汪 亮
(廣東省工業(yè)設(shè)備安裝公司,廣州510240)
地板送風(fēng)技術(shù)提高室內(nèi)空氣品質(zhì)、降低建筑能耗是當(dāng)今辦公樓建筑空調(diào)發(fā)展的一個方向。地板送風(fēng)管道在特殊的安裝環(huán)境里需要解決地板的支撐架需穿過風(fēng)管時引發(fā)的風(fēng)管連接、安裝沖突問題。同時,也必須解決風(fēng)管密閉性處理以及系統(tǒng)的風(fēng)量平衡等相關(guān)問題,保證地板送風(fēng)系統(tǒng)達到施工規(guī)范范圍內(nèi)正常運行。
廣州市保利國際廣場塔樓辦公區(qū)采用了地板送風(fēng)技術(shù),利用架空地板與樓板間的空間作為送風(fēng)靜壓腔,就是在樓板上再設(shè)置一層地板,以此來提供一個可開啟的靜壓腔,用來敷設(shè)建筑的服務(wù)設(shè)施,如動力、音響和數(shù)據(jù)電纜,并布置采暖和制冷設(shè)備。架空地板高于地面一定高度,地板下的靜壓箱就可以被用來送風(fēng)。
3.1.1 風(fēng)管制作安裝施工問題 在架空地板這種特殊的安裝環(huán)境里,由于地板支撐架的存在,支撐架穿越通風(fēng)管道內(nèi)必將與施工規(guī)范有所沖突,如此既定的環(huán)境里風(fēng)管的制作安裝需要突破常規(guī)做法來解決。設(shè)計單位對辦公區(qū)的天花標(biāo)高嚴(yán)格控制,地板凈空必須控制在450mm的高度,如果按照通風(fēng)管的常規(guī)做法,規(guī)格為1800×400mm的風(fēng)管的高度 (按照法蘭連接)為480mm將無法在地板內(nèi)安裝,在地板高度無法調(diào)整情況下,地板風(fēng)管的制作方式、風(fēng)管在地板下安裝方案以及風(fēng)管如何拼接將是問題的重點。
3.1.2 風(fēng)管制作安裝獨特工藝 經(jīng)過分析架空地板的安裝方式,地板支撐架均需穿過風(fēng)管,如果在支撐架上風(fēng)管頂板的上下各加一個螺母固定,這樣可對風(fēng)管起到固定及加強作用,由于地板的規(guī)格是600×600mm,這樣前后左右每隔600mm一個支撐架對風(fēng)管的支撐就可以讓原本需要加固的長邊為1800mm的風(fēng)管不需要再做加固措施了,節(jié)約了大量的輔材;風(fēng)管的強度問題解決了,每節(jié)風(fēng)管之間的連接就可以采用抽芯釘鉚接,順著氣流的方向后一節(jié)風(fēng)管疊加在前一節(jié)風(fēng)管上3mm,這樣就省去了法蘭邊的高度,保證風(fēng)管能在450mm的高度里安裝;至于風(fēng)管的安裝,則只需M6的膨脹螺栓在地面上做固定就可以解決 (見圖1、圖2)。
圖1 風(fēng)管制作圖
圖2 風(fēng)管安裝圖
與常規(guī)風(fēng)管不同,地板風(fēng)管內(nèi)有地板支撐架穿越,必然存在樓漏風(fēng)問題需要控制,而且獨特設(shè)計的 “槽式”風(fēng)管在結(jié)構(gòu)樓板上安裝后的間隙更需妥善處理。
3.2.1 風(fēng)管漏風(fēng)隱患 地板風(fēng)管的漏風(fēng)隱患也是它的特殊安裝環(huán)境所造成的,因為要達到送風(fēng)效果,必須在施工過程中采取有效措施來嚴(yán)格控制漏風(fēng)問題。地板支撐架縱橫每隔0.6m需在風(fēng)管內(nèi)開一個孔,長邊1.8m的風(fēng)管內(nèi)橫向就有三個孔,整個系統(tǒng)幾十米長,這么大數(shù)量的孔洞如果出現(xiàn)嚴(yán)密性處理方法不當(dāng),必然導(dǎo)致漏風(fēng)量超過規(guī)范允許值,影響送風(fēng)效果;每節(jié)風(fēng)管之間的拼接縫位置也是漏風(fēng)隱患所在;風(fēng)管設(shè)計采用 “槽式”安裝固定在地板上,地板結(jié)構(gòu)面的平整度低也使地板與風(fēng)管之間的間隙問題需要嚴(yán)密性處理。
3.2.2 風(fēng)管漏風(fēng)問題控制 穿越地板風(fēng)管的地板支撐架上端為全牙螺桿,風(fēng)管開孔必須由專門的鉆孔機器處理,而且圓孔尺寸直徑必須要求控制在螺桿能夠穿越的最小值,這樣使需要處理的縫隙面積降至最小,間隙由螺桿上下各一對螺母墊圈 (連體)進行封閉,墊圈的直徑要求比螺母大1cm,而且活動螺母與螺桿之間必須用密封材料聚四氟乙烯——生料帶進行填塞,上下螺母相向鎖緊使下螺母墊圈擠壓風(fēng)管內(nèi)貼的橡塑保溫板,這樣達到很好的密封處理。每節(jié)風(fēng)管之間的搭接必須順著氣流方向后一節(jié)疊加在前一節(jié)之上,風(fēng)管連接采用鉚接,搭接采用自粘型墊片進行密封,接縫位飽滿涂打建筑膠。風(fēng)管與地板上的反邊連接處必須采用橡塑保溫板襯底,填補樓板平整度不足帶來的漏風(fēng)問題。
圖3 架空地板風(fēng)管安裝平面圖
架空地板靠地板支柱來支撐,每格地板規(guī)格是600×600mm,也就是說風(fēng)管的邊與地板支柱的位置必須錯開,才能保證彼此能夠有條件安裝。
3.3.1 交叉施工問題 風(fēng)管的安裝位置和地板支撐架的位置的精準(zhǔn)定位對風(fēng)管的安裝以及地板裝修單位的施工起決定性作用,地板送風(fēng)閥的安裝同樣需要與地板支柱錯開安裝,負責(zé)辦公區(qū)送風(fēng)的風(fēng)閥尺寸為630×400mm×210mm(L),加上空調(diào)BA系統(tǒng)需要安裝的風(fēng)閥執(zhí)行器,如果與地板支撐架在縱橫向同一直線上的話,顯然送風(fēng)閥無法安裝,定位問題和雙方工序的先后配合問題是解決問題的關(guān)鍵所在。
3.3.2 配合裝修施工工序 以結(jié)構(gòu)柱裝修完成面為基準(zhǔn)點,地板施工單位提前標(biāo)出所有地板支柱點的位置,風(fēng)管在安裝時便可參照網(wǎng)格線避開地板支柱點,風(fēng)管的安裝位置決定了風(fēng)閥縱向的安裝位置,只要保證安裝風(fēng)閥側(cè)的風(fēng)管邊緣落在支撐點以上并且以最小距離靠近支撐點,便可保證安裝風(fēng)閥以及風(fēng)閥執(zhí)行機構(gòu)動作的足夠空間。風(fēng)管安裝前,地板的保溫層必須提前完成,風(fēng)管安裝到每一定間距時,必須預(yù)留一節(jié)供保溫工種和地板施工人員進入風(fēng)管內(nèi)作業(yè),為了確保通風(fēng)、保證風(fēng)管內(nèi)作業(yè)人員的安全,每安裝三節(jié)風(fēng)管須空余一節(jié),長度約4.3m,保溫工作必須在管內(nèi)地板支撐架安裝前完成,待所有工序完成后方可進行預(yù)留段的風(fēng)管安裝,以此類推,最后一節(jié)預(yù)留段的風(fēng)管安裝后,保溫及支撐架的施工人員則由地板送風(fēng)閥的安裝位置進入管內(nèi)作業(yè)。地板裝修單位和機電安裝單位的施工配合是相互推進,相互影響的,每道工序都是一環(huán)扣一環(huán),必須遵循既定的安裝工序才能使施工進度達到最高,每一道工序都會影響各個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。
工作區(qū)局部風(fēng)量不足的原因不僅僅是風(fēng)量不平衡引起的,要做到平衡風(fēng)量,必須對相關(guān)資料及實測參數(shù)的采集,對影響風(fēng)量平衡的問題進行排查并解決。
3.4.1 風(fēng)量平衡調(diào)節(jié)準(zhǔn)備工作
(1)了解設(shè)計參數(shù):包括空調(diào)設(shè)備總風(fēng)量,額定功率及額定電流,每個送風(fēng)房間的設(shè)計送風(fēng)量,風(fēng)口的出口風(fēng)速等;
(2)風(fēng)機轉(zhuǎn)向及信號聯(lián)鎖:點動風(fēng)機確認電機不反轉(zhuǎn),風(fēng)機運轉(zhuǎn)后觀察每個電動風(fēng)閥是否有開啟信號,風(fēng)閥的開度是否完全到位;
(3)固定值預(yù)輸入:按照設(shè)計對個別風(fēng)閥的開啟度進行手動預(yù)設(shè),在DDC控制箱內(nèi)輸入并保存,避免其風(fēng)量變動對其他風(fēng)口影響,走廊位置的兩個風(fēng)閥開度東西兩端分別為40%和60%;
(4)測量及收集數(shù)據(jù):測試設(shè)備的實測總風(fēng)量、每個辦公室的風(fēng)量、末端風(fēng)口的風(fēng)速,根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進行對比及分析,判斷管道支管間是否存在風(fēng)量不平衡;
圖4 平面示意圖
3.4.2 風(fēng)量平衡調(diào)試 傳統(tǒng)的風(fēng)量調(diào)節(jié)通常在管道分叉處設(shè)置調(diào)節(jié)閥,如三通位置設(shè)置三通調(diào)節(jié)閥,地板風(fēng)管內(nèi)的地板支撐柱的存在,使常規(guī)的三通調(diào)節(jié)閥無法設(shè)置,加上設(shè)計剛好三通是消聲彎頭,無法在三通內(nèi)設(shè)置傳統(tǒng)的三通調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)風(fēng)量。風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的設(shè)置采用活動調(diào)節(jié)板 (如圖5所示),設(shè)置在機房內(nèi)的消聲彎頭的進風(fēng)口處,消聲彎頭的阻抗板厚度為調(diào)節(jié)板的固定板安裝提供了條件,調(diào)節(jié)板必須設(shè)置在風(fēng)量偏大的一端,固定板的面積視兩端風(fēng)量不均的具體情況來選擇,必須采集數(shù)據(jù)后進行簡單估算,而且固定板的長度盡量小,而活動板的長度則盡量大,才能使調(diào)節(jié)幅度增大。這種拉窗式的調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)精度大,調(diào)節(jié)位置與地板無沖突,用活動風(fēng)量調(diào)節(jié)板來進行風(fēng)量的調(diào)節(jié)及達到平衡。風(fēng)量的調(diào)節(jié)通過加大部分支管的局部阻力的原理來調(diào)節(jié)分配風(fēng)量,效果立竿見影。
風(fēng)量的調(diào)節(jié)必須由系統(tǒng)的最末端的可調(diào)旋流式地板風(fēng)口開始 (見圖6),風(fēng)量平衡調(diào)整采用 “基準(zhǔn)風(fēng)口調(diào)整法”進行調(diào)整。
圖5 風(fēng)量調(diào)節(jié)板
(1)“基準(zhǔn)風(fēng)口調(diào)整法”基本原理
風(fēng)量平衡調(diào)整的基本原理為:在已知各風(fēng)口的設(shè)計風(fēng)量比值 (本工程的各風(fēng)口的設(shè)計風(fēng)量視為相等,其比值為1)時,先調(diào)整好各風(fēng)口的實際風(fēng)量,使它們的比值與設(shè)計比值相等,然后再調(diào)整總風(fēng)量達到設(shè)計風(fēng)量要求的數(shù)值,此時各送風(fēng)口的實際風(fēng)量必定按照設(shè)計比值進行分配,從而使各風(fēng)口的實際風(fēng)量接近設(shè)計風(fēng)量,達到風(fēng)量平衡。
圖6 系統(tǒng)圖
采用 “基準(zhǔn)風(fēng)口調(diào)整法”的方法為:在系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)整前先將全部風(fēng)口的風(fēng)量初測一遍,并計算出各風(fēng)口的初測風(fēng)量與設(shè)計風(fēng)量的比值,將其比較找出比值最小的風(fēng)口,將比值最小的風(fēng)口作為基準(zhǔn)風(fēng)口,由此風(fēng)口開始進行風(fēng)量平衡調(diào)整。
(2)畫出空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管和風(fēng)口布置示意圖。
(3)使用風(fēng)速、風(fēng)壓測量儀對全部風(fēng)口的送風(fēng)量初測一遍,并將測得的數(shù)據(jù)填入風(fēng)口風(fēng)量測量記錄表。
(4)選擇風(fēng)量記錄表中初風(fēng)量與設(shè)計風(fēng)量比值最小的風(fēng)口作為基準(zhǔn)風(fēng)口,假設(shè)比值最小的風(fēng)口為18#風(fēng)口。
(5)以18#風(fēng)口為基準(zhǔn),調(diào)整17#風(fēng)口的風(fēng)量。同時,使用兩套風(fēng)速儀測量18#、17#風(fēng)口的風(fēng)量,并調(diào)節(jié)風(fēng)口上的人字閥,使18#、17#風(fēng)口的實測風(fēng)量與設(shè)計風(fēng)量的比值百分數(shù)近似相等 ,即L18測/L18設(shè)×100%=L17測/L17設(shè)×100%。此時18#、17#兩風(fēng)口的阻力達到平衡,按照風(fēng)量平衡原理,其風(fēng)量分配亦將達到平衡。
圖7 風(fēng)量調(diào)試系統(tǒng)線圖
(6)按照上述方法,以18#風(fēng)口為基準(zhǔn),依次調(diào)整16#、15#……、1#風(fēng)口,使L16測/L16設(shè)×100%=L18測/L18設(shè)×100%、 L15測/L15設(shè)×100%=L18測/L18設(shè)×100%、 ……、 L1測/L1設(shè)×100%=L18測/L18設(shè)×100%。此時,各風(fēng)口的風(fēng)量比值近似相等,按照風(fēng)量平衡原理,其風(fēng)量分配亦將達到平衡。
(7)各風(fēng)口風(fēng)量調(diào)整平衡后,調(diào)節(jié)干管風(fēng)量達到設(shè)計總風(fēng)量,此時各風(fēng)口將按照近似設(shè)計風(fēng)量的風(fēng)量進行等量分配。
與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相比,地板送風(fēng)系統(tǒng)具有便于建筑物重新裝修、提高人員工作區(qū)空氣品質(zhì)、節(jié)能等優(yōu)點,故其應(yīng)用日益增加?,F(xiàn)在我國的地板送風(fēng)技術(shù)還處于發(fā)展階段,各個方面還缺少大量的資料和準(zhǔn)則,因而還需要研究人員和工程技術(shù)人員對地板送風(fēng)系統(tǒng)的理論及設(shè)計進一步完善。
[1] 通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50243-2002[S].
[2] 晉欣橋,夏清,陳剛,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的實時優(yōu)化節(jié)能控制[J].節(jié)能,1999(1):17-21
[3] 戴斌文,狄洪發(fā),江億.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機總風(fēng)量控制方法[J].暖通空調(diào),1999,29(3):1-6
[4] Wallace B B.Energy saving HVAC design for high rise buildings[J].Specifying Engineer,1980,43(2):73-77
[5] Popiel C O,Wojtkowiak J.Measurements of temperature distribution in ground[J].Experimental Thermal and Fluid Science,2001,25:301-309