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地铁通风空调系统设备安装施工研究

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地铁通风空调系统设备安装施工研究

0引言

通风空调系统稳定运行是地铁正常使用的基础,其在正常使用中为出行人员、地铁列车及辅助设备营造良好的通风、温度环境的同时,如遇设备故障、火灾等突发状况实现完成热量及烟雾的清排,达到设计通风效果,配合灭火功能,保证出行乘客人身安全[1]。可见,通风空调系统设备的安装质量是地铁工程整体质量的保证,针对通风空调系统设备安装施工中存在的典型问题建立优化改进措施,对地铁的运营安全具有一定的现实意义。

1地铁通风空调系统功能与构成

1.1功能作用

通风空调系统是地铁列车稳定运行的保证,依据地铁内部温湿度环境的变化进行适当调整,以达到乘客感到适宜的乘坐体验环境,使列车及设备处于符合使用需求的运行温度,实现地铁整体运行质量的提升。其主要功能体现在以下方面:地铁处于地下密闭环境,空气流通性差,通风空调系统可为密闭的地铁地下空间,提供标准恒定的通风效果和温度区间范围,保证地铁系统正常运营使用[2]。地铁列车遇故障或其他突发状况需停留在隧道内时,通风空调系统可实现隧道内通风,为乘客在隧道内提供流动空气,保证其人身安全。如遇火灾等状况,通风空调系统可及时清排地铁车站或隧道内烟雾和热量,实现空气流通,辅助配合灭火。

1.2系统构成

根据在地铁内安装空间位置和应用功能不同,通风空调系统整体由车站通风空调系统和隧道通风系统构成。车站通风空调系统主要由公共区空调系统、设备机房通风空调系统和空调水系统构成[3]。公共区通风空调系统主要保证车站使用过程的温湿度调节和通风换气,如出现火灾,可与隧道通风系统联合实施站内烟雾迅速清排;设备机房通风空调系统主要服务于机房内设备和操作人员,以达到日常温湿度和通风效果需求,如出现紧急情况可实施必要的隔离;空调水系统用来在气温较高天气为空调系统提供低温水,根据地铁站内不同温度需求调节低温水量大小,保证空调系统制冷效果。隧道通风系统主要由区间隧道通风系统和车站隧道通风系统构成。隧道通风系统用以实现调节隧道内正常运转的气压,清排使用中产生的多余热量和潮湿,使其达到标准要求值。一旦隧道内地铁列车出现故障,可提供充足的通风效果,保证乘客安全和温度需求[4]。地铁通风空调系统构成如图1所示。

2地铁工程中通风空调系统设备安装典型问题

2.1通风空调系统部件空间安装位置冲突

地铁内通风空调系统工程施工中,参照车站设计方案及内部空间环境实际,除在设备机房安装空调设备外,还存在就地使用空间布置安装的情况,如空间顶部吊起安装方式[5]。在系统尾端空调设备,往往会与排风管、给排水管、消防管道等管道一同置于地铁站顶端,导致空调通风系统管线、设备定位、标高等,与其他管线发生位置冲突,增加系统设备管线部件的安装困难,甚至造成安装交错碰撞的情况,影响空调通风系统施工质量。

2.2通风空调系统噪声异响

地铁通风空调系统可实现地铁封闭空间内有限区域的空气转换速率和一定范围内温度恒定,以确保地铁空间内部稳定运转。通风空调系统噪声为后期的地铁维护维修带来困扰,进而影响地铁乘客的乘坐感受。近年来,随着通风空调设备自身及安装技术的提升,通风空调系统噪声有所减弱。

2.3通风空调水系统问题

2.3.1水系统管外壁结露

凝结管路和冷水管路是通风空调水系统的两大主要部件,如外壁保温施工处理不当,易引起玻璃棉保温层固定不严掉落现象,进而导致管外壁温度低于周边环境温度而产生结露情况。其原因包括:保温层施工前管道存在杂质或污垢;粘结胶水较长时间未使用产生冻结;单位面积胶水数量不达标;未按规定时长进行胶水凝结处理;法兰连接处等特殊部位未进行特殊处理。以上原因都会影响粘结效果,引起保温层掉落,导致管外壁结露。

2.3.2水系统循环问题

通风空调系统水系统循环是地铁内部温度调节的保证,水循环系统的施工质量会直接影响空调系统的使用效果。一旦冷冻水循环系统降温功能出现故障,会导致通风空调系统功能失效。水系统循环故障的原因主要分为两方面:一方面是实际施工效果与设计方案存在差异,未按管路设计标高进行安装,使得管路间交叉安装,导致水循环过程中产生夹气现象,进而影响水在管路系统的正常循环;另一方面是水系统循环管路内部存在残留物而未进行有效冲洗,造成堵塞从而影响水的流速,导致水循环受阻。

2.4通风空调风管问题

地铁站处于密闭空间内,通风空调风管通常应用冷轧钢或镀锌钢完成制备。在南方等城市夏季温湿度较高,封闭空间易导致空气流通性差,风管外壁表面防锈层易遭到破坏,从而引起锈蚀现象,长时间使用甚至会引起通风管道破损。通风管道在地铁站和隧道内都会使用,其应用距离长、覆盖面广、施工量大,对施工工艺要求较苛刻,如未进行科学处理,易出现风管安装施工质量问题。

3地铁通风空调系统设备安装优化改进

在地铁通风空调系统设备安装前必要的准备工作,包括地铁安装环境勘察、图纸会审、技术交底等。详细勘测地铁施工现场环境情况,并落实到安装设计中,做到设计与实际相符。若会审中发现设计问题,要及时处理纠正,保证设计方案的科学性。进行技术交底,使技术人员充分掌握安装施工工艺和注意要点,保证实际安装施工与设计要求相符。

3.1系统部件空间安装位置方案优化

针对地铁车站特定区域通风空调系统设备、管路与给排水管、消防管道、桥架等部件布控位置冲突问题,应在设计实施前进行现场勘查,秉承有压让无压、小管让大管,尽量避免管路交叉安装的原则实施管路间布控方案制定。利用BIM模拟建模技术,结合工程实际绘制管道图,在模型中明确管线具体位置、标高等参数,形成科学有效的设备、管路位置布控设计方案,使其达到最优设计。管路安装实施时,操作人员应进行后续的设备、管路尺寸核实,利用模拟检验设备、管路构件间是否产生碰撞冲突。验证安装效果可满足工程设计需求后,实施安装。吊装就位后找平找正,安装配管后进行相应调试。

3.2改善通风空调系统噪声异响

地铁车站通风空调系统噪声异响改善,应从声源处及声音传播途径方面入手。通过通电测试验证是否具有明显的噪声异响,验证异响原因,形成解决方案。通过开启设备进行噪声异响检查,如声音较大,应尽快加装或更换噪声控制装置。空调与风机处应配备减振设备,管路之间、管路与设备间应通过软接的方式连接,以根治噪声异响情况。同时做好辅助隔声处理,按设计规范适配辅助支吊架,并安装减振装置。一般楼板上端不宜安装吊架,应选取梁体上端、梁体间横钢位置,以提升稳定功效。水管穿插楼板、墙体应加装套管,风机进风口位置应加装消声百叶,管路弯头位置应加装消声装置。必要时应在关键部位加装贴附诸如弹簧阻尼减振器等吸隔声、吸声材料装置,以减低噪声异响。回风管设置应控制风速设置,避免风速过大产生噪声异响。

3.3治理通风空调水系统问题

3.3.1治理水系统管外壁结露

根据工程实际合理选取外壁保温材料,保证厚度、导热系数等参数符合设计要求。水系统管理外壁通常使用玻璃棉,空调位置保温厚度约为30mm,非空调约为50mm,避免保温材料受损。在加设玻璃棉前,利用棉纱将管壁做清洁处理,粘结胶均匀涂抹,保证同管壁呈密切贴合状态。利用保温钉做固定处理,待粘结胶冷凝24h后进行后续操作。施工完成应检查保温层质量,防止保温层掉落。选用的粘结保温胶水在应用前,应做粘结样板测试,保证其符合安装工程质量设计要求。针对管路连接法兰等关键位置保温,应根据安装实际选择较长长度的保温钉完成保温处理,以保证保温质量效果。

3.3.2保证水系统循环畅通

为提升通风空调水系统循环畅通程度,实现资源共享,应在地铁换乘站设立集中冷水机房。应用一体式水冷冷水机组,实现冷冻水泵与冷却水泵的集成。以集中调配整个水循环系统冷量,对空调水系统控能力提升,降低水系统故障发生率。根据不同车站空调系统不同时段载荷的差异性,让水系统循环设备依据预测峰值进行合理分配,依据现网规划设计时间,进行分期调配供应水量。实际安装施工时,应严格根据设计标高参数进行管路安装,避免交叉,防止水循环出现夹气。有计划的对循环管路进行定期充分冲洗,避免因堵塞影响水循环。

3.4治理改善通风空调风管问题

3.4.1加强通风除湿处理

针对地铁通风空调风管等重点易潮湿区域加装除湿机,并保证除湿量不低于20kg/h,根据站厅空间大小及结构特征在通长厅、站台层、端头厅等位置合理布控除湿机数量。选择合适地铁站风量的轴流风机,通过对称模式安设在站台层两侧,并保证相同方向吹排风配置,以配合辅助通风。在有较大通风效果的出入口及风道时,气流方向应选择向地面排风,使站台两侧进风更加自然,提高空气流动和除湿效率。为防止除湿机水凝,应加装排水水煤气钢管与排水干管。根据不同区域选取对应干管管径,并将钢管与铺设的排水干管相连。利用废水泵房集水坑收集整体冷凝水,并通过排水泵将冷凝水外排至市政管道。

3.4.2科学安装风管

地铁通风空调系统风管同法兰连接应控制翻边量,翻边参数应控制在6~9mm区间,根据实际风管尺寸进行翻边值适当调整。控制铆钉间距应低于15cm,合理设计铆钉与孔洞布局。如果铆钉需同风管、法兰连接时,应适当留出一定长度。地铁通风空调风管安装如图2所示。为防止风管管端出现不平整、扭曲等管件制作异常现象,下料阶段的矩形四边应做角方处理。为保证翻边宽度统一,应控制法兰内外边尺寸,避免偏差过大。角方、翻边处理后的风管需套入法兰,并需进行二次铆接翻边处理。风管柔性短管通常安装于风机的吸风口和排风口处,通过隔离风机对风管振动,以达到降噪效果。控制柔性短管长度在150~250mm之间取值。柔性短管安装时应控制松紧得当,同时减少柔性短管截面尺寸,以保证运行过程的紧实度,防止风机运行将其吸入。

4结语

作为地铁工程重点的地铁通风空调系统设备安装施工,其稳定运行是地铁正常运营的基础保障。地铁通风空调系统设备安装施工,作为地铁设备工程重点项目之一,因其施工工序复杂,且时常受施工技术、工艺实施、用料质量等因素影响,常会出现安装质量问题,从而影响运行使用功能。本文立足于地铁工程通风空调系统设备安装实际工况,分析通风空调系统的功能和系统构成,针对通风空调系统安装中空间布设、噪声异响、水管结露及风管锈蚀等实际问题,有针对性的提出优化改进措施,可为相关地铁通风空调工程施工提供参考。

参考文献

[1]周斌.机电工程通风空调的安装控制分[J].工程建设与设计,2020,68(12):75-76.

[2]王蛟洋,简辰宇,王敏.郑州地铁通风空调系统工程施工难点及质量控制[J].智能城市.2021(17):27-28.

[3]刘亚成.长沙地铁6号线某车站通风空调系统设计[J].建筑技术开发.2021(24):29-30.

[4]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.

[5]刘浩恺,马飞,张德胜,王建飞.地铁车站通风空调系统风水控制工艺节能难点及实现方法[J].工程技术研究.2021(21):38-39.

作者:马林飞单位:中铁十九局集团电务工程有限公司