2010 探讨空调设计和施工中存在的问题

　　
　　
　　摘要：结合实际工程，笔者介绍了建筑空调设计和施工过程中存在一些问题，并针对性的提出了改进措施，对于以后的工作具有一定的借鉴作用，仅供参考。
　　关键词：空调、设计、施工、措施
　　
　　
　　1工程概况
　　某工程一期的总建筑面积为84423m2,建筑总高度为58.90m,地上17层,地下2层；二期的总建筑面积为45246m2,建筑总高度为39.80m,地上10层,地下2层。空调冷源选用两台双机头离心式冷水机组，冷水机房置于地下室二层，提供7℃~12℃的冷冻水;空调热源选用燃油锅炉，燃油锅炉置于十七层天面，提供60℃～50℃的热水。综合办公楼的地下至地上六层(二期为局部八层)，采用风机盘管加新风单送系统；七层至十七层，采用冷暖分体式空调系统。
　　2存在的问题和改进措施
　　2.1冷水机组的配置
　　一期空调需冷量为6950kW,二期空调需冷量为4130kW,原设计采用两台双机头离心式冷水机组负担一期、二期的总供冷量,经过对该建筑中空调的使用特点、能耗分析及在产品调研后,笔者认为原设计可能存在以下几个问题：
　　（1）输配电耗大。单机电量达到1011kW,如果采用低压变电方式,低压柜和供电电缆都较大。投入使用后,过大的用电量(机组耗电量与供冷量不成正比下降)会直接影响到运行的经济可行性,无形中也会影响到空调系统的正常使用。从冷却水泵和冷水泵来看,由于需要与冷水机组的装机容量相协调,该工程冷却水泵和冷水泵的单台电气安装容量分别达到了160kW和132kW。由于水系统为一次泵系统,按照原设计上述水泵都未采取变流量控制方式,这样一来,当单台冷水机组的负荷率较低时,水泵的能耗仍然保持不变。对于全年而言,水泵运行能耗所占的比例(“水泵全年耗电kWh”与“输送单位冷量kWh”之比)会较大。
　　（2）设备招标的局限性。双机头离心机组只有个别厂家生产。从目前了解的情况来看,满足单台容量要求的生产厂家也是少数,且其中有的厂家只有进口机型,价格较高。显然,这样会给建设方进行设备招标时带来一定的局限。综合以上几种情况,笔者认为:机组配比最好改为以下形式:设计3台～4台普通型冷水机组,其中两台或三台采用大型离心式机组,一台采用低负荷性能较好的螺杆式机组;将一、二期冷水机组及冷水机房分别设置。这两种方案都会让一、二期工程在独立使用和低负荷运行时更加灵活。由于受机房面积的限制,在与设计单位协商后,该工程最终采用了第二种方案。
　　2.2新、排风的平衡
　　原设计的排风系统排风量与新风量的比例相差较大,新风量设计值比排风量多得多,只能依靠门窗缝的正压排风来补充由于卫生间等的排风量的不足。但通过对现有同类建筑使用情况的了解来看,由于门窗封闭性能都很好,卫生间和门缝排风量不能解决新排风平衡问题,因此导致一些工程在实际使用时,出现楼内某些区域处于较高静压状态的情况,反映出的结果是:
　　这些区域的实际新风量小于设计新风量。经与原设计单位协商,增设机械排风/排烟系统,以达到新、排风基本平衡。
　　2.3设备运输通道
　　对于设计有大型冷水机组的工程,建筑结构应考虑预留设备吊装孔。该工程采用的冷水机组最长近5m,宽和高近3m,如再加上包装,外形尺寸将更大,如考虑从车道进入会存在车道高度、车道结构荷载、运输方式等问题,难度较大。将设备拆散件对运输没有问题,但机组的整体性能将受到现场组装和测试条件的影响,可靠性存在疑问。
　　2.4风道材质
　　竖向风道原设计采用土建风道加上阻燃型玻璃钢内衬,尽管这种形式理论上可以避免纯粹的土建风道产生的较严重漏风情况,但随之而来的问题是,风道的砌筑和玻璃钢内衬的涂刷分别是土建与安装两个专业施工,在专业配合不到位的现实情况下,通常是当风道先行施工完成后,已无条件和作业面施工内衬(对于一些截面积较小的竖风道,这个问题将变得更为明显)。况且,真正能胜任这种施工难度相当大的工作的厂家也是凤毛麟角。目前较普遍采用的，既能保证功能,施工方便,且保证空调系统洁净性的风道形式仍多为镀锌钢板材质。为减少噪声，可在风道外包覆保温材料,建筑再做一下装修处理。
　　2.5专业机房、竖井排风
　　高低压配电室及变压器室等特殊机房的设备安装通常是在施工阶段,由政府供电部门开始进行二次专业设计和施工,一般不允许通风空调及给排水专业的风水管和设备进入,只要求空调预留电源插座,通风预留风口,因此在机房内敷设较大尺寸的风管和通风设备是不现实的。强电、弱电竖井及相关弱电小室应考虑设置机械排风,同时,像电梯机房、配电室等一些24小时使用的集中用电机房最好设置独立的排风系统。
　　2.6水系统平衡阀
　　通常空调水系统在接入主干管的主要分支立管处和各大环路接入分集水器前设置平衡阀,以平衡各支路及各环路的阻力平衡。但在对几个工程实际运行的考察发现,采用的平衡阀,大多是在安装调试时,一次调定好,当实际运行时,不管负荷如何变化,再没进行过调整。由于初调试大都是根据夏季供冷工况的参数来确定的,当冬季供热时,显然各平衡阀的参数与夏季是不一样的,这不但需要进行冬季的调试,还需要冬、夏不同季节的转换。如果管理不到位,在某些时间对系统反而会起到不好的作用。因此对于两管制空调水系统,平衡阀的采用需要慎重,必须通过详细的水力工况及参数分析后方可确定。
　　手动平衡阀在进行调定时,规范的操作应该用专门的仪器调整(国外基本都是这种做法),这种专业性很强的工作,不是所有厂家都能胜任的,更多的是需要聘请专业公司或专业人员来进行。这在以后的运行管理中很难实现。在很多工程中也发现,设计采用了动态平衡阀(该工程在施工图设计时,听取了审核意见,在各环路之间设置了动态平衡阀),认为采用此阀,只需在初调时一次调定,以后运行负荷变化时,该阀会自动调整,不象手动平衡阀需要经常调整且要求复杂。但事实上,目前的工程中,大部分安装的动态平衡阀真正含义是动态流量平衡阀,主要起限流作用而不是平衡阻力的作用,是用来控制某个支路或环路流量恒定的。在出厂时,根据设计要求,事先设定好流量值,安装后,不再调整,当管路流量超过确定流量则动态阀起作用,调整管路流量到确定流量;如果管路流量小于确定流量则动态阀不起作用。因此可以明显看出,这样的“动态平衡阀”不适合于变流量空调水系统之中而更适合在定流量系统中使用。
　　2.7管道综合
　　目前,管道交叉打架已成为施工中普遍而且较难解决的问题,也是引起变更洽商最多的因素,针对设计施工中的多个环节和特点,笔者给出以下建议供参考:
　　（1）设计阶段进行管道综合在确定建筑层高,特别是各专业进行管道施工图设计前,首先应根据初步设计进行机电各专业原则性的管道综合设计,根据建筑、结构条件,按照支管让主管,有压管让无压管,无坡管让有坡管,不怕水管让怕水管原则,在几个主要位置(如地下各层、标准层、大开间处、走道等)及管道密集处进行平面和竖向排列。在施工图交付之前,应针对每处可能发生管道交叉的区域进行详细的管道综合并绘出管道综合平面图及上述位置管道排列剖面图。
　　（2）施工阶段管道综合的深化。在施工预留、预埋阶段前,施工单位应会同设计单位首先进行各专业图纸会审,并结合现场实际情况,再做一次各专业管道综合的深化,这个阶段的综合深化应包括管道实际可行的位置、空间、结构梁高低、材料本身及安装辅材特点等施工环节的考虑,如保温材料、管材吊架形式及占用高度、实际操作空间等,确保施工能够按照规定的程序正常进行,防止过多的施工变动和由此带来的经济损失。
　　（3）施工中的综合协调。机电施工设现场总协调人,统一安排各专业施工时间、顺序,避免先入为主,抢地盘或只图增加工程变更量,不顾全大局的现象重复发生。即使出现不可避免的交叉打架,也应尽量错开布置，如法兰接口，吊架等。这要求现场协调非常到位。
　　2.8机房管道的吊装荷载
　　冷水机房是大管道最多也是排列最集中的地方,冷冻水及冷却水管径通常在DN200~DN400之间。在进行结构板梁设计时,应充分考虑管道满水的重量和吊装荷载。不然,施工安装时,只能做支架处理,这样不仅影响美观,而且让已经非常紧张的机房空间更加狭小,给日后的检修维护带来困难。
　　3结语
　　在建筑空调设计和施工过程中，由于各种原因，难免会存在着一些的问题。因此，设计人员必须考虑工程实际情况,对可能出现的问题进行分析研究，才能找到解决这些问题的办法，使空调系统发挥出应有的作用,并达到节能、环保的效果。
　　
　　参考文献：
　　[1]GB50034—2004，建筑照明设计标准[s]．北京：中国建筑工业出版社．2004．
　　[2]李先瑞．供热空调系统运行管理、节能、诊断技术指南[M]．北京：中国电力出版社，2004．
　　[3]GB50189—2005，公共建筑节能设计标准[S]．北京：中国建筑工业出版社，2005．