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Abstract:Lane snow, Ice on roads and safety bring serious influence,and the current chemical deicing method has many side effects: erosion surface, corrosion to pipeline, corroded steel bar, the destruction of the ecological environment, building form by Lane restrictions, chemical deicing and snow melting method is not suitable for. Thermodynamic heating cable method, has the advantages of safety, durability, environmental protection and other advantages, is a very good solution to the problem such as snow ice lane, but in engineering design and construction, there is no relevant standards and norms, good system construction, cannot simply copy the electrical specifications.
Key-words:Heating cable, snow, ice, system
中图分类号:TM247文献标识码:A 文章编号:
一、引言
北方地区冬季一般有5-6个月,黑龙江、吉林、内蒙古、新疆等省份个别地区甚至可以长达8个月,每年都有几次较大降雪过程,给人民生产生活、交通及交通安全都带来很大影响。道路积雪结冰问题越来越引起各级部门、建设单位及设计的关注和重视。根据北京气象资料显示,北京每年平均降雪量为8.4毫米,2010年1月2日,北京普降大雪,降雪量普遍有4至8毫米,部分地区出现10至18毫米的暴雪,北京大部地区积雪深度10至20厘米,昌平和门头沟积雪深度达33.2厘米,日降雪量均突破了1951年以来的1月份历史极值。冬季的降雪,经行人踩踏、车辆碾压就会变成坚硬的冰雪路面,积雪融化后还会结冰,对交通安全带来了很大影响。而建筑物汽车出入的车道,往往是更易发生交通意外的拐弯、上下坡处,解决车道积雪问题,选用适用、 经济、 高效、 环保的方法快速、安全除雪化冰,对行车安全具有重要意义。
二、车道融雪化冰方法选择
某办公楼车道位于D-G/20-22轴,坡度达10%,要做到及时、有效、安全除雪化冰,主要有以下几种方法.
1 人工清除法和机械清除法
人工清除法劳动强度大、效率低,这种传统的除雪方法是雪停后才开始除雪,实际上在降雪过程中路面积雪经车辆碾压已被压实形成冰雪路面,对车道这种车辆经常出入道路不适用。机械清除法的除雪方式主要有摆锤旋转击打式、往复冲击振动式、旋转铣削式、楔铲式等,这种除雪设备制造成本较高,除净率低,工作效率低,功率消耗非常大,使用效果不理想,而且受制于车道建筑形式,车道一般空间有限、清扫面积小,除雪设备一般无法使用,较人工清除法更加不经济。
2 融化法
2.1 化学融化法
目前广泛采用的化学融化法,也就是撒盐或者其他化合物,会造成很多负面作用,如:侵蚀路面、腐蚀管道、锈蚀钢筋,破坏生态环境。据统计,每年冬季除雪撒盐造成道路损坏较不撒盐上升2倍,北京市 2002 年 12 月 15 日-23 日不到 10 天时间就使用融雪剂七千吨,2003 年上半年,北京城区 51 条道路和绿地 37 万株绿篱受害枯死, 约占全市绿篱 5%-10%, 草地受害三十多万平方米,几万株灌木和乔木枯死,直接经济损失近千万元。 长期大量使用化学融化法除雪,除对植物的损害外对水源的影响 也很大,含有大量融雪剂的残雪最终会通过各种渠道进入江 河或地下,造成水体污染,这种污染的持续时间更长,影响范围更广。因此,化学融化法除雪应严格控制,合理使用, 用量越少越好。从未来发展趋势看,融雪剂的使用将会受到越来越严格的限制,使用量及使用范围将非常有限。
2.2 热融化法
热融化法原理简单而且不会造成污染,成为车道融雪化冰的主要措施。主要方法有地热管法、太阳能蓄热系统、导电混凝土、发热电缆敷设等方法。地热管法受制于热源,且安装复杂、影响路面;太阳能蓄热系统成本过高;导电混凝土工艺复杂、价格昂贵、控制繁琐,且在电压控制技术上存在问题;使这几种融雪技术在实际工程中的应用受到限制。由于发热电缆具有安全、耐用、环保等优点,是一种安全可靠的融雪化冰的方法。针对以上综合分析,本工程车道采用的是耐克森低温辐射发热电缆。
三、系统概述
1 低温辐射发热电缆特点
低温辐射发热电缆是一种通电后能发热的电缆,辐射供暖分为高温、中温、低温。其中加热时表面温度不超过70℃的称为低温辐射,低温辐射发热电缆工作时表面最高温度为60-65℃,并且大部分能量以辐射方式传递,因此称为低温辐射发热电缆。耐克森公司发热电缆由导热体(实芯电阻线),XLPE0.7mm的绝缘层,接地导线,铝屏蔽护网,0.8mm蓝色PVC外表皮构成,因有绝缘层和PVC外皮的双层保护,系统还设有漏电保护装置,所以不会漏电。整根电缆的接地线将电流导入大地,因此使用起来非常安全。低温辐射发热电缆的辐射辐射性能好,节能省电,发热电缆磁场强度最大为0.7μT,为国家标准规定的0.7%,工频电场最高为2.4V/m,为国家标准规定的0.6%。国家标准文件(HJ/T24-1998)中规定:地面磁场强度为80A/m(100μT),工频电场为4KV/m,且不含对人体有害射线,严格区别于核辐射、电磁干扰辐射等情况。
低温辐射发热电缆供暖具有使环境温度均匀、清洁、舒适的特点,它不只是单纯加热空气,而是使人体和周围密实物体首先吸收热量,温度升高,从而减少了对人体的冷辐射;而且没有传统供暖因空气对流引起的室内浮尘。发热电缆在欧美等发达国家有60-70年的成熟技术,他们的应用事实证明该产品的耐温、防潮、耐压及抗老化性能优良,能够做到正常使用50年以上。而且由于地面被作为传热的散热面,因此地面装饰层的材料难免会对采暖效果产生负面影响:
2 系统简介
发热电缆地面辐射供暖系统是以电力为能源,用发热电缆为发热体,将100%的电能转换为热能,通过地面以低温热辐射的形式,把热量地面。耐克森发热电缆地面辐射供暖系统的工作原理是发热电缆通电后,其工作温度为40℃-65℃,通过地面作为散热面,通过少部分对流换热加热周围空气的同时,以大部分的方式与四周的围护结构、物体、人体进行辐射换热,围护结构、物体和人体吸收了辐射热后,其表面的温度升高,从而达到提高并保持温度的目的。发热电缆地面辐射供暖系统的辐射换热量约占总换热量的60%以上。 通过铺设于地板上的地温探头或温控器内的温度探头,由温控器控制温度。当温度达到设定值后,温控器开始动作,断开通向发热电缆的电源,发热电缆停止加热,当温度低于温控器设定值时,温控器又开始启动,接通通向发热电缆的电源,发热电缆开始加热,这样重复运转。
3 系统架构
系统由三个主要部件组成:耐克森发热电缆、温控装置、地面。这些部件共同运行,构成一个能够提供舒适、安全的供暖系统。
温控装置为温控箱集中控制系统,用于设定、控制室内温度。根据实际需要,通过温控器随时调节温度,并且保持恒定,是节约运行费用的主要设备,地温探测器探测数据为主要依据并辅以室温探测器探测数据来进行系统启动或停止。用户可根据需要在10℃~30℃温度范围内任意设置需要的温度。
四、施工工艺
1 施工准备
1.1 施工现场应具备以下条件
(1)建筑物湿作业均已完成,并充分干燥;
(2)电源配电安装完毕,各回路电源管线预留工程结束;坡道内侧壁面化雪电源及温湿度探测器管线预留施工完毕;且其他电气管线工程施工完毕;
(3)现场的杂物,特别是地板上的铁丝,钢筋头等金属杂物已清除;
(4)地板的平整度符合国家有关施工及验收规范的要求.
1.2 工具准备
2.1 挤塑板安装
(1)将挤塑板平铺在坡道地面上,接口平直且间隙不得大于5毫米,挤塑板用钢钉固定在地面上;
(2)每40平米安装膨胀缝;
(3) 坡道周边垂直方向做50mm预留。
2.2放射膜安装
(1)将地暖专用反射膜平铺在挤塑板之上,用胶带粘接;
(2) 反射膜的铺设应平整,连续。
2.3金属丝网安装
(1) 将金属丝网平铺在挤塑板之上,用绑扎带固定;
(2) 金属丝网的铺设应平整,连续。
2.4 发热电缆的安装
(1)测试发热电缆的绝缘电阻,绝缘电阻应符合产品说明的电阻值,发热电缆按图纸要求铺设在金属丝网上,用塑料绑扎带固定在丝网上;
(2)保持电缆平直,距离均匀,最小距离不得小于35毫米,弯曲半径不得小于电缆直径的6倍;
(3)发热电缆不得重叠安装及压入保温材料中;
(4)测试发热电缆的直流电阻应满足相关生产标准;测试电缆绝缘电阻应与产品型号电阻上下浮动不超过10%;
(5) 发热电缆与墙面距离至少有15厘米间距,图纸有距离要求按照图纸施工;
(6)发热电缆铺设分成4个区铺设,每个区域的发热电缆冷引线引入坡道侧壁预留的电源接线盒内;
(7) 电缆铺装完毕,浇铸砂浆前后均做绝缘测试,绝缘电阻应应与产品型号电阻上下浮动不超过10%。
系统安装结构示意图:
2.5 温控箱的安装
(1)温控箱安置在坡道入口的车库工具间内,按照说明书安装温控器;
(2)坡道化雪专用温湿度传感器的传感线应穿管,探头放置在地面,应与坡道地面持平。
温湿度探测器必须于地面,直接探测环境温湿度,才能为系统的自动启动停止提供依据;探头的安装需与地面层施工同时进行。
2.6 通电测试
(1)系统安装测试完毕后方可进行通电测试;
(2) 调节温度控制器,检查系统运行情况;
(3)如发现漏电现象,仔细检查是配电原因或电缆原因。
3 建立工程档案
3.1 记录每根发热电缆的直流电阻及绝缘电阻的测试情况,包括安装前,安装后,浇铸砂浆前,浇铸砂浆后及通电测试前;
3.2 填写工程检查记录;
3.3 填写工程档案表格;
3.4 整理各种工程验收材料及器材的产品合格证;
3.5 做好质量验收交接工作,填写交接记录。
六、验收标准
1 系统施工应按照设计图纸进行,当修改设计时,应经原设计部门同意后,方可进行;
2 采用的器材及其运输,保管方式应符合国家现行标准的有关规定,当对产品有特殊要求时,应符合产品技术文件的规定;
3 当器材到达现场后,应按下列要求进行检查:
3.1技术文件应齐全;
3.2型号,规格及外观质量应符合设计要求和本规范的规定;
3.3系统安装工程施工中的安全技术措施应符合本规范及国家现行标准及产品技术文件的规定;
4 系统安装时应满足下列尺寸要求
4.1 电缆之间最小间距不得小于35mm;
4.2 电缆的弯曲半径不得小于电缆直径的5倍;
4.3 电缆与墙面的距离至少保持150mm;
5 每40平方米应预留膨胀缝;
6 系统所用主,辅材料应符合相关生产技术标准及施工要求的规定;
7 温湿度探测器安装在地面上,探测器上口不应有填充物,端正并找平地面;
8 电缆平直间距均匀,不得有重叠;
9 工程交接验收时应检查的项目:
9.1电缆的铺设外观平直,距离均匀,无交叉;
9.2各种规定的间距;
9.3电缆固定是否牢固,布局与设计是否相符;
9.4检查部分回路的直流电阻及绝缘电阻;
9.5系统的漏电保护装置及接地;
10 工程交接验收时,应提交下列技术资料和文件:
10.1系统的竣工图;
10.2设计变更的证明文件;
10.3安装测试记录;
10.4各种试验记录;
10.5各种材料,设备等的合格证.
七、使用方法
1 首次运行:本系统尤其是每个采暖季的头几天,将消耗较多的电能,这并不意味着系统运行费用将会非常高。请等待系统达到平衡时再估算运行费用。对新竣工项目,为保证混凝土的使用寿命,需等待地面自然干燥(一般需28天)后再使用,并先用较低的温度预热。
2 系统初次使用时,按照温控器使用说明书将温控器开关打开,将温度值设置在较低温度处,使发热电缆供暖系统开始运行,然后逐步通过调整温度数值达到设计温度(一般为18℃-20℃〕。尤其需要注意的是:不要在初次开启系统时就将温度设置在高温处。
3 日常操作:操作简便是融雪化冰系统众多优点之一。当您需要采暖时,只需将温控器的开关打开,系统就会自动按照您的设定开始自动运行。当您离开或不需要采暖时,可以将温空器温度调整到10―15℃之间。
4 使用注意事项:
4.1发热电缆地面辐射供暖系统的设计安装依据是计算热负荷,因此与围护结构、地面装饰材料等均密切相关。因此当方案与设计确定后,请不要随意改动房屋的原定围护结构、地面装修等做法。
4.2将温控器设在非常高的温度上并不会使地面很快地温暖起来,设定在您所需要的温度即可。
4.3温控器安装在门上,周围不要有热源体。
4.4不要用家具遮挡温空器。
4.5不要随意晃动温空器,以免对温空器接线处造成破坏。
4.6如果长时间没人不使用,可将温控器调到5-10℃,以更加省电。如长时间关闭系统再次启动,升温时间会较长。
八、常见问题及解决办法
1 温控器控制温度不精确
故障原因:检查温控器是否被遮挡或周围有无冷热源。
2 温控器不工作或指示灯不亮
故障原因:检查接线端子接触是否良好。开关电源是否打开。
3 发热电缆不工作故障原因:发生短路,断路或电缆被打断。
如遇到以上故障或原因不明,用户不可自行维修,请及时与安装公司取得联系,由安装公司派专业人员进行维修。
融雪化冰系统一般无需维护,但需要避免以下人为损坏,以保证系统正常运行:
3.1禁止在铺设了发热电缆的地板上乱钉钉子、钻孔,以免打破电缆,造成漏电。
3.2禁止私自拆改发热电缆和相关配电系统。
3.3在安装提脚板或其他墙面装饰物时,不许在温控器垂直至地面这一段及其附近打木楔、钉钉子或剔凿,以免打断冷引线。
九、结论
在寒冷的冬季,发热电缆技术的应用,不仅安全、快捷地解决了冰雪对车道道面带来的各种问题,而且此办法对车道路面结构及周边环境基本上没有破坏作用、消除了其他方法带来的负面影响,保证了了冬季车道行车安全,同时还满足了绿化环保的要求。
参考文献:
[1]电器装置安装工程电缆线路施工及验收规范(GB50169-2006)
[2]建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)
[3]城市轨道交通线网规划编制标准(GB/T50546-2009)
作者简介:
(黑龙江省青冈县畜牧兽医局 151600)
摘要:电缆供热猪床有效解决了北方冬季猪舍、猪床温度低的问题,造价较低,母猪舍、产仔舍、仔猪舍、育肥舍都适用,高效节能散热快,无辐射、无噪音、无污染,节省空间,自行控温,舍内温度相对均匀,热稳定效能好,使用年限可达20年。
关键词 :猪舍;猪床;电缆供热:自动控温
北方冬季地区寒冷期长,猪舍猪床取暖是急需解决的问题。据调查得知,有些猪场靠饲养密度大抱团取暖,虽然节省资金,但是有较多弊端,一是猪床单位面积猪只饲养量超过正常数值,小猪阶段,容易造成咬尾症现象,大猪阶段猪只之间互相争地盘容易咬伤,病菌趁机侵入发病,空气污染严重,疾病的传播几率较大。多数养猪场采用暖气取暖,由于温度忽高忽低,易造成猪的应激反应,而且烧煤取暖,饲养成本过高。实践证明,冬季猪舍及猪床温度高低直接影响到生猪的生长发育及养猪经济效益。
使用电缆供热猪床是一项新技术,按猪舍猪床温度要求能自动调节猪床温度,造价较低,使用方便,效果理想,使用年限可达20年,目前被北方地区规模大的养猪场(户)普遍利用。下面介绍一下电缆供热猪床建设及使用方法。
l 对猪舍要求
建造全封闭正房砖猪舍,墙体为三七墙,猪合内部四周及房盖里用保温板做成保温层,南墙窗户尺寸大一些,这样冬季采光面积大,利于提高舍内温度,有益于猪舍保暖。这样的猪舍虽然造价高一些,但使用年限比较长,有利于电缆供热猪床更好地发挥其效能。
2 建电缆供热猪床所需材料、资金预算及建设方法
2.1 所需材料
电缆发热钢丝网、控温表、铝箔专用膜、电源插座、带插头接线、水泥、沙子。2.2 资金预算
本文以饲养10头仔猪为例进行资金预算,具体见表1。
2.3 建设方法
地面挖深度lOcm左右,夯实基础,底部用碎砖头铺平水泥沙子灌浆,沙子:水泥3:1,上面用水泥沙浆抹平,沙子:水泥2:1,其厚度3cm,养好浆后,铺上铝箔专用膜,上面放上发热电缆钢丝网,再抹上3cm厚水泥即可,注意电缆供热猪床一定要高处地面3cm。灌注混凝土时要小心操作,以防利器损伤发热电缆网表皮,造成漏电,专业安接好开关、控温表等。
3 电缆供热猪床使用原理、范围、优点及方法
3.1使用原理
接通220V电源,通过发热电缆钢丝网发热,将热量蓄积在电缆供热床里,然后缓慢均匀向上散发热量。
3.2使用范围
电缆供热猪床,供热方便,温度比较恒定。母猪舍、产仔舍、仔猪舍、育肥舍都适用
3.3使用优点
高效节能散热快,无辐射、无噪音、无污染,节省空间,自行控温,舍内温度相对均匀,热稳定效能好。每天开启时间6~8小时,用电量小,费用低。遇到临时停电,基本能保证4小时基本供暖温度。
3.4使用方法
按照控温表使用说明书进行温度调控,达到猪舍猪床要求的温度,而且保持温度的相对稳定。不会出现温度忽高忽低现象。气温低时供暖时间适当长些,气温高时,供暖时间短些。室内有温度计湿度计,及时调节室内温度与湿度。以便及时掌握温湿度相对平衡。
4 效益分析
本文以100头仔猪为例做效益分析。由于仔猪对温度较敏感,冬季怕冷怕潮湿,对猪舍猪床温度要求较高,如果温湿度控制的好,能促进仔猪生长发育。否则,容易得病,影响仔猪生长发育,造成经济损失。1个月需煤4吨,需资金4t×1000元/t一4000元,仔猪培育期间猪床温度10℃,10头舍每天需4.5度电,4.5度电×0. 51元/度电-2. 295元,100头仔猪1天猪床取暖1个月需电费22. 95元。这样可比烧煤取暖节省资金3977元。相比之下,用电缆供热猪床,降低了饲养成本,提高了养猪经济效益。
5 注意事项
全封闭猪舍保温性能良好,有利于电缆供温猪床效能的发挥。
要根据猪场猪床面积大小,按照设计好电缆供温猪床建设图纸科学建设。购买质量好的建筑材料,购买时细心检查。
注意天气变化,根据气温变化情况和不同阶段生猪生长发育对温度的要求,合理调节温度。
关键字:地暖 工艺 措施
Abstract: This paper elaborates heating to warm the construction technology and quality control measures.
Keywords: warm process measures
中图分类号:TM924 文献标识码:A文章编号:
电热地暖的高舒适性、卫生、安全、节能、有益身体健康等优势,早已得到人们的普遍认同,它代表了一种时尚舒适的采暖方式,尤其是在高端的住宅楼的应用。但众所周知,地暖是一种一次成形的、几乎不可维修的隐蔽性的系统工程。其采暖效果的好坏取决于六个环节:设计、选材、施工、成品保护、装修指导和使用维护,作为最重要的施工环节,现公司规范电地暖施工工艺技术措施和质量控制。
电地暖的组成
1.1电地暖安装立面图
1.2电地暖安装实物剖面图(卧室)
1.3电地暖安装实物剖面图(卫生间)
电地暖各工序流程施工施工工艺流程
2.1施工前的准备工作
2.1.1 发热电缆地面采暖工程,施工前应具备下列条件:
(1)设计图纸和有关技术文件齐全。
(2)有较完善的施工方案和施工组织设计并经过技术交底。
(3)施工现场具有供水、供电条件、有储放材料的临时设施。
(4)土建专业已完成墙面内粉刷(不含面层)并已将地面清理干净:施工区域地面平整清洁,无的钢筋、水电管线及任何影响施工进行的设备、材料、杂物等。
(5)卫生间应做完蓄水试验并经过验收。
2.1.2安装前,应对发热电缆、温控器的外观进行仔细检查,不得采用被污垢和杂物污染的材料。施工过程中,应防止油漆、沥青和其它化学溶剂接触污染发热电缆的表面。
2.1.3 发热电缆地面采暖工程的施工,宜在环境温度不低于5 ℃的条件下进行。
2.1.4 发热电缆地面采暖工程的施工过程中,严禁进人踩踏电缆,不宜与其他工种进行交叉施工作业。其它专业的孔洞均应提前预留,地暖施工后严禁再凿地面。
2.1.5由于受地暖工艺与水泥回填层厚度的限制,在进行地暖施工前,甲方一定要将地面找平!
2.2温控器底盒及保护套管的安装
2.2.1 依图纸找好安装位置,并核实是否与设计功能相符(温度控制面板一定要安放在所要控制的采暖功能区内)。
2.2.2 在墙面开槽、开洞,为安装温控器、预埋线管作准备。
2.2.3. 保护套管的预埋:在开好的槽内铺设二条线管(直径15~20mm 的PVC 穿线管),用于穿冷线或地温传感器,靠地面段应紧靠垫层,以防混凝土开裂。清扫场地,为铺设电地暖做准备。
2.2.4温控器底盒(标准86 电气接线盒,盒深80mm) 安装高度距地1.4m左右(可与其它开关放在一起)。
2.2.5底盒及线管的安装应整齐、牢固。
2.2.6安装完后要清扫场地,为铺设电地暖做准备。
2.3隔热层的铺设
2.3.1 铺设绝热层之前,地面由装修方找平,(由于填充层较薄,此项工序必须做好)并清除杂物,将地面打扫干净。
2.3.2 有防水要求的铺设区(卫生间),其防水层已铺设完毕。
2.3.3 绝热层的铺设要平整,应咬口或错逢搭接,相互间的搭接应严密,并用胶带连接。
2.3.4整板放在四周,切割板放在中间。
2.3.5铺设边角保温条,阻断地暖的热量向墙角传导。
2.4不锈钢丝网的安装
钢丝网作用:固定上面的电暖管,并增加表面水泥层的附着力。
2.4.1 将钢丝网铺设在隔热层上,接头处应用绑扎带捆扎牢固,钢丝网之间应搭接并绑扎固定。
6.4.2钢丝网不得出现翘起现象
2.5发热电缆的安装
2.5.1在发热电缆施工前,电缆电源引线套管、温控器接线盒、配电箱等均应进行前期预留、预埋。
2.5.2发热电缆必须按设计图纸要求间距铺设在钢丝网上,应布置均匀、美观、顺直、不准有死褶,中心间距误差不应大于10mm,最小弯曲半径为6倍电缆直径,不允许摔打发热电缆。
2.5.3发热电缆固定方式: 用绑扎带将发热电缆固定在钢丝网上,固定应牢固可靠。
2.5.4发热电缆安装完毕,应进行发热电缆的电阻、绝缘和通断试验:.
按图纸检查是否符合设计要求,并用万用表和摇表检测每一套发热电缆的电阻值和绝缘电阻值是否正常,确保发热电缆无短路、断路现象,与电缆标定电阻值偏差是否超过允许值,然后通电检测发热电缆的发热效率。
工程施工前、发热电缆铺设完后和混凝土、地面层施工完后都要对系统中暖线部
分进行如下测试:
阻值测试,应在标定值的+10%/-5%(20℃±1℃)范围内;
绝缘强度测试,绝缘电阻大于或等于0.03-1500兆欧。
2.5.5发热电缆的外表不得有划破及被化学物品污染的现象
2.6地面温度探头的安装
2.6.1安装位置是否与设计位置、设计功能相符。
2.6.2温度探头一定要安放在所要控制的采暖功能区内。 温控探头应固定在线缆之间,与线缆的距离不小于线缆的平均铺设间距的2/3。并尽量贴近地表面。
2.6.3温控探头线及电缆冷线应穿在预埋套管内,并与温控器上的对应的端子相接。
2.7自流平水泥或普通水泥覆盖层的填充
2.7.1砼填充层的施工,应在发热电缆安装完毕经检验合格,且通过隐蔽工程验收后方能进行。
2.7.2涂刷界面剂,使之达到表面坚硬,清洁,强度可达到C25。
2.7.3自流平水泥的施工。
一定要等界面剂干固后再进行水泥自流平的施工。本次水泥层按标书要求在卧室填充15mm,在卫生间填充26mm。
2.7.4利用水泥的流动性确保水泥表面平整。对于卫生间,应在面层上再做一层防水层,确保表面防水防潮。
2.7.5 浇捣砼填充层时,严禁踩踏电缆;必须在电缆上部架设操作板,保持施工人员在板上操作。
2.7.6 砼填充层应采取下列热膨胀补偿构造措施:
(1) 当地面面积超过30 m2 或长度超过 6m时,填充层应分仓跳格施工,每格≤ 6m,留≥5mm 宽伸缩缝。
(2) 在与内墙、柱等交接处,留出宽度≥10mm 宽伸缩缝。
(3) 伸缩缝内满填弹性膨胀膏或密度小的闭孔泡沫塑料片。
2.7.7在填充层的浇捣和养护过程中,不应与其它专业同时交叉进行,严禁进人踩踏。养护期满后,对地面应妥加保护,严禁在地面上运行重载、高温烘烤、直接放置高温物体和高温加热设备。
2.8电缆再次测试
填充层施工完毕后,再用万用表和摇表检测每根电缆,以检查发热电缆在施工过程中有无损坏。
2.9铺设地面装饰材料
电热地暖采用特殊的发热电缆加热地面材料,辐射取暖,热端最高温度不超过65℃,依照热传递的规律,地暖系统中存在着温差,最大温差为40~45℃,内部温度高,表面温度低;装饰石材外表面与内表面也存在温差,为20℃左右,内表面温度高,外表面温度低。根据地暖的使用特点可知,地暖开始使用时的一段时间,系统的温度变化很快,内部温度升高可达30~40℃,石材表面温度升高10℃以上,系统存在较大的热冲击,当温度应力>粘结材料的强度时,石材发生起壳、脱落。当某一处的应力>强度时,石材开裂。此处往往是石材原有的暗裂、强度薄弱处。
2.9.1地面层的施工,必须在水泥层达到要求强度后才能进行。
2.9.2 尽量选择不易开裂的石材品种,对有裂纹的石材,要作抗裂处理,提高石材的抗拉强度。具体的操作为:正面仔细地做渗胶补强,背面采用石材防水背胶加玻纤网格布背网,且玻纤网格布需要采用145g/㎡以上的耐碱性能较好的网格布,以保证网格布的实际使用寿命令较长。
2.9.3 控制石材的尺寸,石材尺寸越大,应力越大。
2.9.4 面层(无论是石材、地砖、石塑或硬木)在与墙、柱等交界处,都应留5~8mm 宽伸缩缝(最后以踢脚遮盖),并采用柔性填缝剂填缝,以避免石材之间的应力叠加。
2.9.5采用柔性粘结剂粘贴石材。柔性粘结剂可减少热应力,让系统可经受温度变化产生的热冲击。
2.9.6铺设地面装饰材料时严禁在铺有发热电缆的区域进行装饰材料的切割;严禁在有发热电缆的区域打钉。
2.10再次测试电缆
地面装饰材料铺设完毕后,再用万用表和摇表检测每一根发热电缆,以检查发热电缆在地面装饰材料施工过程中有无损坏。
2.11地暖温控器安装
应在工程交付使用前安装,以免破坏;安装时以地暖温控器安装使用说明书为准;安装后通电检测。
2.12地暖系统的运行调试
2.12.1必须在混凝土填充层养护期满后(一般为21天)才能开始通电调试。
2.12.2试运行前应进行每一回路的直流电阻及冷态绝缘电阻,并应符合产品规定和《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)中的相关规定,每一回路应无断路、短路故障。
2.12.3首次启动、调试发热电缆供暖系统时,应将系统设定在5℃- 10℃低温范围运行一段时间,然后逐步调升温度,直至达到采暖舒适温度。
关键词:室内采暖系统、室内供暖技术、室内采暖系统安装
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
随着当前经济的快速发展和居民生活水平的不断提高,人们对于住宅采暖系统的要求越来越高。对于住宅小区的供暖系统设计,在设计上如果达到合理的话,一方面能够实现较好的系统控制和计量功能,另一方面也能够降低能源的浪费,极大的提高供热的社会效益并获得相当的经济效益。
一、建筑室内采暖系统安装技术分类:
1、发热电缆地面低温辐射采暖
室内采用发热电缆地面低温辐射采暖系统是以电力为能源,由电能转变成热能的一种新型采暖方式。发热电缆地面采暖方式具有环保无污染、热量分布均匀,温暖卫生舒适,无须经常维修等特点,是一种比较理想的采暖方式;且发热电缆地面采暖易于安装,适于任何的地面铺装,如瓷砖、大理石、复合地板、实木地板、地毯等。但我国发热电缆供暖还刚刚起步,它的不足之处是电力在有些城市和地区供应还不充足,电费成本高昂,一时难以普及等。室内发热电缆地面低温辐射采暖系统,主要由温控器和发热电缆两部分组成,温控器一般安装在墙壁上,发热电缆铺设在地面下,将热量以辐射形式通过地板自下而上送到房间内。当室内的温度低于设置的温度时,温控器自动接通电源使整个地板成为发热电缆采暖的一个大的散热器,在电力供应充足、经济发展的地区,发热电缆采暖综合效果大大优于传统的供暖方式。地板下发热电缆安装时,首先要检查电缆的外观质量,如线径、绝缘层和标识是否完好,还要测定其标称电阻和绝缘性能是否符合设计要求,并是否与产品出厂质量说明书、检验报告的内容相符。发热电缆安装应待地面自然干燥后进行,如地面较潮湿可先铺一层防水膜,然后再铺设一层隔热绝缘材料,绝缘材料可选用细玻璃棉、自熄式聚苯乙烯或聚氨酯保温材料。施工时应注意是否有尖锐物体损伤电缆。电缆不能相互接触、交叉重叠或有死弯,弯曲半径不得小于电缆线径的6倍。电缆承受的张力不应过大,固定电缆的材料应使用铝带或铝胶带,以保证电缆与金属管道接触稳固;如果采用非金属管道铺设电缆,应用铝带将电缆和管道缠紧。在电缆线管安装处还应做好醒目的标识;供电线路应有接地保护,以避免线路漏电伤人。发热电缆安装完毕后,应做好通电前与通电后的各项测试及调试工作。当发热电缆的电阻、电压、电流、传感器探头、温控装置和温度调试数据、控制参数等运行情况无问题并达到设计要求后,才能交用户使用。
2、低温辐射电热膜采暖
室内楼板下(顶棚内嵌式)低温辐射电热膜采暖系统,是以低温辐射电热膜为发热体,以电力为能源转变成热能的一种新型的采暖方式,可安装在室内楼板下或顶棚内。电热膜是一种由可导电的特制油墨和金属载流经印刷、热压后,在两层绝缘薄膜间制成的电阻式加热产品;还有一种是在高黏度PP薄膜内封装的,具有半导体功能的金属电热元件组成的膜状材料。电热膜发热表面工作温度为40℃±5℃,热辐射强度为175W/m2,异常情况由其温度保护,表面温度不超过80 ℃。适合于安装在室内顶棚内的一种采暖系统,可安装在室内的墙壁或地面装饰面与结合层之间。电热膜采暖是一个独立系统,特点是自身无热损失,能够单独由温控装置进行控制运行,不用水、无管道、无散热器,采暖系统清洁无污染,采暖温度均匀、使用方便、节能。系统安装不占用室内面积和使用空间。不足之处是,安装需要有龙骨吊顶,从而降低了居室高度;为防止漏电,必须采取接地保护;耗电量平均达40~60 W/m2。电热膜采暖要用电运行,成本高于集中供暖,在供电紧张以及电费较高的地区,不宜提倡。
3、地板辐射采暖系统
采用地板辐射采暖能够有效提高居室的舒适度,而且该系统可以减去室内的明敷管道及散热器,是一种较理想的采暖形式。目前在国内已经开始起步,预计今后将会有较大的发展,其优点如下:
(1)扩大空间,便于美化装饰传统的供热系统必须有管道和散热器,不仅占用空间,且影响美观,为了美化它又不得不花费装修。而采用地板辐射采暖不仅可以增大空间,而且省去了暖气装修的费用,使得装修更随意家具布置更合理。
(2)适应面广在建筑中,克服了散热器对大空间、矮窗、玻璃墙建筑的制约,使得建筑风格更自由、更美观、空间利用更有效。地板供暖系统使用交联聚乙烯(PEX)管,不腐蚀、不结垢,使用寿命长,一次敷设,不需维护。
另外,要想达到理想效果,设计过程要经过严格的计算,施工过程要把好各个施工工序。地板辐射采暖的地板表面平均温度应该为:人员长期停留区域26e,短期停留区域为30e,埋在地板内的管道可采用交联高密度聚乙烯管,供水温度宜采用不大于60e,供回水温度差宜在10e,在地板加热管之下应铺设热绝缘层。加热管以上的地面面层厚度不宜小于60 mm。较理想的做法是由施工单位统一铺设热绝缘层、聚乙烯管道及上面60 mm的地面层。居室面层可采用水泥,陶瓷砖、水磨石、大理石,塑料类、木地板、地毯等,最好统一考虑采用其中的某种材料。采用地板辐射采暖,对施工要求较高,难度较大,必须严格按照程序施工,才能达到高质量、高标准。
二、室内供暖管道安装的基本要求
1、采暖管道采用输送低压流体的钢管,即非镀锌焊接钢管,或称黑铁管。管道安装应有坡度,如设计无要求,其坡度应符合下列规定:热水采暖和热水供应管道及汽水同向流动的蒸汽和凝结水管道。在这种情况下,管道的坡度一般为 0.003,但是不能小于 0.002,汽水逆向流动的蒸汽和凝结水管道,坡度一般不能小于 0.005。
2、在室内采暖管道安装的过程中,管道从门窗或从其他洞口、梁、柱、墙垛等处绕过,其转角处如高于或低于管道水平走向,在其最高点或最低点应分别安装排气和泄水装置,这样的主要作用就是排除管道中的空气和最低处的脏物等。
3、在设置管道穿过楼板和墙壁的时候,应该设置铁皮或者钢筋套管。在这一工序当中,套管要满足一下两个方面的条件:1) 安装在墙壁内的套管,它的两端应该和墙饰面保持平行,这样做的主要作用就是保证管道在胀缩的时候不受到影响。同时,如果地面发生积水现象,这样就不至于流到下层;2)安装在楼板内的套管,底部应该和楼板的底部平行,顶部要高出地面15—20 厘米。
4、在室内采暖系统的安装过程中,采暖系统的清洗过程是非常重要的。水压试验合格后,即可对系统进行清洗。清洗的目的是清除系统中的污泥、铁锈、砂石等杂物,以确保系统运行后介质流动畅通。热水系统可采用水清洗,即将系统充满水,然后打开系统最低处的泄水阀门,让系统中的水连同杂物由此排出,这样反复多次,直到排出的水清澈透明为止。蒸汽采暖系统可采用蒸汽清洗,清洗时,应打开疏水装置的旁通阀。送汽时,送汽阀门应缓缓开启,送汽至排汽口排出干净的蒸汽为止。
三、结语:
以上就是在室内采暖系统安装工程中主要的安装技术方法,是对室内采暖系统安装技术的浅薄认识,旨在使我国民用建筑采暖系统能实现质量上的良性控制,实现“低能耗高效”的采暖要求,为国家实现节能减排及广大人民安居乐业做出建筑业者的一点贡献。
参考文献:
[1] 张长兴,胡松涛,张瑜.地板辐射供暖与供冷系统换热能力的研究[J].住宅科技,2006,(5).
[2] 夏学鹰,张旭,蔡宁 ,等.地板辐射供冷/独立新风系统的技术分析与实验研究[J].制冷学报,2008,(4)
关键词:道路工程;桥梁工程;融雪化冰;技术分析
Abstract: This paper introduces the domestic and ice melt road bridge engineering technology and its application status, different methods of snow and ice classification, and on this basis, the pros and cons of various methods were elaborated.
Keywords: road engineering; bridge engineering; snow and ice; Technical Analysis
中图分类号:U41
0 引言
我国大部分地区属于冰雪地区,由于桥梁是架于水面之上,或者是跨线高架,不能吸收大地热量,调查结果显示桥面温度通常低于与其相衔接的路面2-3℃。因此在负温情况下,桥面往往较路面先产生薄冰层,甚至路面不冻结的情况下桥面已经存在薄冰层;而在冻结情况下,当气温回升时,桥面气温回升又滞后于路面,在路面积雪融化时桥面仍有冰层存在。因此,对于高速行驶的车辆从无冰层的路面到薄冰层的桥面的转换行驶是事故高发的过渡段,寻求科学有效的抑制冰雪技术成为近年来研究的热点。
我国经常有因积雪冰冻而引发交通事故的报道,后果惨重,令人触目惊心。仅2009年初冬季节就有多起因桥面积雪结冰而造成的交通事故,损失均相当严重。2009年11月,一辆客车在烟威一级公路双岛海湾大桥处,由于路滑,在行驶中失控,造成13人死亡;京昆高速西禹段,由于苇子沟大桥桥面和路面积雪结冰,相继发生十余起事故。因此,如何行之有效的对桥面及时破冰和除冰,增大路表附着力,保证冰雪季节桥面及路面的通行能力并减少道路交通事故发生率,已成为广大道路工作者所关心的主要问题之一,因而对于冰雪地区桥面寻求科学的除冰雪方案对道路交通的发展具有至关重要的现实和社会意义。
一 国内外研究及应用现状
对公路积雪结冰的处理问题,各国道路交通部门多年来一直非常重视,而且作了大量的研究工作,探索出了多种清除道路表面积雪结冰的方法。这些方法主要分为化学方法和物理方法两大类。
1、化学方法
化学方法是通过在公路上撒布化学药剂(即融雪剂)来降低冰雪的冰点,使冰雪融化,进而清除冰雪。撒布融雪剂是目前国际上较为流行的一种公路除冰雪的手段。国内外常用的融冰雪剂主要有氯化钙、氯化钠等各种盐类、乙二醇、丙二醇、尿素类、醋酸钾、醋酸钠、甲酸钠、醋酸镁钙类等。化学方法的除冰雪效果受环境温度、车流量和车辆行驶速度等的影响较大,效果千差万别。如果环境温度过低或降雪量过大,都会严重影响它的使用效果。尤其是环境温度较低时,融雪剂自身很难快速溶解、融化,须借助车辆轮胎的碾压作用,所以融冰雪持续时间长,效果差,使用范围受限制,综合成本高。
而且多数融雪具有很大副作用。近年来研究成果表明融雪剂对淡水生物具有很高的危害。由于融雪剂在融冰雪时以电解质的形式存在于冰水中而降低水的结冰温度,因此,融雪剂本身的化学成分和盐分不会发生改变,随融化后的雪水渗入路面结构或流入周围水体,使得水体矿物组成发生改变而影响水体内生物生长。
由此可见,撒布融雪剂抑制冰雪,不但使用效果很难保证,而且由于融雪剂中的有害物质强力腐蚀道路材料、设备和机动车辆,影响路面的使用性能,还会造成一定程度的环境污染,已成为冰雪国家和地区的一种新公害。因此,各国公认化学方法并非理想的除冰雪方式。
2、物理方法
根据采用的具体措施的不同,物理除冰雪技术分为人工清除法、机械清除方法、热力融冰雪方法和抑制冻结铺装等。
(1)人工清除法
即通过人工的方法清除路面积雪结冰。该方法对冰雪清除较彻底,但效率低,费用高,清冰雪作业影响车辆通行及行车安全,不能长时间作业,主要适用于雪量较小情况下或重点难点路段的冰雪的清除。
(2)机械清除方法
该方法分为机械铲冰雪和机械吹雪两类。机械铲冰雪方法是采用大型机械将路表冰雪通过铲、推等方式除去的除冰雪方法,该方法通常采用平地车等强力清除设备,由于铲具与路表间间隙不易控制,若间隙过大除冰雪效果不佳,形成表面薄冰层,使得除冰雪效果适得其反,若间隙过小则容易损坏路面,产生初始缺陷,从而为水分的渗入创造条件,为路面的病害埋下隐患。同时国内生产的铲雪机功能单一,设备利用率较低;国外综合性的除冰雪机械价格昂贵,维修养护费用高,经济效益较差。
机械吹雪方法采用大型鼓风设备将路面积雪吹离路表的除雪方法,该方法由于其自身条件的限制,仅适合于未经碾压的薄层路表积雪,当积雪厚度较大时其除雪能力急剧下降,且积雪一经碾压,其鼓风能力限制了其吹离积雪的范围,因此机械吹雪方法只适用于机场等小范围除雪,不适合交通量较大的公路和城市道路除雪。
(3)自动热控融雪化冰桥(路)面
热力融冰雪方法是利用热水、地热、燃气、电或太阳能等产生的热量使冰雪融化,如地热管法、电热丝法、流体加热法、发热电缆法等。
①喷洒热水除冰雪
喷洒热水除冰雪技术主要是降雪时向道路表面喷洒热水,使路面表面的冰雪融化,再流入道路内部或周边的集水管线,予以排除。此项技术多采用大孔隙路面,以方便雪水的顺畅排除。喷洒热水除冰雪技术不但消耗大量的能源,而且融化的雪水进入路面结构时会将路表的灰尘等杂质带入,在路面结构内部积存,进而堵塞孔隙,致使排水不畅,影响雪水的排除。另外,进入路面内部的雪水还可能造成路面结构的冻胀破坏,影响路面的正常使用功能。
②循环热流体技术
循环热流体是通过在路面内部铺设一定的水管,通过蓄能或其他能量转换的方式加热路面,从而提升路面温度,达到融雪化冰目的的除冰雪技术,它主要包括路面集热蓄能融冰雪技术、太阳能融雪化冰技术等。
路面集热蓄能融雪化冰技术是通过在路面或桥面内铺设热流管,以水为能量载体,将夏天太阳辐射和路面高温热量传导到地下土壤内部进行储存,冬季气温降低路面结冰后采用地下换热器从底部土壤中导出热量,经热管提升后,通过水泵将高温水沿输送管泵送至路面内分布的水管内,热量通过对流交换得到使表面冰层融化的目的。它主要包括路面集热、地下蓄能装置以及泵送设备等部分,其主要构成如图1所示。
图1 路面集热蓄能融雪化冰系统
该系统不但冬季可实现桥面(路面)融雪化冰,而且可充分利用夏季太阳能季节性集热的特征,同时,该系统可实现夏季降低路表温度,冬季提高路面温度,显著降低了沥青路面的车辙及开裂等病害的发生。美国、日本以及瑞士、挪威、冰岛、波兰等国家率先在该领域进行了大量研究和试验路修筑。如美国芝加哥O’Hare国际机场滑行跑道Snowfree融雪化冰示范实验工程、挪威首都奥斯陆Gardrmoen机场的热泵空调和停机坪热流体循环融雪化冰系统,日本二户市的高速公路弯坡道路全自动热融雪化冰系统Gaia工程,波兰Goleniow机场地源热泵地面融雪化冰系统等。
③太阳能融雪化冰路面技术
长安大学王选仓教授的太阳能融雪化冰路面课题组利用光伏或光热系统加热对水体进行加热,加热后的水体通过铺设在路面内的导管对路面进行加热,从而实现冬季路面(桥面)融雪化冰的目的,室内及试验路均得到了良好了融雪化冰效果。
由于循环热流体除冰雪系统涉及道路、桥梁以及地下工程,初始投资大,传热设施改造维修困难。所以,国际上开始重视模型分析和数值计算,依此开展广泛的性能研究、可变性预测、控制策略研究及设计评价等工作,提高对复杂集热蓄能融雪化冰系统设计的有效性和认知程度。
④加热式桥面技术
加热式桥面是采用加热桥面或桥面铺装使冰雪融化,恢复路表抗滑性能方法,如发热电缆法、红外线灯照加热法、电热丝法、传导式混凝土以及导电沥青等。
发热电缆法是通过在桥面中敷设一定数量的发热电缆,在桥面结冰前一定时间内对电缆通电加热,从而实现桥面冬季无凝冰现象的除冰雪技术。加热电缆在桥面(路面)敷设方式通常采用蛇形分布,在横断面位置通常敷设在桥面铺装层底部,如图2及图3所示。
图2发热电缆敷设平面分布图 图3发热电缆敷设横断面位置
北京工业大学对敷设了发热电缆的路面进行了室内试验,结果表明发热电缆工作2.5小时后,路表温度达到2℃,大气温度为-4℃,在均匀的撒布了厚度的碎冰1小时后碎冰基本不融化,撒冰2小时后,碎冰融化接近一半,直到撒冰5个小时后,才基本将冰融化完毕。降雪后加热电缆,表层雪在很短的时间内就全部融化完毕,融雪效果显著。
导电混凝土电热融冰雪是通过在混凝土中添加适当种类和适当含量的导电组分材料,使混凝土变成具有良好导电性能的导电体。通电后导电混凝土产生热量并使路面温度升高,无积雪、不结冰,从而保障道路畅通和行车安全。导电混凝土主要类型为钢纤维导电混凝土和碳纤维导电混凝土,但钢纤维导电混凝土电阻会随着时间而增大,安全性差,碳纤维混凝土施工工艺复杂,价格昂贵。
武汉理工大学采用表面涂有环氧树脂的碳纤维编织在玄武岩土工格栅上,形成具有电热功能的碳纤维格栅并将其埋入距离路表面5cm的混凝土路面中(图4、图5),形成具有通电后加热除冰雪效果的复合型格栅。采用此种类型的格栅进行路面除冰雪能满足路面表面升温并保持路面表面无凝冰,且碳纤维格栅电阻和电功率稳定。该种复合导电格栅充分利用了碳纤维格栅及玄武岩格栅的特点,施工方便可靠,造价显著低于碳纤维混凝土。
图4 复合型碳纤维格栅图5 碳纤维格栅在路面结构中的位置
(4)抑制冻结铺装技术
抑制冻结类铺装技术是通过在路面材料中掺加一定量的特殊材料,利用路面本身的结构特性或表面特性,在荷载作用下使得表面冰层或雪层内部产生自应力作用而使冰层或雪层产生破碎,从而达到抑制路面结冰,恢复其通行能力的除冰雪技术。通常采用的特殊材料为废旧橡胶颗粒,其在沥青混合料中掺入的方式有两种:①橡胶颗粒沥青路面。即采用橡胶颗粒沥青混合料铺筑而成的路面。②镶嵌类铺装技术。将大尺寸的废旧轮胎橡胶颗块强制碾压后使其嵌挤于路表,在荷载作用下利用橡胶颗粒周围冰层或雪层的变形不均匀性达到破碎表面冰层或雪层的目的。
对于抑制铺装类技术来说,国外多数采用的镶嵌类铺装技术,此种方法虽然具有一定的效果,但由于橡胶块位于路面表面,其与沥青材料间粘附性不足,从而在水分及行车荷载的反复作用下容易从沥青表面脱落而使路表产生麻面,影响路面耐久性。
二 结语
为解决道路桥梁工程结冰所引起交通事故的问题,国内外进行了大量的努力和尝试,由于撒布除冰雪剂其本身具有其他除冰雪方法所不具备的优势,现阶段仍然得到了广泛的应用。因此有必要将实用性及可靠性相结合,开发更加适用于我国国情的道路除冰雪技术,提高道路行车安全性。
参考文献:
刘凯.融雪化冰水泥混凝土路面研究[D].长安大学博士学位论文,2010.
黄中岳,陈光,王晓放等.热力机械负荷除雪除冰方法研究[J],2004,(1)