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上海月星环球港商业南塔楼空调系统调试的技术难点及措施
摘要:本文结合笔者在上海月星环球商业中心南塔楼综合工程暖通工程调试的项目实例,论述了针对暖通系统调试、噪声改造等现场问题及采取的措施。希望对今后暖通调试项目中出现的类似问题起到一定的借鉴与启发。
关键词 月星环球港、暖通调试、噪声改造、技术难点;施工措施
引言
随着人民生活质量的不断提升,人民对于机电的功能要求不断提高。而暖通系统作为机电系统的重要组成部分,承担着调节及改善室内环境的重任。笔者结合上海月星环球商业中心南塔楼综合项目暖通调试的项目经历,对甲级办公楼及五星级酒店在暖通调试及运维期间的技术及调试难点做了梳理,并提出相关整改措施。
1、上海月星环球商业中心南塔楼综合工程概况与特征
上海月星环球商业中心南塔楼综合工程,座落在中山北路与宁夏路路口,集甲级办公楼、五星级酒店、餐饮、休闲、文化、娱乐、体育健身为一体的综合性设施。项目有地下3层,地上41层,建筑面积为80,000㎡,塔楼塔尖高度245m。其中B1~B3层为酒店公共低区,1层为酒店入口大厅、6~8层为酒店公共高区,9~22层为酒店客房层,24~38层为商务办公层,39~41层为酒店餐饮区, 15层、31层为设备避难层,23层为技术转换层。
本项目暖通系统核心机房包括B1层酒店锅炉房、B2层酒店冷冻机房、15层空调换热机房、B1层办公锅炉房、B1层的办公冷冻机房和31层空调热换机房。
2、项目的空调水系统概述
办公空调水系统竖向分区,B1层制冷机组提供办公中区(24~30F)空调供回水,在31层设备转换层设置两组冷冻水板式换热器,提供办公高区(32~38F)空调供回水。办公楼冷却塔设备置于裙房商业6层。
酒店空调水系统竖向分区。制冷机组,提供地下后勤部、地上公共区域、客房低区(B3~23F)空调供回水,15层避难层设置两组板式换热器,提供酒店高区(39~41F)空调供回水。酒店冷却塔设备置于裙房商业6层。
3、项目的技术难点及措施
3.1 施工图深化设计
本项目机电安装进场前一次二次结构已基本完成。项目技术难点之一需根据招标图纸及施工蓝图需对施工现场做施工图深化。深化设计的主要内容对地下室机电管综、立管井及核心机房。本项目中办公和酒店的空调系统各自独立,楼层高度较高,造成本项目的管井数量多,管线复杂,深化内容多。在图纸深化设计过程存在问题:
3.1.1 办公楼空调水系统设置波纹补偿器
在办公区域(24-38层)空调蓝图深化过程中发现设计单位对办公空调水系统的立管补偿采用1m的金属软管,根据笔者以往项目经验,金属软管主要是用于驳接设备接口处,目的是减少设备的震动,降低噪音的作用,没有补偿管道位移的作用。而波纹补偿器则可以补偿吸收管道轴向、横向、角向的位移。常规做法空调立管处应设置波纹补偿器。
为了论证这个结论,咨询了相关厂家,安排厂家根据本项目特征深化了空调水系统的膨胀量,深化了空调管路上波纹补偿器膨胀量的的数据(表1),经与建设单位及设计单位确认波纹补偿器满足本项目的设计要求,最终设计单位以设计变更单的形式明确由空调水立管由不锈钢软管变更为波纹补偿器(图1)
3.1.2 办公楼空调水系统的压力核定
办公楼空调水系统由地下室办公楼冷冻机房机组通过B1层一次泵加压送至31层设备转换层。在深化设计阶段发现,31层顶板标高为134.85m,B1层的楼板标高为-7.2m,冷水循环泵的40m,经估算系统最大压力为就是扬程+定压点静压,即H=134.85+7.2+40=176.2m,推算办公楼的空调水系统压力约1.8MPa。当时设计单位对空调水泵房的阀门部配件压力设计压力等级为1.6MPa。对于发现的问题及时向建设单位做出反馈,设计单位以设计变更单的形式明确此项事宜,修正了办公楼空调水系统的压力。
结合本项目的经验,笔者认为对于高层建筑物,作为现场施工管理人员首先需要对图纸的完全解读,对各专业的进行系统性的认识,而不只限于“按图施工”。深化设计工作是很好对设计工作内容的补充,是重要的事前控制的措施,对施工现场具有重大的指导意义。尤其对于本项目中涉及的超高楼层,管井较多,系统复杂的项目,具有很好的指导作用。从项目的整体进度考虑,深化设计是利于项目整体进度的推进。
3.2 空调水系统拉循序调试
3.2.1 空调水拉循环准备阶段的步骤
根据本次酒店空调水拉循环经验,对系统循环水准备阶段重要的几项事宜作了如下归纳:
1)在酒店空调水系统调试需完成冷水机组、锅炉设备、空调箱设备及板式换热器等主要设备的供回水段的旁通,确保循环阶段管道的杂质进入设备。
2)安排水泵厂家完成对空调循环水泵单机测试,启动前复核水泵叶轮的正反转情况,确保叶轮转向正确。
3)检查空调水管路上的手动阀门均完全打开,电磁阀设备通电全开状态。
4)检查及校核循环水泵及集分水器上的压力表读书,确保压力表能正常使用。
5)系统的补水点及排污点已确定,排水沟或者排污设备能正常启用。
3.2.2 空调水拉循环运行阶段的压差问题
本项目在酒店空调水系统拉循环初期,循环水系统在集水器及分水器的压力差只有0.1MPa,供回水压差过小,循环效果不理想。
现场巡查过程中发现空调水管线特别是地下室存在许多翻弯处,管道内的空气未完全排尽,空调箱部分旁通未及时旁通。
针对现场调试运行期间发现的问题,采用如下的措施:
1)对空调水翻弯处设置排气阀,安排人员手动排气。
2)对部分未及时旁通的空调等设备及时进行旁通。确保所有空调机组均落实旁通。
3)空调竖向立管末端处安排人员,在系统末端处加设临时旁通。
4)安排人员定期对空调管路上的过滤器的进行清洗。
在相关措施落实到位后,集水器及分水器的压力差基本维持在0.25~0.3MPa。压力差满足循环水循环要求。在酒店空调水循环运行30天后,水质基本清澈。
笔者认为对于多竖向分区且末端设备较多的空调水系统,需要做到如下几点:
1)在条件允许的提前下,需将所有的末端设备进行旁通,不建议做盲板隔离设备。
2)建议设计单位在空调水干管末端供回水管道进行旁通,中间加设切断阀。在空调水循环阶段时打开切断阀,确保每个末端都能在循环内,保障空调水系统压差维持在0.25~0.3MPa。在空调水循环完成阶段后关闭切断阀。
3)空调水主管避免多次翻弯,管线施工的基本原则应遵循小管让大管,有压管让无压管。空调水主管翻弯首先必须加设排气阀,第一空调水主管翻弯不利于整改空调系统拉循环,第二排气阀的设置同样也是潜在的一个漏点及维修点。
空调水系统拉循环干净程度直接决定了项目的空调水系统冷热效果的关键因素。结合本项目的经验,笔者认为空调水循环在暖通工程中关键线路上的关键的节点。
3.3 风口结露及空调冷凝水调试
在循环水调试完成后,空调调试进入带负荷调试阶段,结合本项目夏季冷凝水调试阶段出现问题及分析:
1)现场运维保障期间,酒店提出酒店7楼走道区域靠近客梯的位置的风口滴水。经过现场踏勘,空调管道及保温完好。分析产生结露可能的的原因①室外冷空气通过电梯井道进入了酒店7层区域,冷热空气交换产生结露。②走道区域风机盘管采取低速运行模式,不易露水挥发。③风口材质为金属材质,更容易结露。
2)现场空调水调试期间,现场客房区域(9~22层)及酒店公区高区(6~8层)的冷凝水管道滴水。分析漏水原因①9~22层因客房标高受限,冷凝水管道空间排布紧凑,存在管道倒坡现象。②6~8层的空调冷凝水管道路由较长,施工单位管道放坡不合理,导致冷凝水漏水。③冷凝水保温未完成或保温被损坏。
3)本项目中有台空调箱(AHU-2-1)冷凝水排水不畅的现象,经查此设备的静压450Pa,后经测算风阻在180Pa左右,现场水封只有50mm,满足不了设备运行要求。经空调设备厂家计算,建议水封的由50mm调整为150mm。后经过现场运行测试后,空调箱冷凝水排水通畅,满足设备运行要求。
通过本项目在夏季暖通调试阶段的经验,参建单位需注意以下几点:
1)在人员出入频繁的区域,风口材质建议采用防结露的材质,例如ABS材质等。
2)在空间布局紧凑的区域,施工单位需严格控制冷凝水管道的质量。不能以“牺牲”冷凝水标高来换取装饰标高的做法。
3)对于大空间的区域的设置冷凝水管道时,冷凝水管道不宜设置过长。建议分区域设置冷凝水立管。
3.4 酒店客房层噪声改造
在酒店试运营阶段,酒店管理方反映,部分客房的背景噪声达到43dB以上,为保障酒店正式运营要求,对背景噪声较大的客房需将噪声降到35dB以下。
经多方现场实地探勘,分析背景噪声的的来源于三大部分,室外环境交通噪声,室内的风机盘管噪声及15层避难层机房设备的运行噪声。
3.4.1 环境交通噪声改造
因本项目周围紧邻轻轨、高架及城市主干道,室外环境交通噪声特别多,经多方协调,对室外环境交通噪声整改措施如下:
幕墙单位完成橡胶密封条的整改后,开启扇四周均使用密封胶严格密封,打2层密封胶措施,确保室外环境影响降低到最低。
3.4.2 室内的风机盘管噪声改造
经现场踏勘后,分析风机盘管产生的噪声主要分以下几个原因:
1)风管支吊架设置不合理,出回风管道随风机盘管的运行引起异响。
2)风机盘管回水断的电磁阀开关引起异响,引起的低频噪声。
3)风机盘管电机或者叶轮故障引起异响。
根据现场实地踏勘的结果和对风机盘管的噪声的原因分析,整改措施如下:
1)对未设置合理的支架进行加固及补强,再启动风机盘管检查噪声,确保噪声低于35dB,满足酒店客房运维要求。
2)经现场踏勘电磁阀开关异响,因本项目中电磁阀阀体与执行器分两次安装,部分电磁阀执行器与电磁阀阀体未完全安装牢固,执行器启动与阀体产生的异响,经现场整改后,满足噪音要求。
3)本次异响维修的重点和难点是对风机盘管电机或者叶轮故障引起异响的维修工作。经现场查看,风机盘管电机和叶轮故障的原因为叶轮积灰造成。积灰的原因在于建设单位在内部环境还未满足风机盘管情况下使用客房空调,使施工环境中的大量灰尘进入风机盘管内部。
在确保酒店试运行正常运行的前提下,经多方协商,采取以下两套方案进行解决风机盘管异响问题:
方案一:不拆顶方案
用吸尘器吸回风管处风管,使得灰尘的能够吸出。如果此方案的声噪能满足酒店验收标准要求,可不拆顶。
方案二:拆顶方案
第一步:吊顶拆除区域(两个检修口中间的吊顶需要拆除,具体位置可现场装饰配合开顶)可将风管的回风管的及软接头拆除,风机盘管的盖板拆除并将可电机及叶轮用毛刷刷净(刷净的施工周期视叶轮积灰程度而定);
第二步:将刷净的电机及叶轮装回电机,如若在有出现异响,建议更换风机盘管的电机及叶轮。
第三步:点动风机盘管,测试噪声。如若噪声要求不满足,继续更换风机盘管的电机及叶轮。直到房间内声噪要求满足的酒店验收标准。
第四步:恢复吊顶,在恢复吊顶的过程中,请勿开启风机盘管。直到房间的洁净度有足够保证时,开启风机盘管。
经过对两方案的实施效果的对比,对于背景噪声要求高的区域,风机盘管的叶轮或电机积灰将最佳方案是更换电机和叶轮方式来维修风机盘管,确保满足噪声要求。
3.4.3 避难层15层设备机房噪声的改造
本项目酒店客房层位于(9-22层),其中15层为空调系统的换热机房,主要设备包括3套冷水循环、3套热水循环泵、2套冷水板换和2套热水板换。深化设计阶段已考虑到机房对客房层的影响,并通过相应的措施,如水泵采用减震台座及弹簧减震器。后对现场再次踏勘后,机房噪音来源有以下几个方面:
1)机房预留孔洞封堵未密实,设备运行的噪声通过预留孔洞传导至客房层。
2)空调水管落地支架未做有效噪音隔离,噪声通过落地支架传导至客房层。
3)空调泵进水口水平管的落地支架做有效噪音隔离,噪声通过落地支架传导至客房层。
对现场15层空调机房噪音踏勘的结果,整改措施如下:
1)对机房洞口进行二次封堵,确保洞口密,隔离机房与客房的噪声传导。
2)安排深化单位对落地支架进行深化,根据空调供回水管道及空调循环水泵的运行荷载计算,深化设计落地支架的减震弹簧器。根据深化的落地支架的减震弹簧器对15层换热机房的落地支架进行安装。
经过对15层避免层空调换热机房噪声的改造,机房的整体的噪声有了明显改善。
4、结论与建议
综上所述,通过对上述调试期间相关问题的措施的落实,基本能保障酒店及办公运行要求。笔者也通过上海月星环球商业中心南塔楼综合工程项目的经历,对暖通系统的运行及调试情况有了更明确的认识。在今后项目中做到更有效的事前事中及事后控制。更好提高项目的整体品质。
参考文献
[1] 陆庆耀 实用供热空调手册[M].北京:中国建筑工业出版社 ,2005
[2] 通风与空调工程质量验收规范 GB50243-2016 [S].北京:中国计划出版社 ,2017

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