基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨

随着我国建筑行业的发展进步,高层建筑数量数年增多,深基坑支护技术也是被广泛的应用到建筑工程之中,使建筑工程的施工质量以及施工效率得到大幅度的提升,岩土工程也在不断的增加。而深基坑支护技术还会影响岩土工程的稳定性以及安全性。本文通过分析岩土工程深基坑支护中存在的设计问题,来提出相应的解决对策,以此希望能够提高岩土工程深基坑支护设计水平以及设计质量,进而促进我国建筑行业的稳定发展。     

跨季节蓄冷特性与系统设计优化

考虑现有采暖供冷技术能耗高或适用性低等特点,提出以冰源热泵为核心的跨季节蓄冷技术。以5种系统方案为研究对象,建立系统模型定量评价分析不同方案在不同区域的能耗特性以及经济效益。结果表明：1）方案3（跨季节蓄冷）、方案4（跨季节蓄冷与夜间蓄冷）、方案5（土壤源热泵）的一次能源消耗量和污染物排放量比方案1（空气源热泵）和方案2（集中供热与冷水机组）少50%以上;2）跨季节蓄能技术可有效提高系统的全年COP值,其存储效率和循环次数可达到96%和2.1次;3）上海适用空气源热泵方案,北京适用跨季节蓄冷方案,沈阳适用集中供暖方案;4）在北京,对于3万m²以上供暖供冷面积的大型建筑,采用方案4的增量投资回收期只有约3 a。     

冬冷地区冰源热泵系统清洁供暖的经济性

我国大部分冬冷地区没有集中供暖设施,采用高效热泵技术是实现清洁供暖的重要途径.基于过冷相变原理的直接蒸发式冰源热泵技术,利用近冰点水的相变潜热作为热源,具有采暖能效高、适用性广的特点.利用EES(engineering equation solver)软件模拟冰源热泵系统的运行性能,研究了循环工质、过冷水过冷度及冷凝温度对系统性能的影响.结果表明:在R22、R410A、R134A、R407C几种工质中,工质R22的系统能效COPsys最高.针对采用R22工质的热泵系统,当过冷水过冷度由1.0 K提升至3.5 K时,COPsys由2.87降低至2.71,降低了5.57％;当冷凝温度由35℃升高至55℃时,COPsys明显降低,由3.4降至2.3,降低了32.4％.此外,为明确冰源热泵系统在冬冷地区的运行经济性,以上海和重庆200 m2的居民建筑为对象,采用TRNSYS软件模拟两地的供暖负荷动态特性,进一步计算冰源热泵系统运行的耗水量及运行费用.结果表明:在整个供暖季中,冰源热泵系统在上海和重庆的单位供暖面积运行费用分别为12.7元/m2和5.6元/m2,且冰源热泵在上海运行时的经济性更高.     

跨季节蓄冷技术及在设施农业应用的经济性分析

为明确跨季节蓄冷技术在设施农业应用场景下的技术经济性,选取济南地区某日光温室群为研究对象,采用以冰源热泵为核心的跨季节蓄冷系统实现温室群的全年冷热管理,建立系统的蓄冷量损失模型和节能、经济、环境效益评价模型,对系统蓄冷量、一次能源利用率、费用年值、动态投资回收期及污染物减排量进行分析,并同其他热泵系统和锅炉系统进行比较.结果表明:跨季节蓄冷体的全年冷量损失在5％以内,最大蓄冷量为170409.07 GJ,至全年结束仍有14509.47 GJ剩余,系统可满足温室群全年供冷供热需求;系统的供冷一次能源利用率为6.27,全年一次能源利用率为1.71,跨季节蓄冷技术的应用大幅提升系统能效,节能效果优越;系统运行费用极低,费用年值最低,动态投资回收期为3.9～6.9年,经济可行性良好;系统较空气源热泵每年可减少13897.90 t CO2、3.61 t SO2、7.16 t NOx和1.41 t烟尘排放,减排率高达77.3％,跨季节蓄冷技术的应用显著减少温室气体及污染物的排放,环境效益显著.     

冰源热泵系统在设施水产养殖中的技术经济性研究

针对目前刺参养殖的水温调控系统能耗大及适用性差等问题,提出基于冰源热泵的高效清洁供热及结合跨季节蓄冷实现全年冷热管理的技术思路,采用冰源热泵系统和跨季节蓄冷型冰源热泵系统对养殖水体温度进行调控,建立模型定量对比分析系统的运行能效及技术经济性。结果表明:（1）冰源热泵系统供热和供冷时的性能系数分别为3.33和3.39,全年一次能源利用率为1.05,比燃煤锅炉+冷水机组系统高出34.6%;费用年值最低,投资回收期为3 ~ 5年,具有良好的经济效益和应用前景。（2）跨季节蓄冷型冰源热泵系统全年一次能源利用率为1.46,比冰源热泵系统高39.1%,全年运行费用最低;跨季节蓄冷技术的应用有效提升了系统能效,大幅减少供冷运行费用,具有较大发展潜力。