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中央空調工程設計與安裝若幹問題探討

人氣:發表時間:2017-11-22
導讀:
  由於工作關係,筆者經常接觸到一些空調工程的設計和安裝,發現在係統設計、設備選型、管網布置及安裝過程中存在著不少的問題,有的甚至不符合空調規範的要求,特別是由於設計、施工的失誤而造成了後來空調係統調試及運行管理的困難,造成了係統“先天不足,後天難調”,所有這些,應引起設計和施工人員的高度重視。
 
  一、在工程設計中普遍存在的問題
 
  1、製冷量偏大
 
  這是一個相對較為普遍的問題,分析其原因有二:
 
  ①、設計人員在方案設計階段,通常采用同類或相似建築冷負荷的指標來估算空調負荷,而未按照該地區氣候條件、建築物結構及朝向、建築物使用功能比例、業主要求的標準的差異等情況進行詳細計算;而是盲目套用負荷指標,或者設計太保守,信大不信小,結果是安全係數太高,造成設置的冷水機組容量偏大。
 
  ②、有些工程拖延的時間長,後來業主為了適應社會潮流的要求,在未知會設計時的情況下邊施工邊更改建築物的使用功能,例如由原設計的百貨商店改為歌舞廳、茶座、銀行等,由於此類變更所涉及的使用麵積較大,且不同的使用功能其冷負荷構成比不同,使用時間不同,偏差較大,需要設計人員重新對係統進行計算、均衡冷量,甚至重新選擇冷水機組,盲目的修改,往往使主機在低負荷下運行或者經常頻繁啟動,嚴重損害了主機的使用壽命,增加了能耗。
 
  筆者認為在進行冷負荷計算時應對建築物的冷負荷構成詳細進行分析、計算;設計人員和業主應多一些溝通,業主對建築功能的改變應盡快通知設計人員,由設計人員及時地進行變更修改,在必要時調整冷負荷。
 
  2、同程式與異程式
 
  同程式與異程式的區別是同程式能較有效地解決係統的水力平衡問題,保證供給各末端設備所需的冷水流量。在空調水係統設計時應注重係統的水力平衡計算,盡量采用同程式係統;如果非采用異程式不可,建議優先考慮加平衡閥進行水力調節,保證各環路流量符合設計要求。所加的平衡閥口徑與所連接管相同,並盡可能設置在回水管上,以保證供水壓力不至於降低,安裝時閥前後應分別保持5d和2d的直管段(d—管徑),並在天花吊頂留出檢測口。
 
  3、冷凝排水的處理
 
  工程中往往因為冷凝排水坡度問題而影響了室內吊頂的高度,或因選材不當影響了以後工程的日常維護。風機盤管長時間在吊頂內運行,水盤積垢,PVC管管徑較小,經常出現排水堵塞、汙染吊頂的現象。建議在設計階段采用U-PVC管或者鍍鋅鋼管,並適當方法管徑;盡量多設排放點,不要將所有的管道都往走廊、通道處擠,適當考慮垂直統一排放、管道間設置地漏等方法,不要浪費可貴的吊頂空間。
 
  4、關於冷卻塔的選型
 
  設計人員選用冷卻塔時往往簡單地根據冷水主機樣本提供的冷卻水量來選擇冷卻塔,造成冷水主機滿負荷運行時回水溫度達不到要求,冷凝壓力偏高而出現停機故障。其實,冷卻塔的冷卻能力是指冷卻塔在設計工況的名義流量,但由於使用地點的氣象條件不同,而不同生產廠家對冷卻塔的測試、設計工況標準不同,其實際冷卻能力也往往不同,這一點往往是設計人員最容易忽略的。冷卻塔的選型除了考慮以上因素之外,還需要根據管道安裝情況(室內或室外)考慮管道溫升的附加值,並隨時跟進建設方主機的訂貨,因為不同生產廠家的冷水主機其冷卻水量不同,影響了冷卻塔的選型。
 
  5、冷凍機房的合理布置
 
  首先是設備的重量、布置位置等都應提供給結構專業人員,由專業人員對機房及設備的布筋、梁等進行特殊的處理,特別是對水泵、冷水主機的基礎的布筋等作出預留,但目前普遍是由空調設計人員簡單地畫上基礎形狀,沒辦法指導現場施工。其次,冷卻、冷凍水管要合理排列,特別是水泵進出水管不能急轉急拐,否則,由於流速較大,造成紊流噪聲和振動。再次,其他消防專業、給排水專業的管道應注意不能在設備機組的上空穿過,防止因管道冷凝水或其他原因造成滴水到主機上,影響其正常運行。
 
  一般來說,冷凍機房的淨空是比較高的(6~7米),從管道的布置及抗振動方麵考慮建議采用帶夾層的設計方法,一來可以利用該夾層布置消防管道、給排水等管道;二來,冷凍機房的噪聲、振動等不會直接傳到首層。某工貿大廈,冷凍機房設在負二層,其頂板為首層地板,設備管道安裝啟動運行時,製冷機房的噪聲、振動傳到了首層大廳,究其原因是機房管道支吊架直接固定在頂板上,機械設備的振動通過管道支架直接傳到樓板,並產生共振。如果在建築設計時,在該機房設置技術夾層,就可以避免這種情況發生。
 
  6、管道設計上的問題
 
  ①、冷卻塔水位平衡管的設置:
 
  多台冷卻塔並聯運行時應設置水位平衡管,並保證各塔的水缸在同一水平麵上。在冷卻塔訂貨時應向廠家提出預留足夠大的平衡管的要求,以方便現場施工;另外,應在平衡管上加設閥門以作檢修、清洗切斷之用。
 
  ②、管道的坡度:
 
  冷凍水管水平管要求有一定的坡度坡向放氣閥否則容易造成管道出現反坡而積氣,特別是風機盤管的支管由於安裝條件的關係出現反坡、馬鞍形拐彎而造成積氣,而風機盤管的排氣閥又無法排除該部分積氣,而造成房間不冷。一般來說,供回水管須有0.002的坡度,並在末端加放氣閥。
 
  ③、風機盤管新風係統設計:
 
  對於風機盤管加新風係統,設計人員在施工圖中往往未能很清楚的表達出來,而安裝施工單位往往圖方便,將新風支管直接與風機盤管回風箱連接起來,筆者認為這是不可取的,這是因為:
 
  a、處理後的新風再與回風混合經過風機盤管處理,減少回風處理量,不利於充分發揮盤管的冷卻處理能力;
 
  b、造成了空氣的二次汙染;
 
  c、當盤管的風機不運轉時,回風過濾網上的灰塵會因新風送入而往下掉,重新汙染了室內空氣環境;所以建議將新風一次性處理到室內溫度後直接送至室內。
 
  7、空調自控方麵
 
  ①、建議設集中控製台,將各新風機、空調風機等都集中控製統一開、停、檢修操作,並在控製台設燈光指示。
 
  ②、冷卻塔應設就地檢修開關,作為冷卻塔檢修時用。
 
  ③、機房設備控製布線時應注意區分強、弱電分開設置,不能同槽(管)敷設。
 
  8、管道支吊架
 
  設計時應對空調管道支吊架特別是空調立管支架的製作、安裝方麵做具體的說明或圖例表示清楚,施工單位施工時要特別注意防止冷橋的產生和剛性傳振而引起樓板振動的現象出現。
 
  高層建築空調垂直立管及跨度大的水平管設計時應充分考慮管道的伸縮情況,必要時加伸縮節,以利冷縮熱漲的補償。
 
  二、在工程施工存在的問題
 
  1、關於冷卻塔安裝及管道安裝
 
  ①、多台冷卻塔並聯時應注意各塔基礎的水平度應一致,否則由於塔內水盆不在同一水平麵上,運行時可能會吸入空氣造成水係統運行不正常;
 
  ②、屋頂管道支架的製作、安裝應在防水層未施工之前安裝完畢,否則設備運行後防水層長期承受管道的重力和推力,破壞了屋麵的防水效果;
 
  ③、冷卻塔的回水管一般都是靠重力流回水泵的,因此,回水管施工時必須考慮一定的坡度,一般為0.5%~1%較為合適。回水管末端應低於回水口,如果有變徑,應采用偏心變徑,以防積氣。
 
  2、風機盤管、風櫃機的安裝
 
  ①、風機盤管、風櫃機的安裝中須嚴格按照說明書要求施工,並應有一定的安裝坡度以順利排放冷凝水;對於風櫃機的排水管必須做有存水彎。
 
  ②、在施工過程中,其安裝高度除滿足室內吊頂高度的要求外,在可能情況下盡量將風機盤管吊裝高一點,以保證冷凝水能更順暢排走。
 
  3、關於通風管井
 
  在施工過程中,管井內表麵未抹平抹光,甚至層間錯位嚴重,井內布滿鋼筋、混凝土等雜物,使風道的實際運行摩擦阻力大大增加,並嚴重影響了新風的質量;有的水平風管與土建風道間處理不好,出現漏風現象,大大減少有效送風量;因此現場的監理工程師應嚴格地要求施工單位按設計要求把好工程質量關。
 
  4、關於風口布置
 
  空調風口的布置於裝飾吊頂的配合較密切,在風機盤管吊裝之前應適當地考慮送風口、回風口的處理是否與裝飾設計協調,以免影響整體的裝飾效果。
 
  5、關於管道的保溫
 
  管道保溫的施工(包括風管與冷凍水管)必須注意抓好其完整性與密閉性。所謂保溫的完整性是指所有存在冷損的表麵都需要保溫材料敷設隔熱,並且不允許出現冷橋的存在。保溫的密閉則是要求所有保溫層的交接縫都要粘貼密實,並且不允許有任何破損,保證所有的保溫層麵都密封不透氣。
 
  無論風管或冷凍水管保溫,若選用鋁箔玻璃棉保溫時,由於玻璃棉屬非閉孔性,若某處鋁箔穿破或某處接縫膠帶脫離,則該處漏入的空氣就會滲透到整條管道的保溫層,而造成大麵積產生凝結水而導致玻璃棉濕透,保溫失效,結果隻能重新投資更換保溫而引至重大的經濟損失。考慮到冷凍水管內介質溫度較低,更容易由於保溫不良而引起冷凝水滴水問題,因此建議采用閉孔性的保溫材料(如橡塑發泡或聚乙烯發泡等),因為該種材料就算局部保溫層受到破壞,也不會擴散引起大麵積保溫失效。
 

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