DB21T 1332-2004 北方农村能源生态模式(四位一体)设计和施工规范.pdf 15页

'ICS备案号：DB21辽宁省地方标准DB21/T1332—2004北方农村能源生态模式（四位一体）设计和施工规范2004-05-01发布2004-06-01实施辽宁省质量技术监督局发布 DB21/T1332—2004前言本标准附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由辽宁省人民政府农村能源领导小组办公室提出。本标准由辽宁省农业厅归口。本标准由辽宁省人民政府农村能源领导小组办公室负责起草。本标准主要起草人：黄岳海、王莹、栾云松、武平。本标准由辽宁省人民政府农村能源领导小组办公室负责解释。www.bzfxw.comI DB21/T1332—2004引言《农村能源生态模式户工程设计施工和使用规范》于1994年12月26日由辽宁省技术监督局颁布实施，至今已有10年时间。这10年来，该《规范》对我省农村能源生态模式建设起到了巨大的推动和指导作用，对提高农民收入，改善农村生态环境，调整农业产业结构，实现农业和农村经济可持续发展起到了重要作用。但是，随着“四位一体”建设的数量不断增多，新技术、新材料和新工艺的不断涌现，原有《规范》的大部分条款已不适应“四位一体”发展的需要，已经成为“四位一体”发展的桎枯。因此，重新制定《北方农村能源生态模式（四位一体）设计和施工规范》是大势所趋。经过我省从事农村能源的科技人员对原《规范》的反复论证，并深入基层调研与有关县（区）具有施工经验的工程技术人员座谈讨论，走访农户征求意见，制定了《北方农村能源生态模式（四位一体）设计和施工规范》。该《规范》中：日光温室采用节能日光温室设计；看护房与温室断开；沼气池采用无活动盖、直管进料；畜禽舍采用玻璃隔断密封等内容。www.bzfxw.comII DB21/T1332—2004北方农村能源生态模式（四位一体）设计和施工规范1范围本规范规定了北方农村能源生态模式（四位一体）设计和施工规范。本规范适用于辽宁地区即北纬38°43′～43°26′之间。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB50009－2001建筑结构荷载规范GB50003－2001砌体结构设计规范GB50010－2002混凝土结构设计规范GB/T4750－2002户用沼气池标准图集GB/T4751－2002户用沼气池质量检查验收规范GB/T4752－2002户用沼气池施工操作规程GB/T7637－1987农村家用沼气管路施工www.bzfxw.com安装操作规程NY/T466－2001户用农村能源生态工程北方模式设计施工和使用规范NY/T90－1988农村家用沼气发酵工艺规程(代替GB9952－1988)DB216－951－1997农镇被动式太阳能建筑设计施工规程3术语和定义3.1北方农村能源生态模式(以下简称“四位一体”)在农户庭院或田园修建的由日光温室、沼气池、畜禽舍、厕所组成的生态循环系统模式，称“四位一体”模式。3.2后坡仰角日光温室后坡的内侧表面与水平面之间的夹角。3.3设计屋面采光角日常温室最高点与温室南地脚连线与水平面之间的夹角。3.4复合墙体在墙体内层采用蓄热能力较强(如红砖)的材料做承重墙，在承重墙和外层保护墙之间选用保温能力强的材料(如聚苯乙烯泡沫板等)组成的墙体称作复合墙体。4“四体一体”总设计4.1“四位一体“选址“四位一体”建设可选择在房前、屋后或田园，场地宽敞、朝向好、背风向阳、无树木或高大建筑物遮光的地点，避免在粉尘颗粒污染严重的工厂附近（如水泥厂）。4.2“四位一体”的朝向1 DB21/T1332—2004“四位一体”朝向一般应坐北朝南，东西延长。北纬38°～40°之间，温室方位可为正南或南偏东5°～10°（抢阳）；北纬40°以北地区温室方位以南偏西5°～10°为宜（抢阴）。4.3相邻两栋温室间距B的确定4.3.1田园型“四位一体”集群，前后两栋日光温室之间的净间距（前栋日光温室后墙外侧至后栋日光温室南地脚），以冬至日前后每天有4h以上较好光照条件为依据。不同纬度相邻两栋日光温室间净间距B按式（1）计算，相邻两栋日光温室间距见图1。B=L0-L2-d……………………………………………………………（1）图1相邻两栋日光温室间距图中：B──相邻两栋日光温室净间距；L0──前栋温室最高点至后栋温室南地脚之间的距离；L2──前栋温室后坡水平投影长度；D──前栋温室后墙厚度。www.bzfxw.com4.3.2各纬度相邻两栋日光温室净间距简化计算公式见表1。表1相邻两栋温室间距计算公式纬间度38°39°40°41°42°43°44°距间距B1.7H′1.8H′1.9H′2.0H′2.1H′2.2H′2.3H′注：H′为前栋温室脊高加保温帘卷起高度。4.4“四位一体”的面积4.4.1庭院型“四位一体“的面积依据场地大小和使用功能而定，畜禽舍可以建在日常温室东、西侧或北侧。22224.4.2田园型“四位一体”面积一般为400m～600m，在日光温室的一端修建16m～20m的畜禽233舍，畜禽舍的北侧一角修建1m的厕所，地下建6m～10m沼气池。“四位一体”平面布置图见图2。4.4.3田园型“四位一体”应建太阳能看护房，太阳能看护房设计、施工按DB216—951—1997。太阳能看护房应靠近沼气池的一端，看护房与温室断开，间距不小于1.5m，沼气池与看护房间距应小于25m。4.4.4畜禽舍北墙和内山墙1m以上用玻璃隔断密封，内山墙0.7m以上设两个0.3m×0.2m的CO2交换口，玻璃隔断上距地面1.5m设两个0.3m×0.2m的O2交换口。5“四位一体”日光温室设计要点5.1设计原理日光温室采用合理采光时段理论和复合保温墙体原理及防摔打合理轴线公式进行设计。5.2分类2 DB21/T1332—20045.2.1无支柱骨架应采用钢骨架、抗碱玻璃纤维增强水泥骨架或轻烧镁骨架等，骨架承载力应符合GB50009—2001的规定。如采用钢骨架：a）跨度在7.0≤L≤7.5m时，上弦采用12.7mm钢管（壁厚2.75mm），下弦用Ф12钢筋，加强筋用Ф10钢筋。b）跨度L≤6.5m时，上弦采用12.7mm钢管或Ф12钢筋，下弦采用Ф10～Ф12钢筋，加强筋用Ф10钢筋。c）棚架间距0.9m～1.1m，立架应在一个平面内且垂直，纵向拉结筋用Ф10～Ф12钢筋。5.2.2有支柱骨架常见的有竹木骨架、钢筋混凝土预制件与竹木拱杆混合架和8号镀锌铁线与竹木钢筋混凝土骨架。骨架承载力应符合GB90005—2001的规定。5.3塑膜应采用聚氯乙烯无滴膜、聚乙烯多功能复合膜或乙烯—醋酸乙烯多功能复合膜覆盖。5.4有效光照时间节能型日光温室在“冬至”前后每日应保证4h以上（10时至14时）有较好的光照条件。5.5光线入射角根据塑膜对太阳直射光的透过特性，太阳光线入射角应控制在40°～45°范围内。5.6日光温室结构断面尺寸参数的确定5.6.1屋面设计采光角（α0）α0值可根据太阳光线对倾斜表面光线入射角按式（2）计算。cosλs=sinα0·cosHs·cos(γs-γwww.bzfxw.comn)+cosα0·sinHs…………………………………（2）式中：λs──太阳光线入射角；Hs──太阳高度角；γs──太阳方位角；γn──倾斜面方位角。不同纬度合理采光时段设计屋面采光角计算值见表2。低纬度地区以α02为宜；高纬度地区取α01，也可以在α01和α02之间选取。果树生产用的日光温室，其跨度较大，设计屋面角以选取α01为宜。当太阳直射光对倾斜屋面的入射角λ=40°时，α0标记为α02，称为第二代节能日光温室合理采光时段屋面设计采光角。当太阳直射光对倾斜屋面的入射角λ=45°时，α0标记为α01，称为第一代节能日光温室设计屋面采光角。表2不同纬度合理采光时段设计屋面采光角计算值北纬38°39°40°41°42°43°44°α01（λ=45°）27.33°28.33°29.33°30.33°31.33°32.33°33.34°α02（λ=40°）34.14°35.14°36.14°37.14°38.1439.14°40.14°注：λ太阳直射光对倾斜面的入射角5.6.2后坡仰角（β）β应在35°～45°之间，不宜小于30°。5.6.3骨架高度（Yi）按式（3）计算。2Yi=H·（Xi+A）·[2（Li+A）-（Xi+A）]/（Li+A）…………………………………（3）A值在北纬38°以北地区取0.5m。3 DB21/T1332—20045.6.4日光温室跨度（L）北纬38°～40°地区：L≤7.5m；北纬41°～43°地区：L≤7m；北纬43°以北地区：L≤6.5m。123410567891112131—吊炕；2—炉灶；3—厕所；4—进料管暗道；5—进料口；6—沼气池；7—出料口；8—模式中心线；9—内山墙；10—前护栏；11—集水槽通道；12—集水槽；13—后护栏图2田园型“四位一体”平面布置图5.6.5日光温室后墙高度（h）后墙高度h≥1.8m，不宜小于1.6m。见图3。www.bzfxw.com图3日光温室参数5.7墙体日光温室墙体可采用复合墙体、土（草）墙、石墙，墙体热阻值为各层热阻之和。各层热阻按式（4）计算。R=δ/λ……………………………………………………………………（4）式中：δ──每层墙体的厚度；λ──每层墙体材料的导热系数。墙体的低限热阻值及保温层厚度应满足表3的要求。表3维护结构低限热阻值2室外设计低限热阻值（R），m•K/W及苯板厚度温度℃后墙、山墙苯板厚度，mm后坡苯板厚度，mm-41.1401.460-121.3601.460-211.8802.1100-262.11002.8120-322.81203.51404 DB21/T1332—20045.8后坡保温后坡保温应高于墙体30%左右。后坡的低限热阻值及保温层厚度应满足表3的要求。5.9节能日光温室结构参数设计5.9.1日光温室脊高日光温室脊高按式（5）计算。H=L1×tgα0……………………………………………………………………（5）α0取值见表2。低纬度地区取值以α02为准；高纬度地区以α01为准，也可以取中间值。5.9.2后坡水平投影长度(L2)北纬41°以北地区：1.4m≤L2≤1.5m；北纬36°～40°地区：1.2m≤L2≤1.4m。5.9.3不同纬度节能日光温室结构参数见附录B。5.10防寒沟设置寒冷地区温室四周应设防寒沟，至少在南地脚应通长设防寒沟。一种做法是南地脚外侧或内侧用50mm～80mm苯板埋入地下800mm～1000mm；另一种做法是南地脚外侧挖宽400mm，深500mm～600毫米的槽，内填用塑料袋包装的稻草，炉渣等，上部覆土。5.11基础基础埋深应不小于0.5m，寒冷地区不小于0.7m，基础底面应在地下水位以上，基础底面应在室外地面以下0.2m以下。基础宽度为0.6m，墙体外1.0m以下应培土保护。5.12棚膜棚膜应选择透光率高、防尘、流滴持效期长、保温好的多功能长寿膜，厚度为0.08mm～0.12mm。6“四体一体”沼气池设计要点6.1沼气池应建在日光温室的一端，位置应距农舍灶房、看护房较近，距离一般不超过25m。6.2沼气池位于畜禽舍下面。沼气池、进料口、出料口的中心位于“四位一体”的中心线上。如果建两个进料口，进料口、出料口、池拱盖三处的中心点所形成的夹角不应小于120°。6.3沼气池主池选用水压式底层出料池型：圆柱型池身，正削球拱型池顶，无活动盖，导气管由池顶引出，反拱型池底。对于使用发酵原料容易在池内结壳、酸化的，应采用两步发酵自循环沼气池型。本标准附录A以容积为83m的沼气池为例，给出了底层出料水压式沼气池俯视图、正剖面图和侧剖面图。6.4采用直管进料，进料管由池拱盖靠近池墙部位垂直布置，进料管下端距池墙顶端应大于300mm。6.5进料管可采用混凝土管、缸瓦管，内径为250mm～300mm，长度根据沼气池布局及进料口位置而定。3336.6沼气池容积按每人每天0.2m～0.3m计算，同时综合考虑饲养畜禽数量和用肥量，可选用6m、338m、10m三种规格。沼气池容积与畜禽饲养量的关系见表4。表4沼气池容积与畜禽饲养量关系项目成猪成鸡成牛日排粪量，kg4.00.120.0粪便总固体（Ts），%18.030.017.036m沼气池应饲养量，头（只）5167238m沼气池应饲养量，头（只）72222310m沼气池应饲养量，头（只）827836.7所选沼气池主要几何尺寸见表5。5 DB21/T1332—2004表5沼气池主要几何尺寸3容积m内直径m池墙高m池顶矢高m池顶曲率半径m62.401.000.481.7482.701.000.541.96103.001.000.602.186.8沼气池设计主要技术指标和技术参数应符合GB/T4750—2002中8.1～8.13的规定。6.9沼气池验收应满足GB/T4751—2002所规定的条件。7“四位一体”猪舍、厕所设计要点7.1“四位一体”猪舍、厕所设计按NY/T466—2001执行。7.2猪舍建在沼气池上面，日光温室的一端，猪舍外部形状与日光温室一致。猪舍面积根据养猪量确22定，一般为20m左右，在猪舍的一角建1m左右的厕所。7.3厕所应采用水冲厕所或密封厕所盖，墙面贴瓷砖。7.4日光温室与猪舍之间用内山墙隔开，沼气池水压间位于日光温室内。7.5地面以上，1m以下内山墙厚度为240mm，上部为玻璃隔断。内山墙上设四个换气孔，下端孔口为0.3m×0.2m，低孔下端距地面0.7m，高孔距地面1.5m。7.6猪舍屋面采用起脊式，前坡0.8m～1.0m长，为固定式前坡，坡度角和日光温室相同，保持猪舍冬暖夏凉。7.7猪舍南侧距棚脚0.5m～1.0m处，北侧距猪舍北墙0.7m～1.0m处设1.0m高钢筋护栏。7.8在猪舍地面上距南棚脚1.5m～2.0m，距外山墙1.0m处，建长400mm，宽300mm，深100mm的集水槽兼集粪槽。年降水量在400mm以下的干旱地区可不建集水槽。7.9输气管路由暗槽直通猪舍外，在导气管上端留两块活动砖，以便检修。7.10猪舍水泥地面高出自然地面100mm，抹成3%～5%的坡度，坡向集水槽，便于粪便收集及夏季排水。年降水量在400mm以下的干旱地区，可坡向进料口。7.11猪舍北墙玻璃隔断上距地面1.2m～1.5m高处，设一个长400mm，宽300mm的通风窗。7.12厕所集粪坑距沼气池进料管位置应较近，粪便经一平直光滑的暗槽沟流入进料管，暗槽沟坡度大于45°。8“四位一体”施工要点8.1施工顺序a)日光温室定位放线和沼气池定位放线；b)建沼气池；c)建日光温室；d)建畜禽舍和厕所。8.2“四位一体“定位放线8.2.1日光温室定位放线用罗盘或棒影法定出日光温室和太阳能看护房的朝向，然后，根据温室基础和太阳能看护房的宽度用白灰在场地上划出基槽的灰线。8.2.2沼气池定位放线根据日光温室的内部尺寸划出的温室的纵向中心线，在靠近看护房一端的中心线上量取4m定出点A，过点A做中心线的垂线即内山墙的轴线，其内部即为畜禽舍。以A点为圆心，以沼气池的半径加180mm为半径在畜禽舍内划弧，与中心线有一交点O，该交点O就是沼气池的圆心，再以O为圆心，以沼气池的半径加60mm为半径划圆，并用灰线标记，标出沼气池位置。在内山墙的另一侧，以A点为圆心，以180mm6 DB21/T1332—2004加水压间半径的长度为半径划弧，与中心线交点就是出料间的圆心O1，以O1为圆心，以水压间半径加60mm为半径划圆，并用灰线标记。8.3日光温室施工8.3.1基础施工基础施工按GB50003—2001执行。8.3.2墙体施工8.3.2.1墙体施工按GB50003—2001和DB216—951—1997执行。8.3.2.2墙体拉结复合墙体内侧承重墙与外侧保护墙之间必须用钢筋拉结使它们形成一个整体。拉结方法用直径为6mm的钢筋拉结，钢筋两端设有弯钩，长度比复合墙厚少40mm。水平间距500mm～600mm，垂直距离为500mm～600mm。拉结钢筋要上下交错布置。拉接筋的规格、数量及其在墙体中的位置、间距，均应符合设计要求，不得错用、错放、漏放。8.3.2.3保温层施工当保温材料为聚苯乙烯泡沫板时，保温层厚度按表3执行，宜采用分层（2～3层）布置，总厚度不变错缝安装；当保温材料为岩棉、膨胀珍珠岩等材料时，根据表3热阻值，按式（4）计算保温层厚度，施工时必须设防潮层。雨季施工时应及时遮盖，以免保温材料因潮湿而降低保温性能。8.3.3基础梁和压顶梁施工按GB50010—2002执行。8.3.4后坡8.3.4.1保温当保温材料为聚苯乙烯泡沫板时，保温层厚度按表3执行，宜采用分层（2～3层）布置，总厚度不变错缝安装；当保温材料为岩棉、膨胀珍珠岩等材料时，根据表3热阻值，按式（4）计算保温层厚度，施工时必须设防潮层。8.3.4.2施工顺序自内向外是木板（防腐处理或下铺塑料膜或油毡纸）、保温层、炉渣找坡层、细石混凝土或水泥砂浆找平层（内配大孔目钢丝网）、防水层。8.3.5沼气池的施工8.3.5.1结构混凝土浇注式和砖混结构式。8.3.5.2施工方法混凝土结构可采用钢模或木模现场浇注；砖混结构可采用砖模浇注池墙，标尺或吊绳法施工池拱。8.3.5.3沼气池的密封池墙、池底及水压间部位采用刚性防水三层做法；池拱部位采用刚性防水七层做法，然后刷三遍沼气池密封剂。8.3.5.4其它按GB/T4752—2002和GB/T7637—1987执行。9沼气池验收、启动、运转和安全事项9.1沼气池质量检查验收按GB/T4751—2002有关规定执行。9.2沼气池启动、运转和安全事项按NY/T90—1988要求执行。9.3沼气池应经常搅拌以增加沼气产量。9.4沼气池每运转1～2年，应进行大换料。严禁在“四位一体”日光温室内堆沤沼气发酵原料。7 DB21/T1332—20049.5冬季利用沼气增温和增加CO2时，应采用间歇式方法，每次燃气时间应控制在10min～15min，间歇30min～40min，每天4～5次。8 DB21/T1332—2004附录A（规范性附录）38m底层出料水压式沼气池结构图3本附录图A.1、图A.2、图A.3分别给出了8m底层出料水压式沼气池的俯视图、正剖面图和侧剖面图(单位为毫米)。3图A.18m底层出料水压式沼气池府视图9 DB21/T1332—20041—导气管；2—贮气箱；3—出料间；4—出料口通道；5—发酵间；6—进料管3图A.28m底层出料水压式沼气池正剖面图3图A.38m底层出料水压式沼气池侧剖图10 DB21/T1332—2004附录B（资料性附录）不同纬度节能日光温室结构参数表表B.1不同纬度节能日光温室结构参数高跨度度L=6.0L=6.5L=7.0L=7.5后坡投影L2北纬H01=2.43H01=2.69H01=2.94H01=3.2038°1.30H02=3.19H02=3.53H02=3.86H02=4.20H01=2.53H01=2.80H01=3.07H01=3.3439°1.30H02=3.31H02=3.66H02=4.01H02=4.36H01=2.53H01=2.80H01=3.09H01=3.3740°1.50H02=3.29H02=3.65H02=4.02H02=4.38H01=2.63H01=2.92H01=3.2241°1.50H02=3.41H02=3.40H02=3.50H01=2.74H01=3.04H01=3.3542°1.50H02=3.53H02=3.40H02=3.50H01=2.85H01=3.16H01=3.4843°1.50H02=3.20H02=3.40H02=3.50注：L为日光温室内跨度；L2为日光温室后坡水平投影；H01为日光温室脊高低限值；H02为日光温室脊高高限值———————————11'