程 勇(上海市机电设计研究院有限公司,上海 210000)
上海百隆是一家位于上海青浦的外资公司,主要业务是生产家具用铰链,产品广受顾客欢迎,因此,上海百隆决定新建厂房以开展上海百隆家具智能化项目(以下简称“本项目”),设计和项目管理工作由上海市机电设计研究院有限公司承担。本项目位于上海市青浦区新厍路99号,主体建筑为2层钢筋混凝土结构,建筑面积约65000 m²,厂房高度约为21.45 m,中间库高度约为34.15 m。联合厂房包括生产车间1~6、中间库1~3、西侧辅房、北侧辅房、南侧辅房等。生产车间1、3、4、5、6(4~17轴区域)采用全空气空调系统,设置双风机组合式空调箱,控制室内温度,空调箱安装在屋面。采用上送上回的气流组织,空调季节新风量为总风量的10%,过渡季节以全新风、全排风的方式进行全室通风。生产车间2设岗位送风,夏季制冷,冬季不制热。设置薄型空气处理机组,向工艺提出的点位送风,机组吊装在室内。产车间6(17~25轴区域)设岗位送风,夏季制冷,冬季制热。设置单风机组合式空调箱,向工艺提出的点位送风,空调箱安装在屋面。车间底层休息室及库房办公室设置分体挂壁式空调,室外机安装在室外混凝土基础上。
冷冻站房负责向联合厂房提供空调冷冻水,总冷量6050 kW(一期2950 kW,二期3100 kW),供回水温度为7 ℃/13 ℃。共设置5台螺杆式冷水机组,单台额定制冷量1252 kW,一期3台,二期5台,另预留1处冷冻机台位。水冷螺杆式冷水机组额定制冷量为1252 kW,额定输入功率为208.7 kW/380 V,设计冷冻水供回水温为7 ℃/13 ℃,蒸发器额定水流量为215 m3/h,蒸发器水阻力为93.7 kPa,冷凝器额定水流量为269 m3/h,空调水管保温采用B1级橡塑泡沫材料,导热系数0.037 W/(m·K)。
中央空调安装工程前的准备工作是整个工程中的重要部分,在进行施工准备时,一个好的项目领头人是关键,选定一个优秀的项目经理,然后根据项目的规模及难易程度,组建项目管理团队,完善配备相关专业工作人员,详细地制定安装进度计划及相关管理制度,对施工中可能用到的施工机械、工具进行准备,对施工现场进行踏勘,选定分包队伍,实际考察分包商的过往业绩。进场后要对施工人员进行三级交底和安全教育,保证工程的顺利推进和施工的质量、安全。
本项目的5台空调主机位于整个厂房屋面的中间位置,距离厂房边缘较远,而空调的冷却塔位于站房屋面,吊装难度极大,吊机分为两处支设,一处为西侧,另一处位于东侧。楼房高度为20 m。
(1)西面冷水机组吊装采用1台600 t汽车吊完成吊装任务。600 t汽车吊工况:(主臂)L=78.6 m[47°],作业半径53 m,额定起重量9.3 t,冷水机组重量约7 t。索具选择5 t吊带长度5 m×4,卸扣5 t×4,满足吊装所需。
(2)东面空调箱吊装采用1台600 t汽车吊完成吊装任务。600 t汽车吊工况:(主臂)L=84.2 m[48°],作业半径60 m,额定起重量6 t,空调箱重量约3.5 t。索具选择5 t吊带长度5 m×4,卸扣5 t×4,满足吊装所需。
(3)吊机将设备吊至屋面后,用地坦克液压车等工况将设备移位至就位基础上。
水循环管道的安装工序:材料进场→材料检查→主立干管焊接→水平干管焊接→空调风口设备安装→水平分支主干管道安装→水平分支管道安装
(1)管道进场后要依据合同和图纸对管材进行检查,经业主和监理方同意后方可使用。
(2)对进场的阀门的规格、型号参数进行核对,要符合设计要求,收集厂家的质量证明文件或测试报告,各方共同对阀门的外观进行检查,对有密封性要求的阀门按照规范规定的比例进行密封性试验抽查,通知监理人员进行见证。
(3)管道制作、支架、吊架制作安装:管道支吊架的形式参见GB 50243—2016《通风与空调工程施工质量验收规范》。特别要注意的是:抗震支架应符合设计要求;制作好的支架应编号分类存放;支架的制作材料通常为槽钢,在防腐施工前应监督施工单位对构件进行彻底除锈、清理、除锈,按设计要求进行防腐工作,及时通知业主和监理单位对除锈和防腐的质量进行工序验收。每处支架的冷循环水和热循环水管道均应使用木托与支架隔离;支架的最大间距应符合图纸要求,依据管道直径和输送液体重量决定,当图纸没有要求时,应符合规范要求。吊架用膨胀栓固定在梁上或楼板顶棚,要注意吊杆的直径是否与管道直径匹配,当吊杆不能满足条件时,用角钢或者槽钢进行固定。本项目的进回水管道位于屋面,要求施工单位在做保温层之前预埋槽钢支架,保证后面防水层和保护层的有效性。
(1)空调水管系统主管道采用焊接钢管DN350×7,焊接时要打坡口,最好使用氩弧焊打底。冷凝水管采用镀锌钢管从AHU空调箱排至屋面,管道连接采用丝扣连接。
(2)管道安装必须按图纸设计要求的位置进行放线,找到相应的标高。焊接前将管内尘土、砂石等清理干净,暂停焊接时要做临时封闭措施,防止异物进入。
(3)本项目的主进水、回水管道从屋面机房出墙后沿屋面敷设,水平干管、立管在空调机房内,安装时可以在大梁上吊挂手拉葫芦配合人工吊装,吊装时要注意两端重量的平衡,防止失衡造成滑落伤人。
(4)阀门安装应紧固严密,阀门中心线与管道中心线呈90°,需特别注意的是,阀门的安装高度应该在1.3 m左右,方便操作。如阀门不是电动阀门,一定不能安装在高处,否则会给后期维护及检修带来不必要的麻烦。
(5)管道敷设在满足保温层要求的前提下,应尽量布局合理、整齐、美观、成排布置。实在不能避开时,应遵循管道避让的原则:小管服从大管,有压管让无压管。
(6)安装过滤器时要考虑拆卸是否方便,留出拆洗过滤网用的空间。
(7)管道穿墙或楼层时需加钢套管,套管管径比主管大2号,且保温层不能间断,有防火要求时要使用不燃的材料进行封堵。
(8)冷冻水管、冷却水管与支吊架接触部位采用木托隔离,如采用不锈钢管道,要注意不锈钢与碳钢管道支架的隔离,防止电化学腐蚀。用扁铁“U”型卡子固定,卡子长度要依据管道外径进行测算,防止长度不够,螺栓直径与管道直径匹配。冷冻水干管的变径应进行偏心连接,管顶平,以利放气,在系统最高点设置自动排气阀,并在系统的最低处设置排水阀,并注意将水引到最近的排水点,排气阀和放水阀的安装要考虑方便操作。
(9)冷凝水管道水平安装时,应注意其坡度,其坡度一般为3/1000。
(10)管道与设备连接时,应保证设备在不受力的状态下进行,特别要注意测量法兰的平行度和同轴度,可以使用水平尺和塞尺进行测量。由于设备运行,泵、冷水机组等设备的进出水管应设柔性接头。
(1)管道安装完毕后,需分区分层进行水压试验,由于厂房单层面积较大,各楼层的水压实验共分成8个区块进行,屋面单独试压,水压试验时要将系统与设备隔离,可以采用阀门或者焊接盲板;总体试压在空调工程总体安装结束后试运转前进行,一般会连同冲洗一起进行,在进行水压试验时,不需要隔离的设备如分气缸应一同进行。
(2)管道系统试验压力为工作压力的1.5倍,该中央空调系统的设计工作压力0.7 MPa,试压时按1 MPa执行。
(3)水压试验灌水时,灌满后应打开最高点的排气阀,确认系统内空气排尽后再将排空阀关闭。应以每次0.2 MPa ~0.3 MPa的升压压力进行缓慢分级升压,当系统达到每一预设压力等级后,停止加压,压力稳定后,检查有无渗漏。没有渗漏,则压力可继续上升,直至试验压力,到达试验压力后稳压10 min,压降不超过0.02 MPa,视为水压试验合格。
(4)管道试压完成后,需要将水放净,在过滤器处清理铁锈、焊渣等杂质,然后重新注水进行冲洗,将循环泵开启进行循环和排水,直到排出水中无杂物、水色不混浊方可停止冲洗,可利用白色毛巾在冲洗管道出口处进行检查,无肉眼可见杂质即可判定为冲洗合格。
(1)本项目通风、空调风管制作采用0.7 mm厚的镀锌铁皮,风管加工采用弯折机加工。根据施工情况的不同,法兰的形式有角钢法兰、共板法兰和插条式法兰。由于本项目风管尺寸众多,因此三种工艺的法兰都要使用。依据GB 50243—2016《通风与空调工程施工质量验收规范》规定,可从工艺及风管边长等方面将法兰形式分类。具体如表1所示。
表1 法兰形式分类
(2)安装风管时,首先要测量风管标高,放水平线来保证风管支吊架的安装高度在同一高度。当风管较小时可采用M8-M10膨胀螺栓吊挂,当风管较宽较重时可采用槽钢或者角钢制作风管支吊架。吊架安装时,应考虑到保温层厚度。
(3)风管保温材料采用离心玻璃棉毡,风管保温棉进场后应及时通知建设单位、监理单位对保温棉进行验收,验收时重点查看保温棉材质检验报告中的散热系数、容重、厚度、品牌等是否符合设计要求,特别要注意其耐火性能,可当场用打火机进行点燃试验,将打火机移开后观察保温棉能否持续燃烧。验收合格后方可使用。
(4)安装风管时,先在地面上进行组装,对风管的主干部分进行保温,将接口部分留出,待闭光试验或漏风量试验合格后再进行保温。安装两节风管时要先把两节风管法兰对正,然后穿上四个角上的螺栓,使其交叉对称,将其均匀拧紧。为减少吊装工作量,可根据现场实际情况,先在地面连成一定长度,并在地面上铺上除接口外的保温棉,然后吊装就位,长度一般控制在4 m~5 m之间,顺序为“先干后支,先下后上”,风管吊装完毕后,将各段风管连接处损坏的保温棉进行修补处理。
(5)安装风管前,应清理法兰表面的异物,用抹布将表面的积水擦拭干净,法兰垫之间可采用密封胶条加密封胶进行密封,插条之间用密封胶嵌缝。
(6)安装风口时,要保持风口布局合理,横向水平成线,竖向排列垂直,表面平整、美观,并确保风口与房间内的吊顶或者主梁、次梁等在同一高度,保持协调。百叶风口应与顶面主齐平,并保证风口和散流器在一条直线上且相互呈90°。应将散流器与风管的接口安装牢固,防止气流将连接部位吹开造成脱落。
该工程电气安装的主要工作内容有:螺杆机、AHU空调箱、循环水泵等设备的配电柜安装,设备接线、电缆头制作、桥架安装、矿物电缆的敷设、穿线管安装管、穿线等。
本项目设变压器T11、T12、T21、T22,选用4台树脂绝缘干式变压器,由市政10 kV变电站经10 kV开关室,分别供给1号变电所和2号变电所。2号变电所采用ZA-YJV阻燃电缆,为位于屋面中央的空调机房和冷却塔供电。
(1)机房中若干配电柜安装在一起时,要保持高度一致,柜子之间的间隙保持在1 mm~2 mm之间,可以先固定第一个柜子,第二个以第一个为标准对齐,其余配电柜依此操作。
(2)不同电压等级的电缆要穿在不同直径的保护管内,敷设在不同的电缆槽内,如实在放置不下,需要敷设在同一线槽时,线槽内应有隔板分隔。管内导线的总截面不应超过管子内腔面积的40%。
(3)阻燃电缆敷设在电缆桥架内,屋面部分应设置盖板,出水平桥架后采用穿钢管或垂直电缆桥架引至各电力配电箱。
(4)布线用的各种电缆、电缆桥架、金属线槽及封闭式母线穿越防火分区楼板、隔墙、外墙;电缆敷设至建筑物入口处或配电间、控制室的沟道入口处;电缆引至电气柜(盘)或控制屏(台)的开孔部时,应使用防火胶泥或防火板等材料进行防火封堵。
(5)敷设电缆前应使用摇表测定电缆绝缘电阻,绝缘电阻值不小于0.5 MΩ。
(6)电缆敷设时应排列整齐,不要交叉,敷设后用扎带加以固定并及时做好标签,标签位置应设在电缆的起点、中间转弯处、分支接头处。
(7)标示牌设在电缆的端头,标签上应注明线路编号、电缆规格型号、起点和终点,并联使用的电缆必须标明顺序号,保证字迹清晰,可使用不易脱落的不干胶做标记。
(8)做好设备的接地工作,采用40×4的扁铁或者圆钢焊接时要注意做到2倍3面焊接的要求,否则接地电阻测试时可能达不到要求。
(9)在桥架超过30 m或者跨越建筑物变形缝处设置补偿装置。
(10)电缆在桥架内要排列整齐,大截面的电缆放在下面,小截面的电缆放在上面,避免交叉压叠。
(1)本项目的穿线管大部分为镀锌钢管暗敷,部分是JDG钢管,沿墙或柱进行明装敷设。
(2)镀锌钢管应事先用弯折机折好,按施工进度进行预埋。
(3)穿线前应严格用封口封好,管口无螺纹的可用塑料盖进行封堵;为了保证相线与零线不混淆,需要用不同颜色的色标区分,相线用黄绿红代表ABC相,中性线用蓝色,接地线用黄绿线。
空调调试时,应通过开启运行系统各组成设备来检验系统协调工作情况,通过调整风和水的供给量来测定各区域的风压、风量、温度、噪声等,以此检验设计目的是否达成。通风与空调设备调试包括单机试运转、系统试运转及带负荷联合试运转。
8.1.1 试运转前的检查内容
(1)空调机组设备是否安装到位、清洁度是否达标。
(2)风机、通风管道安装是否完成,密封性是否达到要求,洁净度是否满足工作要求。
(3)阀门部件是否与设计相符,动作是否灵活。
(4)风口角度是否满足风量要求。
(5)检查AHU空调箱内部的风机转动是否正常、轴承的润滑油是否加注、传动皮带的松紧程度是否适当、风机轴与电机轴的传动是否满足要求、空气过滤器是否干净,并对以上各项进行调整与记录。
8.1.2 系统试运转
(1)系统冲洗合格后,注满水,启动系统的循环水泵至额定流量和压力。
(2)启动AHU空调箱,检查风机的正反转,如果发现风机反转可通过配电箱的相序进行调整,用钳形表测定启动电流或者观察设备自带的电流表,注意设备运行的声音是否正常。
(3)打开通风空调箱的总阀门,调节阀门使总风量达到1.0~1.2倍设计值。
(4)测定正常运行时的风机转速,用风速仪在出风口测定风速,取平均值和设计参数进行比较。
(5)测量出风口的温度、房间温度,与设计值对比,测量空调效果。
(1)风量调整方法。空调系统运行后,要对风速和温度进行调整,和风道系统的风阻进行匹配,才能保证风机与风道的工作曲线匹配,保证风机在一个稳定的工作点工作。这个调整可以通过调整风阀的开度来实现,是否要进行调整主要通过测量风口的风速来决定,一般要求与设计要求的风速值偏差不超过10%。
(2)需要记录的主要参数:分别检测10%、25%、50%、75%和100%负荷时的制冷量;冷冻水的流量Q,进/出水温T,供/回水温度T;冷却水的流量Q,进/出水温T;各风口出风温度、风速和噪声。
联合试运行要按照规范规定的时间运行8 h,是真正考验系统能否稳定运行的阶段,重点要测量室内温度、进回水温度等参数是否与设计一致。
要保证中央空调的安装质量,必须加强人、机、料、法、环各个质量因素的控制,加强安装过程中工序和环节的过程控制,保证安装质量处于受控状态,才能有效地实现设备安装建设的质量目标。