下面是小编整理的探讨小高层建筑太阳能集中热水系统设计论文（共含9篇），欢迎您阅读分享借鉴，希望对您有所帮助。同时，但愿您也能像本文投稿人“what?”一样，积极向本站投稿分享好文章。
探讨小高层建筑太阳能集中热水系统设计论文
摘 要：文章首先对太阳能集中热水系统做简要的介绍，通过结合实际情况探讨小高层建筑物安装太阳能集中热水系统的特点，以及安装时需要引起注意的要点，最终尝试分析出太阳能集中热水系统的科学、经济实用性。
关键词：太阳能集中热水系统；特点；经济实用性
结合我国关于太阳能热水器的发展情况，前几年一直被关于中小型建筑物究竟能不能安装太阳能热水器的问题所困扰，主要原因是太阳能经销商将单台热水器定义为太阳能热水器的仅有的表现形式，此外受到安装环境和屋顶的安装面积所影响，在加上低楼层用户安装所使用的管道较长，考虑到水压等问题的影响，从而认为中低层建筑不适合安装太阳能热水器。文中结合北京某小区建筑物为例，对于小高层建筑物的太阳能集中热水系统的设计和安装中遇到的：太阳能系统防冻、预热；供水分区供冷、热水系统压力不均；供水网怎样合理利用水资源等问题进行深入的分析和探讨。希望可以为太阳能集中热水系统的设计、安装工作人员提供一些具有可行性的建议。
1 简述太阳能热水系统
由太阳能集热器、太阳能管网、辅助热源、供热管网、蓄热水箱和用户终端等多个部分组成的太阳能集中供热水系统，其主要的工作原理是太阳能集热器将太阳的热能通过供热管网传送到蓄热水箱里，在将这些热水通过热水管网输送到各个用户的家里以供日常使用。剩余多的热能量将存放在蓄热水箱内，以备不时之需。该供水形式的特点主要是集中化供热，能将太阳热能最大化合理利用，为整个建筑物的热水系统提供热量。此外，大部分西方科学家经过多方分析研究在结合国家的发展情况，总结出太阳能热水系统是一种稳定性较高、经济、安全的新型供热模式。
2 工程概况模拟
结合北京某小区的修建情况，着重要求建筑物必须设计太阳能热水系统，小区主要是由2栋小高层的（1#楼11层，2#楼10层）跃层式民用住宅楼以及5栋6层（3#、4#、5#、6#、7#）住宅楼构成。每栋楼都需要设置集中式太阳能热水系统。现以2#楼举例，对集中集热、分户供热系统的设计进行简要的分析。
太阳能储热水箱和太阳能集热器通过温差高低控制以及强制循环系统对冷水进行加热。预加热得到的制备热水通过热水变频增压供应热水设备，通过居民热水供应管道输送到各个居民户的冷热水燃气壁挂炉，由于壁挂炉内装置了调节温度差异的感温控制阀，当输送的水温达到了45℃及以上，热水就会通过壁挂炉的分流水阀向需要用水的用户提供热水，反之当水温低于45℃时，不够温度的热水就会通过通过壁挂炉内的辅助加热器对水温进行再次加热，直到温度足够45℃才会向用户供应热水，其中壁挂炉内加热器辅助加热的最佳温度要小于60℃。避免温度过高，此外，用户也可以自行判断设置分流阀上输送的水温判定值。
3 系统模拟设计
3.1 设计依据
小区2栋楼上下是一共10层，并无地下室设计。10层楼分为5个单元，一共可以住120户居民。预设每日消耗热能36.5KW；每日使用热水定额预计是14400L（生活热水预计每人使用40L，小区居民120户，按照每户正常的3口之家进行计算），太阳能系统内的集热器使用的是真空管道，集热面积预计总体为232m2。
3.2 系统控制设计
3.2.1 太阳能集中热水系统循环控制
（1）系统采用强制循环水泵，在输送水管道以及热水储存箱上的温差感应器上设定循环水泵，包括对温差高度、加热循环水系统的控制。当集热器的水温度高于储水箱预定温度时，温差控制器会自动启动循环水泵进行换热操作。当水箱水温和集热器中水温之间相差小于或等于3℃，循环水泵会自动关闭。这样周而复始的循环，促使储水箱的温度一直保持稳步升高的状态，已备居民使用。
（2）太阳能系统防冻、预热循环控制。一般情况下建议用户用热水终端自行辅助加热放出热水，考虑到后续管理问题较为复杂，建议不在水箱上安装辅助加热器。电加热功率 kWh=0.00116×水量 L×△T。
（3）供水管道。每天在使用热水前应进行定时设置，保证循环供水泵的管中水温可以和保温水箱来回循环。
3.2.2 控制变频加压水泵
楼层顶部的太阳能热水箱设定了变频加压供水设备专门针对生活热水进行加热，其加热控制要求：由压力传感器和压力开关控制对变频泵组的运行进行控制，其中将压力传感器设定在水泵输送水管道上，此外，压力传感器稳定值是0.15MPa，由生产厂家提供变频加压控制柜。
3.3 使用材料及储水箱保温设计
采用冉钋度胧降某乃芨止艿郎柚萌人输送管以及回水立管，卡环式的设计保障了安装便捷。输送热水管道采用的是PE-RT增强性的S3.2聚乙烯管道，居民每户内均设置了热水供应管、储热水箱进行保温。
4 设计系统应注意的问题和解决方法
4.1平衡冷热水压的控制
首要先进行水利值计算，尝试给供水给水的末端压力匹配热水变频加压设备参数，最大限度稳定压力源头两端平衡。最后在结合实际情况，系统分析生活用水的.高区和低区，1-2层是由市政进行供水（0.16MPa），3-10层是由小区的变频调速加压设备进行供水，供水的选用方式是下行上给。将变频供水控制设备以及储热箱安装在楼层顶部，这样不但客户保障用水尾端的冷热水之间压力达到一个恒定值，还可以把入户的水压控制在一个安全、合理的范围之类，最终达到节约用水用电的目的。
4.2 系统管网内储存水量及合理化利用
首先可以把输送管网内的水温和储热箱水温通过强制循环的方式把水温差缩减到最小值。其次在水温差别较大时，可以尝试通过用户终端的燃气壁挂炉内的辅热设备对输送管网内的水温进行再次加热，这样既可以节约用水，同时也可以大大的缩减了能源的浪费。
5 结语
太阳能集中热水系统采用的形式多种多样，其适用范围较广且各有占优势。设计小高层建筑物的太阳能集中热水系统时，应充分结合用户的需求、当地的用水情况，多方面综合性考虑其多种因素。此外还要考虑到太阳能系统的节能性以及经济实用性，选择最合适的集热系统，经过多方核算以及考虑其安全因素等，设计调整出真正高效节能的太阳能集中热水系统，更好的服务社会做出应有的贡献。
参考文献
[1] 高强.西安住宅建筑太阳能集中热水系统应用研究[D].西安建筑科技大学，.
[2] 小高层建筑太阳能集中热水系统设计探讨[J].中国建设动态.阳光能源，（6）：46-48.
[3] 马强.太阳能集中热水系统设计探讨[A].中国勘察设计协会建筑环境与设备分会・铁道系统委员会、中国铁道学会工程分会暖通空调专业委员会.铁路暖通年会论文集[C].中国勘察设计协会建筑环境与设备分会・铁道系统委员会、中国铁道学会工程分会暖通空调专业委员会，2014：11.
浅谈太阳能热水系统建筑节能论文
1、太阳能热水系统与建筑一体化的结合的必要性
目前，中国在太阳能热水器的产量在世界排名第一。太阳能热水系统在实际项目中的应用还并不够完善，比如太阳能集热器的摆放缺乏整体协调性，普遍位置摆放较随意，严重影响了建筑外观；管线无预留空间或预留空间小，导致管线肆意占用通风道；太阳能热水系统管道冻裂的现象时有发生；管道漏水或由于穿墙、屋顶而破坏建筑防水、保温等现象很多；甚至还有安装在屋顶上的太阳能热水器被风吹落等比较严重的事件发生。还有的开发商和物业，严禁业主私自安装太阳能破活小区整体形象，也阻碍了太阳能的推广。这些都是由于太阳能系统的设计和施工没有跟建筑一体化设计相结合，导致出现的各种连带问题，从而严重阻碍了太阳能热水系统这项节能技术应用更好的向前发展。
1.1太阳能与建筑一体化的结合
近年来，国内建筑能耗在全社会能耗所占的比重不断增加，若综合并充分的利用太阳能，全面的实现太阳能与建筑一体化，太阳能热水可补充一定的建筑能耗，并针对建筑的不同需求，提供不同的设计方案。在建筑设计方面上，应将气候与建筑的使用考虑在是否适合太阳能热水系统中两方面因素。太阳能的应用受当地可用的太阳能辐照强度影响较大，此外还需要系统恰当的设计和系统使用目的相结合。同时，太阳能热水系统与建筑的一体化是一项复杂的综合技术：设计、安装与验收涉及到建筑、结构、电气与给排水等专业。如在系统设计中，给排水专业应向建筑专业提出具体的系统设计方案和技术要求，并向电气专业提出完整明确的系统控制方案；建筑专业应根据建筑外立面，合理明确太阳能热水系统的各组成部分在建筑中的位置；结构专业对设置在建筑中的太阳能板件和水箱等的荷载进行计算校核等。只有各专业间良好的协调配合才能达到太阳能热水系统与建筑的完美结合。
1.2太阳能与建筑一体化结合的应用与推广
从外观上应与建筑整体有机结合，达到与周围环境相协调；建筑阳台、墙面、屋面等共同组成的围护结构，建筑结合型太阳能热水器也作为建筑组成元素，使太阳能热水系统与建筑的使用功能更好的结合在王瑜代菲中国建筑东北设计研究院有限公司一块。既可以巧妙的利用空间，又可以形成多功能的建筑构件，发挥建筑一体化的优势。从性能上应完全满足建筑的功能及围护的要求，在保证可靠的防排水结构同时，也应考虑安装维护等其他方面因素。多年来经过不断的设计改进与试验，在太阳能与建筑结合设计时，防水问题有以下改进：集热板或集热管可以与坡屋面相结合，镶嵌到南向屋面暗装，并有一定角度，与坡面相平，与瓦形成浑然一体的感觉。既保证了外立面的美观又保证了屋面雨排水的流畅不渗漏。太阳能技术在多年的探索中，也研究出了一系列新的关键技术。采用太阳能加热和辅助能源的双热双产水系统智能控制，可根据天气情况及用水状况自动控制、切换，在无人看守的情况下，在充分利用太阳能的基础上，保证了24小时供应热水，使系统最少使用常规能源。北方冬季防冻问题也是多年来一直不容易突破的难题，多年来一直使用保温和电伴热带的方式进行，这种方式存在着受外界条件所限的缺陷，机械排空的方式，真正达到了系统防冻的万无一失。
1.3沈阳市太阳能热水系统与建筑一体化结合的应用情况
沈阳市已经从开始就有太阳能热水器的应用，而且还在不断扩大应用范围。截止到底，全沈阳市太阳能热水器家庭机安装量已经超过15万台，太阳能热水器的家庭占有率逐年提升。全市对太阳能的利用已经从单一的热水器的应用开始向多领域全面发展。新小区住房也逐步用上了太阳能热水，还有学校、办公楼以及大型会所的改造都改进成了太阳能热水系统，在沈阳浑南新开发地区，太阳能的应用更为普遍。沈阳市建委正在制定的《沈阳市太阳能推广应用规划》，将给沈阳市太阳能资源的利用和推广，起到决定性发展作用。其中最明显的`一个应用，就是在新建建筑设计中，已经把太阳能热水系统纳入其中，综合考虑该建筑。所有新建和改建的住宅建筑，必须按照相关标准考虑太阳能热水器一体化设计。扶持和推广一些示范工程，住宅和公共建筑由开发单位和使用者的要求决定是否进行太阳能热水的一体化设计和施工，一旦采用，xx将给予政策奖励和扶持。根据市建委的推广应用规划，本应该符合该设计采用太阳能热水系统的建筑，而未进行设计的，将不给予设计审查通过。未经允许，擅自把太阳能热水的安装取消，将不给予竣工验收合格证。目前存在的主要问题是：太阳热水器建筑一体化结合和系统优化设计的水平低，还没有可用作建筑构件的太阳热水器产品；主、被动结合供热、空调综合利用太阳能建筑还完全是空白；同时，全天候太阳能热水系统的日常管理，也应该纳入物业管理的范围，确保其以后日常的运行，监控，保养，维修工作的平稳和安全的运行。我国的太阳能产业界和建筑业界对这些存在的问题都有充分的认识，并已开始携手为这些问题的解决而共同努力。
2、小结
随着国内经济的高速发展，太阳能的应用已经不断普及开，行业的技术提升不断的加快、必将形成更加完善的建筑一体化设计的理念和标准。从市场的需求分析来看，由于我国人民生活水平的不断提高和居住条件的逐步改善以及人们节能意识的提高，加上我国已是世界上太阳能用量较多的国家。因此，太阳能综合利用市场前景看好，只要技术可靠，市场需求量会稳步上升并有快速发展。
太阳能热水系统与建筑设计安装探讨论文
摘要：作者根据太阳能热水系统长期运行的实际经验，对于新建工程的太阳能热水系统在建筑设计和建筑施工过程中需要注意的几个问题进行了探讨，为太阳能热水系统与土建专业之间的统筹设计、安装预留提出了建议。
关键词：太阳能热水系统；土建设计；安装预留
太阳能热水系统可以充分利用太阳能源加热热水，达到实现减少常规能源使用量的目的，因而具有节约能源和洁净环保的优点。目前已成为高校节能减排的主要措施之一而大力推广。目前高校太阳能热水系统的应用主要是在既有建筑和新建建筑这两类建筑上使用。近几年，随着国家绿色建筑标准的制订和颁布，高校新建工程也要求同步实施，符合标准的新建工程基本上都需设置太阳能热水系统，因此在工程设计及工程施工阶段能否为太阳能热水系统做好前期预留是保证太阳能热水系统顺利实施和正常运行的前提之一。根据笔者了解，目前高校新建工程太阳能热水系统的安装预留尚存在不少问题，从而为后期太阳能系统的设计安装带来很多不便。笔者所了解的很多已安装并且已运行多年太阳能热水系统都存在上述这些问题，本文根据这些已经投入使用的太阳能热水系统的运行情况，对工程在设计和施工阶段，太阳能热水系统和建筑设计的配合以及太阳能热水系统的安装预留应注意的几个问题进行反思和探讨。
1楼顶南立面高出楼顶的建筑装饰造型高度应合适
由于建筑造型的需要，一些建筑南立面往往需要设计和搭建装饰造型。有些建筑造型往往高出屋面3米以上。如果在屋面安装太阳能系统，这将会为后期太阳能系统的设计安装带来不便。对于太阳能热水系统来说，太阳能集热装置是获取太阳能源的关键。在每天有太阳光照的时间里，太阳能集热部件的采光部分必须被太阳光照射到，才能获得更多的太阳能。因此太阳能集热部件应尽量摆放在全天不遮光的位置，这也是太阳能集热部件一般都放在屋面的原因。太阳能集热部件的自重通常不会超过30kg/m2，因此一般上人屋面，都可以摆放太阳能集热部件。但对于土建设计和施工人员来说，太阳能被遮光的问题则往往意识不到，这就为后期太阳能系统的设计施工带来一些问题。比如有些时候，为了保证太阳能的采光效果，必须架高太阳能集热装置支架，才能确保全天的太阳能采光效果，而这样的结果会造成太阳能支架成本的'显著增加。从上面的分析可以知道，对于需要在楼顶安装太阳能系统的新建工程，其建筑南立面屋顶的建筑造型如有可能宜尽量低，以不超过屋面1.5m为宜。
2屋面设备间等类似建筑应尽可能布置在屋面的北侧
高校太阳能热水系统往往存在用水人数多，需要的太阳能集热面积大，而能够摆放太阳能集热装置的场地又非常有限，因此多数情况下都需要在建筑屋面尽可能多地摆放太阳能集热器。而建筑屋面往往需要设置楼梯间、设备间、电梯间等建筑，这些建筑布局的位置对太阳能集热装置的摆放也有较大影响。如果屋面建筑设计在南侧，那么当太阳光照时，这些建筑就会在其北面形成阴影。如果把太阳能集热装置放置在这些建筑的北侧，就会导致遮光；如果屋面建筑设计在北侧，那么把太阳能集热装置放置在这些建筑的南侧，则不会造成遮光和阴影，屋面这部分场地就可以最大限度地用来摆放太阳能集热装置和设备，从而能够获得更多的太阳能采光面积。由此看出，屋面设备间等类似建筑应尽可能设计在屋面的北侧，以便可以摆放更多的太阳能集热装置和设备，提供更大的太阳能采光面积。
3建筑设计时应考虑太阳能储热水箱间的通风问题
为了减少储热水箱散热，保护储热水箱设备，需要为太阳能储热水箱设计建造一个水箱间。设计水箱间时，应注意太阳能储热水箱间的通风问题。笔者根据真空管太阳能热水系统多年运行的情况发现，在高校寒暑假期间，太阳能热水系统经常存在太阳能设备提供的能量过剩，导致储热水箱温度过高的问题。开式储热水箱的热水被太阳能集热装置持续加热，温度不断升高，直到沸腾，使得水蒸汽弥漫整个水箱间。如果水箱间没有考虑通风设计，水箱间里的水蒸汽不能及时排出，长年累月，水箱间安装的设备就会因潮湿而逐渐被腐蚀，甚至造成电气线路漏电，导致太阳能热水系统不能正常运行。而在设计并开设了通风设施的水箱间，则基本不会产生这类问题或大大延迟这类问题的发生。因此，在进行太阳能储热水箱间建筑设计时不能忽视水箱间的通风问题，并应做好通风设施的预留。
4对于采用太阳能热水系统的建筑，室内热水供水管路管材的工作耐温应达到90℃以上
对于有常规能源设备的生活热水系统，生活热水的温度范围比较容易控制。国家相关规范规定的生活热水温度一般不大于65℃。因此，工作耐温70℃的PPR热水管材是可以采用的。该种管材施工维护方便，价格适中，因此被广泛应用于建筑生活热水的设计和施工中。对于太阳能热水系统，由于太阳能集热装置每天提供的有效能量与天气阴晴直接相关，加之高校放假期间热水用量显著减少，特别在暑期，太阳能装置每天提供的热水严重过剩，导致太阳能加热的水温常常达到90℃以上，甚至沸腾。因此，太阳能热水系统供水管材的工作耐温必须达到90℃以上。如果仍采用PPR管材供应热水，终会造成PPR管材受热变形、脱开，系统管路无法正常输送的问题。
综上所述，太阳能热水系统设计的供水管材，其工作耐温必须要达到90℃以上。
作者:叶丽影 单位:中国人民大学
参考文献
[1]王崇杰,薛一冰.太阳能建筑设计.中国建筑工业出版社.
[2]袁家普.太阳能热水系统手册.化学工业出版社.收稿日期：-03-23
1消防给水系统的分类与分区
项目采用超限高层建筑中广泛采用的中间水箱转输的水泵串联临时高压供水系统，分1、2二个区。1区分低区和高区，1区供地下室至26层，其中低区供地下室至15层，高区供16~26层，低区和高区采用减压阀进行减压分区。1区消防水泵和2区转输水泵设于地下室一层水泵房内，从消防水池吸水。2区供27~49层，2区消防水泵和中间转输水箱设于31层泵房内，转输水箱同时起着2区消防水泵的吸水池和1区消防给水屋顶水箱的作用,其储水有效容积按15~30min消防设计水量经计算确定,并不宜小于60m3。2区高位水箱设于48层，水箱有效容积为18m3。
2.1室外消火栓给水系统
根据规范，室外消防用水设计秒流量为30L/s。分别从蔡岭路和纵二路市政管网各引一条DN200供水管，在室外成环状供水管网。在室外环状消防水管网上设7个室外消火栓，每个消火栓设计水量为15L/s，满足室外消防的需要。
2.2室内消火栓给水系统
2.2.1设计参数根据规范，室内每层均设消火栓保护。消火栓设置间距保证相邻二个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位。当建筑高度超过100m的高层建筑，水枪的充实水柱不小于13m。建筑高度大于50m的一类公共建筑的室内消火栓系统设计秒流量为40L/s，消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时，应采取减压措施，减压后压力不小于0.35MPa。当消火栓口的静水压力大于1.00MPa时,应采取分区给水系统。本工程建筑高度为219.55m，故给水分区分1区（低区、高区）和2区二个区。
2.2.2水泵的选型消火栓给水系统的水泵有1区加压泵、2区加压泵和2区转输泵。其中1区消火栓加压泵与2区消火栓转输泵设于地下一层消防水泵房内，从消防水池内吸水，2区消火栓加压泵设于31层（避难层）泵房内，从转输水箱内吸水，水泵的`型号及参数如下：1区加压泵：XBD40-170-HY(Q＝40L/s，H＝170m，N＝110kW)，一用一备；2区加压泵：XBD40-120-HY(Q＝40L/s，H＝20m，N＝90kW)，一用一备；2区转输泵：XBD40-160-HY(Q＝40L/s，H＝160m，N＝110kW)，一用一备。1区和2区分别设置3套DN150消火栓水泵接合器，水泵接合器设于室外地面。当1区发生火灾时，1区加压泵开始工作，为1区消火栓提供消防用水，同时消防车也可通过1区水泵接合器直接供水至1区消火栓系统。当2区发生火灾时，转输泵及2区消火栓加压泵同时工作，转输泵的作用是满足2区消防时消火栓用水量的补给，消防车通过2区水泵接合器直接供水至31层转输水箱，补充2区消火栓用水。同时为确保2区最不利点消火栓静水压力不低于0.15MPa，在48层泵房内设置额定工作压力为0.15MPa、气压罐的调节水容量为300L的消火栓系统增压设施。
2.2.3系统的减压1区低区和高区之间采用减压阀进行分区，减压阀设于15层顶板下，采用两个可调式减压阀串联的形式，阀后压力为0.35MPa。消防立管分别在低区和高区单独成环。同时根据规范，当消火栓栓口处的出水压力大于0.5MPa时，应采取减压措施，所以本工程的1～10、16～24、27～44层消火栓采用减压稳压消火栓，消火栓栓口压力为0.35MPa。室内消火栓系统原理图。
2.3湿式自动喷水灭火系统
2.3.1设计参数根据规范，本项目自动喷淋系统设计秒流量为50L/s，地下室部分按中危险（Ⅱ）级设计，喷水强度8L/minm，作用面积160m2。地上部分按中危险（Ⅰ）级设计，喷水强度6L/minm，作用面积160m2。规范中关于自动喷水灭火系统采取分区给水的要求是报警阀处的工作压力大于1.60MPa或喷头处的工作压力大于1.20MPa，大于消火栓给水系统分区要求的消火栓静水压力的1.00MPa，故本项目自动喷水灭火系统采用与消火栓给水系统相同的给水分区。
2.3.2水泵的选型喷淋给水系统的水泵有1区加压泵、2区加压泵和2区转输泵。其中1区淋加压泵与2区喷淋转输泵设于地下一层消防水泵房内，从消防水池内吸水。2区喷淋加压泵设于31层（避难层）泵房内，从转输水箱内吸水。水泵的型号及参数如下：1区加压泵：XBD50-180-HY(Q=50L/s，H=180m，N=160kW)，一用一备；2区加压泵：XBD50-140-HY(Q=50L/s，H=140m，N=132kW)，一用一备；2区转输泵：XBD50-160-HY(Q=50L/s，H=160m，N=160kW)，一用一备。1区和2区分别设置4套DN150喷淋水泵接合器，水泵接合器设于室外地面。当1区发生火灾时，1区加压泵开始工作，为1区喷淋系统提供消防用水，同时消防车也可通过1区水泵接合器直接供水至1区喷淋系统。当2区发生火灾时，转输泵与2区喷淋加压泵同时工作，转输泵的作用是满足2区消防时喷淋用水量的补给，消防车通过2区水泵接合器直接供水至31层转输水箱，补充2区喷淋用水。同时为确保2区火灾初期最不利点喷头的供水压力不低于0.1MPa，在48层泵房内设置喷淋气压罐增压设施，气压罐的总有效调节水容量为150L。3.3.3湿式报警阀及减压阀、减压孔板的设置根据规范，每个湿式报警阀控制的喷头数不超过800个。本工程共设17个湿式报警阀，1区低区设9个湿式报警阀，其中地下室6个，上部1~15层3个，报警阀设于地下一层消防泵房内。1区高区的3个湿式报警阀设于15层(避难层)的报警阀间内，从1区专用喷淋泵后引二根DN200的喷淋管进行供水。2区于31层（避难层）泵房内设置5个湿式报警阀。根据每个报警阀所控制的楼层的高度不同在报警阀前设置不同减压效果的减压阀或减压孔板，同时根据规范，各防火分区水流指示器前压力大于0.4MPa时用减压孔板进行减压。
2.4消防水池、水箱
消防水池设于地下一层消防泵房内。消防水池贮水量计算如下：室内消火栓40L/s，火灾历时3h，一次灭火用水量432m3；自动喷淋50L/s，火灾历时1h，一次灭火用水量180m3；合计消防水池贮水量612m3。根据规范，当采用消防水泵转输水箱串联时，转输水箱的有效储水容积不应小于60m3，一类公共建筑高位消防水箱的消防储水量不应小于18m3；所以消防水池、转输水箱及高位消防水箱有效储水容积分别为612m3、60m3、18m3．
3结语
采用中间水箱转输的水泵串联临时高压供水系统，将消防水池及水泵房设于地下室，上部建筑仅设置转输水箱及2区加压水泵，不仅能够有效地利用建筑空间，减少结构荷载，同时串联供水还能够减少管道的数量、降低对管道压力的要求，减少管道的维修，在一定程度上降低了整个工程的造价。虽然与常高压供水系统相比需要在着火初期采取手动或自动的方式启动加压设备，但对于一个管理完善、且平时安全巡检严格且加压设备设有一用一备的水泵的超限高层建筑综合体来说，是能够做到安全可靠的。
1暖通空调系统概述
1.1高层建筑采暖、通风等情况分析
一般来说，楼层越高，建筑的占地面积就会越大，否则安全性就会大大降低。特别是一些摩天大楼的设计，往往看起来就好比一座大山，但是无论是低层建筑还是高层建筑，建筑的采暖、采光、和通风情况都必须达到基本的要求，否则高层建筑本身就会事与愿违，变得没有必要。高层建筑的采暖不能完全依赖天然的太阳光的热量，由于高层建筑面积较大，其建筑的内部往往不可能直接受到太阳光的热量影响，所以其热量的来源就需要高层建筑的暖通设备来提供。而暖通设备的核心就是不断地向高层建筑内部注入暖风，因此通风条件是暖风是否可以有效的传送的关键。同时通风也是保证高层建筑内部环境清洁的核心，当暖通系统将干净清洁暖风空气注入到高层建筑的每一寸空间时候，同时也是去除掉高层建筑中国污浊空气的过程，这个过程不仅可以保证高层建筑内的气温适宜人体居住，也是保证人的身体健康的关键。
1.2暖通空调系统的主要类型
高层建筑的暖通空调系统的类型根据高层建筑设计的不同也有所不同，主要分为三种类型，第一种是全水系统，第二种是全空气系统，第三种是空气-水的综合系统。暖通空调的全水系统是指高层建筑中的空气温度和湿度都会由水进行调节。其利用的原理是水的比热容更大，单位面积水可以容纳更多的热量，换言之水问的身高和降低都很缓慢，所以高层建筑就可以利用晚上的水循环将热量源源不断的输送到建筑当中。高层建筑暖通空调的全空气系统比全水系统更加直接，这种系统设计是直接将空气的温度加热到适宜人体居住的温度，让后通过复杂的运输系统，直接注入到高层建筑内部，同时抽走或者将冷空气和污浊的空气挤走，保证在高层建筑里的人可以随时享受到温暖且新鲜的空气。而高层建筑暖通空调的水-空气系统就是将同时借助水和空气两种方式同时供暖，取长补短，其效果也往往会更好。
高层建筑暖通空调系统的设计关乎高层建筑的安全性和居住的舒适性，其设计工作非常关键，但是由于高城建筑的复杂性，其设计工作要比一般的建筑要困难得多。首先，高层建筑暖通空调系统的设计人员应当对高层建筑的设计了如指掌，对于高层建筑的内部结构非常清晰，只有这样才能科学的对于高层建筑暖通空调系统进行布局，保障系统运行的平稳和安全。其次，高层建筑暖通空调系统的设计应当关注建筑所在地的环境情况。处于南方和处于北方或者处于高原和处于盆地的高层建筑暖通空调系统设计差距很大，设计师必须提前对当地的环境进行深入的调查，让高层建筑暖通空调系统的设计和当地的环境契合的更好，不仅可以节约经济成本，也会增加建筑的舒适性。最后，高层建筑暖通空调系统的设计应当充分的了解市场的行情。因为高层建筑暖通空调系统的用材会有很多不同的选择，每种材料的效果不同其价格也不同，而设计人员应该充分的了解每种材料的优缺点和价格才能建立模型选择最佳的材料来施工。
3.1高层建筑暖通空调系统设计安全第一
任何一项设计和施工都要将安全摆在第一位，正所谓人命关天。高层建筑暖通空调系统并非是一般的系统，其系统的用料会涉及到很多依然易燃物品，所以设计的时候应该充分的考虑火灾的因素，否则一旦建筑遇到火灾这些筑暖通空调系统将会增加很多额外风险。此外高层建筑暖通空调系统设计的安全性还表现在建筑内部的空气质量和湿度是否对于人体是最佳的，所以就要求暖风空调系统是否能够保证空气的来源是干净的，无毒无害是关键。此外温度的设计也要和室外温度契合不能过高也不能过低，否则人在建筑内生活久了就很难一下适应室外的温度，这样对人体的伤害非常大，因此高层建筑暖通空调系统在设计的时候应该考虑这些因素。
3.2高层建筑暖通空调系统设计环保原则是关键
高层建筑暖通空调系统的施工用料很大，在如今人们环保关键越来越强的今天，对于系统施工的材料选取应该尽可能的按照环保的要求做。此外，高层建筑暖通空调系统应该秉承节能的原则，其设计是否能够充分的考虑到对自然热源的利用，是否在实际中更多的体现节能的意识，是否在很多环节都能充分的使用环保设备，是否在设计的时候建立科学的模型计算，确保暖风运输系统最短路径，这些都是保证高层建筑整体环保节能的关键所在。
3.3高层建筑暖通空调系统设计的经济性是基本要求
一个高层建筑的建设本身应当是盈利的`，这也是保证高层建筑安全和舒适度必不可少的因素。又让马儿跑又让马儿不吃草在当今社会是万万行不通的。高层建筑暖通空调系统是否真的体现其经济性，是否能够最大程度的降低施工的成本也是系统设计成败的关键。理性的分析，高层建筑暖通空调系统虽然非常重要但是也并不应该占据整个高城建筑工程预算过多资源，因此高层建筑暖通空调系统的经济性设计就是施工成败的关键。而对于系统设计的经济性就需要设计人员的素质达到要求，其专业技术非常过硬，才能够充分的考虑各方面的因素，以达到利益最大化的目的。
4结束语
通过上文的分析，我们可以看到高层建筑暖通空调系统的设计对于高层建筑设计施工的成败非常关键，这也同时关乎未来建筑的安全和居住人员的身心健康，所以设计人员在设计之前应当充分的了解整个建筑的内部构造，需要对建筑当地的环境了如指掌，还要对暖通空调系统施工的用料市场行情了解准确，才能在设计之前做到心中有数，保证设计的科学性。同时在设计的时候应当始终秉承安全性、经济、环保的三大原则才能最终称得上是成功且杰出的高层建筑暖通空调系统设计。
基于MSP430单片机的太阳能LED自行车显示系统设计论文
摘 要：本文介绍了太阳能LED自行车显示系统的硬件构成、主要部件和器件的选型原则及系统的软件框架。在MSP430单片机系统控制下，4条LED灯条实现文字，图片的稳定显示，并且配合传感器可以进行车速检测，稳定显示等作用。整个系统充分利用了LED寿命长、光效高、无辐射与低功耗的特点，最大程度地简化了硬件电路，使系统具有较高的性价比和可靠性。
关键词：动屏显示；自行车LED装饰；POV LED
0 引言
LED寿命长、光效高、无辐射与低功耗，基于太阳能LED的自行车显示系统稳定可靠、方便快捷，以自行车作为传媒载体，打破了目前市场上的广告大多通过平面报刊、电视电台、手机网络等进行宣传的传统方法，较之更有广泛的群众基础和性价比。 本作品充分考虑了LED在我国的良好市场前景，以及自行车的广大群众基础，将两者完美的结合在一起，相得益彰。
1.自行车LED显示系统简介
本文介绍的自行车车轮LED显示系统是通过安装在自行车轮辐上的LED旋转形成较清晰画面的装置。其工作原理是：在自行车车轮上对称地安装4条LED灯条，每条灯条上有32个独立的高亮LED以及灯条外侧有一霍尔传感器，灯条上的LED采用矩阵形式使得线路简化I/O口占用较少，白天的时候太阳能电池通过TP4056充电芯片为锂离子电池充电，晚上时整个系统开始工作，LED灯条彼此配合利用人眼的视觉惰性在自行车轮辐上显示出画面来。
自行车车轮LED显示系统结构框图如图2所示，由太阳能电池、充电电路、锂电池、电源稳压电路、MSP430单片机控制系统、LED灯条、传感器等主要部分组成。该系统具有充电过程自动调节、根据环境光强自动启动显示电路，显示画面随车轮转速自动调节等功能。
2．系统硬件设计
2.1 系统电源设计
在系统的整体设计时,估算本系统的总功耗为0.264W(系统电压3.3V电流0.08A)。市面上一块50X50mm的太阳能电池,一般输出功率为0.35W(5V/0.07A),因为白天充电时间大于晚上使用时间，所以满足系统要求。充电电路白天为系统锂电池充电，同时提供太阳能电池电压信号给单片机，单片机通过辨别外界光强从而确定是否启动LED灯条。
2.2 系统主控芯片
主控芯片选用MSP430F149单片机，采用精简指令集（RISC）结构，数据存储器都可以参加多种运算，功能强，运行速度快，在3V工作电压主频为1MHz下最大功耗为430uA，在低功耗模式下最小功耗可以降为0.1uA，功耗极低。同时MSP430有6组I/O口满足系统需要。
2.3 LED灯条设计
本系统利用人眼的视觉暂留,让LED灯条快速在人的眼前形成画面。LED灯条以阵列的形式，通过本身的移动来显示文字，依靠车轮转动带动灯条移动，实现文字或图案的显示。
在LED灯条数的选取上，以人眼的视觉暂留时间为0.1秒计自行车一般行驶的速度为20km/h，为获得良好的'显示效果则需要LED显示的刷新率为0.1s也就是10次每秒,自行车轮每转一圈前进2m，自行车速v=20km/h=5.56m/s。若自行车轮周长l=2m，刷新率为 10次/秒，车速为20km/h则自行车轮安装LED灯条条数n=10*l/v，经过计算得出n为4时成本最低，效果较好。
LED灯条采用4X4矩阵布局，在每个节点上安装两个极性相反的LED，即在一个节点的两端控制电流的方向就能控制在该节点是哪个LED点亮。用该种LED阵列可以让32个独立的LED用8根导线控制,大大减少了成本已经系统端口的占用。
2.4 传感器设计
为了使每一次显示的画面都能稳定,且显示的位置相对自行车固定则需要在系统上加装传感器,因为自行车轮相对自行车是旋转的,所以采用非接触式传感器--霍尔传感器,在自行车车架上安装磁铁,当霍尔传感器接近磁铁时则会有一次电平跳变,单片机检测这一电平跳变进行数据显示输出,以及进行测速和显示的调整。
3．系统软件设计
3.1系统主程序软件设计
本系统由主程序、LED显示子程序和显示校正子程序组成。系统供电后进入到低功耗模式，充电电路与单片机连接，外界无阳光时停止充电，此时低电平触发单片机中断，退出低功耗模式，系统开始工作，检测LED灯条是否经过磁铁。若检测到LED灯条的传感器电平跳变时则执行LED灯条子程序。
在LED灯条1检测到传感器信号跳变时单片机还启动内部的计数器，等到LED灯条2传来跳变信号时停止计数器，进入显示校正子程序。系统的主程序流程图如图3所示。
3.2灯条显示子程序
在系统进入到LED显示子程序后，从内存中读取需要显示的数据，显示数据为四组2位16进制数，对应灯条上的每一个LED。程序从LED1到LED32依次与显示数据进行比较，相同的点亮该LED。当1列LED比较完毕后进入到循环程序，循环次数越多，字的显示时间越长。通过控制循环的次数就能控制在不同的车速下都能显示出稳定的图像来。
当循环结束后在从内存中读取下一列需要显示的数据，直到显示结束。
3.3显示校正子程序
因为自行车车速是实时变化的，固定方法显示的画面肯定不稳定。于是采用计算两个传感器反馈的电平信号的时差计算出当前的车速，修改灯条显示子程序内的循环变量的办法，达到校正的目的。同时当自行车车轮转速较慢或不转时，内部计数器溢出，此时系统进入低功耗模式LED灯关闭。
4．结束语
本系统能源利用低碳环保。太阳能光电池的安装使本系统清洁，高效，无污染，完全符合全球倡导的低碳理念。同时文字显示稳定可靠。整个系统充分利用了LED寿命长、光效高、无辐射与低功耗的特点最大程度地简化了硬件电路，使系统具有较高的性价比和可靠性。
参考文献：
[1] 徐开芸，汪木兰，邵宇峰，邓 乐等. 可折叠便携式微型太阳能光伏电站控制系统设计[J].1002-6673(2008) TP273.5，TK514
[2] 沈建华，杨艳琴等.MSP430系列16位超低功耗单片机原理与实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.
★ 教学系统设计论文
★ 教学系统设计
★ 信息管理系统论文
