满眼流动的鱼群,海洋动物的表演——海洋馆是人心仪之地,周末或是假日,大人孩子总想着去海洋馆逛逛。 从世界上第一个海洋馆开馆到现在,100多年过去了,海洋馆这种科普形式也早已传遍世界,海洋馆也在展示的基础之上不断发展,成为野生水生动物救助和濒危动物繁育保育的重要基地。
海洋馆主要景区构成分享:
海洋馆主要提供各种动物展示池、参观隧道、表演场等,
1、重点观赏水体介绍
1.1海底世界观光隧道
隧道顶棚为拱形压克力玻璃制作而成,压克力玻璃在下方及隧道两端安装在混凝土垭口内,墙体全部为弧形剪力墙,错层较多,施工中模板的支设、施工缝的留置、混凝土的浇筑较为复杂。
1.2中心主表演场组合水体
表演水体由多个水池组合而成,为动物的暂养池、医疗池和表演池。
水池墙体部分互相交错连接在一起,并且与其周边楼层联系紧密。各个水池之间及其外部错层多,标高变化多。采取何种方法进行水池墙壁的成型至关重要,目前在国内其它场馆虽然已有表演池施工的成功案例。
1.3 主要施工技术
1.3.1亚克力的运输:海底世界隧道的观赏玻璃是由拱形压克力制成,是运输最为复杂的,需要留出一条专门的运输路线。一般该路线需要跨越矩形垭口和隧道垭口两个障碍。
1.3.2压克力与结构连接:在调运前应先对亚克力安装预留垭口进行测量,根据测出的同一标高下垫置不同厚度的亚克力垫块,并用504万能胶将垫块与结构结合,确保压克力玻璃能够放置在同一标高上,压克力垫块需进行水平与竖向两个方向进行设置。玻璃安装就位后,需在无压克力垫块的地方用明矾膨胀剂水泥进行填灌,对亚克力玻璃位置进行定位并固定。待干后进行基层清理,清理完后在玻璃与结构防腐口用专用结构胶进行注封并进行结构胶表面处理。
1.4水下景观施工技术
近几年随着海洋旅游业不断发展,水下景观的应用被更多的人所属目,它可以用二维的形态附着在墙面上,也可以使三维空间的形态附在地面。随着观赏水体注水量的增加,同时水体由淡水变成咸水,使得对水下景观的抗水压和防腐性能提出了更为苛刻的要求,尤其更为重要的是景观还必须具有良好的防水性能,否则水体进入景观缝隙内,水体循环不出来就会在景观内滋生各类有毒菌类,危害水体动物。极地洋馆工程通过玻璃钢作为过渡材料翻制模具来完成观赏水体水下景观施工。通过玻璃钢作为过渡材料翻制模具来完成观赏水体水下景观施工,使材料的抗水压和防腐性能得到明显的提高,尤其更为重要的是景观还必须具有良好的防水性能,同时投入使用后效果较好,均能满足设计和使用功能。
2、观赏水体池壁防水施工技术
防水施工是重中之重,因为大面积的压克力玻璃在温度变化时产生伸缩,而其在收缩时对防水表面的拉力也极大,防水施工的每道工序都需要严格执行,否则压克力玻璃安装后将会出现渗漏现象,同时水池内为人造海水,防水需具有一定的防腐性和保护水质的要求,采用环氧玻璃钢不但起到了防止池壁渗漏的作用,同时也起到与钢筋混凝土隔离的作用,钢筋混凝土中有害离子无法与处理好的水质接触,对保护水质稳定起到了关键作用。故采用环氧玻璃钢防水施工是观赏水体综合施工的一道关键工序。
1、环氧玻璃钢防水机理
玻璃钢(FRP)亦称作GRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬,不导电,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀
环氧树脂(epoxy Resin)是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
环氧树脂及其固化物的性能特点
1)力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力,分子结构致密,所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
2)粘接性能优异。环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性集团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。再加上它有很高的内聚强度等力学性能,因此它的粘接性能特别强,可用作结构胶。
3)固化收缩率小。一般为1%~2%。是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8%~10%;不饱和聚酯树脂为4%~6%;有机硅树脂为4%~8%)。线胀系数也很小,一般为6×10-5/℃。所以其产品尺寸稳定,内应力小,不易开裂。
4)工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物,所以可低压成型或接触压成型。配方设计的灵活性很大,可设计出适合各种工艺性要求的配方。
5)电性能好。是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
6)稳定性好。不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温),其贮存期为1年。
7)环氧固化物的耐热性一般为80~100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。
8)在热卧性树脂中,环氧树脂及其固化物的综合性能最好。
环氧玻璃钢是近五十多年来发展迅速的一种的复合材料。该复合材料是将玻璃钢纤维作筋骨,用环氧树脂作肌肉,让它们凝为一体,制成的材料,其抗拉强度可与钢材相媲美,因此得名叫环氧玻璃钢,该材料具有防水抗渗性好,耐腐蚀性强,强度高等特点。
3、维生系统设计介绍
1、 技术背景
能否为海洋生物营造一个适于它们生存和健康的生命维护系统(简称维生系统)又是极地海洋馆能否成功运营的关键技术之一。根据各种极地动物的生活习性,各种观赏水体的配水温度、洁净度、深度、PH值、成分差异很大,同时,因为维生系统的很多管道需要在结构施工中预留,与结构施工的配合及协调问题很重要。
维生系统技术是海洋馆的核心技术之一,它集海洋生物学,物理学,海洋化学、材料学,水处理技术于一身,是多学科综合交叉集成的一项专门技术。
维生系统是海洋馆建设中的核心工程。俗话说:“养鱼先养水”,水环境是海洋生物生存的基础,水质情况的好坏直接影响海洋生物的生存、生长和发育。维生系统是水族馆饲养技术的关键所在。其作用如下:
1)清除可溶性代谢物,保证溶解氧、PH值、盐度、硬度、氨盐及微量元素等理化指标达到适宜范围。
2)去除水中的残饵、尸体、排泄物等悬浮物,保持水质清澈。
3)控制藻类、浮游生物和有害细菌的数量。
4)调节水温,使水温保持在适宜所饲养海洋生物生存的范围内。
通常维生系统由六大部分组成,以下为维生系统每一部分的工艺原理。
一、重力过滤池(Gravity Filter Pool)
即开放型重力式沙滤装置,它是饲养史上最早(约260年前)使用的一种过滤装置,1853年英国伦敦动物园水族馆曾有过这种装置。由于它有很多的优点,至今仍然被很多水族馆所采用。它的最大优点是能提供大容量的缓冲空间而始终保持饲养水的稳定性。重力沙滤池用细砂 、砬石、砾石等作过滤材料,可以将饲养生物的剩余饵料、排泄物、分泌物、水中悬浮颗粒过滤在其滤材表面,反冲洗时可将其去除,保持水质清澈。而更重要的作用是重力沙滤池的滤材具有较大的表面积,以适应硝化细菌和亚硝化细菌的生长和繁育。重力沙滤池的过滤压力一般在0.1~0.2Kg/cm2左右,过滤速度为4~6m /h。
二、冷热交换器(Cold-hear Exchanger)
稳定的水温是水生生物生存的先决条件,冷热交换器是大水体控温的主要装置。主要有多管式热交换器和多板式热交换器,而后者被认为是适合水族馆使用的最理想的交换器,大连极地馆就采用这种交换器,使用情况非常好。交换器的冷源由冷冻机组提供,热源由燃煤或燃油锅炉提供。
三、压力过滤器(Pressure Filter)
即封闭型压力式急速过滤装置(立式和卧式两种)。它的特点是过滤速度快(一般为10~40m/h,最大压力一般为2.5Kg/cm2),占地面积小,节省空间,可以使水族馆实现半自动化和自动化管理。压力过滤器的不足之处是过滤效果相对重力沙滤池差,而且设计必须注意解决溶解氧不足的问题。
四、滴流过滤器(Trickle Filter)
滴流过滤器是一种较新的水族馆水处理技术理念,滤材是塑料制成的多负片式或多柱式的生化球和多孔陶瓷块,具有非常大的表面积,滤材裸露或半浸在水中,所以氧气供应不成问题。滴流过滤器的过滤速度较慢,当饲养用水淋入滤器时,水从生化球表面流过,源源不断地为吸咐在其表面下的硝化细菌提供丰富的营养盐,硝化细菌十分活跃,硝化活动也很强烈。不仅如此,滴流过滤器的最大优点是一旦发生动力停止运转、水流停止,由于生化球裸露在空气中,硝化细菌仍然可存活2~3天,而且滴流过滤的滤材也无需清洗。
五、臭氧的处理(Ozone Treatment)
臭氧有极强的氧化能力,用臭氧来处理水可以百分之百的杀死水中的漂浮性微生物(病原菌、藻类),还能除臭。臭氧处理己被广泛应用在污水处理、饮用水处理和水产养殖水处理中。近两年,国内水族馆也开始用臭氧处理其饲养用水。特别是大水体的水处理中臭氧更是具有其它杀菌方式不可比拟的优势,杀菌力极强、速度快,处理水量大,而且能分解成氧、补充水中溶氧,不会产生二次污染。臭氧在应用中可就地产生,使用也方便、可靠、经济。
六、蛋白质分离器(Protein Skimmer)
蛋白质分离器又称泡沫分离器,是利用气泡表面的张力粘附水中的颗粒状悬浮物及溶解于水中的蛋白质,进行浓缩和分离。这种泡沫分离法己在废水处理、矿石净化、微生物浓缩和蛋白质提取等方面得到广泛应用。水族馆中运用蛋白分离器可除去水中的可溶性有机物、减少氨的产生、降低水中的生化耗氧量,蛋白分离器和臭氧处理配合使用效果最佳。
3、 维生空气系统原理
为了保证北极狼、北极狐动物笼舍的空气质量,排风换气次数取20~24h-1,送风换气次数取18~20h-1。
海豹、海狮、海象、北极熊对空气的温度要求不高,故设计时未对空气进行加热及冷却处理,仅对送风进行过滤降噪处理
企鹅对室内空气温度要求较低,对空气温度的变化适应能力相对较差,故需对笼舍及水池上方空气进行冷却处理。
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