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监狱典型建筑暖通设计

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0 引言

监狱是关押、惩罚和改造罪犯的场所,监狱建筑包括罪犯用房、监狱人民警察用房、武警用房以及安全警戒设施、场地配套设施等。根据建筑功能的不同,监狱典型建筑有监舍楼、禁闭室、岗楼、劳务车间、家属会见楼、食堂餐厅等。监狱建筑因其使用对象和使用性质的特殊性,突显出与其他民用建筑不尽相同的特点,其暖通设计不仅仅要满足建筑功能所需适宜温度、清洁空气等环境要求,同时还应满足防逃、防暴、防自杀等监管要求。在此根据自己多年来从事监狱建筑暖通设计的实践经验,将以上所述几类狱内典型建筑的暖通设计要点及注意事项,予以总结论述。 暖通在线

目录

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1 监舍楼编辑本段回目录

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监舍楼的主要功能是为罪犯提供住宿。一般为4 层或4 层以下建筑,每层分为罪犯生活区与干警值班区,罪犯生活区设置监舍、厕所、盥洗室、晾衣间、阅览室、日常生活品、库房等房间。常见平面布置见图1。 nuantongkongtiaozaixian

 

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1. 1 热水采暖系统形式 暖通百科

热水采暖系统的形式,必须经过周密考虑确定。监舍楼是罪犯的主要生活场所,罪犯的很长时间要在监舍中度过,所以防范罪犯自杀是狱政管理的主要任务之一。选择采暖系统形式时,尽量放弃上供式系统,不给罪犯上吊自杀提供条件。一般选择下供下回式垂直双管系统。考虑室温调控以及系统检修等要求,应在每组散热器的供水支管上设置两通恒温阀,每对立管上设置低阻阀门( 如闸阀、蝶阀) 。此系统形式的优点是供回水干管均设在一层地沟内,避免了罪犯利用水平干管上吊自杀的可能性,同时其水力条件也优于上供下回式垂直双管系统。

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1. 2 散热器、管材的选用与安装 暖通-空调-在线

室内热水供暖系统的散热器应采用高效节能型产品,其选择及安装是否合理,会直接影响系统运行的可靠性和节能效率。管材的正确选择应根据采暖水质及运行环境正确选择,是采暖系统安全可靠运行的基本保证。 暖通空调zaixian

1) 散热器的选择。a. 散热器的工作压力应满足系统的工作压力,并应符合国家现行有关产品标准的规定。b. 散热器要有好的散热性能,其外表面应涂刷非金属涂料。c. 监舍内散热器应耐实,外形美观、易于清扫。鉴于此,我在设计中多选用辐射对流型铸铁散热器,外刷白磁漆。其发热量高,并不易被破坏,与内墙颜色一致,美观,易清扫。 暖通空调在线

2) 散热器的安装。a. 散热器宜布置在外墙窗台下,并宜明装,不应设装饰罩。若为节省空间在窗台板下做暖气槽,则应在暖气槽内做加强保温,并宜采用铝箔等具有反射功能的材料,以避免其无效散热量的增加。b.至少顶层每组散热器应设手动或自动放气阀。c. 散热器支托架安装位置应准确埋设应牢固,散热器支架、托架的数量应符合设计或产品说明书要求。d. 散热器背面与其后墙面( 或保温层) 的安装距离应符合设计或产品说明书要求,如设计未注明应为30 mm。本条尤其应引起重视,有的施工队不按图集安装,省去散热器前乙字弯,严重影响散热器散热及美观,见图2。

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3) 管材的选用。热水采暖下供下回式系统,应用最广泛的管材是焊接钢管。但考虑到监舍楼一层地沟必须封闭,虽有活动盖板,但均加锁,并设置在隐蔽的地方。地沟内潮湿,通风条件差,故在设计中多采用热镀锌钢管,尽管费用有少许增加,但管材不容易锈蚀,延长了系统使用寿命。实践证明,在使用5 年以上的采暖系统中,地沟内所使用的焊接钢管都严重锈蚀,管材有严重的脱皮、麻点现象,但热镀锌钢管却几乎没有任何变化。

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4) 管道的安装。a. 镀锌钢管当直径不大于DN100 时,应采用螺纹连接; 管径大于DN100 时,应采用法兰或卡套式专用管件连接,镀锌钢管与法兰焊接处应二次镀锌。监舍楼水平供回水干管一般均小于DN100,按规定应采用螺纹连接,但有的施工方图省事采用焊接,如果采用焊接,原则上应在焊缝处内外二次镀锌,但事实上根本不可能做到,特别是管内再镀锌。这样焊缝处就成了系统锈蚀的薄弱环节。故在施工安装过程中应严格要求,必须使用螺纹连接方式。b. 供暖水平管道的敷设应有一定的坡度。热水管坡度宜为0. 003,不宜小于0. 002; 与立管连接的散热器支管,坡度不得小于0. 01; 当热水管道确无条件设置坡度时,可无坡度敷设,但管中的水流速度不得小于0. 25 m/s。c. 供回水干管应尽量利用系统的弯曲管段进行自然补偿,当不能满足要求时应设置补偿器,并宜采用波纹管补偿器。波纹管补偿器设置位置、固定支架和导向支架的设置,应符合工程设计和产品要求。d. 水平管道穿过防火墙时应预留钢制套管,且应在穿墙处设置固定支架。套管内径应较管道外径大4 mm ~ 6 mm,两端应与饰面相平。管道与套管之间的缝隙应用柔性不燃材料和防水油膏填实,且端面光滑。管道的接口不得设在套管内。e. 管道穿过楼板处应设钢制套管,套管内径应较管道外径大4 mm ~ 6 mm。套管顶部应高出地面20 mm,底部应与楼板地面相平; 立管穿过卫生间内楼板时,套管顶部应高出地面50 mm,底部应与楼板底面相平。管道与套管之间的缝隙应用柔性不燃材料和防水油膏填实,且端面光滑。管道的接口不得设在套管内。 ehvacr.com

1. 3 典型房间通风设计要点 版权为ehvacr.com

1. 3. 1 监舍

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一般采用开窗自然通风方式。因罪犯实行军事化管理,监舍一般采用电动门,可统一控制。故很容易实现分时段、分时长同时开门,此时打开外窗即可实现自然通风。 暖通-空调-在线

1. 3. 2 晾衣间

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建筑平面布置时,晾衣间最好布置在建筑端头,设成南北通透房间,容易获得穿堂风,衣服容易晾干。如无此条件,则需增加吊扇,甚至暖风机等措施。 www.ehvacr.com

1. 3. 3 卫生间 暖通-空调-在线

卫生间应设置机械通风设施,一般设竖向通风道,各层风管接入时应有逆止阀。排风量按每大便器40 m3 /h、每小便器20 m3 /h 为宜。 暖通空调在线

2 禁闭室编辑本段回目录

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禁闭室是针对违反监规监纪,拒绝改造的罪犯实施严管措施、进行惩罚的建筑场所。所关押罪犯有情绪激动,破坏力强,有自杀倾向等特点。禁闭室一般为单层独立建筑,设置禁闭室、放风间、干警巡逻通道及干警值班室,其常见平面形式如图3 所示。 Ehvacr

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2. 1 热水采暖系统形式

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为防范罪犯自杀或破坏,禁闭室热水采暖系统最好采用低温热水地面辐射供暖系统( 即地暖系统) 。将分、集水器等控制装置放在放风间内的管井中,管井检修门加锁,并采取保温措施。各间禁闭室应分室控制,盘管敷设间距应按计算确定。采暖室内计算温度应比散热器采暖方式低2 ℃,热负荷计算应考虑通风热负荷。

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2. 2 管材选用安装

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1) 地暖系统使用的加热管应根据其工作温度、工作压力、使用寿命、材料价格、可维修性、施工方便程度和环保性能( 如管材回收利用的可能性) 等等因素,经全面综合考虑和技术经济比较后确定。加热管的质量必须符合相应标准中的多项规定与要求。加热管和管件的颜色应一致,色泽均匀,无分解变色。外表面应光滑清洁,不允许有分层、针孔、裂纹、气泡、起皮、痕纹和夹杂等。目前,国产PE-RT 管材价格相对较低,质量也过关,故得到广泛应用。在地暖设计中,一般首选PE-RT 管。2) 管道安装。其一般顺序为: a. 毛地面抹水泥砂浆找平,不允许有凹凸不平及砂石碎块;b. 因单层地面,故加铺一层防潮层; c. 铺设保温材料,一般采用聚苯乙烯保温板35 mm 厚; d. 铺设铝箔纸; e. 铺设钢丝网; f. 按设计要求敷设地暖盘管,用卡钉或细铜丝固定; g. 做水压试验,试验压力为工作压力的1. 5 倍,且不小于0. 6 MPa; h. 试压合格后,回填细石混凝土,一般为50 mm 厚; i. 冲洗管网,并且在系统运行前调试。

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2. 3 通风设计 版权为ehvacr.com

禁闭室均带有卫生便溺区域,设蹲式大便器。一般在外墙上设固定常开式高窗,门下部设低百叶窗,采用自然通风形式。若无设置,则需设通风器或方形壁式风机,风机应紧贴屋顶圈梁下安装,并应由干警值班室统一控制,电源需采用24 V 低压电源。 www.ehvacr.com

3 岗楼编辑本段回目录

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岗楼一般设在监狱围墙转折处,供武警战士俯视监墙周围及整个监区。岗楼宜为封闭建筑物,四周应挑出平台,一般均为回形或环形建筑。岗楼平台应高出围墙1. 5 m 以上,故其相对地面高度在7 m 以上。

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3. 1 采暖形式 暖通-空调-在线

因岗楼所处位置在监狱的四周边上,比较分散,且其高度比较高,如若采用热水采暖,则室外管线较长,很不经济。另外,岗楼均不允许设可供攀爬物。鉴于这些原因,岗楼一般采用电采暖方式。由暖通专业计算负荷,选用电暖气或单体空调等设备,由电气专业预留插座。

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3. 2 设计要点

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因岗楼地处高处,计算采暖热负荷时必须考虑风力附加,且在围护结构做保温时,一定不要把岗楼底部楼板记。岗楼六面悬空,只有将各个方向的围护结构保温做好,才是保证采暖效果的最有效途径。

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4 劳务车间劳务车间编辑本段回目录

是对罪犯实施劳动改造的建筑场所。罪犯所从事的劳动一般为服装、印刷、编织等劳务加工。通常为单层或两层厂房建筑,层高一般在4 m 左右。 暖通-空调-在线

4. 1 热水采暖形式 Ehvacr

若车间为单层,则首选上供上回系统,其优点是省去地沟投资。若为两层车间,则可在底部做地沟,设计成下供下回式垂直双管系统,具体可参见监舍楼设计,也可设计成中供中回式垂直单管系统,省去一层地沟。中供中回式垂直双管系统,即二层、一层均从一层顶部供回水主管接出的方式慎用,因二层散热器有自然循环附加压力,且立管短,而一层散热器不但没有自然循环附加压力,且立管长,不易平衡。 ehvacr.com

4. 2 设计要点 暖通空调zaixian

1) 供回水干管一般采用共架敷设。这样必然有一条管路为气水逆向流,因此就要求水平干管坡度采用i≥0. 005。2) 供回水平横管,支架一般设在柱内侧,但车间柱间距比较大,造成管道支架超过规范规定最大间距。处理办法通常有两种,一种是绕柱做方形弯,使管道靠墙,这样会增加很多弯头,增大系统阻力。另一种方法是与消防横管配合设计,使采暖管道敷设在消防水平横管下面,然后利用消防横管做吊架,如图4 所示。 Ehvacr

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5 家属会见楼编辑本段回目录

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家属会见楼供罪犯家属探视罪犯时使用,其建筑格局一般呈两个隔绝空间,中间设置接见台,上方用玻璃隔离至顶,双方不能接触,能通过玻璃看到对方,通过台上电话通话。其建筑常用形式见图5。内部空间全封闭,无外窗,人数较多,CO2浓度大,应设置送排风系统。其送风量应按每小时每人30 m3 ,另外附加10%计算。送风口风速不宜太大,以免噪声影响。送排风机应设在外墙上或屋顶上,风机应有遮雨防晒措施。做好气流组织设计,送排风口距离不可太近,避免气流短路。 暖通空调zaixian

图5 家属接见室平面图

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6 食堂餐厅编辑本段回目录

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食堂餐厅供罪犯制餐、备餐、用餐使用,由操作间、餐厅等组成。监狱标准规定,小型监狱1 000 人~ 2 000 人,中型监狱2 000 人~ 3 000 人,大型监狱3 000 人~ 5 000 人,食堂餐厅面积按每罪犯使用面积为0. 8 m2 左右计算,因此监狱食堂规模相对较大。采暖系统无特殊要求,但排风系统设计须合理。处理不好排风问题,则极易出现操作间排除油烟困难,油烟污染严重,风管滴油,甚至餐厅串味等现象,严重影响餐厅环境。 版权为ehvacr.com

6. 1 排风系统设计要点

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1) 合理划分系统。操作间应与餐厅分设机械通风系统,并且使操作间压强低于餐厅5 Pa ~ 10 Pa,以防串味。2) 操作间通风系统不仅要在灶台上方设局部排风系统,而且应设全面通风系统( 包括送排风) ,以保证负压并排除从局部排气罩溢出的油烟。其中排风量按局部排风占65%,全面排风占35% 分配。3) 排气罩的尺寸及安装高度应合理,一般需要满足以下要求: 参见图6。H = 1. 6 m ~ 1. 8 m; A = a + 0. 4h1; B = b + 0. 4h1; h2 = F1 /2( F 为排气罩罩口面积) 。4) 应详细计算,不但要保证风量,而且系统有分支时应考虑多支管之间的风量平衡,在每个分支设插板阀,便于调试。 www.ehvacr.com

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6. 2 暖通专业应与各方协作 nuantongkongtiaozaixian

1) 设计时,从甲方到设计、施工多方面应该保证全面协调配合,保证提出的设计、施工与最终的使用要求相一致,否则会导致各种使用问题的出现。2) 建筑设计与设备设计应该协同考虑。

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3) 根据灶具的实用功能,应由甲方提供详细参数,暖通设计初步估算风量,预留土建风洞及竖井。4) 灶上方伞形罩在土建工程完成后,由专业厨具厂家根据实际情况设计施工一次性完成。 Ehvacr

7 结语编辑本段回目录

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监狱典型建筑,因其服务对象的特殊性,在暖通设计时不仅要考虑系统要求,还要考虑监管改造的要求。以上几种典型建筑基本上涵盖了民用建筑暖通专业设计的各个方面,由于笔者水平有限,难免有不当之处,恳请广大同行予以斧正。

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