以下是小编为大家准备的电热采暖膜应用于建筑的论文,本文共4篇,仅供参考,欢迎大家阅读。

篇1:电热采暖膜应用于建筑的论文
关于电热采暖膜应用于建筑的论文
在建筑工程实际开展的过程中,质量控制所对整个工程的施工质量有着直接的影响,对居住者的利益也有着一定的影响,在建筑物实际使用或是前期测试的过程中暖通系统如果出现漏气现象,就会对整个建筑工程的质量造成严重的影响,导致相关的施工企业以及业主出现严重的损失。因此,在建筑暖通施工工作开展的过程中,需要对质量进行保障,对相关的要求规范进行严格遵守,从而为建筑暖通的施工质量提供一定的保障。
1 建筑暖通施工中电热采暖膜的特点
在建筑暖通施工工作开展的时候,通常情况下会对电热采暖膜进行使用,其在我国暖通工程中具有极为广泛的应用。在实际生活的过程中,想要促使建筑的舒适性得到保持,就需要对建筑内部的暖宫进行设施,暖通设施的质量对整个建筑的舒适度都有着一定的影响。而且,在建筑工程中,电热采暖膜能够是对建筑室内的温度进行有效的调节,具有节省能耗的特低。在实际使用的过程中,电热采暖膜可以将电温控制器布置的房建中,以此对房间内的温度进行有效的控制,促使室内环境的改善,从而为居住者营造一个具有是舒适性、安全性的居住环境。在对电热采暖膜进行使用的时候,不仅可以通过它实现对室内温度的控制,还可以促使能源的节约。它在安装的过程中也极为方便,具有低辐射的特点,不会占太多的室内空间,在实际使用的过程中,相关的用户还可以从自己的喜好出发,对系统装置的关闭以及启动时间进行控制。此外,与其他的暖通设备比较而言,电热膜在实际使用的过程中还具便于安装、能源节约以及低辐射的特点,在实际运行的过程中不会出现粉尘、烟尘以及噪声,具有一定的环保特性。
另外,与其他电热膜技术相比较而言,电热采暖膜系统中的电热膜技术具有一定的优势,其在实际运行的时候表面温度相对较低,可以对使用过程中有可能产生的电气火灾以及设备爆炸的情况进行有效的避免。而且,电热膜系统运行的过程中,其线路连接的方式是并联,在系统运行的过程中具有更高的可靠性以及稳定性,在系统运行方面运行故障基本不会发生。
2 建筑暖通施工存的问题以及解决措施
在建筑暖通施工工作实际开展的过程中,需要所很多中暖通技术以及暖通设备进行采用,其中主要包括空调安装、地板采暖以及卫浴通风等。在施工工作实际开展的时候,由于一些影响因素的存在,这些技术在实施的时候都有可能出现失误,从而造成一系列暖通施工方面的问题。在建筑暖通施工的过程向,想要促使其能够良好的开展,就需要采用良好的解决方式对这些问题进行解决。
一是从通风施工方面进行分析: 就我国目前的情况来看,民用建筑在对暖通工程进行运用的时候,阿厨房以及卫生间的通风系统中存在着一定的质量问题。其中,在施工工作实际开展的过程中,一些施工单位为了促使自身经济利益的提高,对成本进行大幅度的减少; 不顾工程有可能出现的质量问题,在施工的过程中偷工减料; 对一些没有质量保证的建筑商品材料进行使用,欺骗客户的信任,从而造成其在实际使用的过程中问题层出不穷,给住户的正常生活带来极为严重的影响。
二是从空调施工方面进行分析: 在对建筑开展严格的暖通工施工的过程中,首先需要对其在建设过程中的每一个施工、规划以及检查中的细节进行严格控制,对整个工程中所有可能出现问题的地方进行仔细分析检查。随着时代的不断进步和发展,人们生活水平的提高促使他们对居住场所的要求也逐渐提高,在这之中,暖通工程在建筑中的重要性逐渐体现出来。其中,空调管道在实际施工的过程中,必须按照相关的要求规范进行,对管道铺设时候的宽度也要重点控制。但是,在实际施工工作开展的过程中,对空调管道的铺设宽度经常会出现宽度不符合的是问题。
除此之外,在空调施工工作实际开展的时候,还有很多问题的出现导致资源的浪费,还会出现对空调的选取不合理以及空调相关系统各部分之间的连接情况缺乏一定的科学性。在一些施工工作开展的时候,经常会因为房间中的某些施工工艺的要求,需要采用直流系统对空调系统进行设计,这就导致在冬季对空调进行使用的时候,其室内的新风与排风之间的温差相较极为明显,而且,这类排风之中还含有一些环境污染物,在进行排放的时候不可以直接让其进入空调的系统中。但是,在空调系统中又不具备对排风进行回收的功能,这就导致了严重能源浪费的情况出现。所以,在建筑暖通施工工作开展的过程中,需要对质量进行保障,对相关的要求规范进行严格遵守,从而为建筑暖通的施工质量提供一定的保障。
三是从采暖施工方面进行分析: 在对建筑暖通工程中采暖施工进行开展的.过程中,地板采暖技术作为一种新型的建筑安装技术,在运用的时候是具有一定科技含量的。其中,在施工工作实际开展的过程中,如果有任何工程技术方面的问题出现,都会对整个工程的施工能力造成一定的影响,从而导致相关工程的整个工程质量都受到直接的影响。
这个的情况还会在一定程度上影响到人们的生活,给用户埋下了安全隐患。所以,在对地板采暖系统进行实际运用的时候,首先需要对工作进行调试,这个环节在整个施工中都占有重要地位。其中,调试工作在开展的时候出现较多的渗漏问题,则需要相关的施工人员进行合理的解决。如果渗漏问题出现在明装管道的地方,就可以对试压法肥皂水进行采用,可以很容易的对这个问题进行解决。
3 结束语
综上所述我们可以得知,随着我国经济水平以及科学技术水平的不断发展和提高,人们在日益改善的生活中对居住环境的要求逐渐增长,这就在一定程度上促使了建筑行业的飞速发展。其中,在建筑工程实际开展的过程中,质量控制所对整个工程的施工质量有着直接的影响,对居住者的利益也有着一定的影响,在建筑物实际使用或是前期测试的过程中暖通系统如果出现漏气现象,就会对整个建筑工程的质量造成严重的影响,导致相关的施工企业以及业主出现严重的损失。本文通过对建筑暖通施工中电热采暖膜的特点进行全面的了解分析,结合实际情况,针对建筑暖通施工中存在的问题以及解决措施提出几点参考意见。
参考文献。
[1]孙晓一。 电热采暖膜在建筑暖通施工中的应用[J]。 科技创业家,,23( 01) : 192 — 193。
[2]王富。 民用建筑工程暖通施工技术之我见[J]。 黑龙江科技信息,,20( 15) : 133 — 134。
[3]石丰。 建筑暖通施工技术要点简析[J]。 科技创业家,,22( 16) :167 — 168。
[4]付光亚。 探究建筑暖通施工技术中的要点[J]。 黑龙江科技信息,2013,22( 05) : 178 — 179。
[5]耿益民。 浅谈建筑工程中暖通施工的几个主要问题[J]。 科技创新与应用,2013,21( 18) : 105 —106。
[6]陈洛金。 建筑暖通施工技术中的关键问题分析[J]。 城市建筑,2013,26( 15) : 188 — 189。
土木工程混凝土施工技术的控制措施
在我国建筑行业混凝土技术的应用比较广,其技术也是比较成型的,混凝土主要成分是沙子、水泥、水、石子、水和添加剂按需要按一定比例调和而成。在建筑行业中离不开混凝土技术,本论文对混凝土技术进行分析,能为在建筑等行业进一步应用混凝土技术起到理论指导作用。
1 混凝土施工技术的影响因素
1。1 混凝土材料的选择
混凝土的主要成分是水泥,水泥的型号就有很多种,在建筑行业中混凝土材料选择是非常重要的事情,混凝土选择是影响工程质量的主要因素之一。施工单位在混凝土的时候越不是价钱越高的越好,施工单位要根据设计单位设计要求进行合理选择,在混凝土的成分含量选择也要根据设计单位需求要选择,绝对不能偷工减料,这是影响工程质量的关键因素,比如骨料是影响混凝土质量因素,设计单位要求是进口骨料,而施工单位用的是国产骨料,这对混凝土的强度有很大影响,年久以后对工程质量有很深远的影响,因此要根据要求进行混凝土材料选择。
1。2 混凝土的配比
国家对混凝土成分的比例有一定的要求,有的施工单位为了省钱,没有按成分比例要求就行调配,促使混凝土结构不稳,时间长了,混凝土会出现裂痕,对工程质量有一定影响,严重可能促使楼房倒塌等现象发生。
1。3 混凝土的搅拌过程
混凝土搅拌的质量对于混凝土施工技术的质量也有着重要的影响,同时混凝土材料的选择、配合比的确定对其搅拌质量也会产生一定的影响。施工人员如果不能按照正常的比例对混凝土进行搅拌,或者搅拌过度都会对混凝土的强度产生影响。如果在混凝土搅拌的过程中加入过多的水,或者不合比例的添加剂,就会在混凝土搅拌的过程中形成水泡或者过度粘结等现象,当混凝土浇筑完成后就会由于水泡的存在而产生很多气孔,对混凝土结构的强度产生影响。
1。4 混凝土的施工和养护
在建筑行业中应用混凝土施工,是有一定技术的要求,比如在施工过程中,要稳定、连续的浇烧,浇筑和振捣不合理,促使混凝土施工质量有很大影响。在保证混凝土施工的质量,要进行合理的养护,尤其工程比较大,浇筑体积比较大的时候,更需要合理的进行保养,保养不到位会促使混凝土出现裂痕,对外观有影响,更重要对质量产生很大影响,严格说这是不合格产品。
2 土木工程混凝土施工技术的控制措施
2。1 对混凝土原材料和配比进行合理控制
混凝土的原材料选择,科学成分配比对混凝土施工质量要重要影响,对原材料选择要严格把质量关,要有专门负责人进行选材料选择,要终身负责制。混凝土的成分要科学的进行调配,按国家建筑行业标准,设计单位的具体要求,要严格遵守标准进行调配,保证混凝土的质量,这是保障工程质量的重要保障。
2。2 混凝土的施工操作
混凝土施工操作的过程中,要严格按照相关操作规范的要求,不能为了追赶工期而匆匆施工,或者盲目选择施工材料而影响混凝土施工质量。
对于混凝土的施工,要严格按照科学的规划与组织,确保每一步骤的操作都达到施工标准的要求,才能开始下一步骤的施工,如混凝土强度在没有达到 1。2PMa 时,不能在混凝土结构表面施加重力,否则会对混凝土结构产生压力,导致其稳定性受到影响。
2。3 模板质量的控制
模板在土木工程施工过程中是一个重要环节,混凝土施工也有模板,模板的选择对工程质量有很大影响,混凝土在施工过程中,出现不平、空洞、不密实等现象都与混凝土的模板有一定的关系,混凝土的强度没有达到标准,混凝土的支撑力受到很大影响,可能与钢筋不能结合,对工程质量有一定影响,因此一定注重模板质量控制。
2。4 混凝土施工和养护措施
在混凝土搅拌的过程中,水泥和水会产生水化反应,在这种应力的作用下容易导致混凝土结构出现裂缝。混凝土裂缝的形成,主要是由于混凝土结构表面的水分蒸发速度较快,刀子和结构表面的温度与内里结构温差较大,所以要预防裂缝的形成,就需要对浇筑完成的混凝土采取科学的养护措施。首先要对混凝土结构表面的水分蒸发速度进行控制,通过洒水或者铺设保温膜等方法,降低混凝土结构表面和内里的温度差;其次对混凝土结构的连接位置进行格外注意,避免新旧混凝土接缝位置出现不融合的现象;最后,要对混凝土结构所处的温度环境进行有效的控制,避免变化过大的温差对混凝土结构产生不良影响。
2。5 加强施工现场的管理
建筑工程施工过程中要加强施工现在管理,土木工程在混凝土施工过程中,更需要加强施工现场管理,对管理人员要提高责任心,对施工人员要加强安全教育,在保障工程质量的同时,一定要加强人员的安全管理,安全管理要放在第一位。在施工质量管理中,要严格把关,混凝土原材料的选择、混凝土的比例调配、施工的工艺组织、工程的管理、工程的验收,都要科学的,合理的、有效的进行,提高工作效率,保障工程质量。
总之,混凝土技术在土木工程施工中应用比较广泛,混凝土技术也是土木工程中比较成熟的技术之一,在混凝土技术的应用过程中,要严格保障质量关,混凝土的质量对整个工程质量起到重要作用,因此在混凝土技术在土木工程施工过程中,要严格把质量关,保障混凝土质量,对整个土木工程项目至关重要。混凝土技术在实践过程中要不断改革与创新,适应现在土木工程技术的发展,混凝土技术的发展能为建筑行业发展起到促进作用。
参考文献:
[1] 向超 。 高温沙漠地区大体积混凝土施工[J]。 建筑技术 。 2012(01)
[2] 席亚煜 , 刘爱武 , 谢开嫣 。 山西国际贸易中心工程大体积混凝土施工 [J]。 建筑技术 。2013(01)
[3] 曹力 , 刘京京 , 黄敏虎 。 大体积混凝土施工中的温度控制 [J]。 北京水利 。 2014(05)
[4] 王勇 。 浅谈大体积混凝土施工中温度控制 [J]。 当代建设 。 (05)
[5] 迟培云 , 杨旭 , 李金波 。 大体积混凝土的冬季冷法施工技术 [J]。 低温建筑技术 。 2000(03)
篇2:浅析建筑采暖通风施工技术论文
出现这些问题的原因是管道安装施工过程中,管道口封堵不严密,使一些杂物进入管道中。安装完毕后未按照规定进行检查,等到管道开始工作的时候,很容易出现管道堵塞的现象。
支吊架制作安装的问题。在许多采暖安装工程中,有一种固定模式的现象,就是固定支架与活动支架全部采用一种支架,还有部分工程在制作支架时用料严重不足。若是固定与活动混用一种支架的话,会造成管道无法按照预定的方向进行伸缩,导致支架和管道受损;如果出现管道下弯,严重时会对采暖系统的正常运行造成影响。
散热器问题。组对问题。表现在以下几个方面:组对过程中采用的衬垫规格不当、偏位外露、组对不严漏水、没有按照规定的要求使用偏心法兰、散热器内部清理不干净等,都是因为散热器组对前没有认真的做好清理工作。在散热器安装过程中经常会出现标高不准确的问题,如同一场所内的安装标高偏差较大、安装距离忽大忽小、安装不牢固、接口松动漏水等,引起这些问题的原因是散热器挂钩的强度不足且未按规定要求进行试压等。
篇3:华北地区大中型城市建筑采暖方式分析论文
华北地区大中型城市建筑采暖方式分析论文
摘要: 调整能源结构,减少燃煤造成的污染,同时满足电力供大于需的矛盾,是华北地区大中型城市环境治理面临的一个重大问题。建筑采暖能源约占此地区能源消耗的四分之一以上,重新研究建筑采暖策略是这些地区能源结构的调整重点,对目前飞速发展的住宅建设也有重要的指导意义。本文在分析采暖现状的基础上,列出面临的各种问题,介绍了可能的各种采暖方式,并从一次能源利用、运行成本、初投资、适用性等方面进行评价,最后提出不同现状下新旧建筑采暖方式的建议。
关键词: 华北地区 建筑采暖 热电联产 电热锅炉 热水炉 直接电热 电蓄热 水源热泵
调整能源结构,减少燃煤造成的污染,同时满足电力供大于需的矛盾,是华北地区大中型城市环境治理面临的一个重大问题。建筑采暖能源约占此地区能源消耗的四分之一以上,重新研究建筑采暖策略是这些地区能源结构的调整重点,对目前飞速发展的住宅建设也有重要的指导意义。本文在分析采暖现状的基础上,列出面临的各种问题,介绍了可能的各种采暖方式,并从一次能源利用、运行成本、初投资、适用性等方面进行评价,最后提出不同现状下新旧建筑采暖方式的建议。
一.现状
1.热电联产、集中供热,目前华北各大中型城市均有一个或几个热电厂为热源的热网,北京市随着高碑店热电厂的并网和城区管网的进一步扩建和改造,供热面积可进一步发展到六千万平米。其它各城市热电联产为热源的集中供热系统也陆续建成和投入运行。
2.区域锅炉房为热源的集中供热,这是该地区最主要的供热方式,燃料主要为煤,目前部分改为天然气或燃油。
3.家庭燃煤炉,仍占较大比例,是冬季空气的主要污染源之一。
以上三种方式为此地区85%以上建筑的采暖方式,此外还有利用地热热水为热源的集中供热系统,新建小区利用电热膜方式的电采暖、一家一户燃气小锅炉采暖、空气热泵和水源热泵采暖等。
二.目前问题
1.集中供热系统末端无计量和调节手段。统一按照供热面积收费。当室内过热时,用户开窗散热而不是关暖气。由于无调节手段,办公室、教室夜间和假期照常供热,住宅有人无人照常供热。根据测算,末端增加调节手段并通过改变计量方式使此调节手段被真正利用,可使供热能耗降低35~40%,并可以实实在在地改善需要采暖的用户的采暖状况,满足不同水平的需求。然而采暖收费方式的改革涉及大量技术、资金和政策问题。将是一个长期的任务。
2.家庭小煤炉采暖和大量的小型燃煤锅炉区域采暖是冬季空气的主要污染源之一。应作为环保改造的重点。
3.华北电网峰谷差达到1:4.5,尽管总的用电负荷低于供电能力,但峰时供电仍紧张,削峰填谷和发展低负荷时段的电力负荷是能源结构调整所面临的重要课题。
三.几种可行的采暖方式及分析评价
1.热电联产方式 热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综合利用能源的技术。目前我国大型火力电厂的平均发电效率为33%,而热电厂供热时发电效率可达20%,剩下的80%热量中的70%以上可用于供热。一万千焦热量的燃料,采用热电联产方式,可产生千焦电力和7000千焦热量。而采用普通火力发电厂发电,此2000千焦电力需消耗6000千焦燃料。因此,将热电联产方式产出的电力按照普通电厂的发电效率扣除其燃料消耗,剩余的4000千焦燃料可产生7000千焦热量。从这个意义上讲,则热电厂供热的效率为170%,约为中小型锅炉房供热效率的2倍。同时热电厂可采用先进的脱硫装置和消烟除尘设备,同样产热量造成的空气污染远小于中小型锅炉房。因此在条件允许时,应优先发展热电联产的采暖方式。热电联产的问题是:①长距离输送,管网初投资高,输送水泵电耗为所输送热量的2~4%,维护、管理费用也高, ②由于末端无计量方式和调节手段,导致30~40%的热量浪费。按照前苏联的大规模实验结果,供热末端增加调节手段,并采用按热量计量收费后,可节省热量30%以上。[2]
2.中小型区域锅炉房集中供热 其区域锅炉房可以是燃煤、燃气、燃油或电锅炉方式,但都需要通过区域管网经过热水循环向建筑物内供热。于是与热电联产方式一样,由于末端无计量和调节手段,导致30~40%的热量浪费。热量输送距离短,水泵电耗为输送热量的1~1.5%,但其热源效率却远低于热电联产方式。区域燃煤锅炉房的设置是以煤为主要燃料的解决分散到各户设燃煤炉导致的煤和煤渣的运输与污染,煤炉的管理等一系列问题。为此牺牲了末端调节能力,导致30~40%的末端热量浪费增加了1~1.5%的输送电耗,并降低了供热水平,但如果以电或天然气为燃料,它们的输送都比热量容易,输送成本也低,电热或天然气锅炉很容易实现自动管理。为什么还要搞燃气或电的区域锅炉房呢?按照目前的燃料价格,使用天然气为燃煤的4倍,电热为燃煤的11倍,使用这些清洁燃料除换来环境效益外,应尽量利用其便于输送,便于调节的特点,通过节能尽可能地减少运行费的增加。
3.家用小型燃气热水炉 一家一户自成系统,同时解决采暖和热水供应问题。这一方式在欧、美已有几十年历史,目前为这些地区的主要采暖方式,我国之所以没有广泛应用,是由于燃煤为主的历史形成必须集中供热的传统观念,以往居住面积狭小也限制了这种方式的采用。长期依赖住房分配制,集中供热设备的投资,包含在市政和建筑中,而家庭燃气锅炉却要个人出资则为另一原因。目前随住房改革和燃料结构改变,这三个原因都不再存在,因此在新建住宅区当不存在热电联产集中供热的条件,准备使用天然气为采暖燃料时,家用燃气小锅炉应为首选方案。近几年曾出现过几起燃气小锅炉爆炸的事故,这属于初期试用中的问题。引进国外成熟技术,安全问题应较容易和可靠的解决。小区燃气锅炉房集中供热工程中,锅炉房、外网和建筑物内主管网的投资至少要30~50元/m2,与家庭燃气锅炉房投资相同。而使用家庭燃气锅炉时还可省去热水器投资。采暖是连续负荷,瞬态负荷不高于目前家用热水器负荷,因此不会给燃气管网带来问题。而末端的灵活调节却能与集中燃气锅炉相比,平均节省30~40%的燃气,从而降低运行成本。因此,与燃气集中锅炉房形式相比,这一方式优越性十分明显。
4.直接电热 在室内采用各种电暖气、电热膜等方式,尽管末端装置热利用率为100%,并且调节灵活,但使用高品位电能直接转换为热,是很大的能源浪费。目前我国大型火力发电厂的平均热电转换效率为33%,在加上输送损失,电热采暖的效率仅为30%,远低于热电联产的170%,也低于燃煤或燃气采暖的85~90%。法国、瑞士等国采用部分电热采暖是由于它们丰富的水利资源,发电以水电和核电为主。我国还是以火电为主,采用电热方式,实际上要比锅炉房直接供热增加2倍的污染物排放量。仅从环境保护的角度看,电热直接采暖的方式也不可取。
5.电蓄热方式 为了解决电力负荷的峰谷差,减缓大型火电与调峰的困难,设法利用夜间低谷期电力供热,从电力系统运行的综合平衡看,尚有一定的道理。目前有这样几种电蓄热方式:①大型常压热水箱。每一万平米采暖面积约需85立方米水箱,占地成本高,蓄热损失也较大 ②高压蓄热水箱,可使蓄热温度提高到19℃,从而可使蓄热水箱容积减少至三分之一。但所占空间仍大,并且在居住区增加这样的高压容器总有一些安全问题。这两种方式最终还是以集中供热方式向末端供热,因此保留了集中供热调节不灵活,供热效率低等一系列问题。 ③采用电热膜方式,利用建筑物本身热湿性蓄热。由于采暖最大负荷发生在晚间而电力负荷低谷发生在后半夜,因此这种蓄热方式效果很差,并且为了蓄热导致夜间室内温度过高,热损失增加。 ④相变蓄热电暖气[1]。采用硅铝合金作为相变材料,体积与通常的铸铁暖气相同却可在五小时内蓄存一天的供热量,真正实现削峰填谷,其放热量又可随时人为控制,不需要采暖时可随时关闭,应该是末端电蓄热采暖的最佳解决方案。目前的问题是设备投资高,约150元/m2,电力峰谷价格差别小。只有由电力部门对这种采暖设备适当补贴,并且使谷间电价降至0.20元/度以下,这种方式才能与个人燃气锅炉竞争。
6.电动空气热泵 使用电采暖的最好方式是热泵方式。空气热泵是使空气侧温度降低,将其热量转送至另一侧的空气或水中,使其温度升至采暖所要求的温度。由于此时电用来实现热量从低温向高温的提升,因此当外温为0℃时,一度电可产生约3.5 度的热量,效率为350%,考虑发电的热电效率为33%,空气热泵的总体效率约为110%,高于直接燃煤或燃气的效率。实际上现在的窗式和分体式空调器中相当一部分都已具有热泵功能,因此属很成熟的技术。具有热泵功能的房间空调器与单冷型房间空调器价格差异并不大,因此考虑到空调器的普及,采用热泵并不增加投资。这种方式的问题是:①热泵性能随室外温度降低而降低,当外温降至-5℃以下时,一般就需要辅助采暖设备。此时用电热作为辅助手段,也远比整个冬季全部电热效率高,模拟分析的结果表明使用辅助电采暖后,北京地区热泵采暖电耗约为直接电热方式的一半。 ②房间空调器的末端是热风而不是一般的采暖散热器,许多人感觉不舒适,这可以通过一些措施来改进。例如采用户式中央空调与地板采暖结合等,但初投资要增加。
7.电动水源热泵 解决空气热泵外温低时效率下降的最好方案就是采用深井回灌方式的水源热泵。冬季将地下水从深井抽出,经换热器降温后,再回灌到另一口深井中。换热器得到的热量经热泵提升温度后成为采暖热源。夏季则将地下水从深井中取出经换热器升温后再回灌到另一口深井中,换热器另一侧则为空调冷却水。这种方式实际上是在夏天将建筑物中产生的热量存入地下,供冬季采暖使用。冬季将建筑物产生的冷量存于地下,供夏天空调用。华北地区民用建筑冬夏冷热负荷大致相当,因此采用此方式可保持地下的热平衡。由于地下水抽出后经过换热器后又回灌至地下,属全封闭方式,因此不使用任何水资源也不会污染地下水源。这一方式在西欧各国广泛使用,属环保方式。我国在70年代就有多处采用冬季深井回灌,以在夏季提供空调冷水的工程经验,因此属成熟技术;水??水热泵的投资及技术复杂性都低于风??水热泵或风??风热泵,应无技术难度。由于地下水温常年稳定,采用这种方式整个冬季气候条件都可实现一度电产生3.5度以上的热量,运行成本低于燃煤锅炉房供热,夏季还可使空调效率提高,降低30~40%的.制冷电耗。同时此方式冬季可产生45℃热水,因此仍可使用目前的采暖散热器。采用这种方式需要的深井和泵房投资折合约60元/m2,可以每座建筑安装集中的热泵站,向各室提供冷水或热水,但更好的方式是在各户自行安装小型水冷热泵,解决冬季采暖和夏季空调的要求,增加的投资约为150元/m2,如果考虑空调设备投资的话,这种方式与小区燃煤锅炉房+各户房间空调器投资相同,但全部为电驱动,小区无污染。夏季空调热量全部排入地下,小区无热污染,一次能源效率还高于直接燃煤,因此应该是解决华北地区城市建筑采暖空调的最佳方案。
下表给出上述北京市采用不同采暖方式一次能源、运行费、投资等各参数的比较: 不同的采暖方式折合一次能源GJ/m2.年运 行 费初 投 资分户可调局部条件运行能耗元/m2.年管理费元/m2.年公共部分元/m2建筑内部分元/m2热电联产集中供热****0.3210.626050难与热网相连燃煤锅炉房集中供热0.6310.125050难 天然气锅炉房集中供热0.6027.314550难燃气管网电锅炉房集中供热(不蓄热)1.7163*14550难 电锅炉集中供热、蓄热1.8035**1.58050难 家庭燃气小型锅炉0.4518.700110易燃气管网家庭电热膜或电暖气1.2043.30电网扩容40易 家庭蓄热式电暖气1.2022.3**0电网扩容150易 电动小型空气热泵(带辅助电热)0.6623.8*00150***易 电动水源热泵(各家独立)0.4016.5*160150***易可深井回灌电动水源热泵(集中式)0.5720.6*1.511080***难可深井回灌
* 电费按0.39元/度计算
** 低谷电按0.20元/度计算
*** 已包括夏季空调初投资
**** 热电联产初投资仅为外网及换热站,不包括电厂,运行费按16元/GJ,燃煤从电厂购热价计算
注:1. 运行能源包括输送管网水泵电耗,管理费为运行管理人工费
2.燃气价格按1.4元/m3,36MJ/m3燃值计算
从表中折合一次能源消耗量和燃料种类可看出各种方式COx排放量及对大气的污染程度。可以看出,如果电均为燃煤电厂供给的话,热电联产方式对大气污染最低而电热锅炉排放量最高。运行费也是热电联产方式最低,因此只要条件具备,就应大力发展热电联产集中供热方式,同时改革供热计量收费方式,增加末端调节手段,从而进一步降低集中供热单位能耗,增大现有的热电联产热源可能供热的面积。
四.结论
1.大力发展热电联产集中供热方式,这是写入我国二十一世纪白皮书中的基本国策,应从各方面支持和保证。只要有可能接入热电联产集中供热网的,就应要求接入,而不允许采用其它方式。
2.不同的燃料对应于不同的最佳供热方式。燃煤对应的最佳方式为热电联产和集中供热,燃气、直接用电时集中供热方式就不再适宜,而应发展与新的燃料对应的新方式。
3.对小区锅炉煤改天然气工程一定要慎重。有条件接入热电联产集中供热网的应尽可能接入。有条件取消集中供热,改为家庭独立的燃气锅炉的应尽可能争取。对于住户经济条件普遍较好,空调安装率较高的小区,甚至还可打深井,安装集中换热器利用原有供暖管网实现水的循环,在各家各户安装分散式水源热泵。
4.远离热电联产热网的新建小区不应该再建集中供热系统,而应采用家庭小型燃气锅炉或建深井回灌系统统一提供循环水,各家各户安装小型水源热泵。
5.应从政策上支持深井回灌式水源热泵系统。有条件地区的新建小区和商业建筑应尽可能优先考虑此种方式,这对保护大气环境,保护小区环境,扩大用电负荷都非常适宜。将空调设备投资一同考虑的话,这种方式初投资并不高,而运行费用最低。
6.对于城区燃煤炉采暖的用户,可以推广带有辅助热源的空气热泵方式和蓄热式电暖气方式。由于蓄热式电暖气方式具有最佳的对电力负荷削峰填谷效果。因此除电价上的优惠政策外,电力部门还应对蓄热式电暖气设备给予补贴。
7.严格禁止各种电热锅炉集中供热方式。对电热膜、电暖气等方式也应尽量控制使用。绝不能为了目前扩大用电负荷就推广直接电采暖。我国电力系统最大问题是峰谷差,直接电采暖不会为减缓峰谷差有何帮助。大力发展热泵技术,实现高效率供热或发展相变蓄热电暖气解决峰谷差问题,才应是扩大用电负荷的合理途径。各种热泵系统虽然初投资略高,但都已包括了空调设备。几种热泵系统的投资都低于单独的采暖系统加上单独的空调系统,近年来我国房间空调器的拥有量一直以20%的速度递增,目前北京市每百户拥有空调器超过60台。从这一背景出发全面考虑采暖和空调的要求,热泵系统反而成为更经济的了。
参考文献:
[1]. 专利公报:一种相变蓄热电取暖器,公报号:99214838.3,授权日: 2000.1.14
[2]. Eric Martinot, investments to improve the energy efficiency of evisting residential buildings in countries of the former soviet union.世界银行出版物。
篇4:建筑膜材的强度性能及连接技术论文
建筑膜材的强度性能及连接技术论文
【关键词】:膜材; 建筑材料
【摘要】薄膜结构是近几十年国际上正在研究并逐渐发展的一种新型空间结构,是一种效率极高的张力集成体系,可以充分发挥钢索的强度与张拉整体结构的空间作用,现代的薄膜材料已具有防水、透光、阻燃、化学和机械性能稳定等优点。
薄膜结构一经问世便以其新颖的造型、巧妙的构思、经济的造价得到青睐,并成功地应用于体育场馆;娱乐商业中心、展览馆、候机大厅等大跨度建筑物中,被誉称为“21世纪的建筑”。薄膜结构以建筑织物——膜材为张拉主体,由于材料自身性能的改善,现代的薄膜材料已具有防水、透光、阻燃、化学和机械性能稳定等优点。
1. 薄膜材料的材料性能
薄膜材料一般由两部分组成:基布(编织物)和涂层。材料的强度和弹性性能主要取决于基布,而进一步的性能如防火、防水、抗紫外线侵蚀以及对机械、化学等因素的不敏感性都必须依靠涂层来加强。
1.1 基布材料
大部分基布的编织方向呈直角,亦可有所偏移,属于各向异性材料。在编织过程中,经线拉得较紧,柔性较纬线差。基布材料主要有聚酰胺、聚酯纤维、玻璃纤维、芳酰胺纤维。
1.1.1 聚酰胺
聚酰胺一般称为尼龙,其耐磨性、强度较高,能耐低浓度酸,耐强碱,但易吸湿,其电性质和机械性能会受到吸湿的影响而降低。如果温度较高,可能发生氧化而变黄、变脆。此外,聚酰胺抗紫外线能力较弱,强烈的阳光照射会降低它的强度。
1.1.2 聚酯纤维
聚酯纤维一般称为涤纶,与聚酰胺相比,其抗拉强度较低,抗紫外线能力稍强,不易吸湿,因此尺度稳定性好,价格较便宜,应用较广泛,可用于一般性的膜结构建筑物中。
1.1.3 玻璃纤维
玻璃纤维由各种金属氧化物的硅酸盐类经熔融后抽丝制成。玻璃纤维拉伸强度高,耐水,耐腐蚀,化学稳定性好。但一般玻璃纤维耐酸性好,耐碱性却较差。依据玻璃成分的改变可以制得有各种特殊性能的玻璃纤维,如耐高温、优良电性能、耐酸碱、抗拉强度高和刚性大以及吸收有害射线耐老化等。玻璃纤维也有一些不足之处,如易脆裂,在荷载条件下伸缩性很小,裁剪精确度要求很高,其强度因表面缺陷而削弱,因此在加工使用过程中需采取保护性措施。由玻璃纤维制成的膜材通常用于永久性建筑中。
1.1.4 芳酰胺纤维
芳酰胺纤维是一种优良的有机纤维,比玻璃纤维质量更轻、刚性更大、强度更高,密度小,有良好的电性能和绝热性能,更能吸收机械振动和声音的振动。具有低的蠕变性和高的抗冲击性,极低的缺口敏感性和优良的抗蠕变断裂性。
1.2 涂层材料
1.2.1 有机硅树脂
有机硅树脂是高分子量的半有机聚合物,具有优异的耐高温、耐低温、憎水、防潮、电绝缘、耐辐射、氧化稳定等特性,常用作玻璃纤维的涂层,其抗拉强度和弹性模量较高,具有很好的透光性。
1.2.2 聚氨酯树脂
聚氨酯树脂是一种较新的聚合物,具有良好的粘合性,涂层光泽度高,耐磨、耐候性好。有良好的耐化学性、电绝缘性质,弹性好,透气性低。但是由于其耐水解、蒸汽和高温性不良且价格较贵,所以采用不多。
1.2.3 合成橡胶涂层。
合成橡胶(如丁腈橡胶、氯丁橡胶)韧性好,对阳光、臭氧、热老化稳定,且具有突出的耐磨损性、耐化学性和阻燃性,可达到半透明状态,但由于容易发黄,故一般用于深色涂层。
1.2.4 聚氯乙烯(PVC)
由于原料丰富、价格便宜,机械性能和耐腐蚀性好,加工方便,颜色多样化且透明度高,所以在欧洲90%以上的合成织物(聚酰胺、聚酯纤维)均采用聚氯乙烯(PVC)作涂层。
1.2.5 聚四氟乙烯(Teflon)
聚四氟乙烯触摸起来像蜡一样光滑,一般采用粉末冶金的加工技术,依据加工条件通常呈白色或带蓝灰花纹琏点。由于其使用温度范围很宽(-100~300OC)而且耐老化、耐化学侵蚀性能优于现在的任何其他有机聚合物,再加上优良的电绝缘性能以及低的摩擦系数,使其成为各工业部门都十分感兴趣的'材料。
1.3 常用建筑膜材
1.3.1 涂聚氯乙烯(PVC)的织物
尼龙织物、聚酯织物通常以聚氯乙烯(PVC)为涂层,这种PVC涂层织物的造价相对较低,抗折性能好,运输方便,颜色多样化,但抗腐蚀能力较差,易老化,使用寿命短,自洁能力差,可用于一次性投资不高的建筑,当薄膜污染破坏后可修补或重新更换。也有以PVC为涂层的玻璃纤维织物,1970年日本大阪国际博览会美国馆首次采用该膜材,取得了很好的效果。通常规定PVC涂层在织物经纬线交点上的厚度不能少于0.2mm,但若涂层太厚,在价格及膜材重量上都是不经济的。若PVC色淡透明,则宜加0.5%紫外线吸收剂(如Tinuvin或Uvinul晶牌的紫外线吸收剂);若涂层的颜色较深(可加碳黑),那么可提高膜材的抗老化能力和耐久性。如果需要,还可在涂层上面加一层极薄的金属薄膜或喷射铝雾,用云母或石英来防止表面发粘和污染,防止PVC涂层褪色,这种表面平滑有光泽,可减少污染,有利于排水。
1.3.2 涂聚四氟乙烯的玻璃纤维膜材
由于聚四氟乙烯涂层和玻璃纤维基布的优良性能,其膜材是目前建筑薄膜材料中综合性能最优的膜材。它的优点是抗拉强度很高,抗化学侵蚀性能好,耐温差,抗老化,自洁性能好,使用寿命长,但抗折能力较差,运输安装要格外注意,裁剪加工精度要求高,加工困难,价格昂贵。这种膜材适用于永久性建筑物。
1.3.3 涂橡胶的聚酰胺织物
涂橡胶的聚酰胺膜材造价低,耐磨损,韧性好,但重量大,且橡胶容易发黄,影响美观,一般可以在深色的膜结构中使用。
2. 薄膜材料的强度性能
2.1 膜材的抗拉强度
膜材抗拉试验有单轴抗拉试验和双轴抗拉试验。在实际结构中膜材处于双向受拉应力状态,所以应对薄膜的双轴张拉试验进行充分的研究。
由于膜材织物的织线没有明显的可测截面,最好的测定方法是对材料进行重量和断裂试验。编织物的拉力通常按kP/5cm计。膜材的断裂强度一般是指膜的单轴应力状态下的极限拉断强度,这不符合膜双向受拉的实际情况。一般编织物的受拉强度取决于每厘米中织线的数目、织线的登尼尔(900cm长度的线的重量)以及编织方式。高压结构中对几毫米厚的膜材强度需要超过1000kP/5cm;而低压结构对强度及延伸性能要求较低,通常0.7—1.2mm的膜材达到200-600 kP/5cm的强度即可。也可通过爆破试验测定材料的强度和伸长,对周边夹住的试件用气压或液压充胀至爆破点,爆破压力通常以kP/cm2表示。例如,某种经纬向都具有400kP/5cm拉力的聚酯织物其爆破压力为20 kP/cm2。
建筑膜材在双向受拉时,其应力一应变关系呈明、显的非线性性质,且随两轴之间应力比的变化而变化。复杂的非线性材料规律很不实用,应用近似线性化的材料应力一应变关系导致的误差很小。因为模型制作的误差、裁剪式样的变形、接缝处刚度的增大以及产生的皱折,常会进一步改变应力的分布,加之老化和永久荷载所引起的强度降低等,这种种因素都是很难测定的。所以在对膜结构进行设计时,通常仅考虑结构的几何非线性性质,认为膜材是弹性材料或正交各向异性的材料进行设计计算。
2.2 膜材的抗撕裂强度与粘结强度
可以用中间有小洞或一边有缺口的试件对膜材进行撕裂试验,以取得抗撕裂一延伸性能。粘结强度(kp/cm)是指由于材料受拉时涂层与编织物之间的粘结力。将两块5cm宽的试件用较小的压力叠合,再将其脱开,这种试验被称为“剥皮试验”。与粗纤维织物比较,光洁纤维织物的涂层机械附着能力较差。
膜材的撕裂破坏是由初始的小洞、裂缝及缺陷引发的,应保证建筑膜材在正常使用条件下,产生微小的裂缝或缺陷,但不会迅速扩展导致更大面积的撕裂破坏。膜的抗撕裂能力与其粘结强度有关。粘结强度增加时,抗撕裂一延伸性能会减小。因为膜材的抗撕裂破坏能力主要取决于初始裂缝形状的改变,应调整布丝的受力,而不应限制它的滑移,所以粘结强度不宜过大。此外,抗撕裂一延伸性能还会受到基布材料、编织方法及涂层的影响。
2.3 膜材的强度性能关系
膜材的抗拉强度、粘结强度与抗撕裂强度之间有很大的相关性。基布编织紧密的膜材有很高的抗拉强度,但抗撕裂强度相应较低,这是由于其很高的弹性模量及基布与涂层间的粘结强度较大的缘故。高的弹性模量限制了基布的拉伸、延展,而粘结作用又阻止了基布和涂层间的滑移,进一步限制了膜材的拉伸延展,这种特性使高抗拉强度膜材实际可用的抗拉强度大大降低,因为在实际工程中,膜材的破坏主要是抗撕裂强度不足引起的撕裂破坏。
膜材的疲劳强度比抗拉强度小得多,接缝的强度通常比材料强度小,且由于紫外线的照射会老化、变质,因此需对膜材在外部气候条件下进行性能试验,进行长期的观测。从经济的角度看,膜材的耐久性还是令人满意的。微小的损伤可以修补,除稍加清洗改善透光度外,不需其他的养护和维修。
3. 薄膜材料的裁剪和连接技术
薄膜材料像服装一样需裁剪,再缝合、胶接或焊接。在欧洲市场上制成的商业半成品薄膜或涂层薄膜材料的门幅宽度通常是150cm,也有120cm、140cm、160cm或200cm的膜材。目前对标准形体的膜结构的裁剪式样,已可以用程序控制标绘器来完成,用计算机操纵自动样片切割机进行裁剪,节省了制图步骤。但是,对于多种多样的膜结构,要根据具体的几何形状确定与之相适应的裁剪式样,尽可能地简单、经济。有时几何形状不同的单片膜材接合在一起,出现多向薄膜拉力,很容易出现皱折,这时需制作尺寸精确的模型来估计薄膜拉力并确定裁剪方案。根据所采用的连接方式,膜材两边需重叠2-4cm。裁剪方式的选择应遵循以下规则:
(1) 单片形状规则、面积大的裁剪式样比小而不规则的裁剪式样好,接缝清晰、美观;
(2) 接缝长度要尽量短,以减少浪费;
(3) 对于无法避免的重叠接缝,应尽量使最少的接缝集中于一个地方;
(4) 由于接缝处的强度比膜材强度低,所以沿主应力方向的接缝比同其垂直方向的接缝要经济;
(5) 沿薄膜表面最陡方向的接缝使雨、雪易于滑落,保持表面的干燥,防止出现由于大的雪载引起陷落。
单片的薄膜需通过一定的方式连接起来,为保证膜结构整体的强度和稳定性,接缝的强度应与主要膜材的强度接近,接缝处平整,韧性好,弹性尽可能大,保证几何曲面的美观。此外,接缝处无破损,在安装使用过程中无硬褶,表面不能渗水,对于充气薄膜要保证不漏,接缝要能具有一定的耐化学侵蚀能力。主要的接缝形式有缝制、粘合、焊接、铆接和夹钳。其中前三种是最经常使用的接缝形式。缝制和粘合接缝的强度可能因受紫外线和高温作用而降低,有效的保护办法是在接缝处涂一层保护性的上光涂层或在薄膜上喷铝雾。焊接是最佳的接合技术之一,焊接处的强度比膜材的强度还要高,焊接方法有热气、热烙以及高频热压。铆接是很少采用的方法,而夹钳一般用于临时结构。所有这些接缝都属于不可分接缝。有时膜建筑比较庞大,对此可制造分段标准构件,根据不同需要进行组合。建筑物扩建需增加或减少构件时,使用可分接缝来连接。可分接缝形式有拉链搭接、加压搭扣、套环连接、栓接和联系带连接等。可分接缝也可具有很好的气密性,但与不可分接缝相比,其造价昂贵,应尽量减少使用。
4. 结论
薄膜材料属于柔性极大的高分子化学建材,它的材料性能、强度性能不同于一般的传统建筑材料,并需通过特别的裁剪和连接技术才能应用于膜结构。薄膜材料的开发是一项系统工程,需要各系统及部门的共同努力。几十年来,全世界膜结构发展迅速,建筑膜材的销售额每年已达到30多亿美元,我国目前每年大约有10万m2的膜结构工程,基数很小,发展前景广阔。但在膜材的开发制作方面我国同国外发达国家有很大差距,市场上尚没有合乎标准可作为永久性材料的建筑织物,很多膜结构建筑要依靠国外进口膜材,造成建筑造价进一步提高。对此必须引起重视并深入研究。
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