Прогрев бетона электродами технологическая карта: Технологическая карта прогрева бетона в зимнее время проводами и электродами

Содержание

Технологическая карта прогрева бетона в зимнее время проводами и электродами

Прогрев бетона в зимнее время

В зимнее время прекращается затвердение бетона, так как вода замерзает и не участвует в химических реакциях. Также происходит разрушение качества и прочности бетона. Поэтому прогрев бетона в зимнее время очень важен и необходим.

Способы и методы прогрева бетона:

  • Добавление противоморозных добавок.
  • Прогрев методом «термос».
  • Другие методы подогрева бетона.
  • Технологический прогрев бетона.

Добавление противоморозных добавок

Противоморозные добавки выдерживают сильные холода, даже при температуре -30 С выполняют свои химические показания. Состав добавок разный, но главным компонентом является антифриз – жидкость, которая не дает воде замерзнуть.  Для железобетонных конструкций и арматурных перекрытий подойдут смеси с добавлением нитрит Натрия и формат Натрия. Их главной особенностью является сохранность физико-химических и антикоррозийных свойств при низких температурах.

Для товарного бетона, пустотелых железобетонных блоков, при изготовлении бордюров и тротуарной плитки подойдут смеси с добавлением хлорид Кальция. Свойства этого вещества широко известны во всем мире. Благодаря скорости затвердения, устойчивости к низким температурам и низкой цене строительство в зимнее время стало доступно всем.

Химическое вещество – поташ, идеальная противоморозная добавка. Быстро растворяется даже при минимальном количестве воды, не вызывает коррозии. Применение поташа при прогреве бетона является значительной экономией на строительных материалах.

При использовании противоморозных добавок нужно обязательно соблюдать все нормы безопасности. Например: нельзя применять бетон с этими добавками, когда конструкция находится под напряжением, возводятся монолитные дымовые трубы и т. д.

Прогрев методом «термоса»

Метод «термоса» заключается в том, что в утепленную опалубку с температурой равной 20-25 градусов укладывается бетон. За счет исходящего тепла конструкция приобретает прочность.

Также распространенным методом является дополнительное нагревание бетона, а затем помещение его уже в утепленную опалубку

Другие методы подогрева бетона

Трансформаторный метод прогрева похож на метод прогрева «термосом», только вместо обычного обогрева опалубка применяется обогрев трансформатором или проводом.

Электродный подогрев происходит с помощью полосовых, пластинчатых или струнных электродов, которые погружаются в бетон. Ток распределяется по электродам через понижающий трансформатор.

Инфракрасный прогрев бетона происходит не сразу для всей конструкции, а для отдельных зон. В эти зоны ставятся инфракрасные устройства, которые состоят из отражателей и непосредственно из излучателей. Инфракрасные лучи передают тепловую энергию на всю выбранную секцию конструкции. Благодаря боковому излучению все холодные места прогреваются.

Технологический прогрев бетона

Технологический прогрев бетона основан на передаче тока через кабель или провод, которые устанавливаются на конструкцию перед заливанием бетона.

Концы провода или кабеля подключаются к трансформатору, затем происходит подача тепла. Уровень напряжения регулируется согласно установленного и разработанного проекта, при этом обязательно учитываются; площадь конструкции, погодные условия, марки бетона, длины провода.

Прогрев бетона в зимних условиях необходимая составляющая для любых строительных работ. Существует множество разнообразных схем прогрева бетона и выбор происходит индивидуально для каждой конструкции.

Технология электропрогрева бетона сварочным аппаратом

Части арматуры устраиваются в параллельно цепи, с рядом устроенными обратными/прямыми электропроводами, между ними монтируется лампа накаливания для замера электронапряжения, а для измерения температурного режима, применяется градусник.

Способ нагревания бетонного основания сварочным аппаратом включает в себя применение:

  • Отдельные элементы арматуры;
  • Лампа накаливания;
  • Обычный градусник.

Период затвердения материала очень продолжительный и составляет более 30 суток. При обогреве таким методом, конструкция не должна подвергаться холоду и заливке водой. Такой метод применяется при небольших количествах бетона и хорошей погоде.

Почему в зимнее время важено прогреть бетон?

При минусовой температуре происходит замерзание содержащейся в растворе свободной воды, в следствии чего образуются кристаллы льда довольно большого объема и развивается большое давление в порах цемента, и, как следствие — разрушение структуры не затвердевшего бетона и значительное снижение его конечной прочности. Особо опасно замерзание непосредственно в период схватывания. Для обеспечения большой его прочности огромное значение имеет оптимальный температурный режим, в котором и требуется выдерживать бетон во время его твердения.

Если температура субстанции снижается, то взаимодействие воды и цемента существенно замедляется, а при повышении температуры процессы взаимодействия ускоряются. Поэтому при бетонировании монолитных конструкций в зимний период, требуется поддерживать необходимые влажностно — температурные условия, позволяющие набрать необходимую прочность конструкции в самые минимальные сроки.

Способы зимнего бетонирования

В зависимости от наружной температуры воздуха и вида конструкции применяются такие виды бетонирования в зимний период:

  • термос или термос с противоморозными добавками;
  • обогрев в греющей опалубке;
  • прогрев электродами;
  • инфракрасный или индукционный обогрев;
  • обогрев нагревательными проводами.

Рассмотрим наиболее популярные и распространенные способы зимнего бетонирования.

Рекомендации

  • Кабель для нагрева бетона можно обвить вокруг стального каркаса, но необходимо обеспечить его натяжение.
  • Когда его укладывают между элементами металлического каркаса, необходимо учитывать, что провод не должен касаться опалубки и выступать за пределы бетона  после заливки.
  • Кабель монтируют только после того, как заложили   армирующий каркас.
  • Также не стоит проводить работы до того, пока закладные детали не будут ограждены.
  • Прогрев бетона не допустим после набора прочности до 50%.
  • Кабель должен прогревать бетон примерно от 40 и до 80 градусов.
  • Прочность бетон набирает примерно в течение трёх суток.
  • Станция прогрева работает по повторно-кратковременному или длительному принципу.
  • Расстояние между проводами не должно быть больше 15мм.
  • Провода не должны соприкасаться или пересекаться.
  • Для контроля температурного режима в заливаемых конструкциях делают специальные скважины.
  • До полной заливки бетона нельзя осуществлять прогрев бетона!
  • Лучше доверить все работы с бетоном и электрикой специалистам, чтобы избежать каких-либо ошибок.

Решение будет только за вами. Надеемся, наша статья была вам полезной. Удачи!

Метод электродов

Наиболее часто применяемая технология, основанная на свойстве проводников электрического тока разогреваться. Влажный бетонный раствор тоже превращается в своеобразный проводник, если в нем разместить запитанные электроды. Чтобы «цепь» заработала, их необходимо подсоединить к разным фазам источника переменного тока мощностью 60-127 В.

Технология прогрева бетона электродами требует предварительных расчетов для каждой конструкции. От ее особенностей будет зависеть напряжение подаваемого переменного тока, схема расстановки электродов и даже их вид.

  • Стержневые электроды – металлические пруты небольшого диаметра (от 6 до 12 мм). Используются на удаленных участках особо крупных конструкций, а также для сложных форм (стыков, колонн). При размещении стержневых электродов нужно следить, чтобы они не располагались к опалубке ближе, чем на 3 см.
  • Струнные – длинная стальная проволока диаметром 6-10 мм. Предназначены для участков большой протяженности. Этот способ предпочтителен, если прогрев бетонной смеси электродами выполняется при контакте заливки с уже замерзшим грунтом.
  • Поверхностные – особый тип электродов, роль которых выполняют стальные пластины или полосы шириной в 4-8 см. Проводники крепятся непосредственно к опалубке с оставлением одного свободного конца для подключения к источнику питания.
    В отличие от погружных электродов поверхностные не контактируют с раствором, так как отделены от него слоем рубероида.

Металлические полосы обеспечивают прогрев бетона не глубже, чем на половину расстояния от одного электрода до другого. Это тепло достает и до внутренних слоев, но там процессы протекают не так интенсивно. А вот разнофазные пластины могут нагревать весь объем, если он не слишком большой.

Прогрев бетона проводами (трансформатором)

Прогрев бетона нагревательными проводами заключается в следующем: перед укладкой бетонной смеси в опалубку на арматурном каркасе закрепляют нагревательные провода определенной длины. Длина и количество нагревателей определяются расчетом. Теплота, выделяемая нагревательными проводами при прохождении по ним тока, передается бетону и распределяется в нем путем теплопроводности. Таким образом бетон можно разогреть до 40-50°С.

В качестве нагревательных проводов применяют специальные провода для прогрева бетона марки ПНСВ-1,2 со стальной оцинкованной жилой диаметром 1,2 мм в поливинилхлоридной изоляции ( возможно применение радиотрансляционных проводов марки ПТПЖ-2х1,2 с двумя стальными оцинкованными жилами в изоляции из модифицированного полиэтилена).

Электропитание нагревательных проводов осуществляют через понижающие трансформаторные подстанции типа КТП ТО-80/86 или КТП-63/ОБ, которые имеют несколько ступеней пониженного напряжения, что позволяет регулировать тепловую мощность, выделяемую нагревательными проводами при изменении температуры наружного воздуха. Одной подстанцией можно обогреть 20-30 м3 бетона.

Нагревательными проводами можно обогревать любые монолитные конструкции при температуре наружного воздуха до -30°С. В среднем для обогрева 1м3 монолитного бетона требуется 60 м нагревательного провода марки ПНСВ-1,2.

В Москве технология прогрева бетона нагревательными проводами довольно широко применялась при возведении храма Христа Спасителя, комплексов Манежная площадь, Гостиный Двор и других объектов.

Технология прогрева бетона нагревательными проводами широко применяется не только российскими, но и зарубежными строительными фирмами, которые работают на территории России.

За последние годы технологию прогрева бетона нагревательными проводами освоили и применяют на практике такие фирмы, как южно-корейская «Самсунг инжинеринг & констракшн Ко. , Лтд.», немецкая «Хохтиф», югославские «Акосир», «Напред», «Трудбеник», «Черногория», турецкие «Абка», «Алларко», «Гаранти-Коза» и многие другие.

Греющая опалубка (термос)

Для обогрева бетона таким методом в опалубку монтируются нагревательные элементы, замена которых производится по мере необходимости. Типы элементов, их мощность и плотность распределения подбираются в соответствии с качеством бетонной смеси и погодных условий. При произведении расчетов за основу берется условие набора критической прочности с охлаждением бетона до ноля.

Схема подключения базовых и доборных щитов греющей опалубки.

Также возможно использование добавок, предотвращающих раннее замерзание, снижая скорость течения этого процесса, и ускоряющих затвердевание.

Многоэтажное строительство подразумевает многократное использование опалубки в силу однотипности каждого этажа. Этот метод отличается высокой эффективностью и справляется с заливкой при довольно низких температурах до 25 градусов ниже ноля. Подготовка монтажа занимает совсем немного времени, что может оказаться критичным в условиях сильных морозов, после однократной заливки бетона опалубку можно использовать повторно не один раз.

В качестве недостатков греющей опалубки выделяют высокую стоимость и неприменимость на объектах с нестандартным проектированием.

Также существует индукционный подогрев бетона. Но это почти не используемая на практике технология. Тепло образуется за счет возникновения вихревых токов от электромагнитного индуктора. Иными словами, энергия магнитного поля, возникающего вокруг витков провода, переходит в тепловую.

Такой способ редко где используется в силу сложности реализации в условиях стройки. Требуется точный расчет того, сколько нужно применять витков для обогрева, в зависимости от использованного металла в строительной конструкции.

Обогрев кабелем ПНСВ

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая карта которого будет рассмотрена немного дальше, считается одной из самых эффективных технологий. В качестве нагревателя в этом случае выступает провод, а не бетонная масса.

При укладке в бетон представленного провода получается равномерно прогреть бетон, обеспечив его качество при высыхании. Преимуществом такой системы является предсказуемость периода работы

Для качественного прогрева бетона в условиях снижения температуры очень важно, чтобы она повышалась плавно и равномерно по всей площади цементного раствора

Аббревиатура ПНВС означает, что проводник имеет стальную жилу, которая упакована в ПВХ-изоляцию. Сечение провода при проведении представленной процедуры выбирается определенным образом (ПНСВ 1,2; 2; 3)

Эта характеристика берется во внимание при расчете количества провода на 1 м кубический смеси цемента

Технология подогрева бетона проводом относительно простая. Вдоль каркаса арматуры электрокоммуникации допускаются. Крепить провод следует в соответствии с рекомендациями производителя. В этом случае при подаче смеси в траншею, опалубку или смесь проводник не повредят заливка и эксплуатация застывшего вещества.

Провод при раскладке не должен касаться земли. После заливки он полностью погружается в бетонную среду. На показатель длины провода будут иметь влияние его толщина, минусовые температуры в этом климатическом поясе, сопротивление. Подаваемое напряжение будет составлять 50 В.

Схема применения тепловой пушки

Прогрев бетона проводом считается одной из самых новых и эффективных технологий. Однако совсем еще недавно о ней никто не знал. Поэтому применялся довольно затратный, но простой метод. Над поверхностью цемента строилось укрытие. Для этого метода бетонное основание должно было иметь небольшую площадь.

В построенную палатку привозили тепловые пушки. Они нагнетали требуемую температуру. Такой метод не был лишен определенных недостатков. Он считается одним из самых трудоемких. Рабочим необходимо возвести палатку, а потом контролировать работу оборудования.

Если сравнивать прогрев бетона проводом и метод применения тепловых агрегатов, то станет ясно, что затрат больше потребует именно старый подход. Чаще всего закупается определенное оборудование автономного типа работы. Они работают на дизельном топливе. Если доступа к обычной стационарной сети на участке нет, этот вариант будет наиболее выигрышным.

Предварительное разогревание

Схема обогрева бетона с помощью кабеля.

Наконец, самым очевидным способом можно назвать простой разогрев бетонной смеси перед ее заливкой. Для этого соблюдается определенный температурный режим, смесь выдерживается какое-то время, после чего используется непосредственно для строительства.

Как недостаток такого способа можно отметить то, что сложно рассчитать, каким образом нужно нагреть смесь, чтобы этого хватило при имеющихся погодных условиях. Вполне может случиться такое, что потребуется дополнительный обогрев одним из описанных выше способов.

Каждый метод имеет свои зоны применения. Одни уместны на масштабных стройках с большими объемами бетонирования, другие подходят только для небольшого частного строительства.

6. Пропаривание.

Самый дорогой и энергоемкий прогрев бетона в зимнее время применяется только в промышленном строительстве. Смысл технологии заключается в том, что бетон заливается в сложную двухстенную опалубку, через которую подается горячий пар. Он обволакивает бетонную поверхность, образуя «паровую рубашку». Это обеспечивает и равномерный прогрев конструкции, и подачу влаги, необходимой для гидратации.

Несмотря на всю сложность организации прогрева, этот способ является наиболее эффективным. А для сокращения расходов в сам бетонный раствор вводятся пластифицирующие добавки, ускоряющие процесс твердения.

Существует и пассивный метод, когда вокруг конструкции создается термос из теплоизолирующих матов. Но он сам по себе неэффективен – его уместно использовать только в качестве дополнительной меры вместе с другими способами.

stroitel-list.ru

Электропрогрев бетона в зимнее время: способы, технологии, оборудование

В современных условиях существует множество технологий, благодаря которым удается не прекращать строительный процесс даже зимой. Если температура снижается, требуется поддерживать определенный уровень прогрева бетонной смеси. В этом случае возведение домов, различных объектов не прекращается ни на минуту.

Главным условием проведения таких работ является поддержание технологического минимума, при котором раствор не будет замерзать. Электропрогрев бетона является фактором, который обеспечивает выполнение технологических норм даже в зимний период. Этот процесс довольно сложен. Но тем не менее его активно применяют повсеместно на различных строительных объектах.

Электропрогрев

Электропрогрев бетона является довольно сложным и дорогостоящим процессом. Однако для предотвращения влияния низких температур на застывающую цементную смесь ей требуется обеспечить ряд условий. В зимнее время цемент застывает неравномерно. Чтобы предотвратить такое отклонение от нормы, следует применять технологию электрообогрева. Она способствует постоянному по всей площади процессу застывания смеси.

Бетон способен застывать равномерно при температуре, которая будет близкой к +20 ºС. Принудительный электропрогрев становится эффективным инструментом в приготовлении строительных растворов.

Чаще всего в подобных целях применяется технология электроподогрева. Если простого утепления объекта становится недостаточно, такая альтернатива сможет решить проблему с неравномерно застывающим бетоном.

Строительные компании могут выбрать один из нескольких подходов. Например, электроподогрев может осуществляться при помощи такого проводника, как кабель ПНСВ, или при помощи электродов. Также некоторые компании прибегают к принципу подогрева самой опалубки. В настоящее время могут также в подобных целях применять индукционный подход или инфракрасные лучи.

Независимо от того, какой способ выберет руководство, обогреваемый объект в обязательном порядке следует утеплить. Иначе равномерного прогрева будет добиться нереально.

Прогрев электродами

Самым востребованным методом обогрева бетона является применение электродов. Такой метод стоит относительно недорого, ведь нет потребности приобретать дорогостоящее оборудование и устройства (например, провод типа ПНСВ 1,2; 2; 3 и т. д.). Технология его выполнения также не представляет больших трудностей.

За основополагающий принцип представленной технологии взяты физические свойства и особенности электрического тока. При прохождении через бетон он выделяет некоторое количество тепловой энергии.

При использовании этой технологии не стоит подавать напряжение на систему электродов выше 127 В, если внутри изделия находится металлическая конструкция (каркас). Инструкция на электропрогрев бетона в монолитных конструкциях позволяет использовать ток 220 В или 380 В. Однако большее напряжение применять не рекомендуется.

Процесс нагрева выполняется при помощи переменного тока. Если в данном процессе участвует постоянный ток, он проходит через воду в растворе и образует электролиз. Этот процесс химического разложения воды будет препятствовать выполнению ее функций, которые имеет субстанция в процессе затвердения.

Виды электролитов

Электропрогрев бетона в зимнее время может осуществляться при помощи одного из основных видов электродов. Они могут быть струнными, стержневыми и выполненными в виде пластины.

Стержневые электролиты устанавливаются в бетон на небольшом расстоянии друг от друга. Чтобы создать представленный продукт, ученые применяют металлическую арматуру. Ее диаметр может составлять от 8 до 12 мм. Стержни подключаются к различным фазам. Особенно незаменимы представленные устройства при наличии сложных конструкций.

Электролиты, которые имеют форму пластин, характеризуются довольно простой схемой подключения. Их устройства необходимо располагать на противоположных сторонах опалубки. Эти пластины подключают к разным фазам. Проходящий между ними ток и будет нагревать бетон. Пластины могут быть широкими или узкими.

Струнные электроды необходимы при изготовлении колонн, столбов и прочих изделий вытянутой формы. После установки оба конца материала подключают к разным фазам. Так происходит нагрев.

Обогрев кабелем ПНСВ

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая карта которого будет рассмотрена немного дальше, считается одной из самых эффективных технологий. В качестве нагревателя в этом случае выступает провод, а не бетонная масса.

При укладке в бетон представленного провода получается равномерно прогреть бетон, обеспечив его качество при высыхании. Преимуществом такой системы является предсказуемость периода работы. Для качественного прогрева бетона в условиях снижения температуры очень важно, чтобы она повышалась плавно и равномерно по всей площади цементного раствора.

Аббревиатура ПНВС означает, что проводник имеет стальную жилу, которая упакована в ПВХ-изоляцию. Сечение провода при проведении представленной процедуры выбирается определенным образом (ПНСВ 1,2; 2; 3). Эта характеристика берется во внимание при расчете количества провода на 1 м кубический смеси цемента.

Технология подогрева бетона проводом относительно простая. Вдоль каркаса арматуры электрокоммуникации допускаются. Крепить провод следует в соответствии с рекомендациями производителя. В этом случае при подаче смеси в траншею, опалубку или смесь проводник не повредят заливка и эксплуатация застывшего вещества.

Провод при раскладке не должен касаться земли. После заливки он полностью погружается в бетонную среду. На показатель длины провода будут иметь влияние его толщина, минусовые температуры в этом климатическом поясе, сопротивление. Подаваемое напряжение будет составлять 50 В.

Методика применения кабеля

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая карта которого заключается в укладке продукта в емкость непосредственно перед заливкой, считается надежной системой. Провод должен иметь определенную длину (в зависимости от условий его эксплуатации). Из-за хорошей теплопроводимости бетона, нагрев плавно распределяется по всей толщине материала. Благодаря такой особенности удается повысить температуру бетонной смеси до 40 ºС, а иногда и выше.

Кабель ПНСВ допускается запитывать в сеть, электричество которой поставляют подстанции КТП-63/ОБ или 80/86. Они обладают несколькими степенями напряжения пониженного типа. Одна подстанция представленного типа способна обогреть до 30 м³ материала.

Чтобы повысить температуру раствора, на 1 м³ необходимо потратить около 60 м провода марки ПНСВ 1,2. При этом температура окружающей среды может составлять до -30 ºС. Способы нагрева могут комбинироваться. Это зависит от массивности конструкции, погодных условий, заданных показателей прочности. Также немаловажным фактором для создания комбинации методов является наличие ресурсов на стройплощадке.

Если бетон сумеет набрать требуемую прочность, он может противостоять разрушению вследствие низких температур.

Другие варианты проводного обогрева

Технология прогрева бетона ПНСВ кабелем эффективна при условии соблюдения всех инструкций и требований производителя. Если провод выйдет за пределы бетона, он с большой долей вероятности перегреется и выйдет из строя. Также провод не должен касаться опалубки или земли.

Длина представленного провода будет зависеть от условий, в которых применяется провод. Для их работы требуется работа трансформатора. Если, используя провод ПНСВ, применение такой системы не очень удобно, существуют и другие разновидности проводниковых изделий.

Существуют кабели, для работы которых не потребуется применять запитку к специальным трансформаторам. Это дает возможность немного сэкономить средства на обслуживание представленной системы. Обычный провод имеет широкий ряд применения. Однако провод ПНСВ, который рассматривался выше, обладает более широкими возможностями и областью применения.

Схема применения тепловой пушки

Прогрев бетона проводом считается одной из самых новых и эффективных технологий. Однако совсем еще недавно о ней никто не знал. Поэтому применялся довольно затратный, но простой метод. Над поверхностью цемента строилось укрытие. Для этого метода бетонное основание должно было иметь небольшую площадь.

В построенную палатку привозили тепловые пушки. Они нагнетали требуемую температуру. Такой метод не был лишен определенных недостатков. Он считается одним из самых трудоемких. Рабочим необходимо возвести палатку, а потом контролировать работу оборудования.

Если сравнивать прогрев бетона проводом и метод применения тепловых агрегатов, то станет ясно, что затрат больше потребует именно старый подход. Чаще всего закупается определенное оборудование автономного типа работы. Они работают на дизельном топливе. Если доступа к обычной стационарной сети на участке нет, этот вариант будет наиболее выигрышным.

Термоматы

Прогревочный провод или инфракрасная пленка могут послужить основой для создания специальных термоматов. Они довольно эффективны. Единственное условие – это плоская поверхность бетонного основания. Некоторые разновидности представленных обогревателей могут работать в качестве обмотки на колонны, вытянутые блоки, столбы и т. д.

В сам же раствор при использовании матовой технологии добавляется пластификатор, позволяющий ускорить процесс высыхания. При этом они же могут препятствовать образованию кристаллизации воды.

При использовании представленных технологий следует помнить, что существуют специальные документы, регламентирующие электропрогрев бетона в зимнее время. СНиП обращает внимание строительных организаций на необходимость постоянного отслеживания температурных показателей этого вещества.

Цементная смесь не должна перегреваться свыше +50 ºС. Это так же неприемлемо для технологии его производства, как и большие морозы. При этом скорость остывания и нагрева не должна быть быстрее, чем 10 ºС в час. Чтобы избежать ошибок, расчет электропрогрева бетона выполняется в соответствии с действующими нормами и санитарными требованиями.

Инфракрасные маты могут заменить кабельные аналоги. Их допускается применять для обертывания фигурных колонн, прочих вытянутых объектов. Этот подход характеризуется небольшими энергозатратами. Бетонные конструкции под воздействием инфракрасных лучей начинают быстро терять влагу. Чтобы этого не происходило, нужно накрывать поверхности обычной полиэтиленовой пленкой.

Опалубка с подогревом

Электропрогрев бетона в зимнее время может осуществляться сразу же в опалубке. Это один из новых способов, который является очень эффективным. В щиты опалубки устанавливаются нагревательные элементы. В случае выхода из строя одного или нескольких из них, производится демонтаж неисправного оборудования. Его заменяют новым.

Оснащать инфракрасными обогревателями непосредственно форму, в которой застывает бетон, стало одним из удачных решений, которые принимали управленцы строительных компаний. Эта система способна обеспечить требуемыми условиями бетонное изделие, находящееся в опалубке, даже при температуре -25 ºС.

Помимо высокой эффективности представленные системы обладают высоким показателем полезного действия. Затрачивается совсем немного времени на подготовку к обогреву. Это крайне важно в условиях сильных морозов. Рентабельность нагревательной опалубки определяется выше, чем у обычных проводных систем. Их можно применять многоразово.

Однако стоимость представленной разновидности электрообогрева довольно высока. Она считается невыгодной, если нужно обогреть постройку нестандартных габаритов.

Принцип индукционного и инфракрасного обогрева

В представленных выше системах термоматов и опалубки с подогревом может использоваться принцип инфракрасного обогрева. Чтобы четче понимать принцип работы этих систем, необходимо вникнуть в вопрос, что собой представляют инфракрасные волны.

Электропрогрев бетона при помощи представленной технологии берет за основу способность солнечных лучей нагревать непрозрачные, темные предметы. После обогрева поверхности вещества тепло равномерно распределяется по всему его объему. Если бетонную конструкцию в этом случае обмотать прозрачной пленкой, при нагреве она будет пропускать лучи внутрь бетона. При этом тепло будет задерживаться внутри материала.

Преимуществом инфракрасных систем является отсутствие требований по использованию трансформаторов. Недостатком же эксперты называют невозможность представленного обогрева равномерно распределять тепло по всей конструкции. Поэтому его применяют только для относительно тонких изделий.

Индукционный подход в современном строительстве применяется довольно редко. Он больше подходит для таких конструкций, как прогоны, балки. На это влияет сложность устройства представленного оборудования.

Принцип индукционного обогрева основывается на том, что вокруг стального стержня намотан провод. Он имеет слой изоляции. При подключении электрического тока система производит индукционное возмущение. Именно так происходит нагрев бетонной смеси.

Рассмотрев электропрогрев бетона, а также его основные методы и технологии, можно сделать вывод о целесообразности применения того или иного способа в условиях производства. В зависимости от типа выпускаемых конструкций, условий производства технологи выбирают подходящий вариант. Скрупулезный подход к технологии застывания бетонной смеси позволяет производить высококачественные изделия, стяжку, фундаменты и т. д. Правила работы с цементом в зимний период должен знать каждый строитель.

fb.ru

Прогрев бетона в зимнее время. Как прогреть бетон зимой. Как прогреть бетон зимой? Какие виды прогрева существуют в чем их отличия и особенности?

Строительство – процесс круглогодичный, и, во избежание крупных убытков, не должен зависеть от погодных условий. Основным критерием для качественного бетонирования в зимнее время является прогрев бетона.

Зачем это делается?

Согласно СНиП, регламентируется технологический прогрев бетона, если минимальная суточная температура воздуха опускается ниже 0°С. Его целью является не допустить замораживание сырой бетонной смеси, которое влечет формирование ледяных пленок в толще материала и вокруг арматуры.

Вода принимает непосредственное участие в процессе приготовления бетона, но, превращаясь в лед, перестает быть частью химической гидратации, препятствуя отвердению смеси. Кроме этого, расширяясь, лед создает внутреннее давление и разрушает связи в свежезалитом бетоне. После оттаивания жидкости процесс гидратации может возобновиться, но некоторые соединения теряются навсегда, что ведет к снижению качества материала и долговечности сооружения.

Методы прогрева бетона

Выбор способа обогрева зависит не только от типа конструкции и погодных условий, но и от экономической целесообразности и срочных рамок по завершению бетонирования. Существуют такие виды прогрева:

  • предварительный;
  • термос;
  • электродный;
  • греющая опалубка;
  • инфракрасный;
  • греющие петли;
  • индукционный.
Предварительный обогрев

Подразумевает разогревание бетонной смеси до температуры примерно 50°С при помощи электрического тока с подачей напряжения 220-380 В, на протяжении 5-10 мин. После того как горячий бетон залит, его остывание происходит по методу термоса.

Для осуществления предварительного нагревания, на площадке требуется наличие электрической мощности более 1000 кВт на 3-5 кубометров бетонной смеси.

Выдерживание бетонной смеси методом термоса

Наиболее экономичный и простой из всех, этот метод получил широкое распространение в строительстве. Смесь, температурой 25-45°С, доставляют на площадку и укладывают в опалубку. Если прогреть ее до большей температуры, то при транспортировке есть риск ее застывания.

Сразу после заливки, конструкцию со всех сторон укрывают теплоизоляционным материалом. В результате, бетон твердеет за счет изоляции от холодного воздуха, тепла самой смеси, а также в результате экзотермической реакции цемента.

Количество тепла, которое получает бетон от этих источников, можно подсчитать, и в соответствии с величиной подобрать нужный слой утеплителя. Его должно хватить, чтобы выдержать бетон в плюсовой температуре вплоть до его твердения и демонтажа опалубки, независимо от внешних температурных условий.

Однако, не все конструкции можно согревать методом термоса. Наиболее подходящие – это те, у которых площадь охлаждения сравнительно невелика. То есть, если смесь готовят из портландцементов средней активности, термосное выдерживание годится, если модуль поверхности не выше 8.

Зимой рекомендуют применять быстротвердеющие высокоактивные цементы, а также вводить в них специальные добавки – химические ускорители твердения. Использование добавок, в составе которых есть мочевина, не допускается, так как при температуре выше 40°С происходит ее разложение и недобор прочности бетона до 30%, что выражается в низкой морозостойкости и водопроницаемости. Такие меры позволяют использовать метод термоса на поверхностях с модулем от 10 до 15.

В соответствии с теплотехническим расчетом, который производится при проектировании термосного укрывания, количество тепла в бетонной смеси не должно быть ниже количества теплопотерь при остывании за весь период, требующийся для становления твердости бетона.

В качестве утеплителя используют доски и фанеру со слоем пенопласта, опилки, картон, минеральную вату и т. д. Особенно тщательно следует утеплять конструкции с перепадом уровней, углами и тонкими элементами. Опалубка и теплозащита убираются тогда, когда наружный слой бетона достигает 0°С.

Электродный метод обогрева

Способ ускорения застывания бетона путем пропускания в него электрического тока. Широко используется при возведении монолитных конструкций из бетона и железобетона в зимний период, а также при производстве модульных элементов. Среди преимуществ – надежность и простота способа, быстрый разогрев смеси. К недостаткам можно отнести необходимость источника большой мощности на площадке: от 1000 кВт на 5 м³ бетона и постоянное повышение температуры нагрева по мере твердения материала.

Электродный зимний прогрев бетона бывает периферийный, сквозной и с использованием арматуры в качестве передающих электродов. Наиболее часто применяется при работе со слабоармированными конструкциями: фундаментами, стенами, перегородками, колоннами, перекрытиями. Часто может быть совмещен с предварительным прогревом бетона и термосным методом с использованием химических отвердителей.

Поступая в бетон в течение определенного промежутка времени, ток разогревает его равномерно по всей плоскости вне зависимости от толщины сегмента. Это особенно важно при работе с легким бетоном, сложно поддающимся прогреванию. Воздействие тока на отвердение массы обусловлено повышением температуры внутри материала и электролизом воды, а удельное сопротивление бетона меняется на разных стадиях его становления.

Прогрев бетона электродами происходит с применением как минимум двух штырей из металла. Подключенные к противофазным проводам, они передают ток между собой. Очень важно при этом заданное напряжение: оно может быть повышенным (220-380 В) или пониженным (60-128 В). Электропрогрев свыше 127 В применяется только для неармированных сооружений и со строгим соблюдением техники безопасности. В армированном бетоне в случае подачи повышенного напряжения, могут возникнуть локальные перегревы, вызывающие испарение влаги и замыкания.

После заливки, в стены или колонны, втыкаются металлические стержни, на которые с трансформатора подается пониженное напряжение. Электроды представляют из себя металлические прутья или струны, чья длина определяется в зависимости от места использования. Диаметр их составляет от 6 до 10 мм. В зависимости от погоды, шаг между электродами может быть от 0,6м до 1 м.

Если трансформатор трехфазный, для одной колонны будет достаточно одного электрода. Быстрый монтаж и эффективный прогрев с одной стороны, с другой оборачивается дороговизной одноразовых катановых электродов и энергозатрат.

Метод греющей опалубки

Непосредственный контакт электродов с бетоном полезен при прогреве вертикальных сооружений, в то время, как для заливных больше подойдет метод греющей опалубки, но суть процедуры от этого не меняется.

Принцип электродного обогрева монолитной конструкции заключается в поступлении тепла от поверхности опалубки внутрь бетона за счет его теплопроводности. В качестве передатчиков тепла используются ТЭНы, углеграфитовое волокно, слюдопластовые и сетчатые нагреватели.

Для создания равномерного температурного контура, следует утеплить все открытые поверхности и торцы. Заливать бетонную смесь предпочтительно в заранее прогретую опалубку: это сокращает сроки прогревания бетона и арматуры, и предотвращает деформацию формы.

Перед началом укладки смеси, опалубку следует отключить. Режим подачи электричества ко всем щитам должен быть одинаковым, и это выставляется вручную. Температура заранее подогретого бетона не должна превышать 60°С, так как влага может начать испаряться, что увеличит вязкость массы.

Смесь укладывается слоями и немедленно накрывается теплоизолирующими материалами. Перед включением электродов, бетон выдерживается некоторое время для равномерного распределения температуры. Затем, осторожно, по одному, подключаются щиты.

Для достижения 80% прочности, общее время прогрева бетона при температуре 80°С, составляет 13-15ч. С целью экономии, (почти в полтора раза), температуру можно опустить до 60°С, но время застывания будет равно 20-23 ч.

Схема прогрева бетона:

  1. Устанавливается и подключается пульт управления, разматываются соединительные кабели.
  2. По всему периметру опалубки и на датчики температуры подключаются штепсельные разъемы.
  3. К пульту подсоединяются сигнальные фонари. После включения рубильника, напряжение будет подаваться как на силовые, так и на сигнальные цепи, по которым и контролируется наличие напряжения в фазах. Ток сети отслеживается по вольтметру на приборной панели пульта.
  4. Запускается установка. При помощи переключателей соединяются датчики в щитах опалубки с электронным регулятором температуры.
  5. Если один из щитов перегревается, подача энергии прекращается, о чем свидетельствует сигнал соответствующей лампы.
  6. Когда прогрев окончен, установка автоматически отключается.
Инфракрасный обогрев

В данном методе задействуется принцип периферийного использования тепловой энергии, получаемой от инфракрасного излучателя. Им могут являться как металлические (ТЭНы), так и карборундовые излучатели. Инфракрасные передатчики в сочетании с отражателями и другими устройствами представляют собой инфракрасную установку.

Оптимальное расстояние от излучателя до обогреваемой поверхности – 1,2 м. Для лучшего поглощения тепла, опалубку можно покрыть черной матовой краской. Во избежание испарения влаги с поверхности, конструкцию накрывают полиэтиленовой пленкой, рубероидом или пергамином.

Процесс прогрева бетона инфракрасными лучами делят на три стадии: выдержку смеси и ее разогрев, активное прогревание, остывание.

Примерный расход электричества на прогрев 1 м³ равен 120-200 кВт/ч.

Инфракрасное тепло направляется на внешние участки обогреваемой конструкции и способствует таким процессам:

  • прогрев обмороженного грунта и слоев бетона, закладных, арматуры, очистка их от наледи и снега;
  • ускорение процесса отвердения перекрытий, монолитных конструкций, наклонных и вертикальных сооружений;
  • предварительный обогрев зон стыковки застывшей и свежей смесей;
  • обогрев труднодоступных для утепления мест.
Использование греющих петель

Метод с нагревательными проводами состоит в том, что на каркасе из арматуры в опалубке выкладывают нужное количество нагревательных проводов (ПНСВ). Их количество рассчитывается в зависимости от теплоотдачи и площади заливки.

Затем сверху выкладывают бетонную массу, и когда по проводам пускают ток, она, благодаря своей теплопроводности, прогревается до 40-50°С. В качестве греющих петель применяют провода для бетона ПНСВ с изоляцией из ПВХ и оцинкованной стальной жилой диаметром 1,2 мм. Также можно использовать ПТПЖ в полиэтиленовой изоляции с двумя жилами по 1,2 мм.

Подача электричества осуществляется через понижающие трансформаторы типа КТП-63/ОБ или КТП-80/86, где можно регулировать мощность нагревания в зависимости от изменений внешней температуры. За раз одной подстанции хватает на обогрев до 30 кубометров бетона при температуре воздуха до -30°С.

Для обогрева 1 м³ требуется в среднем 60м нагревательного провода.

Индукционный прогрев

В основе такого способа прогрева бетона в зимнее время, лежит использование магнитной составляющей в переменном электромагнитном поле, где в результате индукции образуется электрический ток. При таком прогреве, энергия магнитного поля, направленная на металл, преобразуется в тепловую, откуда передается в бетон. Интенсивность прогревания зависит от магнитных и электрических свойств источника тепла (металла) и напряжения магнитного поля.

Индукционный метод применяется к конструкциям с замкнутым контуром, где его длина больше, чем размер сечения, к железобетону с густым армированием или сооружениям с металлической опалубкой. В соответствии с техникой безопасности, прогрев ведут на пониженном напряжении 36-12 В.

Перед заливанием смеси, вдоль контура конструкции выкладывается шаблон, где будут размещаться витки индуктора. Далее в пазы укладывается изолированный провод, куда потом заливается бетон. Как при любом методе обогрева, сначала его выдерживают 2-3 ч при минимальной температуре около 7°С, для этого индуктор активируют на 5-10 мин каждый час. Температура бетона начитает расти со скоростью 5-15°С и по достижении предельной отметки индуктор может быть выключен, тогда дальнейший обогрев производится методом термоса либо переходит на импульсный режим, периодически поддерживая нужный уровень тепла.

К достоинствам этого способа относится равномерный прогрев по всей длине и сечению конструкции, возможность отогрева арматуры и экономия на электродах.

Приблизительный расход энергии на 1 м³ составляет около 120-150 кВт/ч.

Расчет прогрева бетона

Что касается определения длины провода на одну секцию и количества таких секций в конструкции, то это зависит от характеристик провода и напряжения трансформатора.

К примеру, при подаче тока 220В, длина секции ПНСВ 1,2 мм равняется 110 м. Если напряжение уменьшается, пропорционально сокращается и длина провода в сегменте.

Тепло, получаемое от нагревательной секции при среднем расходе провода 50-60 м/м³, способно разогреть залитый бетон до 80°С.

Для получения среднего показателя температуры бетона во время остывания, используется эмпирическая зависимость. Приблизительный расчет охлаждения определяется так:

  1. На основе метеорологического прогноза погоды на весь зимний период в требуемой местности, устанавливается ожидаемый средний температурный показатель наружного воздуха.
  2. Определяется модуль поверхности, в соответствии с которым рассчитывается подходящее термосное выдерживание.
  3. При помощи формулы, вычисляется средняя температура бетона за все время остывания.
  4. У поставщика цемента получают данные о том, готовая смесь какой температуры будет доставлена и какие у нее экзотермические характеристики.
  5. По формулам высчитываются теплопотери во время доставки и выгрузки.
  6. Определяется начальная температура бетона со времени укладывания, учитывая отдачу его тепла на обогрев арматуры и опалубки.
  7. Исходя из требований прочности, определяют длительность остывания бетонной смеси.

Этот метод вычисления используется для прогнозирования сроков становления бетона, учета потери тепла при заливании, а также теплового излучения с поверхности, но следует помнить, что данные приблизительны.

gid-str.ru

принцип действия, виды, укладка и монтаж

Строительные работы по возведению объектов ведутся круглогодично. Часто строители производят бетонирование для формирования цельных конструкций в зимнее время. При этом важно обеспечить прочность монолита и предотвратить кристаллизацию воды. Осуществляя прогрев бетона важно поддерживать требуемую температуру смеси и создать благоприятные условия для гидратации цемента. Остановимся на технологии разогрева, основанной на применении инфракрасных лучей и электроэнергии. Рассмотрим достоинства и недостатки каждого метода.

Блок: 1/8 | Кол-во символов: 531
Источник: https://pobetony.expert/stroitelstvo/progrev-betona

Применение

Прогрев бетона в зимнее время кабелем дает возможность решить две основные проблемы. При температурах ниже нуля вода в растворе превращается в кристаллики льда, в результате реакция гидратации цемента не просто замедляется, она прекращается полностью. Известно, что при замерзании вода расширяется, разрушая образовавшиеся в растворе связи, поэтому после повышения температуры он уже не наберет нужной прочности.

Раствор затвердевает с оптимальной скоростью и сохранением характеристик при температуре порядка 20°C. При падении температуры, особенно ниже нуля, эти процессы замедляются, даже с учетом того, что при гидратации выделяется дополнительное тепло. Чтобы выдержать технические условия, зимой не обойтись без прогрева бетона проводом ПНСВ или другим предназначенным для этого кабелем в таких ситуациях, когда:

  • не обеспечена достаточная теплоизоляция монолита и опалубки;
  • монолит слишком массивен, что затрудняет его равномерный прогрев;
  • низкая температура окружающего воздуха, при которой замерзает вода в растворе.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1030
Источник: https://betonpro100.ru/tehnologii/progrev-provodom-pnsv

Режимы прогрева бетона электродами

Режим выбирают исходя из массивности и геометрии конструкции, марки бетонной смеси, погодных условий, эксплуатации возводимой конструкции. Электродный прогрев бетона проводят по одной из следующих схем:

  • две стадии: прогрев бетонной смеси и последующая изотермическая выдержка;
  • две стадии: нагрев и остывание с полной теплоизоляцией или сооружением греющей опалубки;
  • три стадии: прогрев, изотермическая выдержка, остывание.

Схема прогрева бетона

При прогреве бетона электродами критично важно соблюдать температурные параметры. Процесс начинают с +5 градусов, затем увеличивают температуру со скоростью 8–15 градусов в час. Максимальные допуски зависят от марки бетона и составляют +55… +75 градусов. Для контроля проводятся периодические замеры температуры.

Температурный лист прогрева бетона

Время изотермической выдержки определяется на основании лабораторных исследований кубиковой прочности при сжатии. Зависит от типа цемента, температурного режима нагрева и требуемой прочности готового бетона.

Допустимая скорость остывания 5–10 градусов/час. Точный параметр зависит от объёма конструкции. Повторная теплоизоляция после распалубки требуется, если разница температур окружающего воздуха и бетонных поверхностей более 20 градусов.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1271
Источник: https://SpecNavigator.ru/materialy/beton/tehnologiya-progreva-elektrodami.html

Характеристики провода

Кабель для прогрева бетона ПНСВ состоит из стальной жилы с сечением от 0,6 до 4 мм², и диаметром от 1,2 мм до 3 мм. Некоторые виды покрываются оцинковкой, чтобы снизить воздействие агрессивных компонентов в строительных растворах. Дополнительно он покрыт термоустойчивой изоляцией их поливинилхлорида (ПВХ) или полиэстера, она не боится перегибов, истирания, агрессивных сред, прочна и обладает высоким удельным сопротивлением.
Кабель ПНСВ обладает следующими техническими характеристиками:

  • Удельное сопротивление составляет 0,15 Ом/м;
  • Стабильная работа в температурном диапазоне от -60°C до +50°C;
  • На 1 кубометр бетона расходуется до 60 м провода;
  • Возможность применения до температур до -25°C;
  • Монтаж при температурах до -15°C.

Кабель подключается к холодным концам через провод АПВ из алюминия. Питание может осуществляться через трехфазную сеть 380 В, подключаясь к трансформатору. При правильном расчете ПНСВ может подключаться и к бытовой сети 220 вольт, длина при этом не должна быть менее 120 м. По системе, находящейся в бетонном массиве должен протекать рабочий ток 14-16 А.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1102
Источник: https://betonpro100.ru/tehnologii/progrev-provodom-pnsv

Виды нагревательных проводов и кабелей

Чаще всего для электроподогрева бетона применяются провода ПНСВ. Это объясняется его относительно невысокой стоимостью и простым монтажом. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.

Внешний вид провода ПНСВ (А), расшифровка маркировки (В) и конструкция (С)

В качестве альтернативы может применяться аналог – ПНСП, основное отличие которого заключается в изоляции, она выполнена из полипропилена, что позволяет незначительно повысить максимальную мощность тепловыделения.

Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП

Обратим внимание, что провода данного типа могут использоваться в качестве напольных обогревателей, которые работают по принципу теплого пола.

Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины. Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора.

Подробно о том, как производится монтаж ПНСВ, а также описание связанных с этим процедур (расчет длины проводов, схема укладки, составление технологической карты и т.д.) будет приведено в другом разделе.

Блок: 3/9 | Кол-во символов: 1200
Источник: https://www.asutpp.ru/provod-dlya-progreva-betona.html

Технология прогрева и схема укладки

Перед установкой системы прогрева бетона в зимнее время монтируется опалубка и арматура. После этого раскладывается ПНСВ с интервалом между проводами от 8 до 20 см, в зависимости от наружной температуры, ветра и влажности. Провод не натягивается и прикрепляется к арматуре специальными зажимами. Нельзя допускать изгибов радиусом менее 25 см и перехлестов токоведущих жил. Минимальное расстояние между ними должно составлять 1,5 см, это поможет не допустить короткого замыкания.

Наиболее популярная схема укладки ПНСВ – «змейка», напоминающая систему «теплый пол». Она обеспечивает обогрев максимального объема бетонного массива при экономии греющего кабеля. Перед заливкой в опалубку раствора необходимо убедиться в том, что в ней нет льда, температура смеси не ниже +5°C, а монтаж схемы подключения проведен правильно, на достаточную длину выведены холодные концы.

К проводу ПНСВ прикладывается инструкция, с которой нужно ознакомиться перед тем, как прогреть бетон. Подключение осуществляется через секции шинопроводов двумя способами через схему «треугольник» или «звезда». В первом случае систему разделяют на три параллельных участка, подключаемых к выводам трехфазного понижающего трансформатора. Во втором – три одинаковых провода соединяются в один узел, потом три свободных контакта аналогично подключаются к трансформатору. Питающее устройство устанавливается не далее, чем в 25 м от места подключения, прогреваемый участок обносится ограждением.

Система подключается после полной заливки всего объема строительного раствора. Технология прогрева бетона греющим кабелем ПНСВ включает в себя несколько этапов:

  1. Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
  2. Нагрев при постоянной температуре длится до тех пор, пока бетон не наберет половину технологической прочности. Температура не должна превышать 80°C, оптимальный показатель 60°C.
  3. Остывание бетона должно происходить со скоростью 5°C в час, это поможет избежать растрескивания массива и обеспечит его монолитность.

При соблюдении технологических требований материал наберет марку прочности, соответствующую его составу. По окончанию работ ПНСВ остается в толще бетона и служит дополнительным армирующим элементом.

Нужно отметить, что применять кабель КДБС или ВЕТ значительно проще, поскольку их можно подключать напрямую к сети 220 В через щитовую или розетку. Они разделены на секции, что помогает избежать перегрузки. Но эти кабели стоят дороже ПНСВ, поэтому реже применяется при строительстве крупных объектов.

Еще одна популярная технология – использование опалубки с ТЭН и электродами, когда арматура вставляется в раствор и подключается к сети, используя сварочный аппарат или понижающий трансформатор другого типа. Этот способ прогрева не требует специального греющего кабеля, но более энергозатратен, поскольку вода в бетоне играет роль проводника, а его сопротивление при затвердевании значительно возрастает.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 2974
Источник: https://betonpro100.ru/tehnologii/progrev-provodom-pnsv

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Основной недостаток описанных выше термопроводов – необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения. Значительно упростить задачу можно применяя двужильные секционные саморегулирующие термокабели, а именно финский ВЕТ или отечественный КДБС. Они не требуют для подогрева дополнительного оборудования и подключаются напрямую к сети 220 вольт. Устройство прогревочного кабеля представлено ниже.

Основные элементы конструкции кабеля обогревочного

Обозначение:

  • А – Выходы нагревательных жил.
  • В – Установочный кабель, служащий для подключения КДБС к сети 220в, для этой цели можно использовать любой соединительный провод, например АПВ.
  • С – Муфта, для подключения нагревательной секции.
  • D – Концевая изоляторная муфта.
  • Е – Нагревательная секция фиксированной длины.

Конструктивно кабель ВЕТ практически не отличается от рассмотренного выше отечественного аналога, что касается основных технических характеристик, то они приведены в сравнительной таблице ниже.

Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЕТ и КДБС

Что касается маркировки, то отечественные изделия данного типа кодируются в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – характеристика линейной мощности, а YY – длина секции. В качестве примера можно привести маркировку 40КДБС 10, которая указывает мощность 40 Вт на метр, а сама секция десятиметровой длины.

Блок: 4/9 | Кол-во символов: 1428
Источник: https://www.asutpp.ru/provod-dlya-progreva-betona.html

Расчет длины

Чтобы рассчитать длину провода ПНСВ для прогрева бетона требуется учесть несколько основных факторов. Главный критерий – количество тепла, подаваемого на монолит для его нормального затвердевания. Оно зависит от температуры окружающего воздуха, влажности, наличия теплоизоляции, объема и формы конструкции.

В зависимости от температуры определяется шаг укладки кабеля со средней длиной петли от 28 од 36 м. При температуре до -5°C расстояние между жилами или шаг составляет 20 см, с понижением температуры на каждые 5 градусов, он уменьшается на 4 см, при -15°C он составляет 12 см.

При расчете длины важно знать потребляемую мощность нагревательного провода ПНСВ. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,15 Ом/м, у проводов с большим сечением сопротивление ниже диаметр 2 мм имеет сопротивление 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м. Рабочий ток в жиле должен быть не более 16 А, поэтому потребляемая мощность одного метра ПНСВ диаметром 1,2 мм равна произведению квадрата силы тока на удельное сопротивление и составляет 38,4 Вт. Чтобы подсчитать суммарную мощность необходимо этот показатель умножить на длину уложенного провода.

Подобным образом рассчитывается и напряжение понижающего трансформатора. Если уложено 100 м ПНСВ диаметром 1,2 мм, то его общее сопротивление составит 15 Ом. Учитывая, что сила тока не более 16 А, находим рабочее напряжение, равное произведению силы тока на сопротивление в данном случае оно будет равно 240 В.

Применение провода ПНСВ – один из самых дешевых способов прогрева бетона. Но он больше годится для применения профессиональными строителями, поскольку для его подключения требуются специальное знание и оборудование. Этот кабель можно применять и в бытовых условиях, правильно рассчитав потребляемую мощность. Снизить расходы при прогреве раствора поможет применение теплоизоляционных материалов, в этом случае нагрев произойдет быстрее, а снижение температуры будет происходить равномернее, что улучшит качество бетона.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1976
Источник: https://betonpro100.ru/tehnologii/progrev-provodom-pnsv

Правила безопасности при электродном прогреве

Использование технологии прогрева бетона электродами на стройплощадке требует повышенного внимания к соблюдению правил безопасности:

Схема подключения электродов

  • Прогрев заливки с армирующей конструкцией проводится при пониженном напряжении (60–127 В).
  • Использование напряжения до 220 В возможно для прогрева локального участка, который не содержит никаких токопроводимых элементов (металлического каркаса, армирования) и не связан с соседними конструкциями.
  • Прогрев напряжением до 380 В допустим в исключительных случаях для безарматурных участков.
  • Электроды должны быть установлены в строго определенных проектом местах. Категорически нельзя допускать их соприкосновения с армирующими элементами – это приведёт к короткому замыканию и выходу из строя оборудования.

Электродный прогрев бетонной смеси необходимо выполнять в строгом соответствии с технологией. Нарушение временного или температурного режима, схемы расстановки электродов может привести к местным перегревам и недостаточному набору прочности, что впоследствии приведёт к появлению трещин в конструкции и возможному разрушению. При правильно выполненной работе раствор твердеет с равномерной усадкой, что обеспечивает однородную структуру полученного материала и прочность изделия при эксплуатации.

Видео по теме: Электропрогрев бетона

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1355
Источник: https://SpecNavigator.ru/materialy/beton/tehnologiya-progreva-elektrodami. html

Монтаж ПНСВ

Приведем краткое руководство стандартной методики:

  1. Выбираем диаметр провода согласно техкарте, как правило это 1,20-4,0 мм. Если планируется обогрев армированных конструкций, то рекомендуется остановиться на ПВХ изоляции, поскольку она более прочная. Для неармированных конструкций допускается применять провод с полипропиленовым покрытием.
  2. Нарезка производится сегментами равной длины, после чего их сворачивают спиралью (Ø 30,0-45,0 мм).
  3. Укладка спиральных ниток производится в арматурный каркас или их располагают в фанерном или деревянном каркасе (опалубке).
  4. Характеристики ПНСВ не предполагают его работу в качестве обогревателя за пределами бетонной смеси. При таких условиях он сразу выходит из строя. Для исправления ситуации используется любой монтажный провод большего сечения, который подключают к выводам сегмента. Пример как подключить ПНСВ с помощью холодных концов
  5. После того, как опалубку зальют бетонной смесью, дожидаются, пока она начнет схватываться, после чего производится включение трансформаторной подстанции. С ее помощью осуществляют установку необходимой температуры путем увеличения или уменьшения напряжения.

Обратим внимание, принцип и схема укладки ПНСП, ПНБС, ПТПЖ практически не отличается от ПНСВ.

Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

Такой способ подогрева вполне возможен, приведем пример как это можно реализовать такой метод. Допустим, нам необходимо залить плиту объемом 3,7 кубических метра, при температуре на улице – 10°С. Для этой цели потребуется сварочная установка на 200,0-250ампер, клещи для измерения тока, провод ПНСВ, холодные концы и тканевая изоляционная лента.

Нарезаем восемь сегментов по 18,0 метров, каждый такой может выдержать ток до 25,0 А. Мы оставим небольшой запас и возьмем для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А восемь таких сегментов.

К каждому выходу отрезка подсоединяем на скрутке монтажный провод (подключаем холодные концы). Производим укладку ПНСВ, ее схема будет приведена ниже. Соединение холодных концов (плюс и минус отдельно) желательно делать при помощи клеммника, размещенном на текстолите или любом другом изоляционном материале.

Подключение ПНСВ к сварочному аппарату

Завершив заливку, подключаем прямой и обратный выход аппарата (полярность не имеет значения), предварительно выставив ток на минимум. Проводим измерение тока нагрузки на отрезках, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «проседать», когда это происходит, увеличиваем ее на сварке.

Блок: 6/9 | Кол-во символов: 2497
Источник: https://www.asutpp.ru/provod-dlya-progreva-betona.html

Использование предварительно разогретого раствора

Метод разогрева бетонной смеси до выполнения работ по бетонированию – наиболее простой. Технологический алгоритм предусматривает следующие операции:

  • нагрев бетонного раствора на стадии смешивания компонентов;
  • заливку нагретой смеси непосредственно на участке работ.

Для практической реализации данной технологии производят специальные расчеты, направленные на определение рабочей температуры.

При этом учитывают:

  • количество заливаемого бетона;
  • время на транспортировку и заливку;
  • температуру окружающей среды.

При отклонениях в расчетах осуществляют дополнительный нагрев любым из известных методов.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 653
Источник: https://pobetony.expert/stroitelstvo/progrev-betona

Плюсы и минусы ПНСВ

Прогревать таким способом бетон довольно выгодно. Это объясняется как низкой стоимостью провода и относительно небольшим расходом электричества. Отдельно необходимо отметить устойчивость проволоки к щелочному и кислотному воздействию, что позволяет использовать данный способ при добавлении в смесь различных присадок.

Основные недостатки:

  • сложность расчетов при расчете длины провода;
  • необходимость использования ПТ.

Понижающие станции стоят довольно дорого, а учитывая длительность процесса брать их в аренду не выгодно (такие услуги обходятся в 10% от себестоимости изделия). Использование сварочных аппаратов делает возможным обогрев небольших конструкций, но поскольку она не рассчитана на такой режим работы, выход ее из строя и последующий дорогостоящий ремонт довольно вероятны.

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 809
Источник: https://www.asutpp.ru/provod-dlya-progreva-betona.html

Заключение

Принятие решения по выбору оптимального способа разогрева требует профессионального подхода. Важно изучить технологические особенности каждого способа и определить экономическую целесообразность его применения. Рекомендации профессионалов помогут разобраться в достоинствах и недостатках применяемых технологий нагрева.

Originally posted 2017-12-26 18:13:05.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 370
Источник: https://pobetony.expert/stroitelstvo/progrev-betona

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Поскольку такие нагреватели для бетона поставляются не в бухтах, а готовыми секциями, снимается вопрос с обрезкой. Все что необходимо для сбора установки для зимнего бетонирования это рассчитать мощность сегмента исходя из того сколько кубов бетона в конструкции, после чего выбрать кабель соответствующей длины.

Начнем с краткого руководства по расчетам и небольших рекомендаций по монтажу:

  • В инструкции к технологии ТМО бетона указывается, что на обогрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (зависит от температуру воздуха). Расход электроэнергии можно существенно снизить, если применить несколько несложных технических приемов:
  1. Использовать специальные присадки для смеси, позволяющие понизить точку замерзания раствора.
  2. Утеплить опалубку.
  • Если производится заливка балки или перекрытия, расчет обогревочного кабеля производится из 4 погонных метров на 1 м2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, таких как двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40,0 см.
  • Защита кабеля позволяет приматывать его к арматуре.
  • Расстояние от поверхности конструкции до уложенного внутри электрообогревателя должно быть как минимум 20,0 см.
  • Чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны быть уложены на одинаковом расстоянии.
  • Между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
  • Запрещено пересечение греющих проводников.

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 1447
Источник: https://www.asutpp.ru/provod-dlya-progreva-betona.html

Преимущества и особенности сегментированного кабеля

К несомненным положительным качествам продукции данного типа следует отнести:

  • Для организации прогрева бетона при помощи не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
  • В отличие от сушки электродами вероятность поражения электричеством минимальна.
  • Легкий монтаж и несложный расчет длины сегмента.

Особенности:

ВЕТ кабель стоит существенно дороже, чем провод для прогрева бетона ПНСВ. Отечественный КДБС, например производимый компанией ЭТМ в Красноярске, несколько улучшает положение, но не намного. Именно поэтому данные кабели применяются при возведении небольших бетонных и ЖБТ конструкций.

В качестве заключения.

Мы описали только один способ обогрева бетона, на самом деле их значительно больше. Они будут рассмотрены в других публикациях.

В завершении считаем необходимым ответить на вопрос, неоднократно встречающийся в сети, почему нельзя для прогрева бетона использовать нихромовые провода. Во-первых, это удовольствие было бы очень дорогим, во-вторых, правилами техники безопасности запрещено. Именно поэтому не стоит калькулятор для расчета числа витков нихрома, чтобы сделать обогрев трубы или бетона.

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 1194
Источник: https://www.asutpp.ru/provod-dlya-progreva-betona.html

Кол-во блоков: 22 | Общее кол-во символов: 30542
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:
  1. https://betonpro100. ru/tehnologii/progrev-provodom-pnsv: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 7082 (23%)
  2. https://pobetony.expert/stroitelstvo/progrev-betona: использовано 7 блоков из 8, кол-во символов 8581 (28%)
  3. https://www.asutpp.ru/provod-dlya-progreva-betona.html: использовано 7 блоков из 9, кол-во символов 9435 (31%)
  4. https://SpecNavigator.ru/materialy/beton/tehnologiya-progreva-elektrodami.html: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 5444 (18%)

Оценка технологий утилизации отходящего тепла для цементной промышленности

https://doi.org/10.1016/j.ijft.2020.100040Получить права и содержание

Реферат

Цемент — наиболее широко используемый в мире строительный материал. В 2019 году мировое производство составило 4086 тонн, из которых Колумбия произвела 12,59 тонн. Основным компонентом цемента является клинкер, и он появляется как промежуточный продукт в производственном процессе, который производится в печи при температурах спекания. Такой процесс оказывает сильное воздействие на окружающую среду как из-за повышенных выбросов углекислого газа, так и из-за расхода топлива, и он по своей природе подвержен термической неэффективности, например потерям тепла в окружающую среду, из-за большого расхода и высоких температур.В этой работе отработанное тепло, полученное при охлаждении высокотемпературного газа, выходящего из вращающейся печи на цементном заводе в Колумбии, анализируется на предмет его потенциального использования либо для сушки влажного сырья (известняка), либо для выработки электроэнергии с помощью ORC. Материальный, энергетический и эксергетический балансы для устойчивого состояния были поддержаны с помощью моделирования в программном обеспечении Aspen Plus V.10. Эксергоэкономический анализ проводился в соответствии с традиционным подходом с использованием чистой приведенной стоимости ( NPV ) инвестиций в качестве критерия принятия решения.Чтобы получить целостное представление о сценарии утилизации отходящего тепла, проводится анализ чувствительности при изменении выходных температур горячих газов для различных рабочих жидкостей в ORC. Результаты показали, что лучшая альтернатива, NPV = 0,37 MUSD в рыночных условиях цены на электроэнергию и топливо, обеспечивает максимум 3,77 МВт электроэнергии с тепловым КПД 15,96% и эксергетическим КПД 37,52% с использованием циклопентана в качестве рабочая жидкость. Ни один из сушильных агрегатов не достиг положительного значения NPV и был списан.Однако максимальное снижение влажности в потоке твердых частиц составило 5,67% при T = 120 C. Вариант размещения сушильной установки сразу после ORC для полного охлаждения газов был экономически проанализирован для случаев ORC с наилучшим значением NPV, T = 150 C и T = 180 C. Но не было обнаружено существенного улучшения по сравнению с использованием только ORC. Возможность улучшения производительности простого ORC изучается за счет включения внутреннего теплообменника, такой цикл рекуперации превосходит его более простую конфигурацию с точки зрения тепловых и экономических показателей 4. 1 МВт сети с NPV = 0,42 MUSD, доходностью 15,58% и сроком окупаемости PB = 6,07 лет. Это на 8,75% больше работы и на 13,51% больше экономических показателей, чем у простого ORC.

Ключевые слова

Клинкерная печь

Предварительный нагрев сырья

Органический цикл Ренкина

Рекуперация отходящего тепла

Эксергоэкономический анализ

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Оценка характеристик сборного железобетона с использованием формы микроволнового нагрева

3.1. Основные свойства применяемого бетона

показывает свойства свежего бетона и прочность на сжатие нанесенного бетона. Видно, что заданная осадка и заданное содержание воздуха были достигнуты в четырех испытаниях. В каждом эксперименте использовалась одна и та же бетонная смесь. На основании результатов осадки и содержания воздуха, нанесенный бетон показал одинаковые характеристики в четырех испытаниях.

Таблица 5

Свежие свойства и прочность на сжатие.

Отверждение Свежие свойства Прочность на сжатие
Осадка (см) Содержание воздуха (%) Температура (° C) 1 день (МПа) 7 дней (МПа) 14 дней (МПа) 28 дней (МПа)
Пар 18,0 4,8 16,0 7,3 33. 2 37,9 40,8
МВт1 18,5 5,3 13,0
МВт2 19,0 5,3 11,2
МВт3 19,0 4,7 15,0 4,7

Прочность на сжатие превысила расчетную на 30 МПа в возрасте 7 дней. Кроме того, в возрасте 28 дней она превышала 10 МПа по сравнению с расчетной прочностью 30 МПа.

Коэффициент свободной усадки и потери массы показаны на.По мере увеличения скорости изменения массы величина усадки увеличивалась и достигла 333 мкм в возрасте 28 дней. Бетон, примененный в этом эксперименте, соответствовал спецификации бетона классификации марок (менее 500 мкм) по деформации усадки при высыхании [14]. Это означает, что бетон, примененный в этом эксперименте, соответствовал бетону с низким значением W / C и с известняковым заполнителем, который эффективен для уменьшения усадки.

Коэффициент свободной усадки и потери массы.

3.2. Выполнение макетных образцов бетона при паро- и СВТ-термообработке

3.2.1. Распределение температуры

и показывает внутреннее распределение температуры бетона во время отверждения паром и тепловым отверждением MW (MW2). В случае отверждения паром не было разницы между температурами в различных интервалах измерения. Однако максимальная температура была на 30 ° C выше установленной температуры (60 ° C). Кроме того, при СВЧ-отверждении тепло передавалось от нижней части стальной формы.Таким образом, разница температур между верхней и нижней частями составила примерно 9 ° C. Однако температуру в центре можно было контролировать в пределах ± 5 ° C.

Распределение температуры бетона (отверждение паром).

Распределение температуры бетона (например, MW2).

Распределение температуры на бетонной поверхности, полученное с помощью термографической камеры сразу после снятия формы, показано на. Была небольшая разница приблизительно в 4 ° C в температуре поверхности между отверждением паром и отверждением при СВЧ-нагревании.Кроме того, было подтверждено, что тепло генерировалось равномерно.

Распределение температуры бетонной поверхности. ( a ) Отверждение паром ( b ) Отверждение при нагревании MW (например, MW2).

3.2.2. Прочностные характеристики (прочность сердечника)

показывает прочность на сжатие образца сердечника, который был смоделированным элементом. Отверждение паром показало более высокую начальную прочность по сравнению с отверждением при СВЧ-нагревании. Однако через 14 дней она составила менее 10% из-за небольшого увеличения прочности после отверждения паром.показывает взаимосвязь между общей температурой и прочностью на сжатие после снятия формы. На прочность бетона сильно повлияла температура отверждения. В случае отверждения паром начальная прочность увеличивалась, поскольку начальная температура отверждения была высокой. Однако начальную температуру отверждения не следует резко повышать, поскольку это снижает долговечность и вызывает проблемы, такие как появление трещин и снижение набора прочности. Кроме того, прочность на извлечение из пятнистого бетона (5 МПа), указанная в стандарте JASS5 Архитектурного института Японии, превышена при отверждении паром и при тепловом отверждении MW во время удаления формы.Тем не менее, прочность на извлечение из формы 10 МПа или более требуется, учитывая локальную среду перемещения крупногабаритного продукта PCa на заводах PCa и т. д. демонтаж и деградация долговечности в условиях эксперимента.

Прочность сердечника на сжатие.

Взаимосвязь между прочностью сердечника на сжатие и зрелостью.

3.2.3. Пористость и SEM Observation

и показывают результаты измерения пор и совокупного распределения пор, соответственно, в соответствии с возрастом отверждения паром и тепловым отверждением MW с помощью порозиметра проникновения ртути (MIP).Кроме того, было собрано по три образца MIP для каждого образца в каждом случае, и было выполнено в общей сложности три повторных измерения. В результате три образца MIP для каждого случая показали почти одинаковую структуру пустот, и среди них один результат MIP показан в и. Во всех экспериментальных условиях распределение пор смещалось к меньшему значению из-за увеличения прочности в зависимости от возраста независимо от регулировки температуры нагрева, времени нагрева и времени охлаждения. В частности, в диапазоне диаметров пор 0.1–0,01 мкм, было подтверждено, что распределение пор в образце в возрасте 7 дней и 14 дней сдвинулось к меньшему значению по сравнению с образцом сразу после извлечения из формы и возрастом в 1 день. Более того, количество пор в образцах в возрасте 7 и 14 дней имело тенденцию к увеличению вблизи поры капилляра. Накопленный объем пустот также подтвердил результаты, аналогичные результатам по объемам пустот. Однако было подтверждено, что пористость MW3 немного уменьшилась, хотя разница не была значительной.Результат пористости показал, что распределение пор составляло 16,0% MW3, 16,2% MW2 и 16,5% MW1. Разница в количестве пор возникла из-за регулировки температуры нагрева и времени нагрева МВ. Таким образом, было подтверждено, что пористость была уменьшена путем регулирования температуры нагрева и времени нагрева МВ. В результате было подтверждено повышение прочности за счет уплотнения текстуры. Однако в случае отверждения паром в этом эксперименте максимальная температура превышала установленную температуру более чем на 30 ° C, как показано на, и начальный контроль температуры не выполнялся плавно.Следовательно, считается, что изменение температуры отверждения из-за разницы в скорости реакции гидратации вызвало быстрое увеличение прочности в раннем возрасте, а не тепловое отверждение MW.

Пористость бетона. ( a ) Отверждение паром, ( b ) MW1, ( c ) MW2, ( d ) MW3.

Суммарная пористость бетона. ( a ) Отверждение паром, ( b ) MW1, ( c ) MW2, ( d ) MW3.

показывает результат наблюдения продуктов гидратации отверждения паром и образцов MW3 с помощью SEM.В случае образцов MW3 гидрат силиката кальция (C-S-H) наблюдался почти во всех случаях с небольшими количествами Ca (OH). Кроме того, в среде, где температура отверждения не превышала максимум 65 ° C, продукт гидрата эттрингита игольчатой ​​формы практически не наблюдался. С другой стороны, в случае отверждения паром регулирование температуры не было плавным, и начальная температура отверждения составляла почти 90 ° C, так что наблюдалось большое количество гидратированных продуктов игольчатой ​​формы эттрингита.Однако в случае отверждения паром при высоких температурах, когда температура в процессе гидратации превышала 70 ° C, наблюдалась проблема в развитии долговременной прочности из-за расширения в результате явления замедленного образования эттрингита (DEF) [ 15,16]. Следовательно, необходимо тщательно контролировать температуру, и считается, что отверждение при СВЧ-нагревании может эффективно контролировать температуру.

SEM наблюдение. ( a ) Отверждение паром (× 5000), ( b ) Отверждение паром (× 10 000), ( c ) MW 3 (× 7000), ( d ) MW 3 (× 10 000).

3.2.4. Свойства усадки и растрескивания

и показывают результаты свободной усадки и удерживаемой усадки, соответственно. Величина деформации корректировалась уравнением (1) с использованием измеренной деформации (ε ′ (t)), коэффициента линейного теплового расширения (TEc = 8,5 мк / ° C), температуры бетона во времени t (T (t )) и температура бетона во время заливки (T (0)) [17]:

ε ′ (t) = ε (t) −TEc · (T (t) −T (0))

( 1)

Величина свободной усадки и удерживающей усадки резко сократилась на ранней стадии из-за быстрого повышения температуры.Считалось, что это происходит из-за кажущейся усадки из-за разницы в коэффициентах теплового расширения арматурных стержней, прикрепленных как к центру, так и к тензодатчику и тензодатчику в соответствии с быстрым изменением температуры [18]. После этого в результате реакции гидратации бетон расширился. После демонтажа бетон снова усадился, но общая усадка была небольшой. Это связано с тем, что водоцементное соотношение нанесенного бетона было низким, известняковый заполнитель использовался в качестве крупного заполнителя, а влажность была высокой из-за проведения эксперимента в помещении.

Для определения трещиностойкости мы рассчитали удерживающие напряжения, возникающие в испытательном образце, по уравнению (2), используя модуль Юнга (Es), удерживающую деформацию (εs), площадь сечения арматурных стержней (As) и площадь сечения бетона. (Ac) [19,20,21]:

σ = — (As / Ac) · Es-Aεs

(2)

показывает результат удерживающих напряжений. Сжимающее напряжение приблизительно 0,03–0,24 МПа было введено при отверждении паром и при тепловом отверждении MW в возрасте 28 дней, потому что напряжение расширения из-за быстрой гидратации в раннем возрасте, а также общая усадка и степень сдерживания бетона были небольшими.

Кроме того, прочность на растяжение была рассчитана на основе прочности на сжатие (Fc) бетона по уравнению (3), а прочность бетона при образовании трещин (fcr) была рассчитана по уравнению (4). Кроме того, коэффициент прочности трещин (Rcr) был рассчитан из уравнения (5) по соотношению прочности между прочностью образования трещины и удерживающим напряжением [20,21].

σB (t) = 0,291 · Fc (t) 0,658

(3)

показывает результат расчета коэффициента трещиностойкости.Поскольку коэффициент трещиностойкости был очень низким как при отверждении паром, так и при тепловом отверждении MW, вероятность растрескивания из-за усадки в этих условиях испытания была очень низкой. Вдобавок считалось, что отверждение при нагревании в микроволновом диапазоне не имеет особых проблем со свойствами растрескивания из-за усадки по сравнению с отверждением паром.

3.2.5. Оценка состояния поверхности

Состояние поверхности бетона после отверждения паром и тепловым воздействием MW контролировалось визуальным осмотром. показывает фотографию поверхности бетона в возрасте 28 дней.В случае отверждения паром поверхность бетона не была гладкой из-за влияния влаги, выделяемой паром, и просачивания бетона, и явление расслоения было подтверждено. Ожидается, что это приведет к дополнительным работам, таким как пропитка и повторное нанесение во время отгрузки продуктов PCa. Однако в случае СВЧ-отверждения на любом уровне не наблюдалось таких явлений, как расслоение, и состояние поверхности бетона в целом было хорошим.

Таблица 6

Состояние поверхности бетона в возрасте 28 суток.

Тип Пар MW1
Форма поверхности
Тип МВт2 МВт3
Форма поверхности

Чтобы измерить дефектное состояние поверхности бетона путем продувки, воздухопроницаемость была измерена методом Торрента [22,23] при условии, что содержание влаги на поверхности бетона было постоянным.показывает результаты по воздухопроницаемости Torrent через 28 дней. Воздухопроницаемость Torrent была ниже 1 × 10 -17 как для паровой отверждения, так и для MW3, но немного ниже для MW-термической отверждения. Считается, что состояние поверхности бетона не является проблемой по сравнению с паровым отверждением.

Торрент-воздухопроницаемость.

3.2.6. Экологическая и экономическая оценка

Выбросы CO 2 просто рассчитываются по уравнениям (6) и (7), поскольку для отверждения паром использовался керосин.В случае теплового отверждения СВЧ оно было рассчитано по уравнению (8) на основе количества энергии. Энергозатраты на отверждение рассчитывались по уравнению (9) для парового отверждения и по уравнению (10) для теплового отверждения MW.

Выбросы CO2 = Расход топлива · Удельная теплотворная способность · Коэффициент выбросов углерода · (44/12)

(6)

Выбросы CO2 на 1 кг бетона (отверждение паром) = Выбросы CO2 / Общее производство

(7)

Выбросы CO2 на 1 кг бетона (тепловое отверждение МВт) = Потребление электроэнергии · Коэффициент эмиссии / Вес бетона

(8)

Стоимость энергии отверждения на 1 кг бетона (отверждение паром) = Закупочная цена мазута · Расход топлива · Общий объем производства

(9)

Стоимость энергии отверждения на 1 кг бетона (тепловая отверждение МВт) = потребление электроэнергии · Плата за электроэнергию · Вес бетона

(10)

Удельная теплотворная способность тяжелой нефти и выбросы углерода Фактор — это значения, предоставленные Министерством окружающей среды Японии, расход топлива и вес брутто — значения, предоставленные компанией A, коэффициент выбросов — это значение мощности на Хоккайдо, а потребление электроэнергии и вес бетона были рассчитаны на основе значения, использованные в этом эксперименте.

показывает результаты по выбросам CO 2 и затратам на энергию отверждения при применении отверждения паром и отверждения при СВЧ-нагревании. По оценкам, выбросы CO 2 снизятся примерно на 51% для MW1, примерно на 36% для MW2 и примерно на 52% для MW3 по сравнению с паровым отверждением. Ожидается, что затраты энергии на отверждение 1 кг бетона будут снижены примерно на 28% в MW1, примерно на 7% в MW2 и примерно на 29% в MW3 по сравнению с отверждением паром.

Эмиссия CO₂ и стоимость энергии отверждения.

Охлаждение — будущее отопления? — Анализ

Сектор декарбонизации зданий выиграет от приоритезации решений, направленных на отопление, охлаждение или одновременно на отопление и охлаждение ( см. Индикатор «Потребности в отоплении и охлаждении») . Технологии теплового насоса являются важным технологическим решением, поскольку они могут применяться в широком диапазоне климатических условий и адаптированы для обеспечения как отопления, так и охлаждения, только охлаждения или только обогрева.Фактически, треть населения мира нуждается в тепловых насосах как для отопления, так и для охлаждения. В условиях круглогодичного жаркого и влажного климата передовые технологии охлаждения необходимы для решения проблемы быстрого роста спроса на кондиционеры. В обоих случаях для достижения целей декарбонизации необходимо ускоренное внедрение высокоэффективных продуктов и постоянные инновации.

На рынке отопления уже сегодня тепловые насосы эффективны для декарбонизации и могут обеспечить более 90% потребностей в отоплении во всем мире, выбрасывая меньше CO 2 , чем наиболее эффективная альтернатива ископаемому топливу (см. Индикатор «CO » 2 экономия от тепловых насосов ») .На основных рынках отопления, таких как Европейский Союз, США, Канада, Россия или Китай, высокого сезонного коэффициента производительности1 тепловых насосов (от 300% до 400% или более в зависимости от региона) достаточно, чтобы вдвое снизить CO 2 выбросов, связанных с потребляемой электроэнергией, при сжигании газа в эффективном конденсационном котле. На них уже приходится более 40% продаж отопительного оборудования в США для рынка новостроек.

Несмотря на растущее проникновение на рынок отопления, подавляющее большинство продаваемых сегодня тепловых насосов используются для охлаждения помещений.Суммарная мощность холодильного оборудования в 17 раз больше, чем на обогрев. В то время как наиболее эффективные тепловые насосы, используемые для охлаждения помещений (например, кондиционеры), могут достигать рейтинга энергоэффективности до 12, средний рейтинг энергоэффективности продуктов, доступных на рынке, близок к 4. Чтобы соответствовать целям Согласно сценарию устойчивого развития, средняя производительность кондиционеров должна повыситься более чем на 50% к 2030 году и почти удвоиться к 2070 году. Без таких улучшений эффективности, согласно заявленной политике, потребность в электроэнергии для охлаждения может почти утроиться к 2070 году.

Эта новая технология может помочь охладить людей — без электричества

Когда Ребекка Саненшайн переехала в Феникс, штат Аризона, ее первый счет за электричество потряс ее. «Я позвонил в коммунальное предприятие и сказал:« Вы, должно быть, ошиблись ». Потому что я думаю, что это был счет на 400 или 500 долларов», — говорит Саненшайн, медицинский директор по контролю за заболеваниями в департаменте здравоохранения округа Марикопа. «И они сказали:« Вы только что переехали сюда? »»

Утилита не ошиблась. На кондиционирование воздуха приходится около четверти энергопотребления жителей Аризоны, что более чем в четыре раза превышает средний показатель по стране.И это не роскошь. Без кондиционера летняя жара в Фениксе может быть фатальной. В прошлом году в округе Марикопа зарегистрировано 323 смертельных случая, связанных с жарой, что является рекордом для округа. «У нас самый высокий показатель, который мы когда-либо видели несколько лет подряд», — говорит Саненшайн. В настоящее время графство готовится к превышению прошлогодних потерь.

Экстремальные температуры не ограничиваются юго-западом. Июнь был самым жарким месяцем, когда-либо зарегистрированным в Северной Америке. В начале июля из-за беспрецедентной жары в Орегоне и Вашингтоне погибло около 200 человек, а в Британской Колумбии от жары, как полагают, погибло еще 600 или более человек.

По мере того, как глобальные температуры будут продолжать расти, спрос на кондиционеры будет расти. Ожидается, что в течение 20 лет количество электричества, необходимого для работы кондиционеров во всем мире, увеличится втрое. Ископаемое топливо, сжигаемое для их использования, уже только в Соединенных Штатах ежегодно добавляет в атмосферу около 117 миллионов метрических тонн углекислого газа. Те самые устройства, которые сохраняют в нас хладнокровие, помогают испечь планету.

Арендаторы охлаждаются в бассейне своего жилого комплекса в Фениксе, 17 июня 2021 года.Финикс сталкивается с двойной жарой и жилищным кризисом, который сильнее всего сказывается на людях, которым приходится страдать от солнца.

Фотография Хуана Арредондо, The New York Times / Redux

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Даже помимо углеродного следа, кондиционеры оказывают более непосредственное влияние на окружающую среду, говорит Осват Раман, профессор инженерных наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Когда вы думаете о том, что делает кондиционер, он выбрасывает горячий воздух обратно в окружающую среду.Таким образом, каждый кондиционер на самом деле делает окружающую среду немного горячее ».

Поиск более экологически чистой альтернативы обычным системам кондиционирования воздуха был в центре внимания Рамана на протяжении почти десяти лет. Он находится в авангарде небольшого глобального сообщества исследователей, занимающихся разработкой различных материалов, включая краски, тонкие пленки и дерево, обладающих уникальным свойством: используя световые волны с длиной волны, они могут охлаждать окружающий воздух без каких-либо внешних воздействий. источник питания, в некоторых случаях на 10 градусов по Фаренгейту или более.Эти новые материалы могут помочь смягчить некоторые последствия климатического кризиса, особенно в городах, где эффект городского теплового острова может повысить температуру более чем на 17 градусов.

«Районы, которые больше всего страдают от эффекта городского теплового острова, как правило, являются районами с более низким доходом», — говорит Раман. «Так что это вопрос справедливости».

Лучший способ охлаждения

Раман считается основоположником этой зарождающейся области исследований. Идея о том, что могут быть лучшие способы сохранять спокойствие, пришла ему в голову в 2012 году, когда он заканчивал докторскую.D. в Стэнфордском университете. Копаясь в некоторых старых научных статьях, он был заинтригован концепцией, над которой несколько ученых играли десятилетия назад, но затем почти сразу же отвергли как неработающую.

Идея заключалась в том, чтобы использовать природное явление, известное как радиационное охлаждение, для снижения температуры объектов. Радиационное охлаждение — это физический процесс, который происходит вокруг нас: все, что было нагрето каким-либо источником тепла, в конечном итоге остывает, когда источник тепла удаляется.Самый знакомый пример — довольно большой объект под нашими ногами: сама Земля, которая нагревается днем ​​и остывает после захода солнца, рассеивая тепло в космос.

Несколько исследователей задавались вопросом, можно ли каким-то образом повозиться с материалами, чтобы заставить их излучать тепло даже средь бела дня, но усилия казались тщетными. Пока солнце не светит, предметы не становятся холоднее, чем температура окружающего воздуха. «Нам попадались ссылки, в которых говорилось, что это невозможно делать в дневное время», — говорит Раман.

Для молодого постдока невозможный проект предлагал две возможности: попасть в тупик в начале своей карьеры или обнаружить то, что другие упустили.

«Очень сложно найти темы, над которыми никто не работает», — говорит Раман. «И обычно на это есть веская причина — потому что это совершенно бессмысленно».

Раман изучал физику оптики, изучая, как свет с разными длинами волн взаимодействует с различными материалами. В его распоряжении были инструменты и технологии, которые были недоступны исследователям, которые несколько лет назад отказались от своей работы по радиационному охлаждению.Поэтому в 2012 году он подал предложение в Агентство перспективных исследовательских проектов — Энергетика, или ARPA-E, филиал Министерства энергетики.

«Каждые три года проводится открытый конкурс на финансирование, на котором может быть представлена ​​любая безумная идея», — говорит Раман. «И я думаю, что они в конечном итоге отбирают около одного процента заявок на финансирование. Мне сказали, что Стив Чу, который в то время был секретарем по энергетике, сказал, что это звучит неправдоподобно ». Тем не менее агентство предоставило Раману 400 000 долларов и срок в один год на разработку материала, который оставался бы крутым даже в самые жаркие дни.«Вероятно, это был один из самых маленьких грантов, которые они сделали», — говорит он.

Определенная длина волны

Раман объединился со своим наставником в Стэнфорде Шанхуэем Фаном. Они планировали создать тонкую, но многослойную пленку, которая использовала бы то, как атмосфера Земли позволяет теплу уходить в космос. Вся солнечная энергия, поглощаемая поверхностью Земли, постоянно переизлучается в виде инфракрасного излучения, формы света с более длинной волной, чем видимый свет. Часть этого инфракрасного излучения поглощается водяным паром, углекислым газом и другими парниковыми газами, нагревая атмосферу.Этот процесс поддерживал относительно стабильный и пригодный для жизни климат планеты — до тех пор, пока люди не начали сжигать ископаемое топливо и загружать в атмосферу миллиарды тонн углекислого газа.

Однако не все инфракрасное излучение поглощается атмосферой; часть его уходит в космос. Оказывается, атмосфера Земли прозрачна для определенных длин волн инфракрасного излучения, в частности, длин волн от 8 до 13 микрометров. Думайте об атмосфере как о одеяле с несколькими дырками в нем. Раман и Фан поняли, что если бы они могли спроектировать свою пленку так, чтобы излучать инфракрасное излучение в этом диапазоне, излучение протекало бы через дыры в атмосфере и просачивалось в космос; пленка естественным образом остывала, опускалась ниже температуры окружающей среды даже в дневное время.

Их пленка состоит из чередующихся слоев диоксида кремния — стекла — и диоксида гафния, соединения, используемого в оптической промышленности для покрытия линз и зеркал. Путем точной настройки толщины отдельных слоев Раман и Фан создали пленку, которая одновременно сильно отражала видимый свет (чтобы она не нагревалась на солнце) и являлась отличным излучателем инфракрасного излучения с правильными длинами волн для беспрепятственно проходить сквозь атмосферу. Если пленка покрывает, скажем, капот автомобиля, она будет отводить тепло от капота, охлаждая его без использования электричества.

Установка панелей SkyCool.

Фотография любезно предоставлена ​​SkyCool Systems, Inc.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Раман и Фан поняли, что их эксперимент работал в течение шести или семи месяцев. Они были на крыше инженерного здания в кампусе Стэнфорда, выставив на солнце образец своего фильма. Летом на крышах может быть очень жарко, достигая 140 ° F. В качестве выборочной проверки они попробовали простой тест: закрасили пленку.Обычно, когда что-то затемнено, оно остывает. Но пленка стала теплой, потому что инфракрасное излучение больше не уходило в атмосферу — оно попадало на затеняющий материал и согревало его, что, в свою очередь, нагревало воздух вокруг пленки.

«Это супер нелогично, — говорит Раман. «В тени теплее, потому что вы закрываете ему обзор неба». Помещенная обратно на солнечный свет, пленка стала заметно прохладной на ощупь, примерно на 10 ° ниже температуры воздуха.

После этого раннего успеха Раман, Фан и их коллега из Стэнфорда Эли Голдштейн основали компанию SkyCool и вместе с 3M работали над дальнейшим развитием и коммерциализацией этой технологии.Весной 2020 года SkyCool установила панели с пленочным покрытием на крыше калифорнийского супермаркета. Вода, протекающая через панели, охлаждается пленкой, а затем закачивается в обычные кондиционеры и холодильники здания, охлаждая их компоненты и уменьшая количество электроэнергии, используемой для их питания. По словам Рамана, «это дает около 15-20 процентов экономии энергии».

Вопрос прочности

С тех пор, как Раман и Фан опубликовали результаты своего эксперимента на крыше в 2014 году, около дюжины исследовательских групп разработали краски, гели и даже деревянные блоки, которые могут оставаться прохладными среди бела дня.Многие из материалов настолько новы, что их долговечность остается под вопросом, особенно с учетом мест, где большинство из них будет использоваться: на крышах, подверженных воздействию элементов и грязи, которые могут препятствовать инфракрасному излучению.

«Мы оценили некоторые из них, — говорит Тим ​​Хебринк, штатный научный сотрудник 3M, — и они могут быстро разрушаться или загрязняться». Но пленка Рамана и Фэна кажется легче поддерживать и чистить, чем слой ярко-белой краски, и технология готова к расширению масштабов.«Мы можем сделать эту пленку в рулонах длиной в милю, — говорит Хебринк, — и шириной в метр или два».

На данный момент пленка, скорее всего, будет использоваться в качестве дополнения к традиционным технологиям охлаждения, как в супермаркете Калифорнии. Как это ни парадоксально, но большинство зданий настолько хорошо изолированы, что тепло изнутри не может пройти через пленку и отвести ее. Но фильм может помочь остудить и другие конструкции. В городе Темпе, штат Аризона, сейчас проходят полевые испытания пленки 3M на крышах нескольких своих автобусных остановок.Некоторые предварительные результаты показывают, что крыши могут быть на 30 ° холоднее окружающего воздуха.

Радиационная пленка, разработанная компанией 3M, проходит испытания на остановках для автобусов в Темпе.

Фотография любезно предоставлена ​​3M

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

И эта технология может помочь снизить смертность от жары. Раман участвует в проекте Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе «Термостойкий Лос-Анджелес». «Идея в том, можем ли мы выйти за пределы тени?» он говорит. Исторически сложилось так, что города были сосредоточены на создании тенистых деревьев, парков и зеленых поясов, чтобы помочь охладить городскую среду, но такие проекты часто обходят стороной сообщества с низкими доходами, и на их создание уходят годы.Раман предполагает использовать навесы, покрытые его пленкой, для охлаждения больших открытых пространств; их можно было быстро установить при относительно низких затратах.

«Это очень ранние дни для проекта, — говорит он, — так что это все еще отчасти спекулятивно. Но я надеюсь, что через год или два у нас будут отличные результаты и демонстрации, которыми мы поделимся ».

Охлаждение планеты?

По крайней мере, один ученый представляет еще более амбициозную схему: возведение крупномасштабных массивов панелей, покрытых пленкой типа Рамана и Фэна, чтобы охладить всю планету и, возможно, замедлить или обратить вспять глобальное потепление.Джереми Мандей, инженер-электрик из Калифорнийского университета в Дэвисе, считает, что покрытие панелями от одного до 2 процентов поверхности Земли могло бы компенсировать потепление, вызванное парниковыми газами. Требуемая площадь будет чуть больше половины пустыни Сахара.

Его приблизительный расчет стоимости: 2,5 триллиона долларов, или около 10 процентов валового внутреннего продукта Соединенных Штатов. Но если сравнивать с пагубными последствиями климатического кризиса, эти деньги будут потрачены не зря, говорит он.

«Вы должны думать о нестандартных вещах», — говорит Мандей. «Я знаю, что это клише, но мы как бы идем по одному и тому же маршруту уже долгое время. И я думаю, что иногда нужно акцентировать внимание на больших изменениях ».

Это привлекательная идея — решение кризиса, который угрожает каждой стране на Земле. Но насколько это практично? «Радиационное охлаждение действительно может значительно помочь с эффектом городского теплового острова, но я думаю, что очень, очень сомнительно, что [оно] будет играть значительную роль в глобальном похолодании», — говорит Марк Лоуренс, климатолог из Института перспективных исследований в области устойчивого развития. в Потсдаме, Германия.

По его словам, на создание крупномасштабного проекта, подобного тому, что придумал Мандей, потребуются десятилетия — и он будет реализован слишком поздно, чтобы помочь нам избежать самых катастрофических последствий изменения климата. Кроме того, говорит Лоуренс, искусственное охлаждение в таких масштабах может нарушить режим выпадения осадков в мире, поскольку количество осадков и атмосферная циркуляция определяются разницей температур между сушей и морем. Некоторые климатические модели, например, показывают, что схемы искусственного охлаждения могут ослабить муссонные дожди, поддерживающие Индию и Африку.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, в период с 1998 по 2017 год из-за волн тепла погибло не менее 166 000 человек во всем мире. Если мы продолжим выбрасывать парниковые газы нынешними темпами, смертельная жара подвергнет риску более миллиарда человек к концу века.

Таким образом, технология, в конечном итоге, может помочь охладить наши города и может предотвратить десятки или сотни тысяч смертей от суровых волн жары, что было бы немалым подвигом. Но чтобы охладить весь мир, мы десятилетиями знали, что нужно делать: оставить ископаемое топливо в земле.

Сбор тепла с тротуаров для электричества |

Хотя все мы понимаем функциональность мощеных площадей для транспорта и парковок, горячие тротуары создают огромное количество тепла, которое может значительно изменить городскую и пригородную среду. Теперь команда из Техасского университета в Сан-Антонио получила финансирование для помощи в выработке электроэнергии из горячих тротуаров.

Группа, возглавляемая Самером Дессоуки, профессором гражданской и экологической инженерии Техасского университета в Сан-Антонио, получила 298 000 долларов в рамках стратегического альянса между Техасским научно-исследовательским институтом устойчивой энергетики и CPS Energy.

Dessouky будет использовать средства для улучшения технологии, которую он разработал вместе со своей командой, которая преобразует тепло от мощеных поверхностей в электричество. Эта технология позволяет вырабатывать электроэнергию на мощеных территориях, таких как автострады, взлетно-посадочные полосы аэропортов и автостоянки, которые можно использовать в сельской местности для питания вывесок и систем сбора данных независимо от электросети.

В 2016 году Дессоки и его команда начали разработку системы сбора тепловой энергии. Они протестировали эту систему, установив несколько прототипов рядом с бетонной лабораторией на западной стороне главного кампуса UTSA.В их системе мощность извлекалась из разницы температур между поверхностью тротуара и более низкой температурой в глубине почвы. Проект, поддерживаемый CPS Energy, позволяет его команде отрегулировать работу системы.

В документе, представленном Совету по исследованиям в области транспорта в 2017 году, технология объясняется более подробно. «Температурный градиент между температурой поверхности и основанием дорожного покрытия можно использовать для выработки электроэнергии с помощью термоэлектрических генераторов (ТЭГ).Предлагаемый прототип собирает тепло с поверхности дорожного покрытия и передает его ТЭГ, встроенному в земляное полотно на краю уступа дорожного покрытия. Первые результаты показывают, что прототип ТЭГ размером 64×64 мм способен генерировать в среднем 10 мВт электроэнергии в течение 8 часов для погодных условий в Южном Техасе. Масштабирование прототипа с использованием нескольких блоков TEG может генерировать достаточно электроэнергии для устойчивого питания маловаттных светодиодных фонарей и датчиков проезжей части / движения в удаленных районах вне сети.”

Dessouky теперь использует дроны, чтобы летать над большими ландшафтами, такими как аэропорты и университеты, чтобы определять места наибольшей концентрации тепла. Это помогает исследователям определить лучшие места для внедрения технологии.

«Поскольку аэропорты состоят из больших площадей с бетонным покрытием, они идеально подходят для такого рода технологий», — сказал Дессуки. «В случае отключения электроэнергии он может использоваться в качестве резервного источника питания для освещения светодиодов на взлетно-посадочных полосах и рулежных дорожках или может использоваться как единственное средство освещения взлетно-посадочных полос сельских гражданских аэропортов.”

Ранее в этом году Дессоуки, его сотрудник А. Папагианнакис, профессор кафедры гражданского строительства и окружающей среды Макдермотта, и их аспирант Утпал Датта , заняли первое место в конкурсе инноваций Американского общества инженеров-строителей и второе место в конкурсе университетских дизайнеров программы совместных исследований аэропорта для новой технологии.

Dessouky считает, что эта технология также может принести пользу малонаселенным сельским районам с небольшими альтернативами источникам энергии.Он также рассматривает, как это может принести пользу собственным кампусам UTSA, в которых помимо бетонных конструкций и нескольких асфальтированных парковок есть много зеленых насаждений, которые могут поглощать большое количество тепла.

Обследование энергопотребления коммерческих зданий

(CBECS)

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот глоссарий относится к Обследованию энергопотребления коммерческих зданий 2018 (CBECS). Глоссарии CBECS за предыдущие годы можно найти в Терминологии CBECS с 1999 по 2012 год и в приложениях к прошлым отчетам CBECS.

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Кондиционер: См. Охлаждение.

Воздушный тепловой насос: Тип теплового насоса, который отбирает тепло из наружного воздуха и доставляет его внутрь здания. Большинство используемых сегодня тепловых насосов являются воздушными.

Котел: Тип оборудования для обогрева помещений, состоящий из емкости или резервуара, в которых тепло, выделяемое при сжигании таких видов топлива, как природный газ, мазут или уголь, используется для производства горячей воды или пара.Во многих зданиях есть собственные бойлеры, в то время как в другие здания пар или горячая вода поступают от центральной станции. Для этого обследования только котлы внутри здания (или обслуживающие только это здание) учитываются как часть системы отопления здания. CBECS считает, что пар или горячая вода, подаваемые в здание от центральной станции, являются централизованным теплоснабжением.

Кирпич, камень или штукатурка: Неструктурные материалы, обычно используемые для внешней отделки деревянного или металлического каркасного здания.

Здание: Строение, полностью окруженное стенами, простирающимися от фундамента до крыши, содержащее более 1000 квадратных футов жилой площади и готовое для проживания людей в течение отчетного года (не строится, не ветшает или не подлежит сдаче). Конструкции, возведенные на столбах для поднятия первого полностью закрытого уровня, но оставляющие боковые стороны на уровне земли открытыми, также включены как здания в CBECS.

Система автоматизации здания (BAS): Функция управления энергопотреблением, которая использует инструменты дистанционного зондирования и управления, а также интерпретирующее и управляющее программное обеспечение для отслеживания изменений температуры окружающей среды и операционных систем.Эти системы управляют использованием энергии зданием для отопления, вентиляции, кондиционирования, освещения и бизнес-процессов. Эти системы могут также управлять противопожарным контролем, безопасностью и безопасностью. BAS упоминалась как Система управления и контроля в чрезвычайных ситуациях (EMCS) до CBECS 2012 года.

Сборная крыша: Кровельное покрытие, состоящее из нескольких последовательных слоев (каждый из которых называется слоем), обычно из рубероида, с протиркой горячего асфальта между слоями и покрытого слоем с минеральным покрытием или гравий, залитый толстым слоем асфальта.

Ящики или шкафы: Охлаждение в открытых или закрытых установках с целью продажи, демонстрации или хранения скоропортящихся материалов. Открытый относится к ящикам или шкафам без крышек или с гибкими крышками из пластика или другого материала, подвешенными полосами или занавесками, чтобы остановить поток теплого воздуха в охлаждаемое пространство. Примеры открытых ящиков: ящики для продуктов, молочных продуктов и деликатесов, салат-бары и устройства для приготовления сэндвичей. Закрыто относится к единицам с закрывающимися дверцами, таким как охладители витрин для напитков, холодильники или морозильники для продуктов, витрины для десертов, охладители под прилавком, охладители витрин для цветов и льдогенераторы.

Регион и подразделение переписи: Географическая зона, состоящая из нескольких штатов, определенных Бюро переписи Министерства торговли США. См. Следующую таблицу:

Регион Дивизион Штаты
Северо-восток Новая Англия Коннектикут, Мэн, Массачусетс, Нью-Гэмпшир, Род-Айленд и Вермонт
Средняя Атлантика Нью-Джерси, Нью-Йорк и Пенсильвания
Средний Запад Восток Северный Центр Иллинойс, Индиана, Мичиган, Огайо и Висконсин
Западный Северный Центральный Айова, Канзас, Миннесота, Миссури, Небраска, Северная Дакота и Южная Дакота
Юг Южная Атлантика Делавэр, округ Колумбия, Флорида, Джорджия, Мэриленд, Северная Каролина, Южная Каролина, Вирджиния и Западная Вирджиния
Восток Юг Центральный Алабама, Кентукки, Миссисипи и Теннесси
Западный Юг Центральный Арканзас, Луизиана, Оклахома и Техас
Запад Гора Аризона, Колорадо, Айдахо, Монтана, Невада, Нью-Мексико, Юта и Вайоминг
Pacific Аляска, Калифорния, Гавайи, Орегон и Вашингтон

Центральные кондиционеры: Тип распределительного оборудования для обогрева или охлаждения, которое направляет теплый или холодный воздух в разные части здания.Этот процесс направления кондиционированного воздуха часто включает в себя втягивание воздуха через нагревательные или охлаждающие змеевики и нагнетание его из центра через воздуховоды или вентиляционные установки. Приточно-вытяжные установки скрыты в стенах или потолках, где они используют пар или горячую воду для нагрева или охлажденную воду для охлаждения воздуха внутри воздуховодов.

Центральный чиллер: Тип охлаждающего оборудования, расположенного в центре и производящего охлажденную воду для охлаждения воздуха. Затем охлажденная вода или холодный воздух распределяется по всему зданию с помощью труб или воздуховодов, либо и того, и другого.Эти системы также широко известны как чиллеры, центробежные чиллеры, поршневые чиллеры или абсорбционные чиллеры. Чиллеры обычно располагаются внутри или снаружи здания, которое они обслуживают. Для этого исследования только чиллеры внутри здания (или обслуживающие только это здание) учитываются как часть системы охлаждения здания. CBECS считает, что охлажденная вода, подаваемая в здание от центральной станции, является районной холодной водой.

Центральный физический объект: Завод, который принадлежит и на территории объекта, состоящего из нескольких зданий, который обеспечивает централизованное теплоснабжение, централизованное охлаждение или электричество для одного или нескольких зданий на одном предприятии.Центральное физическое предприятие может быть само по себе в отдельном здании или может быть расположено в здании, где происходит другая деятельность.

Централизованная система водяного отопления: Тип водонагревательного оборудования, которое нагревает и хранит воду (для целей, отличных от отопления помещений) в резервуарах, а затем распределяет эту нагретую воду по всему зданию. Бак-водонагреватель жилого типа — это пример централизованного водонагревателя.

Уголь: Легко воспламеняющаяся черная или коричневато-черная порода, состав которой, включая внутреннюю влажность, состоит более чем на 50% по весу и более чем на 70% по объему углеродистого материала.Он образован из растительных остатков, которые были уплотнены, затвердели, химически изменены и изменены под воздействием тепла и давления в течение геологического времени. Этот термин включает антрацит, битуминозный и полубитуминозный уголь, а также кокс, производное угля, образованное путем деструктивной перегонки или неполного сгорания. CBECS собирает данные об использовании угля, но не о потреблении угля и расходах.

Когенерация: Производство электроэнергии и других видов полезной энергии (например, тепла или пара) путем последовательного использования энергии.

Коммерческий: В CBECS коммерческий относится к любой деятельности, которая не является ни жилой (используется в качестве жилья для одного или нескольких домашних хозяйств), ни производством, ни промышленностью (используется для обработки или закупки товаров, товаров, сырья или продукты питания), ни сельскохозяйственные (используются для производства, переработки, продажи, хранения или содержания сельскохозяйственных продуктов, включая домашний скот). Чтобы здание считалось коммерческим, не менее 50% площади должно использоваться не для этих целей.

Компактная люминесцентная лампа: Лампа, сочетающая в себе эффективность люминесцентного освещения с удобством стандартных ламп накаливания. Компактные люминесцентные лампы используются во многих различных типах светильников, включая светильники выходного света и прожекторы (лампы с отражателями). Их часто используют в настольных лампах, настенных бра, прихожих и потолочных светильниках коммерческих зданий с осветительными приборами жилого типа. Многие из них вкручиваются в стандартную розетку, и большинство из них излучают такой же цвет света, как и стандартная лампа накаливания.Компактные люминесцентные лампы имеют либо электронные, либо магнитные балласты, и они также известны как ввинчиваемые люминесцентные лампы для замены ламп накаливания или ввинчиваемых .

Бетон (блочный или заливной): Бетонный блок — это больше, чем просто квадратный шлакоблок; он бывает самых разных размеров, форм и цветов. Формируется и заливается качественный заливной бетон; их также можно назвать стенами из изоляционного бетона (ICF). Это очень дорого и редко используется в коммерческих зданиях.

Бетонные панели: Стеновой строительный материал, обычно изготавливаемый на заводе и доставляемый на строительную площадку, где он поднимается на конструкцию (хотя иногда его заливают на строительной площадке, а затем поднимают на конструкцию). Панели бывают сплошными или изолированными. Они могут иметь однотонную, цветную или фактурную отделку. Их также можно назвать сборными бетонными панелями.

Бетонная крыша: Жидкая бетонная крыша, часто предназначенная для того, чтобы выдерживать нагрузку гаража, занимающего площадь крыши здания.

Кулинария: В качестве конечного использования энергии, использование энергии для приготовления пищи. Сюда не входит приготовление пищи в таких зонах, как залы для отдыха сотрудников, комнаты отдыха или торговые зоны, в которых используется только такое оборудование, как микроволновые печи, кофейники и торговые автоматы.

Охлаждение: Кондиционирование воздуха в помещении для комфорта человека с помощью холодильной установки (например, кондиционера или теплового насоса) или с помощью центральной или централизованной системы охлаждения, в которой циркулирует охлажденная вода.Использование вентиляторов или нагнетателей без охлажденного воздуха или воды не входит в это определение кондиционирования воздуха.

Холодильное оборудование: Оборудование, используемое для охлаждения воздуха в помещении в здании для комфорта человека, такое как моноблочный агрегат, центральный чиллер, тепловой насос, кондиционер сплит-системы жилого типа, кондиционер для отдельных помещений, централизованная система охлажденной воды, или болотный кулер.

Дата-центр: Группа сетевых компьютерных серверов, размещенных в одном месте, обычно в защищенной области, которые не выполняют никаких других задач, кроме задач сервера.В центре обработки данных обычно находится много компьютеров без экранов, которые сложены рядами стоек и работают непрерывно днем ​​и ночью. В этих местах обычно очень прохладно и есть резервный источник электроэнергии.

Сбор дневного света: Система управления внутренним освещением и затемнения, которая автоматически затемняет осветительные приборы, когда доступно естественное освещение, или регулирует оттенки таким образом, чтобы сочетание естественного и искусственного света обеспечивало желаемый уровень освещения.

Декоративное или строительное стекло: Наружное прозрачное стекло. Если смотреть с улицы, оно может выглядеть как оконное стекло, за исключением того, что оно непрозрачное и не пропускает свет. Включает стеклоблоки, структурное стекло или стеклянные навесные стены. Он включен в другую категорию из преобладающего материала внешних стен .

Выделенный сервер: Сервер обычно представляет собой центральный процессор или корпус компьютера, который используется для управления сетевыми ресурсами, такими как компьютерные файлы, принтеры, базы данных или сетевой трафик; он не требует большого количества операций со стороны человека, поэтому у большинства из них нет клавиатуры или мониторов. Выделенный означает, что сервер не выполняет никаких других задач, кроме задач сервера.

Освещение, реагирующее на спрос: Управление внутренним освещением, уменьшающее освещение в периоды пикового спроса на электроэнергию.

Дизель: Топливо, состоящее из дистиллятов, полученных при переработке нефти, или смесей таких дистиллятов с остаточным маслом, используемым в автотранспортных средствах. Относится к категории мазут в составе источников энергии .

Распределенная система водяного отопления: Тип системы для нагрева воды (для целей, отличных от отопления помещений), которая нагревает воду по мере необходимости для немедленного использования рядом с местом, где эта вода нагревается. Ее часто называют системой водяного отопления точек использования , и она обычно расположена более чем в одном месте в здании. Поскольку вода не нагревается до тех пор, пока она не понадобится, это оборудование более энергоэффективно.

Районная холодная вода: Вода, охлажденная за пределами здания на центральном предприятии и подаваемая в здание по трубопроводу в качестве источника энергии для охлаждения.Охлажденная вода может быть куплена в коммунальном хозяйстве или обеспечена центральным физическим заводом в отдельном здании, которое является частью того же объекта, состоящего из нескольких зданий (например, больничного комплекса или университета).

Централизованное теплоснабжение: Пар или горячая вода, производимые вне здания на центральном предприятии и подаваемые по трубопроводу в здание в качестве источника энергии для отопления помещений или другого конечного использования. Централизованное теплоснабжение может быть приобретено у коммунального предприятия или обеспечено центральным физическим заводом в отдельном здании, которое является частью того же объекта, состоящего из нескольких зданий (например, больничного комплекса или университета.) Централизованное теплоснабжение включает централизованный пар и централизованное горячее водоснабжение.

Цикл экономайзера: Функция сохранения отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC), состоящая из датчиков температуры и влажности в помещении и на улице, заслонок, двигателей и органов управления двигателями для системы вентиляции для снижения нагрузки на кондиционирование воздуха. . Когда температура и влажность наружного воздуха более благоприятны (более низкое теплосодержание), чем температура и влажность воздуха в помещении, в здание поступает больше наружного воздуха.

Электричество: Форма энергии, характеризующаяся наличием и движением элементарных заряженных частиц, генерируемых трением, индукцией или химическим изменением. Электроэнергия подается в здание от центрального коммунального предприятия по линиям электропередач или от центрального физического объекта в отдельном здании, которое является частью того же объекта, состоящего из нескольких зданий. CBECS исключает электроэнергию, генерируемую в здании, для исключительного использования в этом здании из своего определения электричества как источника энергии.

Производство электроэнергии: В качестве конечного использования энергии, производство электроэнергии на месте с помощью генераторов электроэнергии на регулярной или аварийной основе.

Источник энергии: Вид энергии или топлива, потребляемого в здании. В CBECS информация об использовании электричества, природного газа, мазута, централизованного теплоснабжения, централизованной охлажденной воды, пропана, дров, угля и солнечной энергии в коммерческих зданиях была получена от респондентов-строителей.

Наружные навесы или навесы: Элемент консервации, предназначенный для уменьшения проникновения света в здание. Эти особенности включают любой тип навеса (включая архитектурный) или навес снаружи здания, предназначенный для ограничения проникновения солнечных лучей.

Этажей: Количество уровней в самой высокой части здания, которая считается частью здания, включая парковочные места, подвалы или другие этажи ниже уровня земли, но исключая половину этажей, антресоли, балконы и чердаки. .

Общая площадь: Вся территория, ограниченная внешними стенами здания, как законченными, так и незаконченными, включая крытые парковки, подвалы, коридоры, вестибюли, лестницы и лифтовые шахты. Для совокупной статистики площадей этажи суммировались или агрегировались по всем зданиям в категории (например, по всем офисным зданиям в США).

Топливный элемент: Технология, используемая для выработки электроэнергии, состоящая из электродных устройств, которые преобразуют энергию химической реакции непосредственно в электрическую энергию, тепло и воду; он чем-то похож на аккумулятор, который не требует подзарядки.

Мазут: Жидкий нефтепродукт, используемый в качестве источника энергии, который менее летуч, чем бензин. Мазут включает дистиллятный мазут (№№ 1, 2 и 4) и мазут (№№ 5 и 6).

Печь: Тип оборудования для обогрева помещений с закрытой камерой, в которой сжигается топливо или используется электрическое сопротивление для прямого нагрева воздуха без пара или горячей воды. Затем нагретый воздух распределяется по всему зданию, обычно по воздуховодам.

Государственная собственность: Здание, принадлежащее федеральному, государственному или местному правительственному учреждению. Здание может быть занято учреждениями более чем одного правительства, а также может использоваться совместно с неправительственными учреждениями.

Наземный тепловой насос: Тип теплового насоса, который использует естественную способность земли или грунтовых вод аккумулировать тепло для обогрева или охлаждения здания. Земля может поглощать и накапливать тепловую энергию солнца. Чтобы использовать эту накопленную энергию, тепло извлекается из земли через жидкую среду (грунтовые воды или раствор незамерзания) и перекачивается в тепловой насос или теплообменник.Там тепло используется для обогрева здания. Летом происходит обратный процесс, и тепло в помещении отбирается из здания и передается земле через жидкость. Геотермальный тепловой насос более эффективен, чем воздушный тепловой насос. Его также называют замкнутой системой или геотермальным тепловым насосом.

Галогенная лампа накаливания: Тип лампы накаливания, который служит намного дольше и более эффективен, чем стандартная лампа накаливания.В лампе накаливания используется галоген, обычно йод или бром, который вызывает повторное осаждение испаряющегося вольфрама на нити накала, тем самым продлевая срок ее службы. Галогенные лампы излучают более яркий и белый свет, чем стандартные лампы накаливания. Они особенно подходят для встраиваемых (консервированных) светильников, трековых и уличных светильников.

Отопительное оборудование: Оборудование, используемое для нагрева окружающего воздуха в здании, такое как комплектный центральный блок, бойлер, тепловой насос, печь, индивидуальный обогреватель помещения, канальный подогреватель или централизованный пар или горячая вода, подаваемые извне здания. .

Отопление, вентиляция и кондиционирование (HVAC): Система или системы, которые кондиционируют воздух в здании.

Тепловой насос: Тип оборудования для обогрева и охлаждения, которое забирает тепло в здание снаружи и в период охлаждения отводит тепло из здания наружу. Тепловые насосы — это парокомпрессионные холодильные системы, у которых внутренний / внешний змеевики реверсивно используются в качестве конденсаторов или испарителей, в зависимости от потребности в обогреве или охлаждении.

Лампа с разрядом высокой интенсивности (HID): Лампа, излучающая свет, пропуская электричество через газ, который заставляет газ светиться. Примерами HID-ламп являются ртутные лампы, металлогалогенные лампы и натриевые лампы высокого и низкого давления. Лампы HID имеют чрезвычайно долгий срок службы и излучают намного больше люмен на приспособление, чем люминесцентные лампы.

HVAC: Сокращенное обозначение отопление, вентиляция и кондиционирование .

Техническое обслуживание HVAC: Функция консервации HVAC, состоящая из программы плановых проверок и обслуживания оборудования для отопления и охлаждения. Осмотр проводится регулярно, даже если явных проблем не существует.

Imputation: Статистический метод, используемый для генерации значений для пропущенных элементов, предназначенный для минимизации смещения оценок на основе результирующего набора данных. В этом опросе отсутствующие ответы были сгенерированы с использованием процедуры, известной как вменение горячей колоды, которая использует случайную повторную выборку из аналогичных не пропущенных случаев для получения значений для отсутствующих случаев.

Лампа накаливания: Лампа, излучающая мягкий теплый свет за счет электрического нагрева вольфрамовой нити накала, чтобы она светилась. Поскольку большая часть энергии теряется в виде тепла, эти лампочки являются крайне неэффективными источниками света. В эту категорию входят знакомые типы лампочек, которые ввинчиваются в розетки, а также энергоэффективные лампы накаливания, такие как рефлекторные или R-лампы (акцентное и рабочее освещение), параболические алюминизированные рефлекторные (PAR) лампы (прожектор и точечный светильник). освещение) и лампы с эллипсоидальным отражателем (ER) (встроенное освещение).

Индивидуальный кондиционер: Тип охлаждающего оборудования, характеризующийся отсутствием труб или воздуховодов, которые непосредственно охлаждают только комнату или зоны, где они расположены. Комнатные кондиционеры представляют собой автономные блоки, устанавливаемые в стенах или окнах или через них. Они включают в себя комплектные оконечные кондиционеры (PTAC), комплектные оконечные тепловые насосы (PTHP) и оконные кондиционеры. В эту категорию также входят переносные кондиционеры, которые являются отдельно стоящими с трубкой для отвода теплого воздуха наружу.

Индивидуальный обогреватель помещений: Тип оборудования для обогрева помещений, которое представляет собой отдельно стоящее или автономное устройство, которое генерирует и доставляет тепло в локальную зону внутри здания. Обогреватель может быть стационарно установлен в стене или полу или может быть переносным. Примеры индивидуальных обогревателей включают электрические плинтусы, электрические лучистые или кварцевые обогреватели, нагревательные панели, блочные обогреватели, работающие на природном газе или керосине, дровяные печи, инфракрасные лучистые обогреватели и нагревательные элементы в оборудовании для кондиционирования помещений, таком как комплектные оконечные кондиционеры. (PTAC) и блочные оконечные тепловые насосы (PTHP).Индивидуальные обогреватели характеризуются отсутствием труб или воздуховодов для распределения горячей воды, пара или теплого воздуха по зданию.

Реконфигурация внутренних стен: Тип реконструкции здания, при котором стены внутри здания сносятся или перемещаются, например, отдельные офисы превращаются в пространство для кабин.

Подключенный к Интернету или интеллектуальный термостат: Подключенный к Интернету термостат можно запрограммировать на регулировку настроек температуры для нагрева или охлаждения в заранее определенное время.Интеллектуальный термостат позволяет дистанционно управлять нагревом и охлаждением (например, через смартфон).

Керосин: Нефтяной дистиллят со свойствами, аналогичными свойствам мазута № 1; используется в основном в обогревателях, кухонных плитах и ​​водонагревателях. CBECS не делает различий между керосином и мазутом; керосин включен в категорию мазут в составе источников энергии .

Светоизлучающие диоды (LED): Тип твердотельного освещения, в котором полупроводящий материал преобразует электричество непосредственно в свет.В отличие от ламп накаливания и люминесцентных ламп, светодиоды излучают свет, не выделяя тепла.

Планирование освещения: Стратегия сохранения внутреннего освещения, при которой освещение автоматически приглушается или выключается в определенное время дня.

Освещение: Освещение внутренних помещений здания с помощью искусственных источников света.

Сжиженный углеводородный газ (СНГ): Любой топливный газ, поставляемый в здание в жидкой форме.Пропан — это обычный LPG, но такие газы, как бутан, пропилен, бутилен и этан, также являются LPG. В этом отчете предполагается, что любой указанный сжиженный нефтяной газ является пропаном.

Производство: В качестве конечного использования энергии, любые операции с использованием энергии, необходимые для производственных / промышленных процессов. (См. Конечное использование энергии .)

Среднее значение: Простое среднее значение для характеристики совокупности — это сумма всех значений в совокупности, деленная на ее размер.Для этого отчета средние значения совокупности оцениваются путем вычисления взвешенной суммы значений выборки, а затем деления на сумму весов выборки. Например, средних часов в неделю — это взвешенная сумма количества рабочих часов, деленная на взвешенную сумму количества зданий. Средние квадратные футы на здание — это взвешенная сумма общих квадратных футов, деленная на взвешенную сумму количества зданий. Среднее количество квадратных футов на одного рабочего — это взвешенная сумма общих квадратных футов, деленная на взвешенную сумму общего количества рабочих основной смены.

Медиана: Среднее значение популяционной характеристики. Половина населения имеет значение выше медианы, а половина — ниже. Медиана отличается от среднего тем, что крайние значения в выборке не так сильно влияют на медианное значение. На оценку среднего квадратного фута на здание повлияет включение некоторых очень больших зданий и не будет выражена площадь в квадратных футах для типичного здания. Напротив, это не повлияет на средний квадратный фут. Средний возраст здания — средний возраст всех зданий CBECS. Среднее количество часов в неделю — это среднее количество часов работы всех зданий CBECS. Средний квадратный фут на здание — это средний размер (в квадратных футах) всех зданий CBECS. Медиана квадратных футов на одного рабочего — это средний размер площади на одного рабочего во всех зданиях CBECS.

Металлические панели: Строительный материал для наружных стен, состоящий из алюминиевых или оцинкованных стальных панелей, изготовленных на заводах и прикрепленных к каркасу здания для формирования наружных стен.В эту категорию также входят сборные металлические дома.

Металлическое покрытие: Легкие металлические листы, используемые для кровли, обычно называемые жестяной крышей.

Микротурбина: Технология производства электроэнергии; небольшая турбина внутреннего сгорания, вырабатывающая от 25 до 500 киловатт мощности.

Может применяться более одного: Заготовка строки, сопровождаемая этой фразой, указывает на перекрывающиеся категории, так что конкретное здание может быть представлено более чем в одной строке под этой заглушкой.В общем, заглушки строк без этого обозначения являются взаимоисключающими, то есть они разделяют совокупность зданий на отдельные группы, так что конкретное здание представлено только в одной строке под этой заглушкой.

Комплекс из нескольких зданий: Группа из двух или более зданий на одном участке, принадлежащих или управляемых одной организацией, бизнесом или физическим лицом. Примеры включают университетские городки и больничные комплексы.

Многоуровневое освещение или затемнение: Устройства управления внутренним освещением, которые регулируют мощность освещения путем непрерывного затемнения, ступенчатого затемнения или ступенчатого переключения.

Многослойное окно: Энергосберегающее окно, состоящее из двух или трех кусков стекла с воздушным пространством между ними для улучшения изоляции от теплопередачи. Эти окна также могут называться окнами с двойным или тройным остеклением.

Вероятностная выборка из нескольких этапов: План выборки, выполняемый поэтапно с географическими кластерами единиц выборки, выбранными на каждом этапе.

Природный газ: Углеводородный газ (в основном метан), поставляемый в качестве источника энергии в отдельные здания по трубопроводам от центральной энергокомпании.Природный газ не относится к сжиженному углеводородному газу (СНГ) или к частным газовым скважинам, эксплуатируемым владельцем здания.

Неправительственная собственность: Принадлежит частному лицу или группе, например частному бизнесу, некоммерческой организации, частной коммунальной компании, церкви, синагоге или другой религиозной организации. Здание может быть занято более чем одним агентством и может быть занято владельцем, сданным в аренду арендаторам или незанятым.

Датчики присутствия: Датчики управления внутренним освещением, которые автоматически выключают или приглушают свет, когда человек покидает комнату или пространство.

Владелец занято: Относится к зданию, на территории которого представлены владелец или бизнес владельца.

Единица в упаковке: Тип оборудования для обогрева и охлаждения, которое собирается на заводе и устанавливается как автономный агрегат. Упакованные блоки отличаются от заданных инженерами блоков, созданных из отдельных компонентов для использования в данном здании. Как правило, они монтируются на крыше здания, но иногда они также располагаются на плите за пределами здания.Упакованные агрегаты производят теплый или холодный воздух напрямую и распределяют его по всему зданию с помощью воздуховодов или аналогичной системы распределения. Некоторые типы комплектных электрических блоков также называются блоками прямого расширения или DX.

Процент освещенности в закрытом состоянии: Процент площади здания в квадратных футах, освещенный электрически во все часы, кроме обычных рабочих часов.

Процент освещенности в открытом состоянии: Процент площади здания в квадратных футах, освещенный электрически в обычные часы работы.

Процент охлаждаемой площади этажа: Процент площади здания в квадратных футах, охлаждаемой для удовлетворения требований комфорта жителей.

Процент отапливаемой площади пола: Процент площади здания в квадратных футах, предназначенный для обогрева как минимум до 50 ° F.

Обновление сантехнической системы: Тип обновления здания, который включает в себя модернизацию труб, арматуры и другого оборудования системы водоснабжения в здании, включая водонагреватель.

Преобладающий материал для наружных стен: Основной тип строительных материалов для наружных стен, используемых в здании.

Преобладающий кровельный материал: Материал, наиболее часто используемый для кровли здания.

Первичная единица выборки (PSU): Единица выборки, выбранная на первом этапе в многоступенчатой ​​вероятностной выборке области. PSU обычно состоит из одного или нескольких смежных округов, например, статистической области с пригородами.

Первичный источник энергии для обогрева помещений: Источник энергии, который большую часть времени используется для обогрева большей части обогреваемого пола в здании.

Основная строительная деятельность: Вид деятельности или функции, занимающие большую часть площади здания. Категории были разработаны для группирования зданий со схожими структурами энергопотребления. Примеры основной строительной деятельности включают офисы, здравоохранение, жилье, торговлю и услуги. (См. Описание типов зданий CBECS для получения полного списка и определения каждого из них.)

Программируемый термостат: Система управления для системы отопления и охлаждения, которую можно запрограммировать на автоматическое изменение настроек термостата в определенное время.

Пропан: Тип сжиженного нефтяного газа (СНГ), также известный как баллонный газ. Пропан обычно доставляется автоцистернами и хранится рядом со зданием в резервуаре или баллоне до использования, но его также можно купить в канистрах в розничных магазинах.

Светоотражающее оконное стекло: Конструктивное решение, которое состоит из световозвращающего стекла, устанавливаемого на внешнее остекление здания для снижения скорости проникновения солнечных лучей в здание.

Холодильное оборудование: Холодильное оборудование предназначено для поддержания температуры ниже комнатной, но выше точки замерзания воды. CBECS собирает информацию о коммерческом холодильном оборудовании, таком как встроенные шкафы, шкафы или шкафы и большие холодильные камеры, а также о жилых помещениях (полноразмерных и компактных) и холодильных торговых автоматах. В эту категорию также входят коммерческие льдогенераторы и морозильники, которые предназначены для хранения содержимого ниже точки замерзания воды (32 ° F).

Центральный кондиционер жилого типа: Кондиционеры центральной сплит-системы охлаждают воздух напрямую и используют вентилятор или нагнетатель для его циркуляции через систему воздуховодов без использования охлажденной воды. Эти системы состоят из наружного конденсаторного блока, соединенного линиями хладагента с внутренним испарителем или охлаждающим змеевиком.

Холодильная установка жилого типа: Тип холодильника, морозильной камеры или комбинированный холодильник и морозильная камера, часто встречающийся на домашней кухне.В эту категорию также входят апартаменты половинного размера, которые часто можно найти в общежитиях, офисах или отелях.

Относительная стандартная ошибка (RSE): Мера надежности или точности статистических данных обследования. Изменчивость происходит в статистике обследования, потому что каждая из разных выборок, которые можно было бы составить, дала бы разные значения для статистики обследования. RSE — это стандартная ошибка (квадратный корень из дисперсии) оценки обследования, деленная на оценку обследования и умноженную на 100.Например, RSE, равное 10%, означает, что стандартная ошибка составляет одну десятую от оценки опроса. Таблицы RSE представлены для каждой из подробных таблиц CBECS в виде отдельной вкладки в таблице Excel.

Отдельная компьютерная зона: Комната или комнаты в здании, специально спроектированные и оборудованные для удовлетворения потребностей в компьютерном оборудовании, например, центр обработки данных, компьютерный учебный зал или компьютерный центр для студентов или общественного пользования.

Сервер: ЦП или корпус, часть компьютера, которая управляет сетевыми ресурсами, такими как компьютерные файлы, принтеры, базы данных или сетевой трафик.Сервер не требует большого количества операций со стороны человека, поэтому у большинства из них нет клавиатуры или мониторов.

Shakes: Плоские куски атмосферостойкого материала, уложенные вместе с другими рядами внахлест в качестве покрытия для крыш, а иногда и боковых сторон зданий. Шейкеры похожи на деревянную битумную черепицу, но вместо среза и гладко выглаженной поверхности у тряпок есть текстурированные канавки и грубый или грубый вид или в деревенском стиле.

Битумная черепица: Плоские куски атмосферостойкого материала, уложенные рядом друг с другом рядами внахлест в качестве покрытия крыш, а иногда и стен зданий.Битумная черепица производится из различных материалов, включая стекловолокно, пластик, обожженную глину, плитку, асбест, асфальт, алюминий и дерево. Деревянная черепица включена в категорию деревянных материалов под преобладающим кровельным материалом .

Сайдинг: Материал для облицовки наружных стен из дерева, пластика (включая винил) или металла. Несущие стены могут быть каменными или деревянными. Сайдинг, как правило, изготавливается в виде досок и укладывается снаружи здания внахлест.

Сланец или черепица: Гонт — это тонкий кусок материала в форме клина, уложенный с другими рядами перекрывающихся рядов в качестве покрытия для крыш. Плитка — это любой тонкий, квадратный или прямоугольный кусок обожженной глины, камня или бетона, используемый в качестве кровельного материала. Сланец — это особый камень, используемый для кровли.

Solar: CBECS собирает информацию о солнечных панелях и солнечных тепловых системах. Солнечная панель или фотоэлектрический элемент (ПВХ) — это электронное устройство, состоящее из слоев полупроводниковых материалов, изготовленных для образования соединения (смежные слои материалов с различными электронными характеристиками) и электрических контактов.Солнечная панель может преобразовывать падающий свет непосредственно в электричество (постоянный ток). Солнечная тепловая система активно концентрирует тепловую энергию солнца с помощью солнечных коллекторных панелей. Панели обычно состоят из плоских, ориентированных на солнце коробок с прозрачными крышками, содержащих водяные трубы или воздуховоды под почерневшей теплопоглощающей панелью. Энергия обычно используется для отопления помещений, нагрева воды и для нагрева бассейнов.

Отопление помещений: В качестве конечного использования энергии, использование механического оборудования (включая дровяные печи и активные солнечные нагревательные устройства) для нагрева всего или части здания до температуры не менее 50 ° F.

Площадь в квадратных футах: Площадь пола в квадратных футах. Один квадратный фут примерно равен 0,0929 квадратных метров.

Стандартная ошибка: Мера точности оценки, равная квадратному корню из дисперсии.

Стандартная люминесцентная лампа: Обычно это длинная узкая белая трубка из стекла, покрытая изнутри флуоресцентным материалом, которая подсоединяется к электрическому приспособлению на обоих концах лампочки.Они также могут быть круглыми или U-образными. Лампочка излучает свет, пропуская электричество через пары ртути, заставляя флуоресцентное покрытие светиться или флуоресцировать. Исключены компактные люминесцентные лампы, которые занесены в отдельную категорию.

Болотный охладитель (испарительный охладитель): Тип охлаждающего оборудования, которое превращает воздух во влажный прохладный воздух путем распыления холодной воды в воздуховоды и охлаждения воздуха по мере испарения брызг. Он не охлаждает воздух с помощью холодильного агрегата.Этот тип оборудования обычно используется в теплом и сухом климате.

Синтетическая или резиновая кровля: Слой толстого пластика или резины, используемый для кровли.

Тонированное оконное стекло: Консервационный элемент, состоящий из тонированного стекла, устанавливаемого на внешнее остекление здания для снижения скорости проникновения солнечных лучей в здание.

Система переменного объема воздуха (VAV): Функция сохранения системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которая подает различное количество кондиционированного (нагретого или охлажденного) воздуха в разные части здания в соответствии с потребностями в обогреве и охлаждении этих конкретных зон.

Дисперсия: Мера изменчивости набора наблюдений, подверженных некоторой случайной вариации, равной ожидаемому квадрату разницы между одним наблюдением и средним значением всех возможных наблюдений, полученных таким же образом. Дисперсия — это квадрат стандартной ошибки оценок. Дисперсия указывает на вероятную разницу между значением, вычисленным из выборки CBECS, и средним значением, которое могло быть вычислено из всех возможных выборок, которые могли быть получены с помощью того же процесса выборки.

Торговый автомат: Как тип холодильного оборудования, эта категория включает только охлаждаемые торговые автоматы, такие как автоматы по продаже газированных напитков, сока, воды или замороженных десертов.

Холодильная установка Walk-in: Холодильная или морозильная установка (в здании), достаточно большая, чтобы в нее можно было пройти. Он может быть переносным или постоянным, например, шкафчик для хранения мяса в мясной лавке. Гардеробные могут иметь или не иметь дверцу, пластиковые планки или другие гибкие крышки.

Нагрев воды: В качестве конечного использования энергии, использование энергии для нагрева воды для целей, отличных от отопления помещений. Также обозначается как для горячего водоснабжения .

Водонагревательное оборудование: Автоматически управляемое теплоизолированное оборудование, предназначенное для нагрева воды при температуре ниже 180 ° F для целей, отличных от отопления помещений. В рамках этого исследования были собраны данные, позволяющие различать два типа водонагревательного оборудования: централизованное и распределенное.

Тепловой насос с водяным контуром: Тип теплового насоса, в котором вода всасывается через колодец непосредственно в теплообменник, где происходит получение тепла. Затем вода сбрасывается обратно в надземный водоем или в отдельный колодец. Он использует воду как источник тепла во время отопительного сезона. Ее также можно назвать открытой системой .

Еженедельные часы работы: Количество часов в неделю, в течение которых здание используется, за исключением часов, когда здание занято только обслуживающим, хозяйственным, охранным или другим вспомогательным персоналом.Для зданий с графиком, который меняется в течение года, часов работы в неделю. — это общее количество часов в неделю для наиболее типичных месяцев.

Вес: Количество зданий в США, которые представляет конкретное здание в выборке. Чтобы оценить общее значение атрибута (например, квадратные метры) в совокупности коммерческих зданий в США в целом, значение каждого образца здания умножается на его вес. Суммирование (агрегирование) значений взвешенной выборки дает оценку общенационального итога.

Оконное стекло: Материал для строительства наружных стен из стекла, сквозь которое видно изнутри здания, как стекло в окнах. Стены, покрытые стеклом или построенные из непрозрачного материала, исключаются из этой категории.

Древесина: В качестве источника энергии используются бревна, щепа или изделия из древесины, которые используются в качестве топлива.

Рабочие (основная смена): Количество людей, работающих в здании в течение основной смены в обычный рабочий день в течение года.Главный сдвиг — это время, когда в здании находится большинство людей. В это определение входят самозанятые работники и волонтеры. Исключаются клиенты, пациенты и студенты, если они не работают в заведениях в здании. Также исключены сотрудники, которые работают вне офиса, например, продавцы, которые отчитываются в офисе, курьеры с маршрутами и курьеры.

Год постройки: Год постройки большей части или большей части здания.

Противообледенительный бетон может повысить безопасность дорожного движения | Небраска Сегодня

Плита из, казалось бы, обычного бетона площадью 200 квадратных футов стоит недалеко от Института Питера Кевита, когда снежные хлопья летят с парашютом в сторону Омахи холодным днем ​​в конце декабря.

Снег накапливается на траве вокруг плиты и сначала прилипает к бетону. Но по прошествии нескольких минут снег начинает таять только с поверхности, плита раскрывает свой секрет: как бритвы, печи и гитары перед ней, этот бетон стал электрическим.

Его дизайнер, профессор гражданского строительства Университета Лос-Анджелеса Крис Туан, добавил щепотку стальной стружки и каплю углеродных частиц в рецепт, который буквально веками закреплялся в бетоне. Хотя новейшие ингредиенты составляют всего 20 процентов стандартной бетонной смеси Tuan, они проводят достаточно электричества, чтобы растопить лед и снег во время сильнейших зимних штормов, оставаясь при этом безопасными на ощупь.

Исследовательская группа

Туана демонстрирует Федеральному управлению гражданской авиации противообледенительные свойства бетона на этапе испытаний, который продлится до марта 2016 года.По словам Туана, если FAA удовлетворено результатами, администрация рассмотрит возможность увеличения масштабов испытаний за счет интеграции технологии на взлетно-посадочной полосе крупного аэропорта США.

«К моему удивлению, они не хотят использовать его для взлетно-посадочных полос», — сказал Туан. «Что им нужно, так это расчистить гудрон вокруг закрытых территорий, потому что у них есть так много тележек, которые нужно разгрузить — доставка багажа, служба питания, служба вывоза мусора, служба заправки, — что всем нужно попасть в эти зоны.

«Они сказали, что если мы сможем обогреть такой вид асфальта, то задержек, связанных с погодными условиями, будет (гораздо меньше).Мы очень оптимистичны ».

Уникальный мост, который находится примерно в 15 милях к югу от Линкольна, дал Туану повод для уверенности. В 2002 году Туан и Департамент автомобильных дорог Небраски сделали 150-футовый мост Roca Spur Bridge первым в мире, в котором использован проводящий бетон. Инкрустированный 52 токопроводящими плитами, которые успешно удалили лед на его поверхности в течение пятилетнего пробного запуска, мост является примером целевого объекта, который Туан представляет для технологии.

«Мосты всегда сначала замерзают, потому что они подвергаются воздействию элементов сверху и снизу», — сказал Туан.«Строить целые дороги из токопроводящего бетона неэффективно, но вы можете использовать это в определенных местах, где всегда есть лед или выбоины».

Ямы часто возникают в результате обильного использования соли или антиобледенительных химикатов, которые могут со временем разъедать бетон и загрязнять грунтовые воды, сказал Туан, что делает электропроводный бетон привлекательной альтернативой с более низкими эксплуатационными расходами и расходами на техническое обслуживание. По его словам, мощность, необходимая для термического удаления льда с моста Рока-Спур во время трехдневного шторма, обычно стоит около 250 долларов — в несколько раз меньше, чем грузовик с химикатами.

Туан сказал, что электропроводящий бетон также может оказаться целесообразным для перекрестков с интенсивным движением, съездов, проездов и тротуаров. Однако эта технология предлагает другое, совсем другое приложение, для которого даже не требуется электрический ток.

Ловить новую волну

Заменив известняк и песок, обычно используемые в бетоне, минералом, называемым магнетитом, Туан показал, что смесь также может защищать от электромагнитных волн. Электромагнитный спектр включает радиочастотные волны, передаваемые и принимаемые сотовыми телефонами, которые, по словам Туана, могут сделать бетонную смесь полезной для тех, кто обеспокоен тем, что может стать целью промышленного шпионажа.

Используя бетон, залитый магнетитом, Туан и его коллеги построили небольшую конструкцию в своей лаборатории, которая демонстрирует защитные свойства материала.

«Мы приглашаем стороны, которые заинтересованы в этой технологии, пойти туда и попытаться использовать свои сотовые телефоны», — сказал Туан, который запатентовал свой дизайн через NUtech Ventures. «И они всегда получают сообщение об отсутствии обслуживания».

Несмотря на то, что благодаря сотрудничеству Туан мечтает о будущем электропроводящего бетона, в настоящее время он пользуется его преимуществами гораздо ближе к дому.

«У меня на заднем дворе есть патио из токопроводящего бетона», — сказал он со смехом. «Итак, я практикую то, что проповедую».

Туан разработал бетон при содействии Лима Нгуена, доцента кафедры электротехники и вычислительной техники; Бинг Чен, профессор электротехники и вычислительной техники; и Шериф Йехиа, профессор Американского университета Шарджи, получивший докторскую степень в области гражданского строительства в Университете штата Нью-Йорк. FAA в настоящее время финансирует исследование команды, которое в прошлом также получало поддержку со стороны Департамента автомобильных дорог Небраски.