理工论文优秀范文1
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简析框架结构梁柱节点抗震区施工要点
钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核心区，是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核心区，节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏，严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了 “ 强节点 ” 的设计要求，对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同，包括箍筋的规格、直径和间距等；纵筋锚固也要求满足规范规定，包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际在施工中常常出现的问题是：节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分，或者几个箍筋全堆在一起，或者空空的一长段没有箍筋；而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因，一方面是部分施工管理、监理人员素质较低，对节点区的重要性缺乏认识，质量意识比较淡薄；另一方面则是施工所采取的工艺流程限制，使得要做到节点区钢筋（尤其是箍筋）完全符合设计及规范要求十分困难，甚至是根本不可能。但是，在工程实践中却往往对节点的施工重视不够，对节点施工质量控制不严。下面谈谈节点施工的一些问题，探讨如何保证节点区的施工质量。在节点区钢筋绑扎过程中，主要应注意箍筋的间距和纵筋的锚固。
1 、常见施工方法
工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种：
1.1 柱梁分开浇筑法
将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好，然后安装柱模板、在梁底下 5 ～ 10 ㎝处留施工缝浇灌柱砼，柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模（或者包括梁一边侧模），然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业，砼工往往不得不解开扎丝，从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来，节点区的箍筋就被打乱了，要恢复原状很不容易，而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染，影响与砼的粘结。此外，节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦，尤其是穿带弯钩（如在边支座）的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋，甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。
1.2“ 沉梁法 ”
即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑，等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后，再在楼面上绑扎梁钢筋，绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋，就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中，也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋，将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼，然后再随梁骨架沉入模板内；或者采用两个 “U” 形开口箍套叠，再焊成封闭箍。实际上，只要是先把模板都安装好了再沉梁，无论是使用导筋还是 “U” 形开口箍，都难以很好地解决问题，尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时，就根本不可能做到满足设计及规范要求。
实践中常见的情况是：在验收梁、板钢筋时，有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改。但是，此时往往模板都已安装完毕，如果不拆除节点区模板，根本是不可能整改到符合规范要求的。遗憾的是：实际上不少工程最后都是在 “ 尽可能整改中马虎过去。
2 、施工控制要点
2.1 合理安排工艺流程
实践证明只有细分工艺流程，合理安排工作顺序，木工和钢筋工紧密配合，才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎：首先先将柱箍绑至梁底下；其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋；最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点（定位）箍筋。具体的施工流程可以是：绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼（顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置）拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点（定位）箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架，这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑，也可以先搭顶撑架，利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。
2.2 改进施工方法
节点区的模板安装梁柱节点支模一般都比较麻烦，工效低。施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法，容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及接驳垂直度较差等通病，要拆除再重装往往十分麻烦，不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序，在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板，可以采取框架梁宽度范围以外（框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底模时已一起安装）的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。其具体要点如下：
（ 1 ）在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后，对节点进行分类编号。
（ 2 ）根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成，模板下部与柱的搭接长度取 40 ㎝便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后，绘制出各节点的模板制作图。
（ 3 ）安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板，并做好相应的标识。模板可用 18 ㎜厚夹板制作，用 40 ㎜ ×50 ㎜（柱截面大于 1000 ㎜时可用 50 ㎜ ×100 ㎜）木方做背楞，背楞间距不超过 300 ㎜ . 装模专用的夹具也预先加工好，矩形柱采用钢管夹具，圆形柱采用扁铁圆箍夹具，紧固对拉螺栓采用 Ф12 圆钢。
（ 4 ）随施工进度，现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定，检查安装标高及垂直度，调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓，再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外，视情况可将节点模板与梁板模连结加固。
采用工具式定制节点模板体系，节点模板一般可以周转使用 10 次左右，可节省人工和材料；提前制作，又可节省现场作业时间，加快进度；工具式定制模板尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密、不易变形，质量比较有保障，可减少或杜绝节点装模的通病；而且，模板装拆比较灵活简便配合了节点箍筋的绑扎。
2.3 、保证节点区混凝土强度
节点区的砼浇灌框架梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分，所以节点砼强度等级应与柱相同。在工程实践中，多层框架设计上一般都取梁板砼与柱砼强度等级相同；若原设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差 5MPa ，一般也会在图纸会审时将梁板砼强度等级改为与柱相同。这种情况的节点区砼施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。
而在高层框架结构的抗震设计中，为了满足框架柱的轴压比要求又避免柱子截面尺寸过大，往往需要取框架柱的砼强度等级比梁板砼高出 2 个或 2 个以上的 5MPa. 这种情况，施工时就要采取特别措施保证节点砼的质量。比较成熟有效的做法是：在梁柱节点附近离开柱边 ≥500 ㎜，且 ≥1/2 梁高处，沿 45° 斜面从梁顶面到梁底面用 5 ㎜网眼的密目铁丝网分隔（做为高低等级砼的分界），先浇高标号砼后浇低标号砼，即先浇节点区砼后浇节点区以外的梁板砼。应注意的是：
（ 1 ）节点区砼与梁板砼应连续浇筑，不得将高低强度等级砼交界处留成施工缝或出现冷缝。
（ 2 ）应确定合理的砼配合比，严格控制施工配料，并在现场测控砼坍落度，加强对砼的养护，以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝。节点区高强度等级的砼宜采用坍落度比较小的非泵送砼配合比，使用塔吊运输，可减少水泥用量和用水量，降低砂率，从而减小砼的收缩量。节点和梁的砼浇筑宜采用二次振捣法，以增强砼的密实性，减少收缩。
总之，框架结构梁柱节点的施工质量不容忽视，应该在施工过程中提高对抗震节点重要性的认识，加强管理，采取合理的施工措施，才能确保施工质量能达到设计及规范的要求。
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《酒店冷热源设计多种节能技术综合应用》
多种节能技术在酒店冷热源综合应用
海南中电工程设计有限公司 陈玮吉
摘 要：对比分析部分热回收型冷水机组和全热回收型水源热泵机组的不同特点。针对某酒店的建筑特性、使用特点和冷热负荷需求，联合设计改酒店的冷热源供应系统 —— 合理搭配全热回收型水源热泵机组、离心式冷水机组及锅炉系统，使冷热源供应系统达到最佳配比，尽量保证各机组能长时间在最佳效率状态下运行，即能达到酒店五星级服务的设计要求，又尽可能降低冷水机组和锅炉设备的装机容量，同时做到节约能源，减少排放。并在对比经济性的基础上得出设备选型结论。
关键词：酒店 全热回收型机组
锅炉 冷热源组合 节能
Abstract ： Analyzing the different characteristics of partial heat recovery
chillers and Full heat recovery chillers. According to the construction
characteristics and the characteristics of cooling and heating load, we
combining designed the cooling and heating source supply system of this hotel
.With the best load ratio of the full heat recovery chillers 、 centrifugal chillers and boilers
systems, we can not only meet the design requirements of the five-star hotel
service, but also to minimize the capacity of chiller and boiler equipments at
the same time saving energy and reducing emissions.
Keywords ： Hotel Full heat recovery chillers boiler cooling and heating
resource
1 洗衣房负荷特点
2 、洗衣房热水量
在酒店、医院等公共建筑的暖通设计工作中，通常空调冷源系统的冷凝热都排放到室外环境中，而建筑的采暖、生活热水、蒸汽又全部需要消耗燃料获取。因此，如何有效合理的利用冷凝器散热于采暖和生活热水以节约能耗，同时又不影响其制冷效果，一直是暖通节能设计研究探讨的重要课题。
然而，对于不同地区、不同功能的建筑，其冷、热源的需求有着各自不同的特点。本文着重介绍三亚某五星级度假酒店的冷热源系统联合设计的设备选型：采用全热回收型水源热泵机组，回收冷凝器热量来加热生活热水，通过仔细分析耗冷量及耗热量的数值，合理搭配离心式冷水机组及锅炉系统，使冷热源达到最佳配比，尽量保证各机组在最佳效率下运行，并达到酒店五星级服务的设计要求。
2 全热回收型冷水机组工作原理
冷水机组的热回收形式包括两种：部分热回收型和全热回收型。
部分热回收是在压缩机与冷凝器之间增加部分热回收换热器，利用制冷剂从压缩机排出的过热蒸汽冷却到饱和冷凝温度时的冷却显热。一般为总的冷凝热的 15 － 20 ％左右。这种方式的特点是：热回收换热器有冷凝器的预冷器作用，提高冷却效果；基本不用改变原有控制系统；热回收量有限，仅为过热冷却显热量；仅在制冷时候才能有热回收，在不制冷时，不能单热回收 [1] 。
全热回收型区别于热回收型的是：把热回收器与冷凝器复合在一起，热回收水路和冷却水路独立但都与同一制冷剂回路进行热交换，单个水路均满足冷凝冷却要求，故可实现 100 ％的热回收，从水路上看是两个相当于并联的水盘管，分别接至储热水箱和冷却塔，从制冷剂回路来看就是一个冷凝器 [2] 。
全热回收型机组的特点是：制冷 + 全部热回收时机组综合能效 COP 高达 8~10 。对冷凝器的热回收量更高。一机多用，可降低投资、减少运行成本、减少污染。系统共有 3 个工作模式，分别为：
（ 1 ）与常规机组一样的制冷模式：冷却水流向 ② — ⑤ ，冷冻水流向 ③ — ⑥ 。
（ 2 ）以全热回收模式运行，在供热的同时提供空调冷冻水。冷却水流向 ② — ④ ，冷冻水流向 ③ — ⑥ 。
（ 3 ）以热泵的形式运行，单独供热，蒸发器的冷水通过冷却塔吸热。热水流向 ② — ④ ，冷水流向 ③ — ⑤ 。
管路间的切换均可通过电动密闭阀实现自动远程控制。
3 工程概况
本酒店位于三亚海棠湾，属于五星级休闲度假型酒店，建筑面积 108279.15 平方米。客房总数 740 间，主要包括：客房区、公共区（会议、餐饮、大堂等）及后勤区。游客人数年分布呈现明显的峰谷特点：在春节、国庆等长假期间，游客数量达到高峰，入住率一般在 80% 以上，在其他时间则保持在 60% 以下。酒店对空调系统、生活热水系统的要求都属比较高端。
4 冷热源设计要求
4.1 冷源需求特点
酒店满负荷运行，逐时计算的最大冷负荷为 2140RT 。而其在几种常见经营状态下的冷负荷情况如表 1 所示：该酒店在下述几种运营状态下，冷负荷占最大计算负荷的比例值有： 13% ， 21% ， 67% ， 80% ， 89% ， 100% 这几种。
表 1 冷负荷综合分析表
入住率 100% 时
高峰期
宴会厅、会议室等部分不开时
夜间
室外温度
25℃ 时
客房部分负荷（ KW ）
4102
4102
1603
2666
公共及后勤部分负荷（ KW ）
3609
2581
0
2346
合计（ KW ）
7527
6683
1603
5012
占最大负荷比例
100%
89%
21%
67%
入住率 60% 时
高峰期
宴会厅、会议室等部分不开时
夜间
室外温度
25℃ 时
客房部分负荷（ KW ）
2461
2461
962
2666
公共及后勤部分负荷（ KW ）
3609
2581
0
2346
合计（ KW ）
6070
5042
962
5012
占最大负荷比例
80%
67%
13%
67%
注：经过调查，公共及后勤部分的冷负荷通常不随入住率变化而变化。
由表 1 分析可知：宴会厅、会议室为酒店不长久运行的区域，这部分冷负荷占最大设计值的 11% 。酒店入住率最高的时候通常为春节，室外温度 25℃ 左右，需要长时间运行区域，如客房、后勤区及公共区的总冷负荷日间只达到最大设计值的 67% ，夜间达到 13% 。在夏季时候，入住率平均达到 60% ，此时冷负荷日间通常维持在最大设计值的 67% ，而夜间仅为 21% 。
由图二分析，可知在凌晨到黎明时段，酒店总冷负荷约占最大冷负荷的 21% 。
因此冷冻机组在选型时，需要保证在 67% 、 21% 区间，机组能高效运行，方能取得最佳的节能效果。
2.2 热源需求特点
因该酒店地处热带海滨，常年需要空调。不设计采暖系统，热源主要用于生活热水。
根据设计要求，生活热水设计供水温度为 60℃ ，主要用于客房区及公共区。其中，客房区热水采用与冷水同源的闭式供水系统，公共区热水采用开式供水系统。
根据给排水专业计算，入住率为 100% 时，最大小时耗热量 2698KW ，折合蒸汽量 3.86 t/h ，其中客房部分热量为 2.2 t/h 。入住率为 60% 时，最大小时耗热量 1618.8KW ，最大小时耗蒸汽量 2.32 t/h ，其中客房部分热量为 1.32t/h
根据相关专业提资，厨房需要最大蒸汽量 1.9t/h ，洗衣房用蒸汽量 2.55t/h ；合计 4.45 t/h 。
5 设备选型
5.1 方案概述
酒店冷源为全热回收型水源热泵机组和水冷式离心机组，并联运行；生活热水热源选用全热回收型水源热泵机组作为生活热水的常用热源，利用洗衣房的蒸汽锅炉作为备用热源。
酒店通常在全热回收模式下运行。可在为酒店空调提供冷冻水的同时，将产生生活热水储存在热水箱中。当热水箱温度已达到设计要求，自动切换到制冷状态，制冷产生的热量由冷却塔散发。
5.2 冷水机组选型
选用水冷式离心机组及 2 台全热回收型水源热泵机组共同制冷。离心机组制冷量 750RT ，螺杆机单独制冷时冷量 400RT ，全热回收状态下冷量 300RT 。如表 2 所示。
表 2 ：冷冻站机组选型
机组型号
机组工况
冷凝器温度 ℃
制冷量（ RT ）
制热量（ kw ）
提供冷量比例（取整）
数量
全热回收型水源热泵机组
热泵
50
300
1466
15%
2
制冷
40
400
20%
离心机
制冷
40
750
35%
2
根据表 2 数据，并结合表 1 分析：
1 、当螺杆机单独制冷时，系统提供总冷量为 2300RT ，超过最大计算负荷 7.5% ；而热泵状态下运行时，系统提供总冷量为 2100RT ，基本满足酒店最大冷负荷需求。
2 、春节期间，开启 1 台离心机组及 2 台全热回收机组（全热回收模式），提供的制冷量为最大设计值的 65% ，即可满足日间的主要空调要求。同时可提供 2932KW 的热量，完全满足酒店生活热水热量需求。夜间仅开启 1 台全热回收机组（全热回收模式），即可满足空调要求， 并能满足客房部分的生活热水热量需求。
3 、在夏季平均入住率 60% 时，开启 1 台离心机组及 2 台全热回收机组，一台为全热回收模式，一台为制冷模式，可提供的制冷量为最大设计值的 70% ，即可满足日间主要的空调要求。同时可提供 1466KW 的热量，也基本能满足酒店生活热水热量需求。夜间仅开启 1 台全热回收机组（制冷模式），即可满足空调要求。
4 、上述两种模式为酒店主要的运行模式。在其他运行时候，机组可灵活搭配，使机组大部分时间能接近满负荷运行，以保证机组的运行效率。
5.3 热源选型
如果单独按照热量计算，需要最大供热量为 8.31t/h 。需要采用三台锅炉，额定蒸汽量为 1 台 2 t/h 及 2 台 4 t/h 。方能满足其中一台检修时，其他两台能至少能满足最大蒸汽用量的 60% 。
现采用了全热回收型机组后，生活热水可完全由冷冻站提供。锅炉选型可大大降低。采用三台锅炉，每台额定蒸汽量为 2 t/h 。基本满足酒店需求。这样也减少了锅炉设备的投资，减小了锅炉房的面积。
锅炉系统还需设计汽 —— 水换热系统，以便在电力系统出现故障时能充分保障酒店客人的生活热水需求。同时锅炉采用油气两用，也保证了锅炉在其中一种燃料暂缺时的热量供应。这都在最大程度上保证了酒店服务品质。
6 运行成本分析
6.1 常规方案 —— 方案一：水冷式冷水机组加燃气锅炉系统方案
此方案为酒店冷热源常见设计方案。采用水冷式冷水机组作为空调冷源，机组为变频式，并联运行，根据表 1 数据，按 20% 、 40% 、 40% 的比例关系选择冷水机组；采用燃气锅炉制备生活热水，根据表 2 数据，选用 2 台热水锅炉。燃气锅炉和冷水机组的选型详见表 3 。
表 3 方案一冷热源机组配比
机组型号
制冷量（ kw ）
制热量（ kw ）
电功率（ kw ）
天然气耗量（ Nm3/h ）
数量
离心式冷水机组
3059
530
2
螺杆式冷水机组
1582
299
1
燃气锅炉
1400
140
2
6.2 设计方案 —— 方案二：全热回收型水源热泵机组加水冷式离心机组系统方案
设备选型见表 2 。机组运行的耗电量如表 4 所示。
6.3 两种方案的经济性分析
表 4 方案二冷热源机组配比
机组型号
机组工况
冷凝温度
电功率（ kw ）
全热回收型水源热泵机组
热泵
50
303
制冷
40
250
离心机
制冷
40
485
根据表 1 的数据，每天酒店所需总热量： 6.54 万 MJ 。选用全热回收机组时，同时还可以利用的冷量为： 5.0 万 MJ 。
现以此数据为依据，计算两种方案分别耗能量及运行费费用（根据海南当地能源收费标准，电费按 0.8 元 / 度计算；天然气费用按 3.73 元 /m3 计算，天然气燃烧值按 36MJ/Nm3 计算，不考虑系统热损失）。
日耗电量计算公式：
N=Ne×Q/(3600Qe)
其中， Ne— 制冷机组额定电功率，见表 3 ，表 4 ；
Q— 每天制冷量， 5.0×107 kJ ；
Qe— 制冷机组额定制冷量表 3 ，表 4 ；
日消耗天然气量计算公式：
N= Qr / 36
其中， Qr— 每天制热量， 6.54×107 MJ ；
计算两种方案年耗费用差时，空调时间按每年 10 个月计算，该酒店年平均入住率按 50% 计算。
表 6 两种方案运行费用比较
平均日耗能量
方案一
方案二
制冷量 (MJ)
6.54 万
6.54 万
制热量 (MJ)
5.0 万
5.0 万
耗电量 (KWh)
2406.4
3754.8
电费（元）
1925.1
3003.8
消耗天然气量 (Nm)
1816.7
0
消耗天然气费用（元）
6776.3
0
日耗总费用（元）
8701.4
3003.8
两种方案日耗费用差（元）
5697.6
两种方案年耗费用差（万元）
171
注：空调年运行时间按 300 天计算。
综上计算可得，如果该酒店满负荷运行，由于可同时利用冷量及热量，采用方案二每天可节省 5697.6 元。 每年节省 171 万元。按平均入住率 60% 计算，每年可节省 103 万元。经济效益比较可观。
7 结论
冷热源设计不能单从冷源或者热源角度考虑，而尽量使二者达到较好的配置，最大程度达到节能效果：虽然单从冷水机组角度考虑，存在设备超配问题，但是全热回收型水源热泵机组基本保持在热泵运行状态，从冷、热源综合角度考虑，仍然是节能的。
在满足冷热量需求下，采用全热回收型水源热泵机组加水冷式离心机组系统的冷热源方案，虽然比水冷式冷水机组加燃气锅炉系统初投资高，但是每年运行成本节省的费用可观，因而具有更好的经济性，在系统选型中更具有优势。根据实际调研，该酒店投入运行 1 年多后收回了投资。
参考文献：克莱门特官方网站关于部分部分热回收型机组和全热回收型机组的说明。
[1] 本段节选自克莱门特官方网站的相关介绍。
[2] 本段节选自克莱门特官方网站的相关介绍。
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