一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法与流程

阅读：评论：0

1.本发明属于地下超大空间温控技术领域，具体涉及一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法。

背景技术：

2.在我国北方地区工程建设中，经常会遇到跨年施工的在建工程、缓建工程要越冬。冬季由于冻土层在冻结过程中土体体积膨胀，产生膨胀力，可能引起基础及上部结构上抬，产生变形，导致混凝土基础开裂，对基础以下防水卷材造成破坏，甚至危害基础结构安全，待第二年春暖复工后，不得不采取加固措施，有的甚至拆除重建；不仅在经济上使施工单位蒙受损失，而且延长了施工工期，为减少和避免这类损失和浪费，建筑物的越冬维护就显得极为重要而关键。

技术实现要素：

3.针对在建工程、缓建工程越冬时由于冻土层在冻结过程中土体体积膨胀，导致混凝土基础开裂和变形，对基础以下防水卷材造成破坏，甚至危害基础结构安全的不足，本发明的目的在于提供一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，通过智能化设置一个地库超大空间越冬温控体系，达到
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，包括以下步骤：
5.s1：根据地库的总体积和总散热面积、地库结构维护层的厚度和材质以及地库内外温差计算得到地库单位时间内的总耗热量；
6.s2：根据地库单位时间内的总耗热量和单个暖风机的功率确定维持地库预设越冬温度所需的暖风机数量；
7.s3：确定地库中暖风机的安装位置，并规划与暖风机连接的送风带的铺设路线，将暖风机和送风带置于预设位置，形成一个地库超大空间越冬温控体系；
8.s4：在地库中安装温度传感器，温度传感器将检测到的地库温度信号传输给主控模块，主控模块控制暖风机的启停，使地库维持在预设的越冬温度。
9.优选地，步骤s1中，地库单位时间内的总耗热量的计算公式为：
10.q0＝q1+q2[0011][0012][0013]
其中：q0为地库单位时间内的总耗热量；q1为地库单位时间内的散热量；q2为地库单位时间内进行换气时的热损失；为地库的总散热面积；k为地库结构维护层的总传热系数；tb为地库内预设的越冬温度；ta为地库外的温度；v为地库的总体积；n为单位时间内
的换气次数；ca为空气比热容；pa为空气容重。
[0014]
优选地，地库的总散热面积a包括地库顶部的面积a1、地库孔洞的侧面积a2和地库侧壁混凝土层的面积a3。
[0015]
优选地，地库结构维护层包括依次设置的多种结构层，地库结构维护层的总传热系数k的计算公式为：
[0016][0017]
其中：d1为第一道结构层的厚度；λ1为第一道结构层的传热系数；dn为第n道结构层的厚度；λn为第n道结构层的传热系数。
[0018]
优选地，地库结构维护层包括由内向外依次设置的钢筋混凝土层、挤塑板层和珍珠岩层。
[0019]
优选地，步骤s3中，在地库的楼梯口、电梯口和预留洞口均需布置暖风机，剩余的暖风机均匀布置在地库中，并将所有的暖风机在主控模块中进行编号。
[0020]
优选地，步骤s4中，在地库的角落处均需布置温度传感器，剩余的温度传感器均匀布置在地库中，并将所有的温度传感器在主控模块中进行编号。
[0021]
优选地，步骤s5中，在主控模块中设置地库温度的阈值，当检测到地库温度达到阈值下限时，主控模块控制暖风机启动，直至温度上身至阈值上限，主控模块控制暖风机停止。
[0022]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0023]
本发明通过合理计算和规划地库中的暖风机的数量和位置，并通过温度传感器和主控模块的配合，形成一个地库超大空间越冬智能温控体系，有限地解决了在建工程、缓建工程越冬时由于冻土层在冻结过程中土体体积膨胀，导致混凝土基础开裂和变形，对基础以下防水卷材造成破坏，甚至危害基础结构安全的问题。
附图说明
[0024]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]
图1是本发明的流程图；
[0026]
图2是本发明的暖风机的布置示意图；
[0027]
图3是本发明的温度传感器的布置示意图；
[0028]
图4是本发明的暖风机的结构示意图。
[0029]
图中：1-暖风机；2-送风带；3-接驳管；4-出风口；5-温度传感器；6-地库。
具体实施方式
[0030]
结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的
实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性地劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0031]
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内，需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0032]
本发明提供了一种实施例：
[0033]
如图1至图4所示，一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，包括以下步骤：
[0034]
s1：根据地库的总体积和总散热面积、地库结构维护层的厚度和材质以及地库内外温差计算得到地库单位时间内的总耗热量；
[0035]
s2：根据地库单位时间内的总耗热量和单个暖风机的功率确定维持地库预设越冬温度所需的暖风机数量；
[0036]
s3：确定地库中暖风机的安装位置，并规划与暖风机连接的送风带的铺设路线，将暖风机和送风带置于预设位置，形成一个地库超大空间越冬温控体系；
[0037]
s4：在地库中安装温度传感器，温度传感器将检测到的地库温度信号传输给主控模块，主控模块控制暖风机的启停，使地库维持在预设的越冬温度。
[0038]
地库单位时间内的总耗热量的计算公式为：
[0039]
q0＝q1+q2[0040][0041][0042]
其中：q0为地库单位时间内的总耗热量；q1为地库单位时间内的散热量；q2为地库单位时间内进行换气时的热损失；为地库的总散热面积；k为地库结构维护层的总传热系数；tb为地库内预设的越冬温度；ta为地库外的温度；v为地库的总体积；n为单位时间内的换气次数；ca为空气比热容；pa为空气容重。
[0043]
地库结构维护层包括依次设置的多种结构层，地库结构维护层的总传热系数k的计算公式为：
[0044][0045]
其中：d1为第一道结构层的厚度；λ1为第一道结构层的传热系数；dn为第n道结构层的厚度；λn为第n道结构层的传热系数。
[0046]
本实施例中，取单位时间为1h，地库结构维护层包括由内向外依次设置的钢筋混
凝土层、挤塑板层和珍珠岩层，其中钢筋混凝土层的厚度d1为0.35m，传热系数λ1为1.74；挤塑板层的厚度为d2为0.08m，传热系数λ2为0.03；珍珠岩层的厚度d3为0.5m，传热系数λ3为0.07。将上述数据代入地库结构维护层的总传热系数k的计算公式中，可得到地库结构维护层的总传热系数k为0.1。
[0047]
本实施例中，地库6的总散热面积a包括地库顶部的面积a1、地库孔洞的侧面积a2和地库侧壁混凝土层的面积a3，地库顶部的面积a1经测量计算为25190m2，地库孔洞的侧面积a2经测量计算为287.3m2，地库侧壁混凝土层的面积a3经测量计算为383.1m2；地库6内预设的越冬温度tb取5℃；地库6外的温度ta取-20℃；代入地库单位时间内的散热量q1的计算公式中可得，q1为80142kj。
[0048]
本实施例中，地库6的总体积v经测量计算为95722m3，由于本实施例中对地库的洞口进行封堵，所以1h内的换气次数n取0，空气比热容ca取1kj/kg，空气容重pa取1.37kg/m3，代入地库单位时间内进行换气时的热损失q2中可得，q2为0。
[0049]
综上所述，地库1h内的总耗热量q0为80142kj。
[0050]
本实施例中，暖风机1的功率取20kw，则一个暖风机1每小时产生的热量为72000kj，电加热的热效率接近为1，此处不考虑损耗；假设地库6从-20℃升温至5℃所需的时间设定为0.7h，所需的热量为95722
×1×1×
1.37
×
(20+5)
÷
3.6＝910689kj，该处热量的计算同q2,因为一次换气排出的热量即等同于地库6从地库外的温度升温至地库内预设的越冬温度所需的热量。地库6从-20℃升温至5℃所需的热量除以所需的时间即为每小时需暖风机1提供的净热量910689/0.7＝1359858kj，再加上地库1h内的散热量即为n个暖风机1每小时提供的总热量：1359858+80142＝1440000kj，则计算得知：所需布置的暖风机1的数量n为1440000/72000＝20台。
[0051]
在地库的楼梯口、电梯口和预留洞口均需布置暖风机1，剩余的暖风机1均匀布置在地库中，并将所有的暖风机1在主控模块中进行编号，暖风机1与送风带2通过接驳管3连接，送风带上设置若干个出风口4，送风带长度根据暖风机1送风长度设置；在地库的角落处均需布置温度传感器5，剩余的温度传感器5均匀布置在地库中，并将所有的温度传感器5在主控模块中进行编号。
[0052]
在主控模块中设置地库温度的阈值，当检测到地库温度达到阈值下限时，主控模块控制暖风机1启动，直至温度上身至阈值上限，主控模块控制暖风机1停止。
[0053]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：根据地库的总体积和总散热面积、地库结构维护层的厚度和材质以及地库内外温差计算得到地库单位时间内的总耗热量；s2：根据地库单位时间内的总耗热量、单个暖风机的功率和地库升温所需的时间确定维持地库预设越冬温度所需的暖风机数量；s3：确定地库中暖风机的安装位置，并规划与暖风机连接的送风带的铺设路线，将暖风机和送风带置于预设位置，形成一个地库超大空间越冬温控体系；s4：在地库中安装温度传感器，温度传感器将检测到的地库温度信号传输给主控模块，主控模块控制暖风机的启停，使地库维持在预设的越冬温度。2.根据权利要求1所述的一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，其特征在于：所述步骤s1中，地库单位时间内的总耗热量的计算公式为：q0＝q1+q
22
其中：q0为地库单位时间内的总耗热量；q1为地库单位时间内的散热量；q2为地库单位时间内进行换气时的热损失；为地库的总散热面积；k为地库结构维护层的总传热系数；t
b
为地库内预设的越冬温度；t
a
为地库外的温度；v为地库的总体积；n为单位时间内的换气次数；c
a
为空气比热容；p
a
为空气容重。3.根据权利要求2所述的一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，其特征在于：所述地库的总散热面积a包括地库顶部的面积a1、地库孔洞的侧面积a2和地库侧壁混凝土层的面积a3。4.根据权利要求2所述的一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，其特征在于：所述地库结构维护层包括依次设置的多种结构层，地库结构维护层的总传热系数k的计算公式为：其中：d1为第一道结构层的厚度；λ1为第一道结构层的传热系数；d
n
为第n道结构层的厚度；λ
n
为第n道结构层的传热系数。5.根据权利要求4所述的一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，其特征在于：所述地库结构维护层包括由内向外依次设置的钢筋混凝土层、挤塑板层和珍珠岩层。6.根据权利要求1所述的一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，其特征在于：所述步骤s3中，在地库的楼梯口、电梯口和预留洞口均需布置暖风机，剩余的暖风机均匀布置在地库中，并将所有的暖风机在主控模块中进行编号。7.根据权利要求6所述的一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，其特征在于：所述步骤s4中，在地库的角落处均需布置温度传感器，剩余的温度传感器均匀布置在
地库中，并将所有的温度传感器在主控模块中进行编号。8.根据权利要求1所述的一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，其特征在于：所述步骤s5中，在主控模块中设置地库温度的阈值，当检测到地库温度达到阈值下限时，主控模块控制暖风机启动，直至温度上身至阈值上限，主控模块控制暖风机停止。

技术总结

本发明属于地下超大空间温控技术领域，提供了一种严寒地区地下超大空间越冬维护智能温控方法，解决了在建工程、缓建工程越冬时由于冻土层在冻结过程中土体体积膨胀，导致混凝土基础开裂和变形的问题。计算得到地库单位时间内的总耗热量；根据地库单位时间内的总耗热量和单个暖风机的功率确定维持地库预设越冬温度所需的暖风机数量；将暖风机和送风带置于预设位置，形成一个地库超大空间越冬温控体系；温度传感器将检测到的地库温度信号传输给主控模块，主控模块控制暖风机的启停，使地库维持在预设的越冬温度。本发明通过合理计算和规划地库中的暖风机的数量和位置，并通过温度传感器和主控模块的配合，形成一个地库超大空间越冬智能温控体系。间越冬智能温控体系。间越冬智能温控体系。