李三宝
我国城市化快速发展,一座座商业办公楼在各个城市中迅速建起,成为当地标志建筑,中央空调系统的应用在这市场中迎来巨大的机遇。为了避免许多问题的出现,把商业办公楼中央空调安装工程和工程质量控制理论相结合,既要中央空调工程安装的质量得到保证,又要实现社会和经济双重效益。在空调系统安装过程中,要进行工程质量控制在招标、设计、施工和运营等各个阶段,让工程的安全和质量得到保证,工程进度顺利推进,工程经济得到保障[1]。
空调安装工程涉及机械制造、建筑环境、电子工程、电气工程、热力学、流体力学和传热学等不同学科,空调安装工程涉及学科范围广,专业性强。在当前许多超高层商业楼办公项目中,中央空调系统得到广泛应用。由于中央空调系统非常复杂,所以对工程施工质量要求很高。在施工过程中要面临施工专业多、施工人员多、施工面积大、项目施工时间短等难题,要结合项目实际情况,材料、人力、设备、资金合理分配保证工程有序顺利进行。通过质量控制方法保证工程进行,更要编写专项施工方案对商业楼重点工程,严格按照施工规范进行施工。因此质量控制研究对空调工程进行十分必要。
在商业办公楼总安装成本占比中,中央空调系统安装工程成本占10%。但是系统耗能占总系统耗能30%~60%,空调系统安装可以大幅度降低建筑耗能。空调系统安装质量不但影响人类生活和工作环境,还能影响建筑使用寿命。质量控制的出现一方面可以提高人类生活幸福感和工作效率,另一面可以节省运营费用。影响办公楼招商销售其中很大因素之一就是中央空调系统安装质量,它决定了商业办公楼项目的档次。
商业办公楼经常出现一些共性问题,像空调送回风噪音大,天花板发霉,空气比较闷、有异味,还有制冷机组故障、在机房空调水管爆管、空调主机电缆发热等问题,空调安装专业人员对其需要尤为关注。
根据这些共性问题,对中央空调系统的特点进行分析,找出问题成因:
1)空调送回风噪音大,造成的主要原因有:风管质量不合格或者固定不牢,风管壁厚不达标;风机安装不牢固,未达到风机安装标准要求;风压过大,未达到静压箱安装要求。
2)天花板发霉,造成的主要原因有:盘管风机在运行时间长以后,连接管连接处松动造成漏水;空调阀门、冷冻水管等保温不好,空调阀门、冷冻水管遇见空气发生结露现象,时间长久以后就会造成漏水;空调管道焊接的沙眼在长时间运行后漏水。由于整个空调系统的工作量巨大,并且具有一定难度的工作,其他不可控因素不可避免,容易产生冷凝水或漏水,从而出现天花板发霉这一问题。
3)空气闷、有异味,造成的主要原因有:设计排风效果差,设计考虑排风不全,新风机数量不够;新风机没有定时清洗;新风量不够,因为风管风阻大造成等[2]。
通过商业办公楼中央空调系统安装工程的实践与质量控制理论建立的质量控制体系和方法两者相结合,从而设计出健全的商业办公楼中央空调系统安装工程的质量控制体系。投资人既是商业办公楼项目的责任主体,又是商业办公楼项目工程的建设单位,主要负责承包单位的选择决定,把控系统工程施工的全过程进行,对工程进行最后验收,向乙方支付工程款等。市场的主导地位一般是建设单位,选择建设单位的相关管理人员极为重要。商业地产包含商业办公楼,与传统的住宅地产相比有很大不同,从空调系统来说住宅地产空调相对单一,商业地产中央空调更为复杂,并且集成度高,需要利用更先进的技术和人才[3]。
人、材料、机械、方法和环境5个方面影响质量控制,利用商业办公楼中央空调系统安装质量的控制情况,在这人、料、机、法、环5 方面进行质量控制,重点进行质量控制在招标、设计、施工和运营这4 个阶段,在不同阶段都要利用PDCA 控制方法,即Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)和Act(处理)和三阶段控制法,这样不仅可以完成预期目标,安装工程质量也得到有效保证。
工程质量控制理论五要素时时刻刻体现在商业办公楼中央空调系统安装工程中,在工程实践中运用工程质量控制理论,把工程质量控制理论作为指导,严格实行各行业规定的制度,根据中央空调工程的实际情况,进一步完善安装工程质量控制的内容。通过研究质量控制方法,逐步提高我国中央空调工程整体水平和质量。
4.1.1 事前控制
为了避免工程质量事故的发生,以及确保工程质量和中央空调工程项目的顺利完成,商业办公楼中央空调系统安装的质量控制应采取事前控制措施。对影响工程质量的因素要进项事前控制:在招标阶段选择专业并且合适的设计单位和施工单位,对相关工作人员的素质提出高要求;在施工阶段,制订质量控制方案,明确施工质量控制组织架构,为中央空调工程的质量提供保证。
1)在招标阶段中,为了选择和商业办公楼项目定位相符的设计、施工及监理单位,投资方需要认真编写招标文件,通过公开、公正的评标来确定。选择单位的要求:相应资质俱全、类似业绩丰富、资金实力强、综合社会信誉度高。这样的单位相对来说项目经验丰富、项目管理制度成熟、配备各种专业人才齐全;选择管理团队的要求:工作人员综合素质高,分工明确,搭配合理。拥有专业的管理团队,确保合同顺利执行完成质量目标。人的因素在质量控制理论的五大因素中占主要地位,工程的完成质量由施工人员和管理团队共同决定。
2)中央空调系统安装工程的实施者是施工单位,要求项目经理的专业知识与能力强,熟悉中央空调工程的专业知识,建筑、消防等方面的专业知识也要熟练掌握。在工程组织架构中,要配备完整给排水、空调、电气、强弱电等专业人员[4]。中央空调工程非常复杂,需要涉及的新材料和新技术较多,要求各个分项工程互相关联和配合,出错一个环节从而影响另一个环节,或者此环节难以继续进行。因此必须要求项目经理有专业的的管理能力,组织发挥好团队和个人的力量,每个环节不会出错,保证工程有序顺利进行。
4.1.2 事中控制
开始动工中央空调系统工程项目前,对中央空调工程图纸的会审需要项目公司组织设计单位、施工单位和监理单位共同完成,并且安排各专业技术人员对中央空调系统的送排风系统、空调系统、空调水系统等图纸进行详尽的解读。通过以设计规范为依据,项目实际情况相结合,技术人员要对图纸的错漏之处提出合理建议和修改方法。会审需要统一意见,施工单位没有任意修改设计图纸的权利,施工图纸如需修改必须经过项目公司和监理单位的同意,设计单位的设计变更通知书也必须具有。施工图纸一旦确定后,施工单位需要严格按照图纸施工。
在空调系统安装工程中,必须保证一些重要工序、重要部位、隐蔽工程等的质量,否则会造成巨大的损失或后期隐患。比如水管与冷冻水管、冷却水管的法兰焊接处焊接要坚固饱满,不能存在虚假焊接、焊接不平整等情况。
4.1.3 事后控制
利用安装工程的质量控制,并根据实际施工情况把整个中央空调工程分3 个系统,分别为风系统、电系统、水系统。风系统主要包括盘管风机、风管安装、新风机安装等;电系统主要包括水泵、风机、制冷主机等的配电;水系统主要包括冷却水管道和冷冻水管的布置安装、冷却塔和制冷主机安装等。
商业办公楼中央空调系统安装的质量控制需要通过分系统、分部分、分工序有序完成,分析安装工程的实际质量情况,并与预期质量目标进行对比,指出并纠正已经出现的质量问题。及时处理安装工程中发生的质量事故,否则后期困难重重,严重的质量事故频繁出现。严重的质量事故如风管、冷冻水管等的保温问题[5]。
安装中央空调系统时会出现一些质量问题,这些质量问题会影响到用户正常的工作和生活,给用户带来不好的体验。针对商业办公楼,对中央空调的安装订完整的标准可以让安装人员更加了解如何正确安装。安装的标准包括:首先需要对安装的质量制定成体系的标准,尤其是针对重点安装步骤;其次应该对安装人员进行培训,使其对安装步骤以及所涉及的材料、机器等进行充分了解;接着要做好前期准备,对可能出现的问题提前准备解决方案,全程监督安装过程,安装人员要及时向管理人员反馈安装过程,进行全面的质量管理。
该商业办公楼的总用地面积为10451 m2,总 建 筑 面 积 133617 m2,地上面积 109368.1 m2,地下面积为24246.9 m2。该项目属于超高层建筑,建筑总高度159.7 m,地上建筑35 层,地下3 层。首层为商业及大堂配套设施,2 ~6 层分别为餐饮和商业功能单元,7 层、21 层为避难层兼设备层,其余楼层均为办公功能楼层;地下一层非机动车库,地下二层、三层为机动车库和设备用房。
5.1.1 中央空调冷热源系统及参数
为了让中央空调在运营后节能并且达到节能的效果,根据本项目的机房条件和建筑物的功能特点,一共设置了两套空调系统在该商业办公楼中。裙楼部分首层商业大堂和商业单元,2 ~6 层为餐饮单元,裙楼部分空调系统采用的是较高制冷性能参数的主机,1 台制冷量是3516 kW(1000TR)的水冷离心式机组,另1 台制冷量是1760 kW(500TR)水冷杆式机组,可以满足不同负荷条件下的经济运行要求和制冷需求。冷却塔位于天面,地下室负一层有制冷机房,每台主机分别拥有一台冷却水泵和一台冷冻水泵。
塔 楼 部 分 的8 ~21 层 以 及23 ~35 层办公,塔楼部分空调系统采用很高制冷性能参数的主机,2 台制冷量是3165 kW(900TR)的水冷离心式机组,1 台制冷量是1407 kW(400TR)水冷螺杆式机组和3 台制冷量是880 kW(250TR)的风冷热泵机组,可以满足不同负荷条件下的经济运行要求和制冷需求。
5.1.2 中央空调水系统
中央空调系统采用一级泵变流量设计,制冷机与泵互相对应布置。根据相关工程规范,办公冷冻水静压力不超160 m,工作压2000 kPa;商业冷冻水系统静压力不超过40 m,工作压力1000 kPa;商业办公楼冷却水系统静压力不超过162 m,制冷机房内所有阀门和冷却水设备均采用500 kPa标准,异程式设计冷冻水系统的水平及垂直管道。
通过结合安装工程的质量控制体系,可以从影响安装质量控制的5 个因素进行分析:
1)人的因素。中央空调系统安装的专业施工单位管理人员的管理水平达不到现场的要求。整个管理团队刚刚组建,其中项目经理暖通专业毕业而且仅毕业2 年,只经历了一个项目,管理水平低,施工经验缺乏,对电气专业及其他专业不了解,把控工程能力差,协调能力不够,工程进度跟不上项目上土建、装修等单位。
2)材料的因素。按合同约定品牌购买的主要设备材料没有出现质量问题,出现质量问题的是风机盘管连接管和水管连接螺栓等辅助材料,辅材方面的质量监控落实不到位,并且出现一起电缆质量问题,该电缆是唯一一种不按合同清单约定购买的产品。
3)机械的因素。商业办公楼中央空调系统安装工程的施工现场部分施工设备和机械落后破旧,出现使用难度大、经常发生故障等问题,这些问题对及工程进度和工人的情绪状态造成很大影响,从而造成中央空调系统安装的质量得不到保障。没有专职人员负责器械设备管理在中央空调系统安装工程施工中,一些操作工人素质差,对设备不爱惜,不按照规范要求使用和保养工具。施工单位为了节省成本,没有采用新工具和新工艺的意愿,从而导致施工现场设备和机械普遍落后破旧。
4)方法的因素。分包单位的质量控制方法存在问题:中央空调的施工单位没有对工人办理进场前的培训,不了解工人的实际技能素质。管理人员管理不到位,没有对工人进行有效控制,并且认为对工人的管理是劳务公司和班组领班的责任。施工单位和分包单位没有进行安全、技术等方面的交接。
5)环境的因素。单体建筑的建造规模大、造价高,建筑面积达到了13.3 万m2,其中中央空调系统安装工程造价达到5768.83 万元。付款是通过工程进度和产值进行的,甲方和施工单位面临巨大资金压力问题。该商业办公楼项目的项目管理人员多并且难以协调,增加了项目的管理难度增加。设计不够详细并且存在瑕疵,存在设计不合理的地方,让施工单位对中央空调系统的电气图纸进行深化,中央空调系统的自动控制更需要和智能化单位配合。
中央空调工程质量控制的理论水平在商业办公楼中央空调系统安装工程质量控制体系的研究下有很大提升,从而形成了一个健全的空调工程质量控制体系。
本文通过建立商业办公楼中央空调系统安装工程的质量控制体系,利用质量控制方法,保证中央空调系统安装的质量[6]。质量控制体系的应用可以大幅度提高我国商业办公楼中央空调安装质量的管理水平,从而实现社会和经济双重效益。