時間:2023-03-07 15:19:48
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1.1界定景觀軸線
園林景觀跟其他類別的景觀不同,園林景觀注重的是意境的創建,為此軸線的方式沒有確切的規定。但是,界定軸線的主要目的是確定空間組織的邏輯次序,以便于滿足景觀的性能需求,創造出該場合應該擁有的環境氛圍。
1.2梳理空間內涵
梳理空間的內涵是整理景觀所承載內容的設計準則。唯有清晰的景觀涵蓋內容,空間組織才能夠很好的發揮出來。在園林景觀設計的過程中,一定要把景觀所涵蓋的內容梳理清楚,然后依據相關方面的內容為其設定最佳狀態下的空間形式。對存在互相交錯或者能夠相統一的空間進行編排整理,可以形成較為清晰的空間形式。
1.3區分空間等級
梳理空間內涵后會發現這是一個巨大的景觀列表,如果想要在特定場地內部同時包含很多的內容是與現實狀況不相符的。為此,一定要明確景觀空間的級別。這一原則的目的是能夠有效處理園林景觀創造過程中的各種問題。確認空間等級的邏輯聯系,以此才能夠清晰地運用場地,科學地開展空間的組織,在必要的時候以犧牲某一方面的準求,確保總體景觀體系的邏輯關系。
2尺度適宜性
2.1減少人為壓力
在現實的工作中,人們對園林景觀的回應是弱化和避讓。這種形式是對現有的自然環境和發展秩序的一種尊重。就大尺度的壓力,我們運用謙虛謹慎的態度弱化景觀的創造方式。科學地協調關系,以謙虛的心態、修正的尺度弱化園林景觀的壓力。
2.2遵從場地功能
一定數量的尺度緯度和空間感知經驗是園林景觀空間中必不可少的。考慮到空間和尺度之間的關系,在此便引出了景觀的協調度和恒定尺度。景觀中的恒定尺度指的是在遵從硬性公用景觀的準求而出現的特定尺度,協調性的尺度能夠發揮調和和過度的作用,遵從景觀的性能是針對協調性尺度和恒定尺度相互間的聯系提出的,協調性尺度的景觀是恒定尺度景觀之間的連接媒介。唯有處理好協調性尺度景觀,才能夠使得景觀的整體性得到展現,滿足于景觀延伸的準求。
3視覺藝術性
3.1引用自然之美
引用自然之美存有兩個方面的含義:一是借助自然山水之美;二是借用自然本質之美。借助自然山水是源于景觀層次的改造目的,把秀美的山水當做景觀層次引入到里面,給人以視覺感的空間延伸。引用自然之美,是重視美的涵義,其實更在意的是接近大自然的美學。引用自然之美是在挖掘自然景觀資源,可以以一種美感賦予景觀更大的胸懷,憑借這種方式把大地理尺度的自然景觀與人為創作的景觀連接起來。
3.2創造界面之美
視覺形式美的中心是界面之美。景觀中的豎向界面通常直接決定了景觀空間的格局特點,通常頂界面是完全開放的。底界面的形式美對景觀空間整體美感有著直接的影響,小面積底界面通常會對受用者直接的視覺感受,而豎向界面方式直接影響著人們對視覺美感的認知,這主要是由于對于那些比較單一的底界面與開放的頂界面,側界面則更為豐富的表達形態的不斷變化和情感。
4環境生態性
4.1尊重生態價值
環境生態型準則中重點是生態價值觀的確立。在園林景觀設計中,生態價值觀是自始至終都要遵從的理念,生態價值觀念跟人的社會準求、藝術和美學美麗同樣重要。從方案的構想到具體細節的展現,都與生態價值緊緊相連。尊重生態價值是觀念的一種展現方式,但是并不能夠單憑借觀念去處理景觀當中的現實矛盾,生態價值是一種支配性的準則,讓人們無時無刻都保持一種對自然環境的理解和尊重。
4.2接納生態基質
我們特別愿意去接納一些完美的園林生態基質,同時變成我們景觀設計的重要性線索。在當代園林景觀設計中有很多有關大地理尺度景觀的生態基質、藍帶、灰帶等景觀理念,這些景觀詮釋著景觀設計大環境概念的完美無瑕。
5結束語
通過抽樣調查估計總量與平均值是森林調查中的常用方法。森林抽樣調查以概率分布為理論基礎。主要特點是通過分析所得數據取得估計誤差,提出精確的調查指標,同時注意抽樣誤差的影響因素,確保理論精度的正式。森林抽樣調查方案設計的基本原則是保證設計方案是準確有效性的最佳方案,內容包括調查目的、任務和要求,樣本組織及估計方法等。在森林調查中,它們的意義、特點有重要作用。滿足所有要求的最佳設計方案,需要考慮到許多因素,甚至有時比較困難。因為森林經營需要各種調查因子的數據資料,在設計的方案中對某因子的調查可能最佳,而對另一因子可能就不是最佳的。例如,調查的某總體的森林蓄積量為最佳,但是對于森林生長量來說則不一定是最佳。一般來說,我們設計的最佳方案是對目的總體而言的。在調查設計中,不僅需要堅實的理論基礎,還需要豐富的實踐經驗,才能取得理想的森林調查方案。在森林調查前,首先要制定出理想的森林調查設計方案,即使誤差最小、成本最低。在成本和誤差確定的條件下,可以確定最佳樣本單元數和樣本單元面積。
2森林調查的目的、任務、要求和現有資料
森林調查設計方案與目的密不可分,設定明確的調查目的,依照目的制定方案,調查目的主要在于確定森林質與量的變化趨勢及特點以用于合理地組織林業生產、林業規劃和采伐量調整等。保證調查工作的有序進行。森林調查目的不能只有專家依據相應的理論知識設定,而應結合調查結果使用者的意見共同確定。森林調查員應為設計者提供準確的相關資料。調查的詳細程度決定于森林經營強度。在集約經營的調查中,需要取得小班資料和林相圖,小班蓄積量精度要求90%以上,面積精度95%以上。在粗放的經營調查中,森林調查蓄積量精度不落實到小班,只有數字,且不要求繪林相圖。調查結果所需要達到的精度由用戶來確定。當前我國在Ⅱ類森林調查中,林業局這一級要求蓄積量精度為95%,林場為90%,林班為85%,小班為80%,設計的方案應保證這些精度指標,以滿足規劃需要。設計調查方案還要根據現有資料和調查地區的林況、地況和自然條件進行。如調查地區有新攝影的大比例尺航空像片,就可采用應用航空像片進行調查的方法;如無像片則要考慮不用像片調查的方案。調查方法因調查的林況、地況和森林種類不同而宜,某種方法在甲地區調查為最優,在乙地區并不一定適用。須知,沒有任何的方法能夠適合于所有地區的調查,都是要根據調查地區的具體情況、目的和任務要求,確定適合于某一地區的調查方案。
3合理的森林調查設計方案
3.1為確保森林調查的準確性,應不斷引入先進的科學技術和設備,開拓思路,勇于創新。在過去傳統的森林調查中,最重要的一項工作即是繪制森林平面圖。工作人員需要隨身攜帶分度儀,縮尺等工具進行實地探測,通過人工測量得到距離、角度等數據,再逐一將所得信息繪入平面圖內,消耗大量的人力物力,浪費大量時間的同時還無法保證繪制的準確程度。隨著計算機的推廣使用,電腦作圖逐漸代替了繁瑣的手工制圖,提高效率的同時也伴隨著更高的準確度。衛星探測技術的應用更免去了工作人員野外作業的工作強度,方便快捷的進行森林探測工作。
3.2對于名貴樹種以及蓄積量較低的樹種,應在小范圍進行擇伐。總之,采伐強度應根據具體情況合理制定,不能生搬硬套。在選用調查方法時應結合實際情況,因地制宜,注意當地的氣候和地形,選擇恰當的調查方法。如調查地區有新攝影的大比例尺航空圖片,就可以直接應用圖片調查。如果沒有,則應考慮不用航空圖片的調查。調查方法也因地況,林況的不同,而有所不同,不能將一種調查方法硬套到多個地區的調查當中。在抽樣設計中還應正確劃分總體和單元。總體是單元的集合體,單元是觀測或調查的單位。森林調查是以調查對象為總體,把每個地塊作為一個觀測單位,但在不同情況下,單元和總體也會根據調查目的的不同而有所變化。采伐前蓄積量的調查是森林調查設計的重要內容之一,蓄積量的調查方法有全林每木調查,標準地調查,機械抽樣調查等,這些方法如果得到合理利用,將準確快速的獲得森林資源信息,但如果利用不合理,則會浪費人力物力和財力,增大工作強度,降低調查精度。此外,還應提高工作人員的素質。相關技術人員需不斷學習相關知識技能,提高自己的技術水平和專業素養,充分掌握森林調查的相關法律法規,從而提高森林調查工作的效率。同時有效幫助提高調查設計團隊的整體素質。此外,還應不斷引入先進設備,減少調查過程中伴隨的誤差,使調查結果更加準確。建立合理科學的森林調查設計方案,真正做到經濟建設和生態建設的協調發展,在保護環境,保護森林資源的同時,也要滿足經濟利益的最大化,滿足人們對林業產品的日常需要,合理利用森林資源,建設生態和諧的社會。
某集裝箱碼頭工程建設規模為長1016m10萬t級碼頭岸線,工程位于東南沿海,所處的港區現正在建設環抱型防波堤,防波堤建成后,留出400m寬港區水域口門,口門方向剛好正對該碼頭工程其中的一個泊位,該碼頭工程后方堆場原狀為山體和村莊,高程在8.5~30m(當地理論基準面)之間。臨近的已建一期工程碼頭面高程為4.5m。該碼頭工程平面布置見圖1。
2碼頭面高程研究
2.1碼頭面高程初定方案
該碼頭工程所處的港區規劃有突堤,本工程與突堤建成后,港池周圍均形成岸壁式碼頭,根據波浪推算資料顯示,碼頭前沿波浪較大,碼頭面頂高程可按上水標準控制。
2.2初始方案的物理模型試驗
由于港池內存在波浪反射、疊加等現象,為了掌握碼頭前沿波浪越浪情況,從而為合理確定碼頭面高程提供科學依據,為此,建設單位委托某科研機構做了波浪局部整體物理模型試驗,試驗水位(當地理論最低潮面):50年一遇極端高水位4.08m,10年一遇極端高水位3.38m,設計高水位2.05m。試驗采用SSE、S、SSW等3個波向,波浪重現期為50年一遇、10年一遇、2年一遇。
2.3碼頭面高程方案優化
經試驗研究表明,在4.8m高程的情況下,碼頭面上水情況較為嚴重。為減輕碼頭面上水淹沒程度,經建設、設計、科研等單位技術人員多番研究,對碼頭排水情況進行多種方案優化,并進行相應的模型試驗,最終確定優化方案如下:將碼頭面高程提高至5.2m,護輪坎高程不變;碼頭后軌與重箱堆場中間35m拖車通道做成1%單向坡度,重箱邊緣高程為5.5m,并在該處設置一道50cm高擋水墻,在拖車通道坡腳和后軌之間設置1道通長越浪截水溝(兼作排水溝),碼頭前沿和排水溝的距離為40m,溝寬1.0m,溝深1.5m,并通過16座d1200排水出口排海。排水設施既可用于排放越浪,也可兼顧碼頭前沿雨水排放。依據上述優化方案,物模試驗結果如下:
1)在設計高水位+S向50年一遇波浪條件下,碼頭面局部少量上水,很快排光。
2)在10年一遇極端高水位+S向10年一遇波浪條件下,碼頭面在連續大波作用下上水水體不能及時排出,測得最大水體厚度約為30cm,該區域堆積的水體2分鐘內可基本排光,碼頭沿線基本無水越過擋墻頂部。
3)在50年一遇極端高水位+S向50年一遇波浪條件下,測得最大水體厚度約為40cm,波浪作用結束后5分鐘內,該區域的堆積水體可基本排光。局部有水體越過擋墻頂部。該方案的主要缺點是擋墻要設計成移動式,出現熱帶風暴天氣情況時,安裝臨時擋墻。碼頭正常作業時需移掉擋墻,操作較麻煩。本碼頭工程的周邊陸域,尤其是后方山體、村莊等,與港區5.5m高程相差較大,導致高程銜接處需設置較高的擋土墻,費用較大;另一方面由于施工有大量的疏浚砂需外拋,外拋費用較高。因此,工程技術人員結合RMG設備、水平運輸車輛、排水、臨時擋墻優化等要求,對堆場區高程進行了優化設計,以降低港區與后方的高程差,減少外拋量,降低工程造價。另一方面也可以解決碼頭上水向堆場擴散的問題。
3堆場高程研究
3.1堆場高程方案比較
1)方案一:RMG兩軌道在同一高程上,兩軌道之間堆場區(42m)采用3‰的雙向排水坡度,兩軌道間距區(5m或8m)做平,并設置排水溝收集雨水,在空箱堆場區往后按5‰,到港區后方高程達到6.61m,總費用節省約246萬元。該方案不足之處是前方堆場的積水不易排掉。
2)方案二:重箱堆場做成3‰坡度,RMG兩軌道在不同高程上(相差0.13m),RMG設備采用長短腿形式,以適應高程差,兩軌道之間堆場區(42m)采用3‰的單向排水坡度,兩軌道間距區(5m或8m)做平,并設置排水溝收集雨水,在空箱堆場區往后按5‰,到港區后方高程達到7.39m,總費用節省約418萬元。該方案缺點是由于RMG設備兩軌道在不同高程上(相差0.13m),設備考慮設計為長短腿形式,屬于非標產品,但不影響RMG設備制造及使用。
3)方案三:RMG兩軌道在同一高程上,兩軌道之間堆場區(42m)采用3‰的雙向排水坡度,兩軌道間距區(5m或8m)按3%進行放坡,從前沿往后逐步抬高,并設置排水溝收集雨水,在空箱堆場區往后按5‰,到港區后方高程達到7.54m,總費用節省約460萬元。該方案缺點是縱向運輸通道不平順,影響拖車運輸。另一方面,考慮到重箱集裝箱的堆存及作業,本工程堆場如采用箱腳基礎+砼預制塊鋪面,獨立的箱腳基礎可做平,獨立基礎頂面比砼預制塊鋪面高出20cm,堆場提高坡度對重箱堆放基本不影響。
3.2通過物模試驗進一步驗證堆場高程方案
為了摸清碼頭上水擴散對重箱堆場區的影響,科研單位再次進行試驗,試驗方案為將碼頭面高程提高至5.2m,護輪坎高程5.5m,碼頭后軌與重箱堆場中間35m拖車通道做成1%單向坡度,重箱邊緣高程為5.5m,取消臨時擋水墻,在坡腳和后軌之間仍設置1道通長越浪截水溝(兼作排水溝),排水溝距離碼頭前沿為40m,為減少使用過程破損,將排水溝尺度減少,溝寬0.6m,溝深1.0m,并通過16座d1200排水出口排海。
4結語
電站的消防分為建筑消防及機電消防兩大部分。建筑消防主要采用消火栓,并在相應生產場所配置磷酸銨鹽干粉滅火器。地下廠房消防主水源取自全廠低壓供水系統,建筑消防與機電消防管網均從該系統接至水輪機層、發電機層、安裝場、地下副廠房及主變副廠房各層,每層均布置不等數量的消火栓,保證同時有兩股水流能到達任意著火點。另在地面副廠房設置一個容積為250m3的消防水箱作為地下廠房消防的備用水源及低壓技術供水管路檢修時消防水源。消防水箱的水源來自下水庫,通過補水管路補水。地面副廠房消火栓的主水源取自消防水箱,通過消防水泵與消防管網連接,并在頂層設置一個容積為12m3的高位水箱及一個消防穩壓設備作為備用水源;并在廠房兩側設有消火栓接頭,用于連接水罐消防車該消防車主要用于地下廠房主廠房安裝場、主變運輸洞、上水庫和下水庫范圍內的救援工作,隨時聽候消防指揮中心的調遣。機電消防的主要對象為中控室、發電電動機、主變壓器、SFC變壓器、低壓電纜洞、電纜層等,按照可能出現的火災類別,機電消防對象中嚴重危險的有:中控室、計算機室、電纜層、電壓電纜洞及出線場等;中危險級的有:主變壓器室、400kV廠用變壓器、SFC變壓器室、發電電動機等。因此,消防設計中在中控室、計算機房、繼電保護室、線路保護盤室及柴油發電機房等設置了七氟丙烷氣體滅火系統;在電纜層、低壓電纜洞及出線洞等設置了超細干粉滅火系統;在發電電動機、主變壓器、SFC變壓器等設置水噴霧自動滅火系統。以上三大滅火系統與火災自動報警及聯動控制系統、通風排煙系統共同組成了電站的消防系統。
1.1火災自動報警及聯動控制系統
電站共分為4個報警及聯動分區,如圖所示,分別為:地下廠房分區、上水庫分區、下水庫分區及地面副廠房分區。地下廠房分區設置1臺報警控制器及聯動控制柜,主要監測范圍為主廠房、副廠房、主變開關室、主變副廠房及出線洞等,聯動控制布置在該區各處的通風空調系統、自動滅火設備、地面排風樓及消防電梯等;地面副廠房分區設置1臺報警控制器及聯動控制柜,主要監測范圍為地面副廠房各電氣設備室,聯動控制布置在該區通風空調系統、自動滅火設備、消防供水泵等;上水庫及下水庫分區各設置1臺報警控制器,主要監測各自區域內的閘門啟閉機室、值班室等。圖1火災自動報警及聯動控制系統分區地面副廠房分區、上水庫分區、下水庫分區分別與地下廠房的火災報警控制中心通過光纖相連組成網絡化系統,中控室值班人員可以通過設置在地下副廠房中控室內的消防報警控制中心實現對各個分區的火情監視,發生火災時統一指揮和集中控制。在地面副廠房中控室內也設置了一套消防控制中心,可復顯全廠火災報警系統信息,聯動地面副廠房分區內消防設備,通過模塊控制啟動地下副廠房消防設備。
1.2氣體自動滅火系統
電站設有4套氣體自動滅火系統,防護的區域分別為:①地下副廠房中控室、計算機室、繼電保護盤室;②主變副廠房線路保護室;③地面副廠房中控室、計算機室;④地面副廠房柴油發電機房。①~③區域采用固定管網式全淹沒組合分配系統,由滅火管網系統和控制系統組成。管網系統主要包括氣體儲存鋼瓶、啟動器、減壓裝置、選擇閥、噴嘴及氣體輸送管道等;控制系統主要包括滅火控制器、繼電器模塊、保護感溫感煙火災探測器等,系統的控制方式有自動、手動和緊急機械手動操作方式。如圖2所示,在自動工作狀態下,氣體滅火系統可自動完成防護區內的火災探測、報警、聯動控制及噴氣滅火整個過程。即:某一防護區發生火災時,當一類探測器報警后,防護區的警鈴動作,通知保護區內無關人員撤離事故現場;當兩類探測器都同時報警后,防護區內外的蜂鳴器及閃燈動作,系統進入延時狀態,并關閉通風空調等相關設備;延時結束后,在8s內向防護區噴射濃度為8%的七氟丙烷滅火氣體,并使其均勻布滿整個保護區進行滅火。柴油機房采用無管網氣體滅火系統,起火時,在10s內向柴油發電機房噴射濃度為8%的七氟丙烷滅火氣體進行滅火。
1.3超細干粉滅火系統
超細干粉滅火系統主要應用于地下副廠房電纜夾層、主變副廠房電纜夾層、低壓電纜洞、出線洞,沿纜橋架的走向進行配置。系統采用熱引發啟動方式,當防護區內環境溫度達到滅火裝置設定的溫度(68℃左右)時,自動啟動滅火裝置進行滅火;或當連接在滅火裝置噴頭間的熱敏線遇明火后,連鎖啟動多臺超細干粉滅火裝置實施滅火,并將噴放動作信號反饋至全廠火災自動報警主機。
1.4水噴霧自動滅火系統
水噴霧自動滅火系統主要用于發電電動機消防、主變壓器消防、SFC變壓器消防。消防水源均取自機組低壓供水管網沿1號、4號機尾水洞取自下水庫。發電電動機消防環管布置在定子線圈上、下端部,在環管上均勻布置40個噴頭,每臺發電電動機總的消防用水量約為80m3/h;主變壓器及SFC變壓器均采用固定式水噴霧滅火裝置,在消防供水管路中設置雨淋閥組;每臺主變分別采用100個噴頭,消防水量約為404m2/h;每臺SFC變壓器設置31個噴頭,兩臺SFC變壓器消防用水量約為125.3m2/h。在這3個部位相應位置均設置有火災探測報警裝置,當火災時,可自動、遠方手動或現場手動操作進行水噴霧滅火。
1.5通風排煙系統
電站為封閉式地下廠房,通風防火和事故排煙設計非常的重要。電站設有三大排風排煙系統:
1.5.1主/副廠房排風排煙系統
排風系統在母線洞夾層,設置2臺混流風機;主廠房排煙系統設在副廠房頂層,設置2臺排煙風機;排煙系統的補風引自交通洞的自然風,在主廠房發電機層吊頂上設置兩排排煙口,排煙口間距為15m左右。副廠房的排風排煙系統設置在主廠房頂層。當主/副廠房發生火災時,主副廠房通風系統停止運行,啟動主廠房排煙系統經設在主廠房吊頂上的排煙口進行消防排煙,同時啟動副廠房樓梯間及消防電梯前設置的正壓送風系統。煙氣經過排煙/風平洞至排風豎井,再經上部排風平洞至全廠總排風機房排出廠外。而當母線層、水輪機層發生火災時,通風系統停止運行,實施滅火措施后,通風系統重新啟動轉為事故后排煙。排煙時,煙氣經過母線洞,由母線洞管道層內設置的排風及排煙風機進行排煙,經上排水廊道至排風豎井,再經上部排風平洞至全廠總排風機房排出廠外。
1.5.2主變洞排風、排煙系統
排風系統設在主變洞右端與通風洞相連位置的通風機室,安裝有2臺箱式離心風機;主變副廠房頂層安裝有1臺排煙風機作為主變搬運道的事故排煙,以利于火災時人員疏散。主變洞內主變室、GIS層、電纜及管道層、SFC變壓器室、主變副廠房等均為事故后排煙,排風排煙共用一套系統,當主變洞內發生火災時,通風系統停止運行,實施滅火措施后,通風系統重新啟動轉為事故后排煙。排煙時,先排入主變洞排煙機房,匯總后經排風豎井、上排風平洞、全廠總排風風機房排出廠外。
1.5.3出線洞排風排煙系統
該系統設在出線洞末端風機室內,設置2臺軸流風機作為出線洞排風兼事故排煙。出線洞采用自然進風、機械排風的通風方式,從主變運輸道進風,從地面排風機房排出。當出線洞內發生火災時,通風系統停止運行,同時關閉進風口及防火閥,實施滅火措施后,通風系統重新啟動進行事故后排煙。蓄電池采用免維護密閉式鉛酸蓄電池,發生火災時會產生有害氣體。因此蓄電池室設置單獨的送、排風系統,排風直接排至主廠房排風道內,同時設置測氫監測裝置,當室內氫氣濃度超標時,自動啟動送、排風系統進行通風。
2討論分析
電站的消防系統根據國家有關的標準規范進行設計,整個消防系統基本能滿足電站的消防要求,但在電站的消防設計中使用高壓細水霧滅火系統,優化逃生通道及救援通道,關注橋式起重機消防,有助于完善消防系統,降低電站建設及運行維護成本。
2.1高壓細水霧滅火系統
電站有豐富的水資源,而高壓細水霧滅火系統所使用的滅火介質正是水。在10MPa以上壓力形成的細水霧遇火后迅速汽化,可吸收大量的熱,降低燃燒表面的溫度,同時,汽化后形成的水蒸氣將整體覆蓋燃燒區域,使燃燒因缺氧而窒息,具有高效冷卻、快速窒息的雙重滅火機理。由于細水霧的直徑相當的小(約為10μm~100μm),噴放后可長時間懸浮在空中,需長時間才能匯聚、凝結,很難在電極表面形成導電的連續水流或表面水域,具有良好的電絕緣性,可有效撲救帶電設備火災,如:柴油發電機房、變壓器室、中控室、計算機室、電纜隧道等。高壓細水霧滅火系統安裝時費用會高一些,以本電站為例,大概需要人民幣300×104元,但高壓細水霧滅火系統用水量僅為水噴淋滅火系統的1%,可極大的減少地下廠房的開挖量及消防水箱、高位水箱的容積;此外,高壓細水霧滅火系統采用不銹鋼材質,壽命長,可靠性高,幾乎不存在設備更換問題,且在備用狀態下為常壓,可極大的降低日常維護工作量及維修費用。從長遠來看,使用高壓細水霧滅火系統可提高滅火效率,減少土建開挖費用,降低電站運行維護成本。
2.2逃生通道與救援通道
發火火災時,電站逃生通道有兩條:一是交通洞,為城門洞形,寬8m,高7.50m長1116m,靠近地下廠房安裝場的洞口設有防火卷簾門;另外一條是通風洞,寬7.50m,高6m,長1012m。救援通道主要是交通洞,由交通洞進入安裝場,從安裝場連接消火栓對主廠房及地下副廠房各層進行滅火。呼蓄電站地下廠房中控室設在地面副廠房5樓,即發電機層上一層。當中控室起火時,現場人員可以跑下發電機層,經過1號~4號發電機組,從安裝場進入交通洞到達安全區域。與此同時,接到救援命令后,消防車從交通洞進入安裝場進行滅火;消防車上的水用完后,在主變運輸洞調頭,再從交通洞返回。由此可見,當地下廠房中控室發生火災時,逃生通道與救援通道都為交通洞,在緊急情況下,有可能造成交通洞出入混亂,使消防車及消防隊員不能迅速接近火災點并實施滅火,錯過有效控制和撲救火災的最佳時期,以致造成更大的損失。因此,在后續電站設計中應保證交通洞具有較高的可靠性和安全性,并采取一些新的方案,如:將中層排水廊道設計為另一逃生通道,或在交通洞相應區域設置匯車道等,保證人員安全撤離與消防車、救護車等進場救援兩不誤;此外,在電站運行過程中,應加強應急疏散通道的管理,注重人員逃生技能的訓練。
2.3橋式起重機消防問題
電站主廠房裝有兩臺QD250/50t—21.5A3型橋式起重機。其中一臺橋機由于變頻器出現故障,導致電阻器異常發熱,橋機電氣房內部溫度升高,燒壞電氣柜風扇、電氣房內空調外殼等塑膠制品,幸好發現及時,才沒引起火災事故的發生。此外,橋機電源電纜絕緣損壞及電纜接頭松動或進潮氣等都會導致絕緣擊穿產生電弧,而“電氣裝置故障產生的危險溫度、電火花、電弧等可能構成引燃源、引起火災和爆炸。”因此,必須對橋式起重機的消防有足夠的重視!除了在橋機上按照要求配備足夠數量的干粉滅火器外,在電站消防設計中,發電機層及安裝場相應位置消火栓噴出的水柱應能到達橋機最高點進行滅火。在電站運行中,當橋機停止作業時,應關閉橋機電源,將橋機停放在安裝場上方,并在安裝場上方設置感溫感煙探測器及監控設備。
3結語
根據海啟高速公路工程可行性研究報告,項目路線終點在啟東市與通啟高速及崇啟過江通道銜接,終點位置的選擇應考慮與崇啟過江通道、通啟高速銜接順暢,解決好各高速之間的交通轉化及與地方道路的連接問題,避免過境交通穿越城市,既保證高速公路網總體布局的合理,又使地方道路與高速系統可以合理銜接,同時還應與啟東市城市總體規劃相協調。綜合考慮終點段區域路網布局和啟東市域城鎮體系規劃特點,本項目終點存在3個路線走廊。
(1)啟東西走廊(工可A線)
路線在啟東市呂四港鎮東南與K線分離,路線轉向南經合作鎮西側至啟東市城市規劃區西北側的新義村南側,距崇啟高速啟東北互通6km處設置樞紐互通與通啟高速銜接。
(2)啟東中走廊(工可K線)
路線起自啟東市呂四港鎮東南,向東南至南陽鎮西南設置樞紐互通與崇啟高速對接,與崇啟高速啟東北互通組成復合式互通。
(3)啟東東走廊(工可F線)
路線在啟東市呂四港鎮東南與K線分離,向東南經海復鎮以西,至南陽鎮以東至啟東市城區東北側,距崇啟高速啟東北互通3km處設置樞紐互通與崇啟高速銜接。工可報告從路網結構布局的合理性、對沿海經濟發展的影響、交通量與運營里程、崇啟長江過江通道銜接性、利用通啟高速段交通適應性分析、啟東城區對外出行便利性、工程建設規模、與啟東市地方路網的銜接、規劃呂四港鐵路的影響、建設條件、環保、占用土地資源影響分析、地方政府意見等方面進行比較,最終推薦中走廊K線方案。該方案啟東北樞紐所連接的通啟與海啟高速均為4車道。初設互通位置選擇初步設計在工可研究路線走廊的基礎上,結合現場已變化的主要控制因素及終點樞紐設置條件,布設了K線(工可K線、A線之間,啟東中走廊與西走廊之間)、A8線(工可K線,啟東中走廊)、A9線(工可K線,啟東中走廊,終點接近東走廊)3個線位,并從交通量適應情況、功能性、工程規模、預期經濟社會效益等方面對線位進行比選。經比選,對應互通位置點位3的A9線與通啟、崇啟高速公路、寧啟鐵路改建工程相互交叉,干擾較大,不利于啟東北樞紐的布設,且需要改造剛剛運營2年的啟東北互通和征用江蘇神通閥門股份有限公司(上市公司)土地,代價很大,因此否定A9方案。對應互通位置點位2的A8線需多次跨越航道,不利于對沿線新安、合作等中心城鎮的發展,無法彌補啟東西部路網較為薄弱的缺陷,且路線長度較長(較K線造價多約1.9億元),因此,否定A8線方案。經比較,K線具備以下優勢:
(1)顯著縮短路線長度(900m),減少主線繞行及地方利用繞行的經濟成本(約1.45億);
(2)改善終點啟東北樞紐建設條件,避免與啟東北互通組合成復合式互通群設計,對啟東腹地經濟起到更大的帶動作用;
(3)減少跨越航道次數,降低總體工程規模(降低造價約0.46億);
(4)避讓啟東市祖杰小學。鑒于上述因素,初步設計方案互通位置推薦對應K線的點位1(啟東北互通西側凈距約1.2km處)。
2互通設計原則
2.1交通量預測分析
(1)工可階段預測交通量分析
本項目工程可行性研究始于2005年,根據工可研究交通量預測結果,啟東北樞紐在遠景設計年限2037年轉向交通量為49360pcu/d,主流向為上海—海安,為48274pcu/d。
(2)互通功能定位分析
由于交通量預測成果較早,2009年以來,受國家沿海開發戰略等政策的推動,項目區域城鎮化快速推進,經濟發展迅速,居民交通出行需求大幅增加。由于沿長江經濟帶高速發展,崇啟大橋(2011年通車)作為接入上海的過江通道所產生的集中效應,導致南通—啟東—上海方向的交通量增長迅速。通啟高速公路作為南通—啟東方向的交通主干道,交通量的增長已經超過較早前的預測。因此,由于早期工可階段預測的樞紐轉向交通量與預計實際交通量增長情況存在一定差異,在設計中應充分考慮外部環境、交通量變化的情況進行甄別和調整,使得樞紐設計更加合理,更符合實際需求。通啟高速公路為滬陜高速公路和寧通高速公路共線段,屬于國高網一段,為了滿足快速增長的通行需求,目前揚州江都至泰興廣陵段4車道改8車道改擴建工程初步設計已經完成,計劃2014年開工,廣陵至南通段的改擴建也已列入計劃,因此,通啟高速公路作為蘇中地區橫向交通主骨架的交通功能定位明確。海啟高速公路屬于江蘇省網高速公路一段,主要服務對象為南通沿海港口和開發區,影響區域和范圍主要是如東、啟東和規劃的經濟園區,經濟發展及地理位置等因素決定了海啟高速公路的交通功能定位為區域次骨架。因此,綜合考慮功能定位及交通量發展等因素,在啟東北樞紐互通方案設計中,采用以通啟高速公路為主,海啟高速公路次之的互通形式更為合理。
2.2互通設計原則
綜合考慮各項因素,啟東北樞紐主要設計原則如下:
(1)通啟高速公路為國高網路網主骨架,海啟高速公路為區域路網次骨架;啟東北樞紐方案應適應路網功能定位分析。
(2)為保證終點段2條高速公路的通行能力和服務水平,啟東北樞紐、啟東北互通(位于通啟高速公路)不宜做成復合式互通式立交。
(3)通啟高速公路應保持其習慣性和連續性,不產生突變的線形,不宜大幅度降低2條高速公路的平縱面線形。
(4)盡可能滿足啟東市城市規劃和便利沿海開發區發展要求。
(5)在滿足“安全環保、主流暢通”功能前提下,盡可能降低工程造價。
(6)海啟、通啟高速公路主線設計速度均為120km/h,啟東北樞紐的主要功能為2條高速公路之間的交通快速轉換,因此匝道設計速度和指標盡可能采用較高的指標。
3互通方案
考慮海啟作為匝道、通啟作為主線;海啟、通啟均作為主線;海啟作為主線、通啟作為匝道的3種情況分別布設了5個方案。
(1)方案1:海啟作為匝道(80km/h),通啟作為主線(120km/h)。通啟作為主線、海啟作為匝道(分離式路基形式),海啟高速以T型樞紐接通啟高速(見圖4)。在上海—海安方向內側布設單向雙車道的半定向匝道(Rmin=480m),設計速度為80km/h,路基寬度為13.75m。交通量小的海安—南通方向半定向匝道(Rmin=150m)布設在外側,設計速度采用60km/h,路基寬度分別為8.5m與10.5m。該方案的優點是滿足初步設計階段通啟主骨架、海啟次之的路網功能定位,總體工程規模最小,不廢棄通啟高速原有工程,只對老路拼寬改造,對現狀高速影響小;缺點是海啟平縱面指標較低。
(2)方案2:海啟作為主線(120km/h)、通啟作為匝道(80km/h)。海啟作為主線、通啟作為匝道,在保證主流向服務水平的情況下降低通啟高速啟東—南通方向的設計速度(80km/h)。海安—南通方向匝道采用的設計速度為60km/h,路基寬度分別為8.5m與10.5m。上海—南通方向匝道速度為80km/h(南通至上海方向仍利用通啟半幅),路基寬度為13.75m。方案2平面圖見圖5。該方案的優點是海啟高速公路平縱面指標高,通啟交通流右進右出,服務水平高,總體工程規模較小。缺點是不符合通啟主骨架、海啟次之的路網功能定位,通啟高速啟東—南通方向設計速度低,原通啟高速半幅廢棄約1.3km,社會負面影響較大。
(3)方案3:海啟、通啟均作為主線(120km/h)。海啟、通啟均作為主線,在海安—上海方向布設一對分離式路基(Rmin=1600m),設計速度為120km/h,路基寬度為13.75m;海安—南通方向布設一對半定向匝道,設計速度均為60km/h,路基寬度分別為8.5m與10.5m。該方案的優點是不廢棄通啟高速原有工程,只對老路拼寬改造,對現狀高速影響小。缺點是海啟上跨通啟橋梁交角20°太小,橋梁設置難度大;占地較大,工程規模較大。
(4)方案4:海啟、通啟均作為主線。由于海安—南通方向交通量較小(1086pcu/d),在方案3基礎上將南通至海安方向的半定向匝道改為指標較低的環形匝道(R=60m)以減小工程規模。南通—海安方向匝道采用的設計速度為40km/h,路基寬度為8.5m。方案的優點是不廢棄通啟高速原有工程,只對老路拼寬改造。缺點是南通—海安方向環形匝道指標偏低,減速車道出口屬于大半徑曲線接小半徑曲線,安全有隱患,繞行較遠;占地最大,工程規模最大。
4結語
通過對啟東北樞紐互通設計方案的研究,在互通設置位置、交通量預測、互通功能定位分析、方案的綜合比選等方面,提出以下建議,供類似工程設計參考。
(1)樞紐互通方案應與路線方案進行綜合分析研究,互為一體,不能單獨割裂;
(2)樞紐互通與前后的一般互通應保持合理距離,不宜距離過近組成復合式互通;
(3)應重視樞紐互通的路網功能分析定位;
(4)在初步設計中,建議對上階段預測交通量的變化情況進行核查分析;
(5)當新建與已建高速公路通過互通相接時,改建不應大規模破壞、廢棄原有工程;
(6)方案比選中,安全是首先考慮的因素,同時應滿足互通功能定位及適應發展要求,此外,施工方便、造價合理也是要考慮的重要因素;
礦井原井田3煤層賦存深度為-250m~-650m,2012年后新增部分井田資源,新增井田范圍3煤層賦存深度為-750m~-1050m。礦井采用兩個水平開拓,一水平標高為-400m,二水平標高為-980m,-400m水平和-980m水平之間設置一中部車場,標高為-690m,一水平與中部車場通過4條暗斜井聯系,中部車場與二水平通過3條暗斜井聯系,為滿足掘進期間臨時排水的需要,在-690中部車場內設置一臨時排水系統,根據掘進地質說明書,區域總正常涌水量為150m3/h,為保證施工安全,參照《煤礦安全規程》的相關規定,臨時排水系統容量在600m3以上可滿足需要。
2方案研究
根據施工需要,臨時排水系統實際方案需同時滿足以下要求:600m3以上的容量;方便清撈;盡量減少工程量;方便排水設備布置;提高容災抗災害能力。在巷道底板挖設大容量水窩的傳統布置方式無法滿足600m3以上的容量要求,同時難以清撈淤泥,給使用上帶來極大的不便,加上對現場條件要求苛刻,對周圍巷道影響較大,權衡之后,此方案不可使用。而正規水倉泵房的布置形式工程量大,施工復雜,工期較長,由于本排水系統作為臨時排水使用,出于技術經濟效益情況的考量,需采取創新型設計方案,既能滿足需要,又能保證經濟合理。
3設計方案
為滿足要求,經過方案論證,確定了以下布置方案。臨時水倉開門口布置在回風聯絡巷內,平巷施工出安設水泵空間后,-20°下山施工至水倉巷道頂板標高低于聯絡巷內水溝底板標高位置后,變平巷施工1#及2#兩臨時水倉,兩倉之間砌筑一道隔水墻,高度2m,水溝分別聯系到兩水倉門口,并設置水路轉換設施,使水流可隨時切換流入任意一倉,在聯絡巷內設置兩道風門,風門上設置調風口,通過兩個調風口調節控制風量,使倉內風流穩定,符合規范。
4設計說明
4.1滿足600m3以上的容量,且容量可靈活調整
由于布置方式非常靈活,各設計參數可根據需要進行調整,此處設計1#倉及2#倉設計采用10m2斷面,單倉容水有效長度30m,容量共600m3,可完全滿足臨時排水需要。
4.2使用合理,清撈方便
在水倉內沿巷中鋪設軌道,水倉入口對側設置小絞車,正常使用時水流優先進入1#倉,當倉內水位上升,水面高過2m高的隔水墻時,水流越過隔水墻進入2#倉,同時淤泥在1#倉淤積,需要清撈時,將水流調整為流入2#倉,同時派專人進行看泵排水,保持2#倉的水位不能高于2m的隔水墻,將1#倉內水抽出后,通過小絞車配合礦車進入倉內進行人工清撈,清撈完畢后將水流恢復,依此兩倉循環使用,循環清撈,保證了水倉的高效使用和高效清撈。
4.3工程量較小,節省成本,縮減工期
按此方案布置的臨時水倉,相比正規的水倉泵房布置方式大大地減少了工程量,在當前社會煤炭形勢較差的情況下,符合節本增效的技術要求,一個巷道工程量低于100m,同時布置了水倉和泵房、系統運行可靠、容量滿足需要的臨時排水系統,是值得大力提倡的。
4.4方便排水設備布置
此布置方案相比普遍采用的大水窩臨時布置方式,具有單獨的水泵安設和運行空間,可以安設運行、檢修、維護方便可靠的離心泵,管路布置和空間利用上更加合理。
4.5有利于提高容災抗災害能力
關鍵詞:暖通空調設計方案技術經濟比較
引言
設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。筆者根據從事設計、審圖和方案評審工作的一些體會,對暖通空調設計方案比較中應注意的一些問題進行粗淺的分析。
1、可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對于一些要求全年保證室內空氣參數的重要工程以及空調系統故障停機將產生嚴重損失的場所,如航天發射場,應考慮系統中設備的工作可靠性和備份問題,進行系統工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數和安全系數的確定也應特殊考慮。
2、經濟性比較問題
經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。由于同一種設備的生產廠家較多,價格各異,因此在不同方案經濟性計算比較時各種設備的價格應采用平均價格。以上都是直接費用,在一些情況下間接效益也應綜合考慮。如賓館、飯店、寫字樓的空調機房節省的面積,作為商業用房可產生的效益。如果采用貸款進行建設,全面的經濟性比較還應考慮貸款利率和還貸期限等動態因素。
運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應計算其他輔助設備(如風機和水泵等)的能耗。不能簡單按照設備銘牌功率和運行時間的乘積來計算能耗而應考慮在全年季節變化的情況下,建筑物實際負荷的變化,同時應考慮設備非標準狀態下的效率。辦公樓、教學樓、寫字樓和游泳館等建筑物的暖通空調設備通常間歇運行,其運行時間應為扣除停機時間后的實際運行時間。在計算過程中應注意不同地區、不同時期、不同時段各種能源的價格可能不同。由于影響因素和不確定因素較多,如何準確地計算建筑物暖通空調設備全年的實際能耗和運行費用,目前仍然是一個沒有完全解決的技術難題。運行費用除了能耗費用如電費、燃油費、燃煤費、燃氣費外,還應包括消耗的水費、人工費等。
在經濟性比較時,切忌圖省事可直接采用有關廠家給出的比較數據和結果。筆者曾發現,對電供暖的運行費用,3個不同設備(電鍋爐、水源熱泵和戶式燃氣供暖爐)廠家提供的計算結果大相徑庭。通過對其計算過程的詳細核對,發現不同設備生產廠家由于考慮問題的角度不同,計算中存在一些有利于自己產品、不利于他人產品的失誤或假設。對此設計人員應給予足夠重視,對廠家提供的數據應認真分析和核對。
在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,以相同的使用周期為基準,進行綜合經濟性的計算比較,而不能簡單地根據設備報價進行比較。對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。
3、調節性和可操作性問題
暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。
設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。
4、安全性問題
設計方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國“9·11”等恐怖襲擊事件的發生以及SARS的出現和迅速蔓延,暖通空調系統的安全性問題已經成為公眾關注的焦點,在SARS嚴重流行時期,人們甚至對空調系統產生恐懼而不敢使用,這將對暖通空調行業的發展產生深遠的影響。經過對這些事件的認真分析、研究和反思,將會在工程設計、設備研制、運行管理、規范和技術措施等諸多方面進行改進,使暖通空調系統的安全性得以提高。在大中型建筑方案設計階段,對其暖通空調系統進行安全性評估將是十分必要的。
暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。
人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3個方面的問題。采用氨制冷方案時,應考慮氨泄漏對人體的危害。鍋爐房的布局應考慮人員安全性問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面,應注意空調新風口是最薄弱環節,因此必須采取可靠的防范措施,新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于全空氣空調系統回風口很多,因此它是最容易遭受生化襲擊的空調系統形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。從這方面來說,分體空調、一拖多空調系統、風機盤管空調系統的安全性較好。在確定系統新風量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發期間,稀釋室內有害病毒濃度的要求。在這方面,應注意不要走向另一個極端,對空調系統安全性的過度恐慌是沒有必要的。例如,為了防止傳染性疾病擴散而采用全新風直流系統,顯然是不合理的,這將使投資、能耗和運行費用大大增加,關鍵是要合理確定系統方案和新風量,加強有組織排風,并采用隔絕式的熱回收裝置、加強對空氣的過濾與消毒處理。系統新風量應能調節,平時按正常風量運行,流行性疾病暴發期間或室內受到生化污染的情況下按較大風量運行。吊頂暗裝風機盤管的回風應采用風管連接,不應采用將吊頂作為靜壓箱的吊頂回風方式。另外在表冷器、蒸發器和冷卻塔等結露積水、病菌容易繁殖的地方應采取可靠的排水和消毒措施。
5、環境影響問題
隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。在這方面暖通空調設計人員既要有環境保護的責任感,同時也要考慮建設方和用戶的經濟承受能力,不要盲目冒進,以免給建設方和用戶增加不必要的經濟負擔。在對設計方案進行經濟性比較分析時,還應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程(包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。
6、設計方案比較中的一些誤區
由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。實際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進的技術方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設計方案對某個工程項目可能是最佳方案,但對于另一個工程項目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。在評價設計方案時,往往認為復雜的方案就是高水平的方案。但實際上因為系統越復雜,通常其設備越多、投資就越高,系統的可靠性、可操作性、可控性和可維護性就越差,因此復雜的方案并不一定就是高水平的設計方案,在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。此外,在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見,因為建設方通常不是暖通空調專業設計人員,不可能對設計方案進行全面技術經濟性分析比較。因此應對建設方的意見進行認真的分析,通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。
注塑模具制造時,一般先用數控機床對工件毛坯進行切削加工,當模具結構復雜時,有些部位數控加工刀具很難加工到位,或者說若要加工到位,費時費力,效果不好,例如注塑模具的型腔尖角、深腔、筋和窄槽等部位。對于這類部位的加工,就需要進行電火花成型加工。該后模對應于塑件加強筋位置便是多條窄槽,這些窄槽的加工就需要電火花成型加工來完成。電火花放電的原理是由脈沖電源輸出的電壓加在液體介質中的工件和工具電極(亦稱電極)上,當電壓升高時,會在某一間隙最小處或絕緣強度最低處擊穿介質,產生火花放電,瞬時高溫使電極和工件表面都被蝕除掉一部分材料。電火花加工實際就是電極和工件間的連續不斷的火花放電的過程,工件不斷產生電腐蝕,電極不斷地向工件進給,最終可將電極的形狀復制在工件上,加工出所需要的形狀。因此,在對模具進行電火花放電加工之前,必須設計并制造出適合的電極方能進行放電加工。按照目前的模具制造水平,結構復雜的注塑模具在加工過程中,往往需要幾個、幾十個,甚至上百個電極。所以,電極的設計制造是模具制造中非常重要的環節,控制電極的制作成本也是控制整套模具生產成本的關鍵因素之一。
2注塑模具筋位電極常規設計方案
根據電極在模具制造過程中的作用可將其分為產品外形成型電極、清角電極、筋位電極、“銅打銅”電極(即用來對電極進行電加工的電極)等。按電極組合方式可分為整體電極、組合電極及一極多用電極(也稱跑位電極)。按電極制造材料又可分為普通紫銅電極、石墨電極和特種銅電極等。對于一般電極,其結構主要包括成型部位和電極基準部位等組成。對于前文所述的塑料盒零件的注塑模具后模制造,電極材料選用普通紫銅電極即可。如果模具尺寸不大,筋位電極一般會采用整體電極,如圖3所示;如果尺寸比較大,通常會采用跑位電極,只做一條筋位的放電電極,即類似于圖3所示的整體電極的1/8,通過對后模上加強筋位置的逐一放電來完成放電加工任務。相比之下,整體放電電加工用間短,電極制作成本偏高,成型誤差小;跑位放電電極制作成本低,放電耗時長,成型誤差受電極自身損耗較大。
3注塑模具筋位電極設計方案優化
結合上述情況,在保證生產效率的前提下,本著最大程度降低生產成本的目的,筆者將本塑料盒筋位電極的制作方案進行了創新性優化設計。放棄原來的切削加工方式,同時將電極基準部位由紫銅材料改用普通鋼材,電極成型部位仍采用紫銅材料,將電極制作成鑲拼結構。筋位電極基準部分投影示意圖,示意圖中間又以局部放大視圖的形式對鑲拼位置的結構進行了表示這兩部分均采用電火花線切割方式進行加工,在普通鋼板上割出電極成型部分鑲拼框,并加工電極吊裝螺絲孔或其他吊裝結構,同時用銅板割出8件同樣的電極成型部分,切割路徑如圖5、圖6的投影輪廓所示。由于加強筋一般情況下對形狀精度要求較低,因此,電極成型部分的拔模角度采用手工打磨的方式即可滿足要求。最后將打磨后的電極成型部分按要求拼裝到電極基準部分的鑲拼框里,保證兩部分的垂直度和各成型部分底面的共面度,便可進行下一步的放電加工了。另外由于放電加工基本沒有切削力,因此直接鑲拼或進行涂膠固定后鑲拼結構是能夠滿足放電要求的。
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乍得首都恩賈梅納90kV電力環網項目主要由四個變電站組成,如下圖1所示。四個變電站主接線形式類似,90kV、15kV主接線均采用單母線分段接線,各站均按配置兩臺容量為25MVA的兩卷變壓器規劃。
2繼電保護配置分析
繼電保護配置方式要滿足電力網結構和廠站的主接線的要求,并考慮電力網和廠站的運行方式的靈活性,所配置的繼電保護裝置應能滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。微機繼電保護是以數字式計算機作為技術基礎,利用微處理器作為其軟硬件的核心,通過輸入輸出通道接口的有效配合,實現保護功能。相對傳統繼電器式保護,具有高準確率、更高的可靠性、快速性、靈活性,技術成熟,成本低,本工程選用微機化的保護裝置將為電網的安全穩定運行提供良好的保障。乍得首都恩賈梅納90kV電力環網項目規模較小,每個變電站主接線為單母線接線,變壓器遠景容量僅為2*25MVA,比國內常規110kV末端變電站的一臺主變容量50MVA還小;同時該項目的最高電壓等級也才90kV,根據乍得電力規劃,遠景將建立220kV、500kV高壓骨干電網。從國際上的各國電網繼電保護來看,一般骨干高壓電網(220kV及以上設備),系統穩定對故障切除時間要求比較高,應配置兩套獨立的主保護;而對電壓等級低的系統保護采用單套配置,并配置相應的遠后備保護,即在故障設備本身的保護裝置無法正確動作時,由相鄰設備的保護裝置延時跳閘。乍得90kV電力環網項目規模小,在中長期規劃綱要中不屬于骨干電網,從電網地位、經濟性、國際繼電保護配置慣例來看,90kV系統和設備的主保護可不按雙重化配置。從重要性及電網架構來說,90kV系統應按配置單套主保護,并設置遠后備保護,主保護應采用能快速切除內部故障原理的保護,如差動保護。綜上分析,本工程最終的繼電保護配置方案為:各90kV線路兩側各配置一套全線速動的電流差動主保護;90kV母線配置一套可快速切除母線故障的電流差動保護;90kV主變壓器采用一套快速動作的主保護,高低壓側配置獨立的后保保護;15kV各元件采用三段式過流保護。
3乍得恩賈梅納90kV電力環網項目的繼電保護配置
3.190kV電纜線路、架空線路及混和線路的保護配置
90kV架空線路或與電纜混合的線路,故障往往由雷擊、雷雨、鳥害等自然因素引起,瞬時性單相故障幾率多。本工程作為乍得國內首個最高電壓等級的環網工程,電網的可靠供電、至關重要。為此每回線路兩側均配置一套光纖分相電流差動主保護,并配置三段式相間距離保護、三段式接地距離保護、二段式零序保護、獨立的反時限零序保護,具有選相功能的零差保護作為后備保護,以保證高電阻接地故障時能可靠地有選擇地切除故障。保護采用主后合一裝置。90kV電纜線路由于全程埋在地下,無雷擊、雷雨、鳥害等自然因素引起的瞬時性單相故障,一般為永久性故障,為此每回線路兩側均配置一套光纖三相電流差動主保護和三相重合閘功能,其他同架空線路保護配置。乍得西站有兩回至FARCHA2電廠線,由于距離僅350m,該段線路保護納入FARCHA2電廠升變壓器的差動保護范圍內,差動保護設在FARCHA2電廠內,本側僅配置一套過流保護。
3.290kV母線保護和斷路器失靈保護的配置
90kV母線要求配置一套電流差動保護裝置,保護可快速切除母線上的故障時。考慮乍得90kV電壓電網的重要性,要求每個變電站配置一套90kV斷路器失靈保護。當90kV某支路故障斷路器失靈,由支路保護啟動斷路器失靈保護,失靈保護斷開與拒動斷路器連接在同一母線上的所有支路的斷路器,減少事故停電范圍。由于微機保護易實現功能集成,目前國內外主流保護廠家提供的母線微機保護均含有斷路器失靈保護功能,考慮經濟性,本工程配置的母線保護也要求集成斷路器失靈保護功能。
3.3主變保護的配置
電力變壓器是電力系統中使用相當普遍和十分重要的電器設備,它若發生故障將給供電和電力系統的運行帶來嚴重的后果。變壓器可能發生的故障有:各向繞組之間的相間短路;單相繞組部分線匝之間匝間短路,單相繞組和鐵芯絕緣損壞引起的接地短路;引出線的相間短路;引出線通過外殼發生的單相接地短路以及油箱和套管漏油。變壓器的不正常工作情況有:外部短路或過負荷引起的過電流;變壓器中性點電壓升高或由于外加電壓過高引起的過勵磁等。主變壓器按主保護、各側后備保護分開單套配置的方案,并配置獨立的非電量保護。主要保護功能配置如下:(1)反映變壓器繞組和引出線多相短路、大電流接地系統側繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路的縱聯差動保護或電流速斷保護;(2)反映變壓器油箱內部短路故障和油面降低的瓦斯保護、油溫過高等的非電量保護;(3)變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護和差動保護后備的低電壓(或復壓)起動過流保護;(4)高壓側中性點間隙過流、過壓保護;(5)高、低壓側零序方向過流保護、零序過流保護;(6)各側過負荷保護。
3.415kV低壓元件的保護裝置
國際上15kV及以下電壓等級的系統中,因為絕緣對投資影響較小,一般采用非直接接地方式。經調研,乍得當地15kV系統采用直接接地系統,故本工程15kV也采用直接接地系統,15kV線路、電容器組、站用變等保護裝置除裝設反應相間故障的三段式過流保護,還應配置反應單相故障的零序電流保護,單相故障直接跳閘。
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