摘要:简述了地铁通风空调系统的组成及其功能,阐述了风管设施、空气处理设备、风机、制冷系统的安装要点,以及准备阶段、安装阶段和调试过程质量控制方法,对提升地铁通风空调系统安装施工质量进行了深入研究,取得了研究成果,可为从事地铁工程安装施工的技术人员提供参考。
关键词:风机;通风空调系统;安装要点;质量控制
0 引言
地铁通风空调系统是实现地铁隧道内温度调控、换气通风、排烟防火、空气过滤等功效的应用系统,是实现地铁安全稳定运行的重要组成部分[1]。地铁通风空调系统安装施工是地铁整体机电施工的关键,由于受到安装技术、施工工艺、安装材料等因素的影响,可能出现制冷通风效果难以达到预期标准的情况,进而影响地铁的正常服务品质和运营安全[2]。因此在地铁通风空调系统安装施工过程中,应结合地铁防灾救灾能力,掌握安装施工技术要点,采取必要质量控制措施,避免发生质量问题,提高整体安装质量。
1 地铁通风空调系统概述
1.1 地铁通风空调系统组成
地铁通风空调系统可根据地铁隧道内部空气状况,进行温湿度调节、通风换气、防火排烟、净化空气,以此营2df9ff297bd6d522ef67ea4d2c5f6d70a90db75b939d05911a0caf5dbd642a0c造舒适的乘车环境,促进地铁列车平稳安全运行。依据地铁隧道内不同位置的使用功能,地铁通风空调系统可分为站内公共区域通风空调系统、机房通风空调系统、隧道通风系统、制冷系统等[3]。
1.2 各分系统的功能
站内公共区域通风空调系统主要包括排风设备、新风设备、空调机组等,当站外温度低于站内温度时,启用新风系统;反之启用回风机、小新风机及空调机组等设备实施调控。
机房通风空调系统主要针对地铁隧道内不同设备功能的差异,对应装配了空调机组、风阀、轴流风机等设备,通过其设备间的搭配组合运转,保障地铁隧道内温湿度的合理调控,并在火灾等突发事故出现时做到及时排风排烟。
隧道通风系统的首尾端通常设置活塞风道和对应的通风井口,中间设置隧道风机,以保证隧道内有无列车通过都可实现通风,并及时排除列车空调制冷散发的热量。
制冷系统可分为集中制冷系统和小制冷系统。集中制冷系统可将集中冷却的冷却水传导至站内各区间,以达到制冷效果;小制冷系统可将站内小型制冷机组制备的冷却水传导至相应设备,以达到制冷效果。
以上通风空调分系统,用于满足地铁隧道中各个主要空间的空气调控要求,通过实现温湿度调控、换气通风等功能,保证地铁隧道内各空间达到标准、适宜的空气需求。
2 地铁通风空调系统安装要点
2.1 风管设施安装要点
地铁通风空调系统风管设施的安装,应依据地铁内部空间高度、安装位置等客观条件设计安装方案。该安装方案以保证安全为前提,严格按照风管结构件的安装程序实施安装作业,避免因操作不当造成风管形变[4]。例如单根风管的长度超过0.6m时,应加装支吊架,防止因风管自身过重而产生形变。
风管安装完成后,应及时通过漏光法和风量试验法,检测风管装配的密封性,保证风管的使用效果。安装风阀时,应合理布设安装位置,以便于维修保养。要保证风管各零部件的质量达标,避免因锈蚀等问题影响整体安装效果。
2.2 空调设备安装要点
2.2.1 空气处理设备安装要点
地铁车站内的空气处理设备大体可分为气流处理设备和空调箱处理设备[5]。在安装气流处理设备之前,应精准测量空气处理设备的外形尺寸等参数,掌握各连接构件的连接次序,保证其与安装的空间和位置相匹配。检测空调箱箱体内部及箱体之间的气密性,保证其密封效果。要检测空气处理机组安装后的平整度,保证减振部件安装的精确性。
在空气处理机组与风管连接作业过程中,为避免外接零部件对机组产生负重压力,应在风管出入口位置做加固处理。为保证冷凝水顺畅清排,应在冷凝出水管位置连接U状水封管,并保证风管连接处的保温效果。完成安装的空气处理机组如图1所示。
2.2.2 风机安装要点
在安装风机之前,应确定安装数据的准确性,保证数据误差在设计标准范围之内。准确掌握风机安装的规格尺寸、空间位置等要素,保证风机安装后空调系统的运转可达到设计要求的空气流通标准,避免影响使用性能。确保风机的零部件未受锈蚀和损坏,避免存储和安装过程中与水分接触。
2.2.3 制冷系统安装要点
制冷系统的冷却机组应安装在地铁车站的冷水机房内,应根据冷水机房内部净空高度、空间尺寸等因素安装冷却机组和相应管道[6]。根据设计要求确定预埋点位及零部件位置,保证冷却机组外表安装平顺、光滑。为便于后续安装管道、设备扩容以及维修保养需求,应在冷却机组的冷凝、蒸发设备的进出水处预留足够的空间。在制冷水泵和冷冻设备安装过程中,应按设计位置精准设置地脚螺栓,保证水泵安装位置符合中心线基准,其周围同样应留出充足的维修保养空间。
在冷却塔安装过程中,应保证塔身与对应的预埋件连接紧实。为保证空气流通顺畅,塔身外部应无障碍物。根据设计方案要求,在安装冷却塔喷嘴和入水管时,应考虑多个冷却塔互连的因素。为了达到全部互连冷却塔的水分保持同一水平基准高度,应在冷却塔之间装配连接通路,并保证连接通路的安装质量符合设计标准。
3 地铁通风空调系统安装质量控制方法
3.1 准备阶段质量控制方法
根据安装设计方案,通过图纸会审和技术交底等方式,全面掌握设计图纸内容,熟悉通风空调系统设备区域功能划分。按照安装设计点位预埋墙面连接件,防止由于风管尺寸、标高的改变导致预埋件返工作业。
合理设计通风空调系统设备区域、机房的管线布设,利用BIM技术科学建立管线布设模型,防止管线交叉碰撞。各线缆桥架、风管、空调管道、空调给排水管道集中布设时,严格依据最上方布设桥架、中间布设风管、下方布设管道的原则,以防止因管道冷凝水流入桥架中而引发线缆安全风险。
风管的异形管件制备时间长且易对气流产生风阻,在布设风管过程中应尽量降低异形管件的使用数量[7]。应选用同心弧结构的异形管件,并保证异形管件的水平边长与弯管的曲率半径相符。由于作业空间受限等因素而应用其水平边长大于0.5m的异形管件时,应加装弯管导流片,以确保气流的流通效果。
要严格控制安装材料的进场质量,例如成品风管进场时应具备产品检测合格证,并完成气密性及耐压性的现场二次检验。
3.2 安装阶段质量控制方法
3.2.1 风管系统安装质量控制方法
依据设计规范规定的风管支吊架间距标准安装支吊架,以达到地铁通风空调系统安装工程设计要求的牢固性。例如风管水平边长小于1m,则支吊架最大间距应为2m;风管水平边长在1~1.6m之间,支吊架最大间距应为1.5m;风管水平边长在1.6~2.0m区间,支吊架最大间距应为1m。
支吊架安装位置应避免干扰风阀的正常运行和操作,支吊架与分支管道、风口的间距应大于0.2m。水平悬吊的主风管长于20m时,需加装防晃支吊架。直径超过1.25m的三通、弯头等构件,应配置独立的支吊架。
安装空调风管时,其法兰接口处应配置垫料,该垫料应选用弹性好、强度高、抗老化、不吸收灰尘的材料,垫料厚度应控制在5~8mm之间。因为法兰垫料作业隐蔽性较强,应提前做好封闭前的质量验收,保证全部空调系统风管法兰均配置该垫料。
安装风管时,如需贯穿密封的防爆防火墙板,为避免风管对防爆防火墙板构成影响,应加装厚度超过1.6mm的钢制护套管。装配完成风管系统后应做气密性测试,测试主体应选择风管的主干管,保证其气密性符合设计标准后方可实施后续施工。
为达到良好的减振效果,应选择防水性、防腐蚀性、严密性好的柔性材料短管,单根短管长度为0.15~0.25m,安装点位宜选取空调设备、风机的出入口位置,法兰与柔性短管之间宜通过压板铆接方式相连,铆钉应控制在约7cm间距,短管安装后应呈自然松弛状态。
应依据设计点位、朝向装配排烟阀、防火阀。处于防火区两端的防火阀,与墙板距离应小于0.2m。安装消声静压箱体时,应单独设置支吊架并安装牢固。如果用回风箱代替消声静压箱体,回风口应加装过滤装置。
3.2.2 风机安装质量控制方法
安装风机时,应按照规范要求配置减振、防横移装置和支吊架。在挂装风机过程中,宜选用镀锌槽钢和M16型膨胀螺栓固定悬挂支撑,其下方使用安装斜度为45°槽钢施焊连接,并用三角加强板加固。支撑底端转角焊接位置安装L形加强板,以加强风机工作状态的稳固性。风机检修口应装设在扩压管下端位置,以便于后续维修保养。
为有效避免风机对维修人员的伤害,通风机传动系统外露处应做必要的防护处理。风机静电空气过滤设备通过高压静电电场,将空气中的悬浮颗粒实施净化处理。启动时空气过滤设备自带高压电,为保证用电安全,其金属外壳应做接地处理。风机外壳需要外力支撑,易引起其外壳形变,因此风机出入口处禁止附加外力,对应连接的阀件及风管应单独加装支吊架。
在风机盘管机组安装过程中,应提前做好风机三速试运行和盘管充水耐压试验。风机机组应单独装设支吊架,做必要的紧固处理。风机机组与回风箱、风管的连接处应封闭严密。
3.2.3 空调水系统安装质量控制方法
因为水泵工作中易出现振动,空调水系统冷却机组、水泵与管道的连接处应选用橡胶材质柔性软管,禁止采用硬连接方法,冷却机组和水泵的连接管道应单独设立支吊架。
防腐涂层钢管及镀锌类钢管应通过螺纹方式连接,禁止使用焊接连接。超过DN100管径的钢管,应使用法兰或卡箍连接方式连接。
管道贯穿墙板之前,应在墙板上事先预埋钢制保护套管,管道接口点位应装设于套管外侧便于维修的位置,套管最下端需与楼板、墙体底端划齐,套管上端应高出墙面2~5cm,贯穿防火区域时,应实施防火防护封闭。
装设完成管道后,应实施必要的水压测试。外观检测合格后,实施阀门安装。运行压力超过1MPa的主干管,其管路上的冷热切换阀和切断止回阀应实施必要的阀瓣密封检测和外壳强度检测。机组管道低点位需装设泄水阀,高点位应装设泄气阀。
3.3 调试过程质量控制方法
地铁通风空调系统安装完成后,应实施机组调试和系统调试,并进行BAS系统联调,正式调试前应编制好调试方案,经审批后实施。系统调试内容主要包含单机试运行调试、非满负荷联合试运行调试等。调试记录应保证完整、有效,调试结果应满足设计标准和运行需求。
完成单机组、单系统运行调试后,应实施FAS及BAS系统联调。确保通风空调系统检测主体构件与检测系统的通信正常,可精准显示系统工作情况,能够实现设备联锁、安全防护、自动调节等功能。
4 结束语
地铁通风空调系统的安装施工质量,对保证地铁空间的空气质量和紧急情况下的安全处置具有十分重要的作用。本文结合地铁通风系统安装施工实际,对其安装过程中的实施要点和质量控制方法进行了探讨,旨在促进地铁通风空调系统安装施工质量,为城市居民乘坐地铁出行创造良好的空间环境,提升城市居民坐地铁出行的舒适性和安全感,并为地铁通风空调系统的安装施工提供参考。
参考文献
[1] 韩力.地铁通风系统组合风阀存在的问题及解决措施[J].运输经理世界,2021(17):7-9.
[2] 周斌.机电工程通风空调的安装控制分析[J].工程建设与设计,2020,68(12):75-76.
[3] 苏磊.浅谈地铁工程通风空调安装施工的常见问题及应对策略[J].居舍,2017(23):166.
[4] 宋立,车轮飞,刘斌臣,等.地铁隧道通风系统运行策略优化与实测研究[J].建筑热能通风空调,2021,40(6):38-41.
[5] 储天文.浅谈地铁工程中通风空调系统的施工[J].建材与装饰,2020,16(6):263-264.
[6] 张密.地铁通风空调系统施工中常见问题及质量控制要点的研究[J].建材与装饰,2018(16):210-211.
[7] 谢大明.地铁通风与空调节能控制设计措施[J].四川建材,2022,48(4):231-232.