邓立军
[上海园林(集团)有限公司,上海 200335]
建筑市场的高速发展导致建筑类型和功能的多样化,建筑设备系统的复杂化,同时设备系统不同专业在投产后的耦合性也呈现越发紧密状态,可以认为建筑电气系统、设备系统的调试,与建筑的运行效率、投产使用效果具有较为密切的联系。张予涵[1]开展了基于深度强化学习的多区域商业建筑暖通空调系统控制方法研究,提出了一种新的针对暖通空调的控制方式;朱辉[2]开展了基于暖通空调数字孪生系统的故障诊断方法研究,针对暖通空调现有故障问题,给出了新的诊断思路。但目前,传统的风水系统平衡调试研究开展仍然滞后,这一情况导致系统设计缺陷、产品选型不良、施工质量问题的发现集中爆发于施工后期阶段,大规模的返工对于整个项目的质量、进度影响极大。为解决传统方法存在的不足,可通过机电全过程调试,从系统功能保证出发,早期介入,将深化设计、设备选型、施工安装、调试实施几个环节紧密结合,建立起一种新的、适宜的、先进的调试体系,以此种方式,发挥暖通空调在建筑中更高的效能。
万科七宝镇53号地块商业项目是万科在上海地区的首个商业项目,“一站式”服务的高定位,使该项目不仅建筑类型和功能的多样化,建筑设备系统的复杂化。对于大型购物中心而言,机电调试的提前介入直接影响机电系统是否可以达到预期效果。该项目侧重顾客对于购物环境的舒适体验,因此对机电设备实际运行效果要求非常高。
在对该项目进行施工调试前,首先需要完成水冲洗工作,按照性质,将其分为物理水冲洗和化学水冲洗。在采用物理水冲洗方法时,需要先检查商铺水阀是否关闭;冲洗管道的主管及支管手动阀是否打开;冷却塔进水阀是否关闭;旁通阀是否打开。在检查完毕,均符合要求后,进一步检查冷冻水封闭环路是否形成。若形成,则按照“开启循环泵(不低于12h)——最低点快速排水——快速补水(边补边排直到排水清洁)——拆过滤器、清洗过滤网——结束系统补水”的顺序完成物理水冲洗。化学水冲洗同样在开始前需要确定是否具备冲洗条件。在具备条件后,隔离换热设备,并将旁通阀门开启,形成封闭环路。初次投药加入化学药剂后的浓度达到80%,整个水冲洗pH值控制在4.5~5.5范围内。开启水泵循环,并检测循环水的pH值。若pH值高于5,则需要立即补充药剂。循环清洗结束后,快速排污,并同时进行快速补水[3]。完成上述操作后,判断是否排水干净,且无杂质。若是,则往管道中加入预膜剂,开启水泵循环不小于48h,随后完成化学水冲洗,如图1所示为冷却塔基本结构示意图。
图1 冷却塔基本结构示意图
厂家将冷塔调试角度21°,冷塔试机3@、4@、5@控制柜对应三组冷却塔同时开启,强电井的2#配电柜电保险丝熔断。随后测试,大塔电流195A、小塔电流38A,总计 195×2+38>400A,问题原因在于塔的电流过大。测试扇叶角度变化对大塔风量&电流的影响,如图2所示。
图2 扇叶角度对总风量影响及扇叶角度对大塔10组电流变化图
按照400A总量控制,(400-38)/2=181A。按照90%控制为181×0.9=163A。
对于由厂家或专业单位负责的系统,成立协调小组,提前介入,积极配合[4]。在调试阶段,整合项目实际情况,对过程中发现的问题,提出合理化解决方案,保证项目整体实施的质量、进度、功能保障。在业主进驻前期,对调整业态一一规划,同时对各个商铺由专人负责,编制检查表格,协同业主、监理一一交付验收;后期314家小业主开始陆续进驻后,根据不同要求,分项配合,完成调试。
再针对风扇上不同位置的风速进行测定,图3中标记出了各个风速测定位置的编号,并记录如表1 所示。
表1 风扇上不同位置风速测定结果记录表
图3 风扇风速测点标记
在得到风扇上各个位置的风速后,通过简单运算计算求解出平均风速为1.91m/s[5]。根据这一数值,计算得出旁通风量为式(1):
式中:G代表旁通风量计算结果,S代表风扇面积,V代表风扇平均风速。通过计算得出,G=23 790m3/h,单塔有效风量为135 000m3/h。
对公共空调风口平衡调试采用“1+1”的调适方法即在保证电动阀全开的情况下,尽量利用防火阀调节分层风量,再利用电动风阀进行季节转化的风量调适[6]。表2中记录了公共空调箱风量测定结果。
表2 公共空调箱风量测定结果
结合表2中数据可知,5F设计风量大,测试结果仍超设计20%;4F有餐饮,设计风量不高,测试结果易超设计值;2F&3F<设计风量;新风全开,回风风量较小,总风量远大于设计值。
安装电动阀便于对公共空调箱风口平衡调试[7]。根据回风问题调节阀门开度,调节方式on/off(和设定温度比较,例如设置为20℃,监测回风温度>20℃,阀门全开,<20℃全关,不能调节)。风平衡调适目标是风口间风量的平衡保证±20%,尽量保证正向偏差。风平衡调试进行风量初测,在基本保证末端风口全开的情况下,确定每个风口现有风量,计算总风量。按照设计平均值90%(调节末端风口风阀后,整体风量约衰减10%)的风量作为每个末端风口风量调节的目标。
热水系统平衡阀组成包括:一级阀门(AC区、BD区立管)、二级阀门(水平层总管)、三级阀门(空调箱一体阀、部分商铺支管有静态平衡阀)、四级阀门(大型商铺的如BLT静态平衡阀)。图4为平衡阀基本结构示意图。
图4 平衡阀基本结构示意图
在调试过程中,一级阀门调试情况为:AC区实测流量均超过立管设计标称流量(此标称流量为商铺招商需求流量),大于水泵选型流量18%(不含B1层)。BD区实测流量未超过立管设计标称流量(此标称流量为商铺招商需求流量),接近水泵选型流量。三级阀门调试情况为:商铺串联支路的静态平衡阀,流量测试为0,商铺未开启末端风盘,或者仅有几个商铺开启,流量极小;商铺串联支路的平衡阀在商铺内部;PAU及AHU流量均超过设计流量,具体计算如下:
PAU5-9设计供热量为52.3kW,进水管径DN50,按照10K温差(55供水~45回水)计算,热水流量为7.04m3/h,一体阀限制流量为14m3/h;现运行状态为超流量,测试时水阀全开(14>7.04)。PAU5-10设计供热量为131kw,进水管径DN80,按照10K温差(55供水~45回水)计算,热水流量为11.2m3/h。一体阀限制流量为35m3/h;现运行状态为超流量,测试时水阀全开(35>11.2)。
四级阀门的调试情况为:BLT超市测试流量为12.7m3/h;设计要求16.6 m3/h。现场超市内的吊顶式空调箱均未开启,造成流量不足,全部开启时吊顶式空调箱阻力较小,容易超流量,需要进行调试,但需要协调商铺开启空调[8]。
针对上述情况给出调试方案:一级阀门,按照水泵设计流量(设计复核)重新计算比例作为依据调节;二级阀门未设计,无法进行水平层总体流量限制;三级阀门商铺串联支路,受到商铺开启及阀门安装在商铺内影响,且末端多为风机盘管阻力相对空调箱超流量较小;三级阀门,机房内空调箱PAU及AHU为一体阀无法限流,运行时按照BA进行室内回风温度监测,减少过流;四级阀门,大型商铺采用吊顶式空调箱的,需要协调开启并进行限流。
作为商业项目,常因招商业态调整,建设中后期时会发生大量设计变更,导致工期紧迫,且造成现场土建结构、机电、装饰同时开展,施工、拆改、测试、调试交错进行的局面。为此,在系统调试方面,需与施工、拆改相结合,开展立体、交叉作业,加速工程进度。因此,完成上述设计后,结合工程具体需求,开展施工调试工作。
调试过程细节记录,动态跟踪,完善管理。确保调试质量。同时将分散的情况重新规整,整体评价调试情况。调试过程中,施工、调试平行展开,通过图表法细化调试内容和方案,并通过图表间的相互联系与影响,形成PDCA机制,对全过程调试实施检查和监督。
通过全过程调试管理,通过周期加长,方案细化,减少了劳动力安排,优化工期,强化项目质量,安装项目部如期在预期工期内完成了消防验收、人防验收,一次性通过竣工备案制验收,机电部分完全满足开业要求,通过由业主委托的第三方调试顾问的检测和验收、通过由业主委托的第三方顾问组织的开业前检查和测试。
上海七宝万科广场开放至今日均客流量达7万人,机电系统高效运行,商场平稳运营。通过本项目的管理实施,项目管理团队跨出了全过程调试实施的第一步。通过这些经验的累积,锻炼了一支可以胜任此类要求的调试团队,为“十项新技术”之一的“建筑机电系统全过程调试技术”的实施、应用与推广打下坚实基础。
基于本商业项目施工的复杂性、业主的高度重视,只有通过机电全过程调试,才能保证项目在使用中满足业主方的需求,为实现建筑的高效率、安全、可靠运行,避免由于设计缺陷或工程施工质量造成的问题,影响建筑的持续使用,应在建筑投产使用前,做好对其暖通空调等电气设备的施工调试。为满足相关工作的需求,本文通过水冲洗、冷却塔调试、公区空调箱风口平衡调试、热水平衡调试,完成以上研究,希望通过此次的研究,为上海七宝万科广场的稳定运营提供全面的技术指导与帮助。