法》是解决水环境污染问题的主要法律渊源。目前,这些法律对导致水体温度等物理属性改变的行为均未涉及。笔者认为,有必要借鉴国外的成功做法,对水电站的新建、改建、扩建行为以及影响水体温度等自然属性的行为予以规范。
目前,城镇住宅商品化工作正在逐步展开,为科学、准确地计算住宅建设完成的工作量,避免在计划上重列或漏列,经研究确定:今后建造商品住宅采取先建后卖的办法。建造时,不列入投资计划规模;建成后,全民所有制单位购买商品住宅的,则必须列入各部门、各地区基本建设或更新改造投资计划规模。集体所有制单位和个人购买商品住宅的也要列入各地区的集体所有制和个体固定资产投资计划规模。望各地做好综合平衡工作,加强房屋市场供需预测,防止盲目发展商品住宅。
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