時間:2023-04-01 10:34:01
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2吸氣閥的應(yīng)用
我們在施工中,經(jīng)常會遇到排水透氣管無法直接穿越頂板伸出屋面的情況,或透氣管上部屋面為上人屋面,而不能透氣立管直接設(shè)置在屋面上,我們知道,若排水管道不設(shè)透氣管,則容易降低排水流量,并使排水管道內(nèi)形成負(fù)壓,破壞水封,若在立管頂部設(shè)置吸氣閥即可解決,該閥負(fù)壓時開啟吸氣,正壓時關(guān)閉,臭氣無法逸進室內(nèi),該閥還有如下作用:替代室外通氣帽,建設(shè)屋面干凈美觀;替代環(huán)形通氣管及通氣立管,節(jié)約空間;作為排水檢查口,便于疏通管道。
3同層排水應(yīng)用
在日常施工和維修中,經(jīng)常會遇到由于管材質(zhì)量或施工不當(dāng),造成排水支管漏水,或在進行排水支管施工時,破壞了衛(wèi)生間的防水層,排水支管穿過衛(wèi)生間樓板處,因為處理不當(dāng)造成衛(wèi)生間漏水等現(xiàn)象,這除了我們具體施工人員在施工過程中注意提高工程質(zhì)量,改變排水支管的布置方式,也是解決衛(wèi)生間漏水的重要方法。常規(guī)的衛(wèi)生間排水支管都布置在衛(wèi)生間樓板下,當(dāng)該部分排水支管或衛(wèi)生間樓板發(fā)生漏水現(xiàn)象時,通常會給下層住戶造成一定的影響,現(xiàn)在有一種叫同層排水的布管方式,可以從根本上解決上述問題。此布管方式的具體做法是:提高衛(wèi)生間的地面高度(實際高度隨選用的排水管材料及實際的布管方式而定),例如:當(dāng)使用HDPE管時即高密度聚乙烯管,所需高度為100-150mm,按施工圖的設(shè)計將管道設(shè)在樓板內(nèi),在隱蔽前,對該部分排水支管進行灌水試驗,并報監(jiān)理驗收,然后,填充砂漿覆蓋管道即可。
注意:管道應(yīng)設(shè)在防水層上,在施工時應(yīng)盡量注意保護防水層。在土建填充砂漿時,必須有專人在現(xiàn)場看護,防止土建施工人員在搗實砂漿時,將排水支管移位或損壞。如某工程,在衛(wèi)生間排水支管設(shè)計方面,全面采用了同層排水方案,并設(shè)計選用了強度高、嚴(yán)密性和耐腐蝕性較好、低噪音的HDPE管。在施工中,我們發(fā)現(xiàn),要實現(xiàn)同層排水的設(shè)計理念,在選擇排水支管材質(zhì)和衛(wèi)生潔具型式方面有很強的強制性。在選擇過程中,發(fā)現(xiàn)能滿足同層排水布置方式的管材確實不多。例如,最理想的芯層發(fā)泡UPVC管,雖然管材本身的強度及耐腐蝕性能滿足埋于地里而不輕易損壞,但其管道粘接連接口卻不能讓人放心,除非將衛(wèi)生間地面架空,其地面為活動地板,將UPVC管置于其內(nèi),這樣勢必增加建筑裝修成本,而且衛(wèi)生間面積不大,維修空間狹小,其實用性不大,最后還是選了HDPE管。由于HDPE管的連接方式為熱溶,因此,該管道無需維修?;蚴褂猛瑢优潘脊芊绞捷^經(jīng)濟實用,但有如下問題,在設(shè)計及施工中需要注意:盡可能將坐便器排水口靠近排水立管井安裝,這樣就避免了衛(wèi)生間地坪內(nèi)埋設(shè)大口徑排水管的可能性,降低了衛(wèi)生間地面厚度,而且一旦該部分管道發(fā)生堵塞現(xiàn)象,也便于疏通;其余排水支管應(yīng)盡量靠墻角布置,這樣就避免了將整個衛(wèi)生間地面抬高,而只在墻角部分將管道覆蓋即可;面盆排水存水彎盡量采用P型存水彎,從而使該部分排水支管有可能設(shè)于衛(wèi)生間墻內(nèi),這樣不僅保證了排水支管的坡度,也減少了管道在衛(wèi)生間的地面占用面積。
4W型元承口機制柔性排水鑄鐵管的施工方法和注意事項
4.1材料簡介
W型無承口機制柔性排水鑄鐵管是在STL型基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型管材,工藝上有很大創(chuàng)新。
W型無承口直管及管件摒棄傳統(tǒng)的立?;驒M模澆筑而采用高速離心鑄造技術(shù),其組織致密、管壁薄、外觀光滑、無沙眼和夾渣,抗拉與抗壓強度高。直管長度為3m,大大減少了中間接頭數(shù)量并可按照需要截取任意長度,節(jié)省管材,降低消耗及成本。W型無承口管箍采用帶肋不銹鋼卡箍,內(nèi)襯橡膠圈柔性連接,抗震性能較好,允許在一定范圍內(nèi)擺且不會滲漏。
4.2施工方法
4.2.1下料:用無鋸齒來切割管材,要保證管口平直。
4.2.2連接:松開不銹鋼卡箍,取出內(nèi)襯橡膠圈,將橡膠圈和不銹鋼卡箍套入管口一側(cè),待管口對齊后,將橡膠圈置于接口上,鎖緊不銹鋼卡箍緊固螺絲即完成管道連接。
4.2.3支架設(shè)置
在直管段上就管材強度而言,每3m設(shè)置個支架,也是可以的。但由于W型無承口機制柔性排水鑄鐵管接口屬柔性接口,當(dāng)支架置于直管段中段時,理論上找到管道重心點也可將管道保持平衡,實際工作中,此點較難找,因此,常常無法使管道接口保證平滑,影響了管道坡度,在實際施工中,我們采取了每隔1.5m設(shè)置一個支架的方法來進行支架布置,結(jié)果證明,此間距較好解決了管道外觀和管道坡度問題,在其它管段上,我們?nèi)匀槐日粘胁彖T鐵排水管的支架設(shè)置要求,每個接口處設(shè)置一個支架。
在進行承插鑄鐵排水管和UPVC排水管施工時,我們通常選擇圓鋼做吊架材料。這樣,不僅節(jié)約了鋼材,方便了施工,同時也降低了建筑物的承重,在進行W型無承口機制柔性鑄鐵管施工時,一開始在選擇支架型材時,我們也考慮了圓鋼做吊架,并且完成了不少管道的安裝,在直管段施工中,若支架吊點成直線,安裝好的管道其水平度尚可控制在允許范圍內(nèi),而在進行衛(wèi)生間排水支管施工時,由于該部位零件較多,接口較多,若繼續(xù)用圓鋼做吊架,則管道外形很難看,水平度無法控制,發(fā)現(xiàn)問題后,及時采用了角鋼做吊架。實踐證明,若下料準(zhǔn)確,用角鋼做W型無承口機制鑄鐵排水管支管的支架用料,能較好地保證管道成形整齊,使其達(dá)到施工驗收標(biāo)準(zhǔn)。
4.2.4灌水試驗和通水試驗
比照承插鑄鐵排水管和UPVC排水管,W型無承口機制鑄鐵排水管的灌水試驗,相對要容易做,選擇好灌水范圍,在其管道下方拆除一段管道,裝好用鋼管制的堵頭,即可進行范圍的灌水試驗,或用氣堵也可。
在進行通水試驗時,若發(fā)現(xiàn)管道有堵塞現(xiàn)象,確定堵塞部位后,拆除管道不銹鋼卡箍,即可進行管道清理工作。
4.3注意事項
在進行W型無承口機制鑄鐵排水管的施工時,有以下幾點需要注意:管道切口一定要整齊,否則無法保證管道接口的嚴(yán)密性;管道接口處兩端管材的外徑要保證一致,一旦發(fā)現(xiàn)不一致時更換或進行修整;設(shè)置支架時,其支架根部位置一定要用線拉來確定吊點位置,用支架的整齊來保證管道的外觀整齊,而不是反之。
GB50378—2006《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》頒布以來,國內(nèi)綠色建筑發(fā)展邁上了一個嶄新的臺階。但是標(biāo)準(zhǔn)是否得到有效合理的實施,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)獲得綠色建筑標(biāo)識的項目是否“真綠”,結(jié)果卻不盡如人意。標(biāo)準(zhǔn)有效實施的關(guān)鍵在于查看綠色建筑技術(shù)、設(shè)計、施工是否同步,綠色建筑理念是否在運營階段得到落實。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)指出一棟建筑的能源分別消耗在建材生產(chǎn)、運輸、施工、日常運行、維修保養(yǎng)、拆除及廢棄物處理,其中建筑運行階段能源占整個建筑全生命時限消耗的80%~90%以上。屈宏樂指出良好的節(jié)能設(shè)計、精細(xì)的節(jié)能施工固然重要。但運行階段管理不到位,就會產(chǎn)生“節(jié)能建筑不節(jié)能”的現(xiàn)象。因此,從建筑全生命周期角度出發(fā),提升綠色建筑在運行階段的節(jié)能水平,切實展現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計建造階段所提倡的綠色理念,才能充分發(fā)揮綠色技術(shù)應(yīng)有的特點,并確保建筑的可持續(xù)發(fā)展。
2國內(nèi)外綠色建筑重視運行管理的成功案例
國外綠色建筑重視運行管理策略,從而實現(xiàn)節(jié)約資源、減少運行能耗。日本東京一處房屋安裝了可感知室外氣候變化的感應(yīng)器,可智能調(diào)節(jié)室內(nèi)門窗啟閉和空調(diào)開關(guān)情況,為居住者提供人性化使用空間和舒適的室內(nèi)環(huán)境;美國德克薩斯州倡導(dǎo)以節(jié)能運行為導(dǎo)向的建筑用能模式,采用智能技術(shù)參與建筑運行時期的能耗管理,建筑內(nèi)用能設(shè)備根據(jù)室內(nèi)環(huán)境狀況自動調(diào)節(jié)運作模式,不僅節(jié)約能耗20%,同時也體現(xiàn)了以人為本的綠色理念。隨著各種新型低碳建筑技術(shù)涌現(xiàn),我國建筑運行整體管理技術(shù)和水平也呈現(xiàn)出更新和進步的態(tài)勢。在上海市建筑科學(xué)研究院的帶領(lǐng)下,某辦公樓研究探索出了一套綠色建筑運行管理策略:室內(nèi)采用自然采光輔以人工照明;夏季夜間自然通風(fēng)運行;過渡季節(jié)自然通風(fēng)運行等,既充分享受到自然環(huán)境帶來的舒適優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境,又實現(xiàn)了零能耗方式所帶來的節(jié)能減排效果。
二加強綠色建筑運行實效的核心
開展綠色建筑運行檢測“綠色”運行體現(xiàn)出了綠色理念貫穿于抽象的規(guī)劃設(shè)計階段、具體的建造實施階段以及實際的運營管理階段。如何鑒定建筑的綠色運行效果,判斷建筑的實際節(jié)能減排效果,這些判定結(jié)果若僅依靠文字表述作出的定性解釋無法完全說明問題,需要真實數(shù)據(jù)作為量化指標(biāo)配合方能進行精確評估?!皩嵺`是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”———現(xiàn)場實測的檢驗數(shù)據(jù)才能給出綠色建筑是否處于真正“綠色”運行的最科學(xué)公正的評價。
1《綠色建筑檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》保障綠色建筑檢測順利進行
中國綠建委為規(guī)范和指導(dǎo)綠色建筑檢測活動,出臺了CSUS/GBC05—2014《綠色建筑檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(下稱“標(biāo)準(zhǔn)”)。該標(biāo)準(zhǔn)作為我國第一本具有針對性的關(guān)于綠色建筑評價體系支撐的檢測標(biāo)準(zhǔn),填補了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的空缺,將規(guī)范整個綠色建筑行業(yè)的檢測活動,提高綠色建筑檢測效率和質(zhì)量,從而推進地方和國家綠色建筑檢測市場的發(fā)展。
2綠色建筑檢測
對實現(xiàn)綠色建筑高效運行管理的必要性以筆者所在夏熱冬冷地區(qū)為例,綠色建筑中的暖通空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)為主要節(jié)能運行管理對象,因此,下面主要以這兩大耗能系統(tǒng)為例,討論綠色建筑檢測對于實現(xiàn)建筑運行節(jié)能的必要性:
2.1暖通空調(diào)系統(tǒng)檢測設(shè)計文件
對暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源設(shè)計參數(shù)都有節(jié)能性限制,但是卻依然存在實際能源利用效率不高的現(xiàn)象。2005年清華大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院調(diào)研發(fā)現(xiàn),大型政府公建的中央空調(diào)系統(tǒng)能耗竟超過公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)的10~20倍之多,屬于典型的“大馬拉小車”。在建筑物運行期間,對空調(diào)系統(tǒng)實際運行性能系數(shù)進行相應(yīng)檢測,用真實數(shù)據(jù)凸顯問題的癥結(jié)所在,李東平,等:我國綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀及相應(yīng)檢測技術(shù)研究那么上述不合理的運行方式將會得到及時糾正。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定綠色建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)檢測內(nèi)容包括:(1)空調(diào)水系統(tǒng)性能,反映冷熱源機組能源效率的主要指標(biāo)之一,是建筑節(jié)能考察的重點對象;(2)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)性能,風(fēng)機是暖通空調(diào)系統(tǒng)中主要的耗能設(shè)備之一,查看風(fēng)機運行能耗是檢查冷熱源機組是否高效運轉(zhuǎn)的有效途徑之一;(3)空調(diào)熱回收裝置,可根據(jù)實測風(fēng)量、熱交換效率,分析運行期間空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)中能量利用是否取得了良好的節(jié)能、環(huán)境效益;(4)鍋爐熱效率,主要核查鍋爐效率、鍋爐容量以及臺數(shù);(5)耗電輸熱比,主要考察集中供暖系統(tǒng)熱水循環(huán)水泵效率;(6)熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)性能,核查熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)年平均綜合利用情況。前期合理選擇,設(shè)計階段科學(xué)分配節(jié)能設(shè)備和系統(tǒng),配合后期高效運行管理,才能真正展現(xiàn)出暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能潛力。開展暖通空調(diào)系統(tǒng)檢測,可為設(shè)備節(jié)能量化評估提供實測數(shù)據(jù),同時,現(xiàn)場核查可有效檢驗節(jié)能設(shè)備是否節(jié)能運行。
2.2照明系統(tǒng)檢測照明系統(tǒng)運行的重要性
往往被建筑使用者忽視。英國某知名綠色建筑,設(shè)計有良好的自然采光系統(tǒng),但建筑使用者仍然習(xí)慣開啟人工照明。國內(nèi)也有類似情況,特別是辦公樓照明能耗浪費嚴(yán)重:在非工作時間室內(nèi)照明全開。照明系統(tǒng)的高耗能運行不僅使綠建生態(tài)技術(shù)淪為擺設(shè),同時,也造成了不必要的能源浪費,因此,照明運行管理需要得到合理重視。實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的檢測,能有效避免能源浪費現(xiàn)象的產(chǎn)生,為科學(xué)、合理地制定照明系統(tǒng)運行方案提供依據(jù),達(dá)到預(yù)期的節(jié)能設(shè)計目標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定綠色建筑照明系統(tǒng)檢測包括:(1)一般顯色指數(shù)。(2)眩光值。這二進制個參數(shù)均反映照明環(huán)境的質(zhì)量,即是否適宜人員工作和生活。(3)照度值,反映室內(nèi)光照強弱大小,不同使用功能的室內(nèi)房間都有相應(yīng)的照明標(biāo)準(zhǔn)。此參數(shù)可保證室內(nèi)人員擁有安全可靠的照明環(huán)境。(4)照明功率密度值,作為照明節(jié)能的評價指標(biāo),核查建筑物是否采用高效照明光源、燈具和電器配件。這四項檢測指標(biāo)的選取依據(jù)蘊含了一定的綠色理念———綠色照明不能因單純地實現(xiàn)節(jié)能而犧牲照明質(zhì)量、降低照明標(biāo)準(zhǔn),而是應(yīng)在優(yōu)質(zhì)高效的照明環(huán)境基礎(chǔ)上實施能源節(jié)約。選用高效照明用具,依靠科學(xué)、合理的設(shè)計方法,僅僅提供了照明系統(tǒng)節(jié)能的可行性,采取節(jié)能的照明運行措施是落實節(jié)能的關(guān)鍵步驟,運行檢測則可有效檢驗這一步驟的實施效果,評判整個照明系統(tǒng)的實際節(jié)能情況,并為后期制定運行方案提供指導(dǎo)和依據(jù)。
3小結(jié)
標(biāo)準(zhǔn)對綠色建筑中其余項目的檢測也提出了相關(guān)要求,這里不再鏊述。綠色建筑檢測檢測內(nèi)容廣、檢測工況復(fù)雜、檢測周期長,比常規(guī)建筑檢測實施難度較大。但是隨著標(biāo)準(zhǔn)的頒布,規(guī)范了整個綠色建筑行業(yè)的檢測活動,為綠色建筑檢測朝著健康有序的方向發(fā)展保駕護航。
通常來說,進行暖通空調(diào)設(shè)計,首先就是進行建筑物室內(nèi)溫度的計算取值,要從實際情況出發(fā),根據(jù)建筑物所在地區(qū)的自然環(huán)境、室內(nèi)溫度進行取值,室內(nèi)溫度取值如何直接影響著暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能大小,通過對夏季制冷環(huán)境下的室內(nèi)溫度調(diào)查得出,室內(nèi)溫度升高一攝氏度,能源消耗就會降低10%左右;而在冬季制熱的條件下,溫度每降低一攝氏度,耗能就會較少8%左右。所以說室內(nèi)溫度取值必須要做到科學(xué)、嚴(yán)禁、精確。這樣是為了能夠?qū)⑽覈拿恳环葙Y源都得到最大限度的使用。在我國的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中對一般民用建筑室內(nèi)供暖溫度取值以及制冷取值都進行了明確規(guī)定,具體為:夏季民用建筑供暖和制冷溫度不能低于二十五攝氏度,而冬季制熱的溫度則不能夠高于二十?dāng)z氏度。
2.冷熱負(fù)荷計算
冷熱負(fù)荷計算也是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),一般來說,暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計上針對冷熱管道的大小、源容量以及水泵配置等方面都應(yīng)該進行科學(xué)地設(shè)計,而冷熱符合計算為這些設(shè)計提供了不可缺少的可靠依據(jù),這些計算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與否,直接關(guān)系到系統(tǒng)地耗能問題,因此針對這方面的計算,必須要做到可靠、準(zhǔn)確,這樣才能夠達(dá)到耗能優(yōu)化,同時也為后期維修減少成本。另外,在實際的設(shè)計過程中,設(shè)計人員應(yīng)該借鑒大量成功的例子以及經(jīng)驗,將普遍規(guī)律進行分析,采用統(tǒng)計分析回歸計算來實現(xiàn)設(shè)計指標(biāo)的確定,它雖然在具體的設(shè)計中不具有精確性但是勝在具有代表性。
二、采暖與空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)計
1采暖系統(tǒng)設(shè)計
采暖系統(tǒng)設(shè)計的合理與否關(guān)系著建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)是否能實現(xiàn)節(jié)能運行的功能。管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,易于操作,相關(guān)設(shè)備耗材使用量少,前期建設(shè)成本低后期維護費用少;能夠?qū)崿F(xiàn)不同建筑空間溫度獨立調(diào)節(jié)控制;實現(xiàn)熱量消耗分戶分?jǐn)偣δ?;以上三個原則是民用住宅和公共建筑科學(xué)合理設(shè)計暖通空調(diào)系統(tǒng)的原則。在具體的設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)依據(jù)不同的情況而定。
2空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)計
依照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置多臺冷凍水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計時,以能夠跟隨負(fù)荷變化實現(xiàn)自動改變系統(tǒng)流量為目標(biāo),盡量降低系統(tǒng)運行中的能耗。當(dāng)前我國常用的空調(diào)冷水系統(tǒng)有一次泵變流系統(tǒng)一次泵定流量系統(tǒng),二次泵變流量系統(tǒng),兩管制及四管制系統(tǒng)等。
三、采暖與空調(diào)水系統(tǒng)的補水及定壓設(shè)計
在實際工程設(shè)計中應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)的整體規(guī)模和不同系統(tǒng)的實現(xiàn)形式按系統(tǒng)的用水容量來計算。封閉式采暖空調(diào)系統(tǒng)補水定壓點應(yīng)當(dāng)設(shè)置在循環(huán)水泵入口處。
四、風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)系著空調(diào)系統(tǒng)能耗的大小和運行的成本,同時也關(guān)系著人體的舒適度。對于人員分布比較集中的地區(qū)可以進行相應(yīng)的集中供暖,這樣可以提高能源的利用率。而對于建筑面積大人員多的場合要進行集中的供暖控制時,應(yīng)當(dāng)采用全空氣空調(diào)系統(tǒng);通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中熱量是一個主要問題,由于電氣設(shè)備在運行的過程中,必然會大量的產(chǎn)生的熱量,一旦這些熱量無法得到及時排除,那么就會對設(shè)備的這樣運行帶來影響,從而導(dǎo)致故障的發(fā)生,這樣一來節(jié)能目標(biāo)要求也隨之降低。所以說做好通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計,是及時排除熱量的有效手段,設(shè)計的最終目的就是將熱量全部排出,是整個系統(tǒng)得以有效運行的前提調(diào)教。集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)熱回收應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)規(guī)定要求。在排風(fēng)熱回路設(shè)備型號的選擇上也需要嚴(yán)格依據(jù)國家規(guī)定進行。
五、冷熱源設(shè)備選型
在整個暖通空調(diào)設(shè)計上,冷熱源設(shè)備的選型是最為重要的部分。這部分應(yīng)該嚴(yán)格的根據(jù)建筑功能、規(guī)模以及造價等進行。具體為:充分利用毗鄰工業(yè)余熱,將其作為冬季熱源,采用溴化鋰吸附式冷水機組進行工業(yè)熱水降溫,降低成本,將其引入到空調(diào)系統(tǒng)中使用,這樣一來資源得到了二次利用;要根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)進行選擇,科學(xué)利用當(dāng)?shù)氐母挥嗄茉?,比如:采用風(fēng)能、地?zé)崮芤约疤柲艿瓤稍偕?、清潔型的能源?/p>
1.2節(jié)能改造后節(jié)能改造后,對各部門的房間格局進行了重新設(shè)計,集體辦公區(qū)主要以大開間為主,并將分體式空調(diào)改造為中央空調(diào)。改造后各樓層北樓和南樓的年總能耗、人均能耗及單位面積能耗統(tǒng)計如表1.4、表1.5所示。分析計算改造后各樓層單位面積年能耗量如表1.6所示。為了更直觀的對比改造前后各樓層單位面積年能耗量,以柱狀圖的形式表示如圖1.1所示。
2數(shù)據(jù)及效益分析
該辦公樓節(jié)能改造項目已于2013年完成,經(jīng)數(shù)據(jù)對比、分析和計算,改造后建筑節(jié)能率可達(dá)到50.17%。其中,供水系統(tǒng)改造后,由于采用節(jié)水型衛(wèi)生器具及減壓控流等技術(shù)措施,每年可節(jié)水約為0.2萬噸,節(jié)水率約為22.5%。供配電與照明系統(tǒng)改造后,同比預(yù)期每年可節(jié)省3.2萬kWh電量,屋頂50kWp太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)每年可發(fā)電約4.5萬kWh。暖通專業(yè)節(jié)能改造后,一方面因建筑圍護改造,隔熱保溫性能提高,設(shè)備配置的負(fù)荷容量降低了8%左右,空調(diào)系統(tǒng)的運行費用降低,另一方面,大樓改造前空調(diào)采用分體空調(diào),效率低下,設(shè)備的能效比僅為2.6~2.7kw/kw,采用能效高的VRV空調(diào)系統(tǒng)后,制冷COP值達(dá)4.2kw/kw,IPLV值為5.4kw/kw。核算改造前空調(diào)年耗電量約45萬kWh,改造后空調(diào)年耗電量僅約為25萬kWh,改造前后空調(diào)年耗電節(jié)省量約18.13萬kWh??傆嬆旯?jié)約的電能,按發(fā)電煤耗計算,共能節(jié)省65.3噸標(biāo)煤,實現(xiàn)減排161.4噸CO2,削減4.9噸SO2等。由此可見,本辦公建筑的節(jié)能改造措施是有效和可行的。特別是,本既有建筑節(jié)能改造,采用的技術(shù)和方案基本上都是常規(guī)技術(shù),除增加屋頂50kWp太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)外,改造所花費的投資也是正常的需求投資,但采用這些技術(shù)的理念都是先進和最適宜的。改造取得了節(jié)能的效果外,外立面有了煥然一新的現(xiàn)代建筑風(fēng)格,室內(nèi)辦公環(huán)境極大改善,舒適性提高,生產(chǎn)流線合理、建筑設(shè)備使用便捷、安全。
3能耗監(jiān)測系統(tǒng)
改造前,該建筑物沒有安裝能耗監(jiān)測和分析系統(tǒng),所以各分項能耗和總能耗只能通過人工統(tǒng)計和估算得出,不僅費時費力,而且由于部門之間的差異和不同時段工作時間長短的不同,導(dǎo)致所得能耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)與實際能耗有一定的偏差,準(zhǔn)確性不高。改造后,該建筑物引進了能耗監(jiān)測和分項計量系統(tǒng),系統(tǒng)如圖1.2所示。該系統(tǒng)分為現(xiàn)場監(jiān)控層、通訊管理層和監(jiān)控主站層?,F(xiàn)場監(jiān)控層由多功能電能儀表組成,分別就地安裝在各自的配電箱上,并以現(xiàn)場總線形式接入通訊管理層,介質(zhì)采用屏蔽雙絞線,主要完成測量、電量參數(shù)等相關(guān)信號采集上傳等功能;通訊管理層主要由通訊管理機組成,其主要任務(wù)是數(shù)據(jù)的處理、存放、調(diào)配,通信規(guī)約的轉(zhuǎn)換,各個區(qū)間的通信銜接以及對本地系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)視等;監(jiān)控主站層由監(jiān)控主機、UPS、數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器,分項計量及能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件組成。監(jiān)控主站層通過以太網(wǎng)與通訊管理層相連,實時采集現(xiàn)場監(jiān)控層的監(jiān)控數(shù)據(jù),可完成包括能耗數(shù)據(jù)采集、能耗分項計量、能耗區(qū)域管理、能耗設(shè)備管理、能效數(shù)據(jù)分析評估、系統(tǒng)優(yōu)化策略、節(jié)能潛力評估、能效信息和用戶定制等若干系統(tǒng)功能。能耗監(jiān)測平臺能夠簡化人工抄表及統(tǒng)計的煩瑣工序,只要各儀表根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接入采集網(wǎng)絡(luò),監(jiān)控中心就能定時、定點地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。通過在平臺上簡單的設(shè)置及操作即可對各建筑數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。而且數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用的是系統(tǒng)開發(fā)商自主研發(fā)的控制代碼,不需操作系統(tǒng)支持,不被網(wǎng)絡(luò)病毒侵害,能夠免受外界網(wǎng)絡(luò)攻擊。另外,要求采集設(shè)備能保證斷電一定時間內(nèi)數(shù)據(jù)不丟失,或通訊異常時,設(shè)備能保存重要數(shù)據(jù),通訊恢復(fù)后向監(jiān)控中心斷點續(xù)傳重要數(shù)據(jù)。
1電磁兼容性的提出
隨著現(xiàn)代電子科技的飛躍發(fā)展,電子技術(shù)和電子產(chǎn)品已廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和人門的日常生活中。尤其是微電子技術(shù)和數(shù)字計算機技術(shù)的發(fā)展使人類進入了信息技術(shù)時代。"電腦,上網(wǎng),手機,智能化……"已成了人人皆知的名詞。然而,電器設(shè)備和電子產(chǎn)品的普及應(yīng)用與發(fā)展也造成了日益嚴(yán)重的電磁污染,給我們的生產(chǎn)和生活帶來了不容忽視的影響,甚至造成嚴(yán)重問題。這個矛盾日益凸現(xiàn),并屢見不鮮。
例如:電力設(shè)備的電位異常與諧波干擾,電動工具的電火花,都會影響通信系統(tǒng)和廣播電視系統(tǒng)的正常工作;手機、手提電腦
在飛機上使用時會干擾飛機上導(dǎo)航控制系統(tǒng)的可靠工作,甚至造成飛行事故;醫(yī)院里的心電起博器等醫(yī)療設(shè)備受移動通信裝置無線電波干擾而影響正常使用等等。在工業(yè)生產(chǎn)中,以微電子電路為主體的自控儀表系統(tǒng)的工作環(huán)境和檢測控制對象往往是高電壓大電流的,這些電子儀表設(shè)備常常會受到電磁幅射、電磁脈沖、地電位異常、雷電沖擊、靜電感應(yīng)、電弧、強負(fù)荷電流沖擊、電源諧波、高頻電噪聲等等有害因素的干擾影響。這些干擾輕則會引起自控儀表裝置的工作可靠性降低,重則甚至造成自控儀表系統(tǒng)的誤動作或死機故障。
凡此種種都是常見的在同一電磁環(huán)境中的電子設(shè)備相互干擾而不能正常工作的現(xiàn)象。要解決這些問題,即如何使在同一電磁環(huán)境下工作的各種電子設(shè)備、電子系統(tǒng)都能互不干擾地正常工作,達(dá)到兼容狀態(tài),這就要看電子儀表設(shè)備的電磁兼容性(EMC)。
2電磁兼容的學(xué)科內(nèi)容
電磁兼容性(Electromagnetismcompatibility)是一門新興的綜合性學(xué)科。它的主要研究內(nèi)容是電磁干擾和抗干擾問題。還涉及到抗雷電、靜電、太陽電磁場等自然干擾源、核電磁脈沖、無線電頻率資源的分配和管理、信息系統(tǒng)電磁泄漏失密、電磁環(huán)境污染與生態(tài)效應(yīng)等等領(lǐng)域,關(guān)系到大多數(shù)現(xiàn)代工業(yè)部門和軍事部門。在工業(yè)環(huán)境中,主要致力于對電磁干擾源,電磁干擾傳播途徑,電子設(shè)備的抗干擾能力等幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的研討。
2.1電磁干擾源
電磁干擾源主要有自然環(huán)境中的電磁噪聲和人為外界干擾信號。
電磁噪聲是不帶任何信息的雜散電磁場。常見的有由大氣中的雷電、太陽磁爆、風(fēng)塵、地巖應(yīng)力等各種原因引起的靜電積聚與放電;電力設(shè)備中的感性負(fù)荷切斷及投運時產(chǎn)生的瞬變脈沖噪聲;各種電器產(chǎn)生的電弧,電火花等。信息技術(shù)設(shè)備的工作信號都是數(shù)字脈沖信號,由頻譜分析理論可知:脈沖信號前沿越陡峭及脈沖頻率越高,其包含的高次諧波及高頻能量就越大,就會對外發(fā)射電磁能量。設(shè)備內(nèi)的元器件,線路板軌線及連接線等都會對外發(fā)射電磁干擾。
無線電通信、廣播電視、雷達(dá)等系統(tǒng)發(fā)射出的電磁波信號,相對于外系統(tǒng)而言是一種無用信號,對其它電子設(shè)備也是一種干擾。
2.2干擾的導(dǎo)入途徑
電磁干擾的傳輸途徑主要有通過傳輸線路和空間輻射兩種方式。
在傳輸線路方面干擾主要通過共阻抗耦合和地線環(huán)路耦合方式產(chǎn)生影響。當(dāng)電子設(shè)備或元件共用電源或地線時,就會通過公共阻抗產(chǎn)生相互干擾。電源內(nèi)阻或地線自身的電阻值很小,但其包含分布電感,在高頻時其阻抗不容忽視。高頻干擾電流會在公共阻抗上產(chǎn)生干擾電壓,疊加到其它電路上。
兩設(shè)備之間的地電位不同時,就會產(chǎn)生地環(huán)路干擾。傳輸線路分布范圍較大的儀表控制系統(tǒng)均應(yīng)注意防止這類干擾。
空間輻射干擾多是通過高頻電磁場傳播的,儀表設(shè)備內(nèi)部的電路之間和設(shè)備系統(tǒng)之間相互間都會產(chǎn)生這類干擾。
3電磁兼容的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定和認(rèn)證工作
電磁兼容涉及的內(nèi)容十分廣泛,實用性極強。工業(yè)、民用、軍用等幾乎所有的生產(chǎn)、生活領(lǐng)域都需解決電磁兼容問題。世界上一些發(fā)達(dá)國家,如美國、歐洲共同體國家、日本等,在20世紀(jì)60年代就開始重視與發(fā)展這門學(xué)科,目前已形成了一整套完整的電磁兼容體系。這些國家已制定了完整的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,設(shè)立了能有效地對軍用和民用產(chǎn)品進行電磁兼容檢測和管理的機構(gòu),配備有高精度的電磁兼容測試系統(tǒng)設(shè)備。還研制了很多關(guān)于電磁兼容預(yù)測、分析和設(shè)計的程序軟件。不斷推出用于電磁兼容對策技術(shù)的新材料、新器件、新工藝。這些完善而周密的體系可以有效地保證電器設(shè)備從設(shè)計、制造、進入市場和檢測驗證的全過程得到控制,最終實現(xiàn)全面的電磁兼容。
電磁兼容問題幾乎在各個工作領(lǐng)域中普遍存在,影響面極廣。因而,制定完善的科技管理法規(guī)就勢在必行。世界上工業(yè)發(fā)達(dá)的國家都設(shè)有電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)制定工作的專業(yè)委員會,并逐步走向國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前,國際上具有權(quán)威性的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)有:國際電工委員會的CISPR標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn);歐洲共同體的EN標(biāo)準(zhǔn);德國的VDE標(biāo)準(zhǔn);美國的FCC標(biāo)準(zhǔn)和軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD。
我國過去經(jīng)濟及科技基礎(chǔ)比較薄弱,電子技術(shù)工業(yè)落后,電子儀表產(chǎn)品應(yīng)用較少,電磁兼容的矛盾不突出,所以在電磁兼容領(lǐng)域起步較晚,與國外的差距很大。我國對電磁兼容的重視始于20世紀(jì)70年代的軍工產(chǎn)業(yè)。至80年代才成立了"全國無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會",研發(fā)并制定了一些電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。90年代初的海灣戰(zhàn)爭震驚了國人,交戰(zhàn)中一方施放的電磁干擾竟能使對方的防空指揮系統(tǒng)陷于癱瘓失靈,使我們看到了電磁干擾與抗干擾在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的威力,象制空權(quán)、制海權(quán)一樣,電子戰(zhàn)的實質(zhì)其實是爭奪制電磁權(quán)。
接著,歐共體頒布的電磁兼容指令89/336/EEC使民用企業(yè)也感受到了對電磁兼容技術(shù)認(rèn)同的迫切性。該指令規(guī)定自1996年1月1日起,凡不符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品一律不準(zhǔn)進入歐洲市場,這給我國的民用電子產(chǎn)品的出口造成了很大壓力。在此背景下,目前國內(nèi)生產(chǎn)的個人電腦PC機出廠時,都已標(biāo)注了抗干擾電磁兼容的等級標(biāo)志。
今年我國已加入WTO而根據(jù)WTO/TBT協(xié)議(貿(mào)易技術(shù)壁壘協(xié)議)如果我國自身沒有對產(chǎn)品進行電磁兼容認(rèn)證的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求則國外的不符合電磁兼容要求的"拉圾"產(chǎn)品就會大舉入侵我國。令人遺憾的現(xiàn)象是:目前國內(nèi)市場上銷售的各類進口電子儀表系統(tǒng)及產(chǎn)品幾乎都沒有標(biāo)示出電磁兼容的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)這一重要性能內(nèi)容沒有引起人們足夠重視。建設(shè)和完善我國自己的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系已是刻不容緩的事情。
經(jīng)過廣大科技工作者和政府主管部門的努力,近年來我國也已陸續(xù)制定了約70多種電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。例如:國標(biāo)GB/T17618-1998《信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測量方法》和國標(biāo)GB4343.2-1999《電磁兼容家用電器電動工具和類似器具的要求:抗擾度》等等。
這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種類型的電氣電子設(shè)備在各個頻段的電磁干擾發(fā)射值限值和抗擾度限值,并規(guī)定了相應(yīng)的試驗方法、儀器設(shè)備和試驗場地。2000年我國成立了"中國電磁兼容認(rèn)證委員會",并建立了認(rèn)證機構(gòu)--中國電磁兼容認(rèn)證中心。目前又公布了首批進行強制性電磁兼容認(rèn)證的產(chǎn)品細(xì)化目錄和檢測項目,涉及到10個產(chǎn)品類別的約80多種產(chǎn)品。國家出入境檢驗檢疫局也對六種進口電子產(chǎn)品實施電磁兼容強制性檢驗。我國的電磁兼容認(rèn)證工作正在逐步地全面開展并開始與國際接軌。
4電磁兼容控制技術(shù)
智能建筑弱電系統(tǒng)的主體設(shè)備是采用信息技術(shù)的各種電子設(shè)備。提高智能建筑弱電系統(tǒng)的抗干擾性能必須采用多方面的綜合抑制措施才能獲得滿意效果。對于弱電系統(tǒng)而言應(yīng)從電子設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電源回路、信號傳輸線路等幾個方面來考慮抗干擾措施。
4.1弱電設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗干擾措施
弱電設(shè)備的外殼、機箱(柜)應(yīng)采用金屬材料,或在塑料外殼內(nèi)噴涂一層金屬膜作為屏蔽層。弱電電子設(shè)備外殼的通風(fēng)孔、進出線孔、連接縫隙等要足夠?。╠<λ/20)。機箱的接縫處可使用導(dǎo)電襯墊,通風(fēng)窗可使用波導(dǎo)管,面板顯示窗可使用屏蔽玻璃材料。這些措施可用于切斷通過空間輻射傳播的電磁干擾。
弱電電子設(shè)備內(nèi)部的電路板之間電路板與電源板之間電路板上射頻元件區(qū)域都應(yīng)使用厚度不小于0.7mm的鍍鋅鐵板予以電磁屏蔽。屏蔽鐵板應(yīng)采用鍍銀銅線與外殼地連接。
弱電電子設(shè)備的輸入、輸出端接口電路設(shè)計中應(yīng)設(shè)置消除雷電影響的抗電涌抑制器(SPD)、高低頻濾波器、光電耦合器等電路,并盡量設(shè)法采用平衡傳輸制式,可有效抑制地環(huán)路干擾。
盡可能減小電路板中的相互電磁干擾??刹捎枚鄬与娐钒逡詼p少引線;布線盡量短粗以減小環(huán)路電阻;布線轉(zhuǎn)角處要圓滑,以利于阻抗匹配;不同類型的電路單元要分路接地等等。
電磁兼容控制技術(shù)極大地依賴于新材料、新器件、新工藝的發(fā)展。如廣泛采用的表面貼裝工藝(SMT);近年來迅速涌現(xiàn)的"電磁干擾對策元件"系列(EMI)已獲得普遍應(yīng)用。如:電感類EMI元件、三引線電容器、饋通電容器、壓敏電阻、平面變壓器、片式EMI濾波器、固態(tài)繼電器、固態(tài)開關(guān)、導(dǎo)體絲網(wǎng)、導(dǎo)體薄膜,以及形形的EMI接插件、纜線、涂料、編織物等等。這些新器件、新技術(shù)的應(yīng)用大大提高了電子設(shè)備的抗干擾性能。
電子設(shè)備內(nèi)部的抗干擾措施主要應(yīng)由弱電電子設(shè)備制造廠商去致力研究,但是作為智能建筑弱電系統(tǒng)設(shè)計的工程師,了解些這方面的知識,對于判斷及選擇優(yōu)良品質(zhì)的弱電設(shè)備是大有好處的。
4.2電源裝置的抗干擾措施
電源裝置是弱電電子系統(tǒng)的動力源電源的穩(wěn)定可靠與否對弱電系統(tǒng)的影響極大。有資料表明:電子系統(tǒng)設(shè)備的故障有1/2~1/3是來自電源部分。對電源的干擾來源主要有雷電沖擊電流;大容量感性負(fù)載投運或切斷時造成的欠壓或浪涌電壓干擾電網(wǎng)中的高次諧波干擾等。
為抑制浪涌電流干擾可在電源的輸入、輸出端裝設(shè)瞬變電壓抑制器(TVP);在電源輸入端隔離變壓器的一次側(cè)與二次側(cè)之間加入接地的金屬屏蔽層這對降低高能量的瞬時脈沖干擾十分有效。在電源單元的設(shè)計中應(yīng)采用有隔離作用的寬工作電壓范圍(交流85V~265V)開關(guān)電源,可大為提高電源抗電網(wǎng)電壓跌落的能力。
在電源輸入端加裝LC濾波電路是消除對電源環(huán)節(jié)造成影響的高頻干擾和共模干擾的有效辦法。在電源與負(fù)載之間串接"電磁干擾對策元件"--鐵氧體磁環(huán),可以很經(jīng)濟方便地抑制高頻干擾,同時還能減小電子設(shè)備通過電源對電網(wǎng)中其它設(shè)備的干擾。
4.3傳輸信號線路的抗干擾措施
這個方面是從事智能建筑弱電系統(tǒng)工程設(shè)計的工程師們可以充分發(fā)揮主動性的領(lǐng)域,在做綜合布線系統(tǒng)以及大面積區(qū)域或長距離的計算機數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、閉路電視系統(tǒng)、樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)的布線設(shè)計時尤其應(yīng)認(rèn)真考慮這些問題。
(1)從現(xiàn)場測控器件至總控制室之間的長距離傳輸信號線宜采用雙絞線,并選用小節(jié)距的雙絞線。當(dāng)多根雙絞線在一起敷設(shè)時,最好采用不同節(jié)距的雙絞線;當(dāng)兩對雙絞線長距離平行敷設(shè)時,每隔一段距離應(yīng)做一次位置交叉,以抑制噪聲。傳輸線中應(yīng)盡可能避免使用接插件等不連續(xù)連接的接插件。長距離傳輸線的終端應(yīng)并聯(lián)一阻抗器件進行阻抗匹配。
(2)關(guān)于智能建筑弱電系統(tǒng)的接地問題,過去往往要求弱電系統(tǒng)設(shè)置單獨的接地系統(tǒng),不與其它電氣系統(tǒng)接地網(wǎng)共用。然而,近些年來一些引進的國外建筑工程設(shè)計和學(xué)習(xí)國外技術(shù)的建設(shè)項目中,采用大建筑面積的建筑物以及建筑群日益普遍。弱電系統(tǒng)要設(shè)置單獨的接地體,實施起來常有困難。隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的發(fā)展,目前,建筑物基礎(chǔ)一般都采用"大底板"結(jié)構(gòu)。把所有的樁基、地面基礎(chǔ)、柱梁內(nèi)的鋼筋結(jié)構(gòu)都聯(lián)接成一體,作為接地體。其接地電阻往往非常小。弱電系統(tǒng)的接地宜考慮利用建筑物基礎(chǔ)作接地體。
按照現(xiàn)代電磁兼容技術(shù)理論,電子儀表系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的接地實質(zhì)上都是一種"等電位聯(lián)結(jié)",用以消除外界電磁干擾和安全保護。根據(jù)這些理論研究進展,近年來,國內(nèi)外的有關(guān)設(shè)計技術(shù)規(guī)范也都有所修訂與調(diào)整。例如:我國在參考了國際電工委員會"IEC60364-4-443:1995","IEC60364-5-534:1997"等文件后,于2000年修訂出版的強制性國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94(2000年修訂版)中,就新做了以下規(guī)定:
第(3.3.4)條:--防直接雷接地宜和防雷電感應(yīng),電氣設(shè)備,信息系統(tǒng)等接地共用同一接地裝置,并宜與埋地金屬管道相連;
第(6.3.3)條:--每棟建筑物本身應(yīng)采用共用接地系統(tǒng)其原則構(gòu)成示于圖(6.3.3)(圖中把包括信息系統(tǒng)在內(nèi)的所有電氣設(shè)備的接地母線均連接在同一接地體上)。
按照上述國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,弱電系統(tǒng)的接地可與其它電氣系統(tǒng)共用接地裝置。
(3)采用有屏蔽層的傳輸電纜是減少電磁干擾的一項基本措施。過去有些設(shè)計規(guī)定要求:信號傳輸電纜的屏蔽層,一般應(yīng)在控制室的接地匯流排處接地,不應(yīng)浮空或重復(fù)接地。即采用單端接地方式,但這種接地方式存在缺陷。
傳輸電纜屏蔽層僅一端做接地而另一端懸浮時,它只能防靜電感應(yīng),防不了因磁場強度變化所感應(yīng)的干擾電壓。為減少屏蔽層內(nèi)芯線上的感應(yīng)電壓,在有些弱電設(shè)備的技術(shù)要求屏蔽層僅一端做了接地連接的情況下,應(yīng)采用有絕緣層隔開的雙層屏蔽電纜,其外層屏蔽層至少應(yīng)在兩端做接地連接。這樣,外屏蔽層與其它同樣做了接地連接的導(dǎo)體構(gòu)成環(huán)路,感應(yīng)出一電流,因此產(chǎn)生降低源磁場強度的磁通,從而基本上抵消掉沒有外屏蔽層時所感應(yīng)的電壓。最新修訂的國家標(biāo)準(zhǔn)GB50057-2000版,第(6.3.1)條中已肯定了這種做法:"當(dāng)系統(tǒng)要求只在一端做等電位聯(lián)結(jié)時,應(yīng)采用兩層屏蔽,外層屏蔽按前述要求處理。"
在計劃經(jīng)濟時期,我國北方地區(qū)建設(shè)了大量的節(jié)能建筑,這些既有建筑內(nèi)的采暖系統(tǒng)以單管順流式為主。由于單管順流式系統(tǒng)的用戶,一戶內(nèi)有若干個產(chǎn)管,每根立管中的熱水自上而下流過每一層的散熱器后進入回水管,與大家設(shè)想的熱量計量條件不同:即每一戶只有一個給水入口和一個回水出口,具有測量流量和溫差的條件。因此有人認(rèn)為單管順流式系統(tǒng)不可計量。實際上,不同的采暖系統(tǒng)形式,需采用不同的工作大批量制造的計量儀表。為解決既有建筑采暖系統(tǒng)的計量問題,我們在96年開始的中加合作項目--既有建筑節(jié)能改造中,對該問題進行了探討。
一、單管順充式系統(tǒng)供熱量計量的基本原理及方法
采用單管順流式系統(tǒng)的建筑物,在每一戶內(nèi),是以相互獨立的每一組散熱器來進行供熱的,戶內(nèi)各房間的散熱器的相互獨立特點,可采用按照公式(1)原理制造的計量儀表。
(1)
式中:A、b--由實驗確定的散熱器系數(shù);
β1、β2、β3、β4--與散熱器使用條件有關(guān)的系數(shù);
F--散熱器面積,m2;
tp--散熱器平均溫度,℃;
--計量儀表的采樣周期,S。
由式(1)可見,只要測得室內(nèi)溫度及散熱器平均溫度,確定儀表的采樣時間,即可得出散熱設(shè)備放出的熱量Q。測量tp的方法不同,熱量計量的方式也不同。目前按照式(1)制造的儀表有兩種,一種是蒸發(fā)式儀表,一種是電子式儀表。
二、既有建筑采暖系統(tǒng)熱量的計量方法
在既有建筑改造試點項目中,采用的電子式計量儀表就是通過測量散熱器的進出水溫度和室內(nèi)溫度的方法,進行熱量計量的。散熱器的進出水溫度傳感器安裝在每組散熱器的進出水的支管上。這樣對于一個具體房間來說,房間供熱量QZ應(yīng)是散熱器的散熱量與管道散熱量之和。
即:QZ=Q+QL(2)
式中:Q--散熱器散熱量,J
QL--管道散熱量,J。
理論分析表明,由于水溫不同,每層房間的管道散熱量不同。表1是一個具有6根立管、5層建筑物的管道散熱量占房間供熱量的百分比情況。采暖系統(tǒng)為異程式帶跨越管的單管順流式系統(tǒng),兩根立管的間距為3.3m,建筑物層高為3.0m,立管6是最遠(yuǎn)立管。由表1可知,不同樓層不同立管管道散熱量是不一樣的??拷髁⒐芴幑艿郎崃空挤块g供熱量的5.2%~10.1%,最遠(yuǎn)立管為4.3%~7.0%,系統(tǒng)平均為6.35%。如果僅計算散熱器散熱量,則房間的供熱量將少計6.35%.
通過對歐美的采暖系統(tǒng)分析,我們發(fā)現(xiàn),西方國家在計量中,不考慮管道散熱量是由于他們使用的管道直徑較小,或者有保溫,或者保溫后埋入地面內(nèi)。這與我國的國情是不相符的。為此有必要探討一種既能減少水溫測點,又可提高計量精度的方法。
對于單管順流式采暖系統(tǒng)來說,房間供熱量應(yīng)是散熱器的散熱量與管道散熱量之和。由于每個房間內(nèi)的管道規(guī)格不同,水溫不同,因此每層房間的管道散熱量不同。對于圖1所示的立管來說,各層房間的供熱量應(yīng)為:
(2)
式中:Q3L、Q2L、Q1L--第3、2、1層管道散熱量,W;
Q3、Q2、Q1--第3、2、1層散熱器的散熱量,W;
Q3L0、Q1L0--第3、1層編號為0的管道散熱量,W;
Qg3、Qhl--第3、1層立管與供水(回水)管道相連接部分的散熱量,W;
上述公式中,未知量太多,無法求解。需依據(jù)溫度敏感元件的設(shè)置情況,在補充若干個方程后,即可利用計算機求出各個房間的供熱量。
三、結(jié)果分析
1.無跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)
對于一棟5層的建筑物來說,理論分析表明,無跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng),進出水溫敏感元件可減少40%。為了對各種計量方式比較,將考慮管道散熱量以后,傳感器不減少時的測得的房間供熱量,計為方案1;將考慮管道散熱量以后,傳感器減少40%時測得的房間供熱量,計為方案2;將不考慮管道散熱量以后,傳感器減少40%時的測得的房間供熱量,計為方案3。經(jīng)計算可知:
(1)計算管道散熱量以后,方案1和方案2相比,水溫敏感元件減少前后,測得的每個房間供熱量基本相同。每根立管上各個房間供熱量之和的最大誤差為-0.33%。整棟樓各個房間供熱量之和的平均誤差為-0.25%。這表明采用此法,整棟樓各個房間供熱量之和要多計算0.25%。
(2)如果不考慮管道散熱量,方案1和方案2相比,水溫敏感元件減少前后,得出的每個房間供熱量相關(guān)較大。每根立管上各個房間供熱量之和的最大誤差為8%。整棟樓各個房間供熱量這和的平均誤差為7.3%。這表明采用此法,整棟樓各個房間供熱量之和要少計算7.3%。
(3)方案2與方案4(水溫敏感元件不減少,但不考慮管道散熱量時)相比,得出每個房間供熱量誤差。經(jīng)計算可知,如果不考慮管道散熱量,每根立管上各個房間供熱量之和的最大誤差為10.8%。整棟樓各個房間供熱量之和的平均誤差為6.62%。
(4)方案3和方案1相比,得出的每個房間供熱量誤差??芍嚎拷髁⒐艿牧⒐芩诘捻攲雍偷讓臃块g,由于不考慮管道散熱量,最大誤差為12.2%。其余房間最大誤差為10.4%。
由此可知在,利用較少的水溫敏感元件,對無跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)房間供熱量計量,是完全可知地的。同時使水溫敏感元件減少40%。這不但減少設(shè)備投資,而且減少安裝工程量。
2.帶跨越管的單側(cè)連接的單管順流式采暖系統(tǒng)
按照人們的習(xí)慣做法,帶跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)房間供熱量計量方法與無跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng)一樣,需在每組散熱器的進出口設(shè)置溫度敏感元件。理論分析表明,有跨越管的單管順流式采暖系統(tǒng),進出水溫敏感元件可減少30%。為了對各種計量方式比較,將考慮管道散熱量以后,傳感器不減少時的測得的房間供熱量,計為方案5;將考慮管道散熱量以后,傳感器減少30%時測得的房間供熱量,計為方案6;將不考慮管道散熱量以后,傳感器減少30%時的測得的房間供熱量,計為方案7。經(jīng)比較可知:
(1)計算管道散熱量以后,方案5和方案6相比,水溫敏感元件減少前后,測得的每個房間供熱量基本相同。整棟樓各個房間供熱量之和的平均誤差為0.32%。這表明采用此法,整棟樓各個房間供熱量之和要少計算0.32%。
(2)如不考慮管道散熱量,方案5和方案7相比,整棟樓各個房間供熱量之和的平均誤差為7.19%.這表明采用此法,整棟樓各個房間供熱量之和要少計算7.19%。
(3)方案6和方案8(水溫敏感元件不減少,但不考慮管道散熱量)相比,得出的每個房間供熱量誤差。可知,如果不考慮管道散熱量,整棟樓各個房間供熱量之和平均誤差為7.02%。
(4)方案7和方案5相比,得出的每個房間供熱量誤差??芍嚎拷髁⒐艿牧⒐芩诘捻攲雍偷讓臃块g,由于不考慮管道散熱量,最大誤差為11.4%。其余房間最大誤差為10.9%。
(2)施工企業(yè)的業(yè)務(wù)涉及面廣,信息源紛雜,不像銀行、證券企業(yè)僅靠一兩個軟件就可解決新問題并發(fā)揮效益,且各業(yè)務(wù)軟件,尤其是管理軟件因各單位做法不同難以標(biāo)準(zhǔn)化,因而開發(fā)及推廣難度較大。
(3)財力、人力、管理資源等投入較少,企業(yè)對其重視不夠。
(4)電腦應(yīng)用的基礎(chǔ)較差。
(5)存在觀念新問題,認(rèn)為建筑行業(yè)是以粗放經(jīng)營為主的行業(yè),和先進的計算機技術(shù)的應(yīng)用相距甚遠(yuǎn),不可能也沒必要用計算機信息技術(shù)進行管理;單項專業(yè)軟件的應(yīng)用效益較低,施工企業(yè)的業(yè)務(wù)工作,尤其是施工現(xiàn)場的管理工作沒有計算機手工也可完成。
隨著電腦技術(shù)及軟件技術(shù)的發(fā)展,近年來,國內(nèi)施工企業(yè)電腦應(yīng)用已逐步向軟件集成化、施工管理信息化方向發(fā)展,也逐步意識到企業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的重要性,許多國內(nèi)電腦應(yīng)用先進企業(yè)加大財力、人力、管理資源的投入,為提高企業(yè)的整體素質(zhì)、提高經(jīng)濟效益樹立或改善企業(yè)形象起到了良好效果,預(yù)計今后幾年將是施工企業(yè)電腦信息技術(shù)應(yīng)用快速發(fā)展時期。
2電腦信息技術(shù)的應(yīng)用前景
2.1專項軟件方面的應(yīng)用
(1)工程管理方面。招投標(biāo)標(biāo)書制作、網(wǎng)絡(luò)計劃和控制、預(yù)決算、成本控制、財務(wù)管理、工程量計算、鋼筋翻樣、模板配置、施工場地布置、合同管理、質(zhì)量平安管理、統(tǒng)計報表、財務(wù)管理、施工現(xiàn)場監(jiān)控等。
(2)專業(yè)技術(shù)方面。實時控制,模板及腳手設(shè)計、計算及配置,深基坑圍護方案、設(shè)計、計算,結(jié)構(gòu)設(shè)計計算等。
(3)辦公自動化。財務(wù)、統(tǒng)計、報表、文字處理、檔案管理,辦公信息資料管理、人事管理,固定資產(chǎn)、決策等。
2.2計算機信息網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用
(1)國際信息網(wǎng)的應(yīng)用。企業(yè)主頁廣告、電子郵件。
(2)企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)。以文件交換為基礎(chǔ)的無紙辦公系統(tǒng)、各類資料查詢系統(tǒng)、電子公文可視電話、電話會議系統(tǒng),學(xué)術(shù)交流,方案匯編及會審,分類論壇,技術(shù)咨詢、軟件共享租賃服務(wù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。
近年來,建筑施工管理軟件產(chǎn)品已配套并向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,在技術(shù)上已有很大突破,為施工企業(yè)計算機信息化奠定了良好基礎(chǔ)。隨著推廣應(yīng)用的深入,計算機信息網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用及企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立也將比單體軟件的應(yīng)用更為重要,它可使單體電腦的效能大大提高,通過資源共享方式可使許多軟件、信息資料實現(xiàn)共享,大大減小投入,提高使用效率。
3施工信息化系統(tǒng)的籌建
(1)領(lǐng)導(dǎo)理解、重視是前提。各級領(lǐng)導(dǎo)理解、重視電腦應(yīng)用的重要性和緊迫性,肯于投入是推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。許多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)已重視電腦應(yīng)用,但在觀念上還存在偏差,表現(xiàn)在肯于硬件投入,軟件及系統(tǒng)開發(fā)維護方面不愿作過多投入,結(jié)果電腦信息技術(shù)應(yīng)用虎頭蛇尾,后續(xù)軟件系統(tǒng)及維護開發(fā)體系跟不上,應(yīng)用達(dá)不到預(yù)期效果,未給企業(yè)產(chǎn)生明顯效益。
(2)因地制宜,做好規(guī)劃。首先應(yīng)根據(jù)企業(yè)的實際情況制定長遠(yuǎn)目標(biāo)。除了要求一些業(yè)務(wù)或?qū)I(yè)工作在一定時期內(nèi)應(yīng)明確達(dá)到要求的應(yīng)用程度外,同時還需進行可行性分析、論證。規(guī)劃是極為重要而難度較大的環(huán)節(jié),它的合理先進和否涉及整個系統(tǒng)的成本及實現(xiàn)后的效果和有效、持久性。施工企業(yè)建筑施工信息化是一個系統(tǒng)工程,涉及企業(yè)各個業(yè)務(wù)工作的環(huán)節(jié),并非購買幾臺電腦、軟件就可解決新問題,具體規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)從計算機網(wǎng)絡(luò)、軟件系統(tǒng)和健全改革工作和管理制度三方面考慮、展開。
a計算機網(wǎng)絡(luò)包括局域、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)兩個部分,這方面技術(shù)已經(jīng)比較成熟,對于小型局域網(wǎng)處理速度要求不高,采用10M網(wǎng)卡、3類布線即可滿足要求,對于中型或大型局域網(wǎng)宜采用100M網(wǎng)卡、5類布線,必要時還可考慮加裝交換器;遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)目前根據(jù)企業(yè)的應(yīng)用狀況宜采用電話遠(yuǎn)程撥號連接,有條件的地方可加裝“一線通”,以彌補撥號網(wǎng)絡(luò)速度低的缺陷,目前設(shè)專線對于分散的施工企業(yè)尚不實際。
b軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及信息數(shù)據(jù)庫三個部分。對于微小型網(wǎng)絡(luò),采用window95/98即可滿足要求,且成本及維護費用低;對于中型、大型網(wǎng)絡(luò)宜采用NT或Linux操作系統(tǒng)。應(yīng)用軟件及信息數(shù)據(jù)庫須根據(jù)系統(tǒng)工程的總目標(biāo),分專業(yè)、分塊依據(jù)各模塊間邏輯關(guān)系進行組織、設(shè)計,為了使整個系統(tǒng)不易過時、難升級,必須精心設(shè)計總控模塊,建立先進、通用基礎(chǔ)平臺,建立數(shù)據(jù)信息交換標(biāo)準(zhǔn)格式,各種專業(yè)軟件、模塊及信息資料庫在此基礎(chǔ)平臺上依據(jù)一定的模式或格式進行開發(fā)或引進,對于個別專業(yè)軟件則也可加入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)后納入系統(tǒng)平臺。目前隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,各類工程軟件的開發(fā)平臺由DOS全面轉(zhuǎn)向到基于Windows的開發(fā)平臺,軟件界面友好,可操作,開發(fā)手段更豐富、先進,開發(fā)周期短。開發(fā)語言采用可視化開發(fā)語言,如VC、VB、Delphi、VFP、及LotusNotes等。數(shù)據(jù)庫技術(shù)目前已越來越流行,傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)已逐漸被棄用,常用數(shù)據(jù)庫語言有Foxpro、SQLServer、Access等。近來,一種新的軟件系統(tǒng)開發(fā)模式已經(jīng)萌發(fā)并將成為主流,這就是基于信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及瀏覽器平臺的應(yīng)用系統(tǒng),以往許多軟件的人機對話界面轉(zhuǎn)入瀏覽器界面,用戶只需把握使用瀏覽器工具就可得到各種軟件功能。
c傳統(tǒng)的工作、管理方式、制度有許多方面和計算機信息化不相適應(yīng),應(yīng)有計劃、有步驟地在推動計算機信息化技術(shù)應(yīng)用的同時不斷改革現(xiàn)有的不合理的傳統(tǒng)制度和習(xí)慣,規(guī)劃好業(yè)務(wù)工作的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,引入先進的工作方式、方法。
(3)分塊開發(fā)、引入,逐步完善。施工信息化這一系統(tǒng)程,不可能在短期內(nèi)速成,首先應(yīng)從輕易實現(xiàn)、能見初效的模塊上著手,建成一個,使用一個,見效一個,逐步完善。模塊的開發(fā)采取引進和自行開發(fā)并舉。在已建成的先進、通用基礎(chǔ)平臺上,不一定所有軟件要購買,有許多工作不一定必須要有專業(yè)軟件來實現(xiàn),目前基于Windows平臺上的通用軟件很多,如Word、Excel、Vfp、LotusNotes等可以直接完成許多統(tǒng)計、計算、表格、圖文方面的業(yè)務(wù)工作,且數(shù)據(jù)可以互相對接、共享,我集團亦有在施工現(xiàn)場只依靠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫而不依靠專業(yè)軟件實現(xiàn)施工管理的成功例子。對于施工管理方面的專業(yè)軟件,目前國內(nèi)已涌現(xiàn)一批起點高、集成化的軟件產(chǎn)品,如北京夢龍公司,理正軟件探究所,廣聯(lián)達(dá)公司,上海廣運公司,深圳斯維爾公司等。軟件引入時,要充分考察軟件的先進性、適用性及可集成性,避免重疊引入、浪費。
4系統(tǒng)的運作和完善
(1)企業(yè)的推進機制及系統(tǒng)的維護開發(fā)體系。沒有完善的推進機制及維護開發(fā)體系,整個系統(tǒng)難以長久見效。系統(tǒng)的運作過程就是系統(tǒng)見效的過程,不僅要維護、更新系統(tǒng),還需不斷開發(fā)、完善。目前不少施工企業(yè)對這方面理解不足,維護開發(fā)人員往往是精簡對象,造成人才流失,企業(yè)電腦應(yīng)用大起大落。
【ABSTRACT】:This paper based on the characteristics of high-rise building water supply system, and discusses the solution of the unfavorable factors of the high-rise building water supply - vertical division, pointing out that the key to this approach is to determine the hydraulic pressure value and selection of a suitable water supply mode; summary of the fire water supply mode of approach and select methods of water supply in the system, obtained the building height is an important basis to select the fire water supply mode.
【KEY WORDS】: high-rise buildingwater supply systemfire water supply
中圖分類號:[TU208.3]文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
由于社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市人口日趨密集,造成用地緊張、地價昂貴,迫使人們大力發(fā)展高層建筑以滿足人們生活和社會發(fā)展的需要。由于高層建筑有別于其他建筑的特征,其給水系統(tǒng)固然會有其特點。本文通過分析總結(jié)各個類型高層建筑給水系統(tǒng)的的優(yōu)缺點,闡述給水方式的選擇方法,并分析了高層建筑室內(nèi)消防給水方式及選擇方法。
1高層建筑給水系統(tǒng)的特點
高層建筑的給水系統(tǒng)是高層建筑的重要組成部分,它由于高層建筑的特殊性而具有不同于一般建筑的特點:
(1)建筑高,體積大,給水設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)高,使用人數(shù)多且集中,瞬時給水流量大,必須具有安全可靠的給水水源,以及技術(shù)先進,經(jīng)濟合理的系統(tǒng)形式,以保證供水連續(xù)和維護管理方便。
(2)建筑層數(shù)多,高度大,給水及消防等靜水壓力大,必須進行合理的豎向分區(qū),并設(shè)置加壓設(shè)備,以保證管道和配件不受破壞,系統(tǒng)使用完好。
(3)建筑標(biāo)準(zhǔn)高,功能復(fù)雜,火災(zāi)危險性大,必須設(shè)置安全可靠的室內(nèi)消防給水系統(tǒng),滿足各類消防要求。
(4)給水排水管道及設(shè)備多,噪音源、震源多,必須嚴(yán)格采取隔音、防震、防水擊等措施。
由于以上高層建筑給水系統(tǒng)的特點及高層建筑的特殊性,如層數(shù)多、高度大、功能廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并受各種外界條件的制約,使得其無論是在技術(shù)廣度上還是在設(shè)計深度上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般的建筑給水系統(tǒng)。
2高層建筑給水豎向分區(qū)
2.1高層建筑給水豎向分區(qū)的必要性
所謂給水分區(qū)是指沿建筑物的垂直方向,依序合理地將其劃分為若干個供水區(qū),每個供水區(qū)都有完整的給水系統(tǒng)。由于高層建筑高度較大,室外給水管網(wǎng)的水壓通常無法滿足建筑物內(nèi)較高樓層用水點的水壓要求。因此,必須設(shè)置升壓設(shè)備和高位水箱,以滿足較高樓層的水量和水壓要求。另外,由于建筑物高度較大,如果給水系統(tǒng)不進行豎向分區(qū),則底層衛(wèi)生器具必將承受較大的靜水壓力,從而帶來一系列問題。其主要表現(xiàn)在:
(1)靜水壓力過大,若壓力超過管材和設(shè)備的額定工作壓力,會造成管材和設(shè)備的損壞,必須采用耐高壓管材、管件及配水器材;
(2)下層管網(wǎng)由于承受壓力過大,造成零件磨損,壽命降低,漏水增加,檢修頻繁,關(guān)閉時容易產(chǎn)生水錘,輕則產(chǎn)生噪音和振動,重則使管網(wǎng)遭受破壞;
(3)下層給水龍頭流量過大,水流呈噴濺狀,不僅造成浪費,而且影響使用;
(4)上層給水龍頭流量過小,甚至出現(xiàn)負(fù)壓抽吸,有可能造成回流污染;
(5)維修管理費用和水泵運轉(zhuǎn)電費增加;
因此,為減小管道系統(tǒng)的靜水壓力及管中水擊壓力,延長零配件的使用年限,可根據(jù)使用功能、設(shè)備材料性能、維護管理條件、建筑層數(shù)和室外給水管網(wǎng)壓力等因素進行高層建筑給水豎向分區(qū),實現(xiàn)一般管中各分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處靜水壓不宜大于0.45Mpa,特殊情況不宜大于0.55Mpa。
高層建筑給水系統(tǒng)實行分區(qū)給水的另一個重要意義是節(jié)約能源,如給水系統(tǒng)未進行豎向分區(qū),則建筑物所需全部用水量都需經(jīng)水泵提升到屋頂高位水箱,這樣,對于高層建筑下部各層衛(wèi)生器具來說,由于供水壓力太大,反而要進行減壓,從而造成一部分能量的浪費。反之,如實行分區(qū)供水,就不必將全部用水量都提升到屋頂高位水箱,而只需通過各區(qū)的專用水泵將各區(qū)的用水量提升到相應(yīng)的高位水箱內(nèi)。從而避免了因減壓而造成的能量浪費。
2.2 高層建筑給水豎向分區(qū)壓力值的確定
合理進行豎向給水分區(qū)也就是確定豎向分區(qū)給水壓力值(各分區(qū)最低衛(wèi)生器具承受的最大允許靜水壓力值),以此壓力值為依據(jù)對高層建筑進行分區(qū)。
影響分區(qū)給水壓力值的因素主要有:建筑物性質(zhì)及衛(wèi)生設(shè)備完善程度;衛(wèi)生器具及閥件的允許工作壓力值;供水設(shè)備及管道閥件的價格和當(dāng)?shù)仉妰r等。對于住宅及賓館類高層建筑,由于衛(wèi)生器具及用水設(shè)備數(shù)量較多,用水量較大,用戶對供水安全及隔音防振的要求較高,其分區(qū)給水壓力值一般不宜太高[1]。對于辦公樓等非居住建筑,由于其衛(wèi)生器具和用水設(shè)備數(shù)量較少,用水量較少,其分區(qū)給水壓力值允許稍高一些,我國《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》[2] GB50015-2003規(guī)定:分區(qū)最低衛(wèi)生器具配水點處的靜水壓,住宅、旅館、醫(yī)院宜為300Kpa~350Kpa;辦公樓宜為350Kpa~450Kpa。
2.3 高層建筑豎向分區(qū)給水方式類型及特點
豎向分區(qū)的給水方式有并聯(lián)、串聯(lián)和減壓分區(qū)等多種形式,每種方式都有其優(yōu)點及使用范圍。因此,可根據(jù)工程具體情況選用。
2.3.1 并聯(lián)分區(qū)給水方式
各分區(qū)獨立設(shè)置水箱和水泵,各區(qū)水泵集中設(shè)置在底層或地下室水泵房內(nèi)。此種方式的優(yōu)點是各區(qū)為獨立給水系統(tǒng),互不影響,供水安全可靠;水泵集中布置,便于維護管理,能源消耗少。缺點是管材耗用較多,水泵型號較多,水箱占用建筑使用面積。宜用于建筑高度≤100m的高層建筑。
2.3.2 串聯(lián)分區(qū)給水方式
1、工程概況
方北新村座落于石家莊市裕華路與體育大街的交叉口東南角,主要由3棟18層建筑、4棟26層建筑組成和兩個地下車庫組成(設(shè)備用房設(shè)在兩側(cè),地下車庫的二層),其中18層建筑為帶地下室的純住宅,26層建筑地上一、二層為商場,三層以上為住宅。建筑的地下二層為二等人員掩蔽所。整個設(shè)計內(nèi)容包括給水系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、自助噴淋系統(tǒng)和雨水系統(tǒng)。
2、給水消防系統(tǒng)
2.1生活給水系統(tǒng)
整個小區(qū)的給水管道均采用港塑復(fù)合管,管道井設(shè)在樓梯間內(nèi),水表后的管道埋地敷設(shè)在墊層內(nèi),管道為PP-R管,采用了變頻設(shè)備的給水方式,即由水泵房內(nèi)的搪瓷鋼板水箱->變頻給水設(shè)備->各建筑單體的用水點。整個小區(qū)給水豎向分為四個區(qū),地下二層~地下一層由市政管網(wǎng)直接供水,1~8層為低區(qū),9~17層為中區(qū),18~26層為高區(qū),分別由泵房內(nèi)的變頻調(diào)運設(shè)備供水。整個小區(qū)集中設(shè)一座水泵房。
2.2生活熱水系統(tǒng)
熱水管道系統(tǒng)和冷水管道系統(tǒng)分區(qū)設(shè)置,管材相同。低區(qū)熱水由小區(qū)統(tǒng)一的換熱站熱水供應(yīng)系統(tǒng)減壓后供給,中區(qū)由小區(qū)換熱站熱水系統(tǒng)直接供給,高區(qū)由小區(qū)換熱站高壓系統(tǒng)直接供給。為了保持壓力平衡,在低區(qū)回水管上設(shè)置管道泵。
2.3消防給水系統(tǒng)
消防給水系統(tǒng)包括室內(nèi)消防系統(tǒng)、自助噴水滅火系統(tǒng)、室外消火栓系統(tǒng)。室外消防水源直接接自市政環(huán)狀供水管網(wǎng),室內(nèi)消防水源取自消防水池。
消防房位于兩側(cè)地下車庫的地下二層,在2#樓的屋頂集中設(shè)置消防水箱,儲存10分鐘的消防水量。
方北新村內(nèi)的各建筑單體的消火栓系統(tǒng)通過室外埋地的環(huán)狀消防管網(wǎng)共用消防給水泵,即各建筑單體從室外環(huán)網(wǎng)引兩根消防管,并在建筑物的豎向成環(huán)(自動噴水滅火系統(tǒng)是多個建筑單體共用的位于泵房內(nèi)的噴淋水泵,在多個單體內(nèi)分別設(shè)置濕式報警閥和水流指示器)。
整個小區(qū)消火栓系統(tǒng)分為高低兩個區(qū),地下二層(一層)至13蹭為低區(qū),14~26層為高區(qū),高低區(qū)的消火栓用水分別接自室外消防水泵房內(nèi)的高低區(qū)消火栓泵?;馂?zāi)初期10分鐘的水量由位于2#樓頂?shù)南浪洌╒=18m3)供給,其余用水接自水泵房內(nèi)的消防水池(400m3)。
整個小區(qū)各建筑單體分別在室外高低區(qū)消火栓管網(wǎng)上設(shè)置室外地下式水泵器1套,以滿足消防供水的要求。
2.4自動噴水滅火系統(tǒng)
根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》,地下車庫及地上商業(yè)部分設(shè)置濕式自動噴水滅火系統(tǒng),按照自噴用水最大的一座建筑確定,最大的用水量按中危險II級確定,噴水強度為8L/min.m2,作用面積為160m2,噴頭工作壓力為0.1MPa,火災(zāi)延續(xù)時間為1小時。
自動噴水滅火系統(tǒng)由貯水池,自動噴水泵、自動噴水管網(wǎng)、屋頂消防水箱(位于2#樓頂)組成。
自動噴水系統(tǒng)與消火栓系統(tǒng)共用消防水箱。
每個建筑單體分別設(shè)置濕式報警閥,每個防火分區(qū)分別設(shè)置水流指示器,在各單體建筑室外的噴淋管網(wǎng)上分別設(shè)置地下式水泵接合器1套。
3、排水系統(tǒng)
室內(nèi)排水系統(tǒng)采用污廢合流,地下層污水及消防電梯井內(nèi)排水集水坑,再由潛污泵拋升至室外污水管網(wǎng),每一個集水坑設(shè)兩臺潛污泵,互為泵用。地上部分的污水經(jīng)管道收集于后,排至室外污水管網(wǎng)。地上一二層單獨排出。
排水立管采用新型的特殊單立管內(nèi)螺旋消音排水管道,取消了專用通氣立管,節(jié)約了面積,減少了噪音。
屋面雨水采用外排水系統(tǒng)。
4、人防設(shè)計
1#、4#樓的地下二層為二等人員掩蔽所,戰(zhàn)時每人用水量:飲用水3L/d,生活用水4l/d.貯水時間:飲用水15天,生活用水7天。在每個防護單元內(nèi)分別設(shè)置生活用水箱和飲用水箱。生活用水采用氣壓給水裝置供應(yīng)。
防空地下室排水管道管材采用鋼管,給水管道采用鍍鋅鋼管。
5、設(shè)計總結(jié)
(1)、方北新村為一個典型的高層建筑的組團,應(yīng)綜合考慮整個小區(qū)的給水系統(tǒng),消防給水系統(tǒng)。
(2)、整個小區(qū)采用一個集中的泵房,給水系統(tǒng)共設(shè)置三套變頻給水系統(tǒng),整個小區(qū)消防消防系統(tǒng)采用高、低區(qū)兩套設(shè)備,共用一個消防水箱,設(shè)置在最高建筑的屋頂。不足之處為未能有效的利用市政壓力,造成了能源的一定浪費,但因為戶外的管道井狹小,如果充分利用市政壓力,則住宅的用水需要分為四個區(qū),管道井要相應(yīng)加大,管材投資也要相應(yīng)增加,所以綜合造價比較,各個區(qū)均采用了變頻調(diào)速恒壓設(shè)備供水,并保證了各個區(qū)用戶的穩(wěn)定供水。
主要參考文獻:
2)非屏蔽雙絞線。常用的非屏蔽雙絞線有以下幾種:a.三類線用于以太網(wǎng),以10Mbps速率工作,點到點的距離可達(dá)100米。b.四類線用于令牌環(huán)網(wǎng),以16Mbps速率工作,點對點可達(dá)100米。c.五類線是數(shù)據(jù)傳輸級以100Mbps速率工作,點對點可達(dá)100米。六類和七類線傳輸帶寬分別達(dá)到250MHz和600MHz。
3)雙絞線網(wǎng)絡(luò)。正因為雙絞線技術(shù)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的運行才擁有了科學(xué)的保障??梢园l(fā)現(xiàn),在過去的局域網(wǎng)系統(tǒng)中,其布線結(jié)構(gòu)與傳輸介質(zhì)是不相兼容的,其代表有:以太網(wǎng)應(yīng)用總線結(jié)構(gòu)和50歐姆同軸電纜,令牌環(huán)網(wǎng)用的是環(huán)結(jié)構(gòu)和150歐姆屏蔽雙絞線。隨著雙絞線技術(shù)的發(fā)明,其結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)有了飛躍的突破,非新型拓?fù)涞叫切瓮負(fù)涞霓D(zhuǎn)換設(shè)備集線器是以太網(wǎng)的10Base-T得以應(yīng)用,非雙絞線傳輸媒介均可使用雙絞線。無屏蔽雙絞線最主要的提點是成本低易于安裝。
2智能弱電結(jié)構(gòu)化綜合布線的優(yōu)點
1)智能弱電結(jié)構(gòu)化綜合布線具有先進性特點。主要表現(xiàn)為其可以為五類非屏蔽雙絞線提供155Mb/s的信息傳輸能力,擁有超強的擴展能力,很大程度上為未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。
2)智能弱電結(jié)構(gòu)化綜合布線具有兼容性特點。主要表現(xiàn)為可以兼容相同電纜、配線端子排、相同插頭、相同模塊化插孔等,其強大的兼容性優(yōu)勢使得其可以將不同傳輸介質(zhì)全部轉(zhuǎn)換為相同的屏蔽或非屏蔽雙絞線。
3)智能弱電結(jié)構(gòu)化綜合布線具有靈活性特點。與傳統(tǒng)布線相比,結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)采用物理星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相同的傳輸介質(zhì),使得系統(tǒng)中所有信息通道通用,支持電話、傳真、多用戶終端、ATM等。且系統(tǒng)中所有設(shè)備的開通與更改都無須改變布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu),只需增減相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、進行必要的跳線管理即可。
4)智能弱電結(jié)構(gòu)化綜合布線具有可靠性特點。系統(tǒng)主要利用高品質(zhì)的材料和組合壓接的方式而構(gòu)成高標(biāo)準(zhǔn)的信息通道,且每條通道都采用專用儀器校核線路,電氣性能優(yōu),具有較強的可靠性。
5)在結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)中,其線纜選用的是標(biāo)準(zhǔn)化的線纜,插頭選用模塊式的,都具有一定的先進性,主要可以為辦公樓宇的信息點管理提供便利。當(dāng)辦公室需要搬遷、終端設(shè)備與電話都需要移位時,并不影響系統(tǒng)的再次使用,只需將插頭重新插入新位置,并相應(yīng)做出弱電設(shè)備的跳線處理。從以上的分析可以得知,上文中綜合布線系統(tǒng)利用的第二個觀點比較合理。當(dāng)然,選擇第二個觀點的原因還在于目前許多弱電設(shè)備供應(yīng)商的系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)不能兼容,若要實現(xiàn)對弱電系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)中的運行,還需增加轉(zhuǎn)換設(shè)備,增加了成本與環(huán)節(jié)。
3布線系統(tǒng)設(shè)計等級
1)基礎(chǔ)型設(shè)計。設(shè)計基礎(chǔ)型的布線系統(tǒng)比較適合于配置標(biāo)準(zhǔn)較低的場合,要求用銅芯電纜組網(wǎng)。與此同時,布線系統(tǒng)的每個工作區(qū)都應(yīng)保證擁有一個信息插座,配線電纜為一條4對非屏蔽雙絞線,完全采用夾接式硬件,干線電纜則最少擁有2對雙絞線。
2)增強型設(shè)計。設(shè)計增強型的布線系統(tǒng)比較適合于配置標(biāo)準(zhǔn)場居中的場合,與基礎(chǔ)型設(shè)計一樣,同樣要求用銅芯電纜組網(wǎng),布線系統(tǒng)的每個工作區(qū)應(yīng)保證擁有兩個以上的信息插座,配線電纜為一條4對非屏蔽雙絞線,采用夾接式或插接式的交接硬件,干線電纜至少擁有有3對雙絞線。
3)綜合型設(shè)計。毋庸置疑,設(shè)計綜合型的布線系統(tǒng)比較適合于配置標(biāo)準(zhǔn)較高的場合,要求同時利用光纜和銅芯電纜混合組網(wǎng),并且布線系統(tǒng)的每個工作區(qū)的干線中至少配有2對雙絞線,增強型工作區(qū)的干線中至少配有3對雙絞線。
4結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計方法
1)在終端區(qū)設(shè)計過程中,應(yīng)由墻上安裝的雙座RJ45信息插座界面引出接線,并連接好終端設(shè)備與輸入輸出環(huán)節(jié)。
2)在水平子干線的設(shè)計過程中,應(yīng)盡量多的采用4對8芯直徑0.5mm雙銅芯(24AWG),并敷設(shè)到每個房間。普通電話安置需要有一對雙絞線,而數(shù)據(jù)通信則需要使用1對或更多的雙絞線。
3)在分線箱的設(shè)計過程中,首先要明確分線箱的使用功能與配置。分線箱主要分布在各層豎井中,負(fù)責(zé)管理各層水平布線,連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因此在設(shè)計時,分線箱應(yīng)放置于配電室內(nèi)或電工間內(nèi),在辦公樓宇的每個樓層的多個水平子干線合一共享同一臺分線箱。
4)在垂直主干線的設(shè)計過程中,通常采用25至600對直徑0.5mm標(biāo)準(zhǔn)通信電纜(24AWGUIP)和光纖,采用獨立25對線為一束的干電纜的數(shù)據(jù)信號,采用高品質(zhì)的室內(nèi)光纜作為數(shù)據(jù)主干線,以支持多媒體技術(shù)的運行。值得注意的是,數(shù)據(jù)傳輸部分應(yīng)有由機房光纜主配線架向光纜分線架引出六芯光纜,其數(shù)量具有由各終端的數(shù)量而確定。當(dāng)然,為保證光纜對網(wǎng)段運行的支持,要預(yù)留備用光纜。
5)在樓外連接干線的設(shè)計過程中,通常要采用光纜或大對數(shù)干線電纜為主干線選擇,在布線的過程中則主要利用架空法、直埋法或管道系統(tǒng)法而實施布線。