王 維,張史廣(上海建科工程咨詢有限公司, 上海 200032)
空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試是在風(fēng)管、水管、冷源設(shè)備、水泵、風(fēng)機(jī)、控制儀表裝備安裝完成后進(jìn)行的工作,是對(duì)此前施工質(zhì)量的最終檢驗(yàn)。調(diào)試工作由施工單位負(fù)責(zé),監(jiān)理單位負(fù)責(zé)監(jiān)督,包括設(shè)備單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)及調(diào)試,系統(tǒng)非設(shè)計(jì)滿負(fù)荷條件下的聯(lián)合試運(yùn)行。GB 50243—2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“《規(guī)范》”)要求監(jiān)理參與調(diào)試,發(fā)揮工程協(xié)調(diào)作用,幫助工程的管理和質(zhì)量的驗(yàn)收。
在風(fēng)管管網(wǎng)、水管管網(wǎng)、閥門、水泵、風(fēng)機(jī)的安裝過程中,監(jiān)理都要參與質(zhì)量檢查工作。但是,在調(diào)試過程中,不同工程項(xiàng)目的實(shí)際情況各異,且施工單位通常在多點(diǎn)分散同時(shí)調(diào)試,操作具有動(dòng)態(tài)性。雖然調(diào)試方案中有調(diào)試步驟和方法的詳細(xì)介紹,但是監(jiān)理單位因受監(jiān)理的數(shù)量和經(jīng)驗(yàn)所限而難以全面掌握和清晰了解每個(gè)調(diào)試點(diǎn),況且大多數(shù)項(xiàng)目監(jiān)理做不到跟蹤參與調(diào)試各環(huán)節(jié)。另外,《規(guī)范》只要求監(jiān)理人員對(duì)調(diào)試數(shù)據(jù)和結(jié)果作出理性判斷,但未提及對(duì)各項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集的原理及調(diào)試中如何排除故障的方法。為此,筆者結(jié)合工程調(diào)試實(shí)例,深入探討空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試中的監(jiān)理工作要點(diǎn)。
在空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試前,施工單位會(huì)上報(bào)調(diào)試方案,列明人員安排、調(diào)試參數(shù)等。監(jiān)理在審批調(diào)試方案前應(yīng)熟練掌握?qǐng)D紙內(nèi)容和相關(guān)的空調(diào)設(shè)備參數(shù),包括 GB 50738—2011《通風(fēng)與空調(diào)工程施工規(guī)范》提到的風(fēng)機(jī)、水泵、熱泵機(jī)組、空氣處理機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等調(diào)試要求,系統(tǒng)的風(fēng)量、流量測(cè)定和調(diào)整方法和步驟。
某工程為公寓的第 18 層~第 31 層(共 14 層)客房安裝新風(fēng)系統(tǒng),共 224 間客房,每間客房新風(fēng)量 150 m3/h~250 m3/h,每層設(shè)置 1 臺(tái)新風(fēng)機(jī)組供應(yīng)本層送風(fēng)??照{(diào)冷源為 1 臺(tái)風(fēng)冷螺桿式熱泵機(jī)組,額定制冷量 620 kW,功率 190 kW;負(fù)荷側(cè)為 14 臺(tái)新風(fēng)機(jī)組,冷量 45 kW,風(fēng)量 4000 m3/h。冷凍水系統(tǒng)配 2 臺(tái)水泵,一用一備,流量101 m3/h,揚(yáng)程 32 m,功率 15 kW。
公寓第 18 層~第 31 層客房布置基本相同。以第 20 層為例:客房 16 間,其中有 2 間套房,末端有 18 段支管;為保證客房?jī)?nèi)新風(fēng)量,每段支管設(shè)置定風(fēng)量閥。
在調(diào)試螺桿式風(fēng)冷熱泵之前,首先開箱查看隨機(jī)附帶的操作指南;其次在啟動(dòng)前應(yīng)了解主機(jī)設(shè)備的啟停流程,以及檢查散熱風(fēng)機(jī)、空調(diào)循環(huán)水泵、水泵控制箱與熱泵控制柜的接線是否完成和線路是否完整。本項(xiàng)目采用麥克維爾品牌設(shè)備,要求在冷凍水供水管上安裝水流開關(guān),用于檢測(cè)機(jī)組水流量。機(jī)組調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)不小于 3 h,調(diào)試人員在調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間每隔 1 h 檢查機(jī)組狀態(tài)是否正常,調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)合格的機(jī)組方可正式投入使用。
監(jiān)理在調(diào)試前,應(yīng)對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙,對(duì)風(fēng)管、水管、動(dòng)力電源、控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查,現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)管線、設(shè)備的標(biāo)識(shí)工作是否到位,重要部位如閥門、設(shè)備等安裝位置的標(biāo)識(shí)是否標(biāo)記清楚。對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的問題,應(yīng)及時(shí)通知施工單位安排班組進(jìn)行整改;若發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)調(diào)試的技術(shù)問題,應(yīng)立即提出。
空調(diào)電氣與自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試包括空調(diào)設(shè)備(如冷水機(jī)組、泵、風(fēng)機(jī)、末端送風(fēng)機(jī)、電動(dòng)閥等)的配電、二次回路控制箱、傳感器/控制模塊的安裝等內(nèi)容。
空調(diào)設(shè)備主機(jī)配電柜內(nèi)主要電子元件及說明如表1所示。
表1 空調(diào)設(shè)備主機(jī)配電箱內(nèi)主要電子元件及安裝說明
在配電柜接線安裝時(shí),監(jiān)理應(yīng)對(duì)照?qǐng)D紙,核查配電柜內(nèi)各元件的參數(shù)。另外,還應(yīng)檢查各級(jí)配電的電纜型號(hào)、規(guī)格、外絕緣材料是否滿足設(shè)計(jì)要求,以免工人安裝時(shí)錯(cuò)拿、混用材料。
(1)新風(fēng)機(jī)組的控制柜與樓宇自動(dòng)控制(BA)系統(tǒng)的DDC 箱之間接線關(guān)系。根據(jù)常用風(fēng)機(jī)控制電路圖圖集16D 303—2(77~78 頁)的平時(shí)用單速風(fēng)機(jī)電路圖所示,風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程啟動(dòng)功能、運(yùn)行信號(hào)和故障信號(hào)傳送至 BA 控制室。按照主回路控制原理圖和接線端子圖(見圖 1),端子排(運(yùn)行狀態(tài)、故障信號(hào)、啟??刂疲┛刂凭€應(yīng)接出至 BA 系統(tǒng)的DDC 箱內(nèi),監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)檢查遠(yuǎn)程啟動(dòng)的信號(hào)線,否則風(fēng)機(jī)進(jìn)入自動(dòng)檔時(shí),無法在 BA 控制室遠(yuǎn)程啟動(dòng)。
(2)新風(fēng)機(jī)組的 DDC 箱接線。本工程設(shè)計(jì)中,新風(fēng)機(jī)組需要采集新風(fēng)溫度、送風(fēng)溫度、過濾網(wǎng)壓差報(bào)警、電動(dòng)閥控制等信息,因此,監(jiān)理應(yīng)對(duì)智能化系統(tǒng)檢查其 DDC箱內(nèi)模塊接線是否完整及具備調(diào)試條件。例如,本工程 7臺(tái) DDC 箱內(nèi)的 PXC16.3-UCM.A 模塊,有 11 個(gè)端子節(jié)點(diǎn)已使用(運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)),有 5 個(gè)待用。監(jiān)理應(yīng)檢查模塊參數(shù)、接線線型、端子數(shù)量等,待符合設(shè)計(jì)圖要求后,方可同意使用。
圖1 主回路控制原理圖和接線端子圖
(3)BA 系統(tǒng)的調(diào)試包括數(shù)字量/模擬量輸入測(cè)試、模擬量輸出測(cè)試、DDC 功能測(cè)試、運(yùn)行可靠性測(cè)試、與空調(diào)設(shè)備的聯(lián)合調(diào)試等。通常,BA 系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)人員操作專用儀器完成上述工作。監(jiān)理必須對(duì)其功能性動(dòng)作進(jìn)行檢查,包括:對(duì)設(shè)備信號(hào)的輸入輸出點(diǎn),確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)、監(jiān)控和聯(lián)動(dòng)的要求;BA 系統(tǒng)主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)器、通訊接口通訊協(xié)議等,必須參照智能化工程驗(yàn)收規(guī)范要求。
調(diào)試前,分析本工程的空調(diào)主機(jī)與冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的自動(dòng)控制模式;了解水泵的運(yùn)行模式,比如降壓?jiǎn)?dòng)方式(星三角啟動(dòng)或軟啟動(dòng))、制冷量變化與水泵的關(guān)系等信息(減少臺(tái)數(shù)或者變頻運(yùn)行)。施工單位在采購水泵時(shí)會(huì)連帶配置控制箱,并由廠家深化出廠,因此監(jiān)理在水泵控制箱進(jìn)場(chǎng)開箱驗(yàn)收時(shí),務(wù)必檢查控制箱是否具備相應(yīng)的功能。
(1)空調(diào)水循環(huán)水泵一用一備,按常用風(fēng)機(jī)控制電路圖圖集 16D 303—3 第 209~211 頁所示。本工程中水泵的外控啟動(dòng)不接入 BA 系統(tǒng),由風(fēng)冷熱泵主機(jī)的控制箱接出信號(hào)線。
(2)根據(jù)風(fēng)冷熱泵設(shè)備附帶操作指南,主機(jī)控制箱還應(yīng)在空調(diào)回水管安裝水流開關(guān),并接入信號(hào)線。如圖 2 所示,在 M3 端子排上,8 和 23 接點(diǎn)為水流開關(guān),401 和 402接電外接水泵接觸器,信號(hào)類型為無源干接點(diǎn)輸入。
圖2 現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)控制箱接線端子實(shí)物圖
(3)本工程空調(diào)水系統(tǒng)為主機(jī)定流量,負(fù)荷側(cè)變流量運(yùn)行,用戶負(fù)荷變化時(shí)通過電動(dòng)壓差旁通閥調(diào)節(jié)供回水流量。電動(dòng)壓閥旁通閥為 24 V,需要提供電源。
空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)之前,對(duì)每臺(tái)參與調(diào)試的設(shè)備(風(fēng)機(jī)、水泵、制冷機(jī)組等)的電氣主回路及控制回路進(jìn)行檢查,確保其各項(xiàng)性能指標(biāo)(絕緣、相序、電流開關(guān)、容量、標(biāo)識(shí)等)符合有關(guān)的調(diào)試要求,確保接線正確、供電可靠、控制靈敏,方可進(jìn)行設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)。
(1)BA 控制系統(tǒng):按照使用說明或規(guī)范核查儀表性能檢驗(yàn)資料,刻度、量程、測(cè)量點(diǎn)的安裝是否符合要求。
(2)螺桿式風(fēng)冷熱泵:通電預(yù)熱 24 h,方可開機(jī);開機(jī)應(yīng)由廠家專業(yè)人員在場(chǎng)指導(dǎo),各設(shè)備的開啟和關(guān)閉順序和時(shí)間應(yīng)按廠家的要求整定。
該工程空調(diào)水系統(tǒng)選擇壓差旁通閥的調(diào)節(jié)方式,水泵一用一備。當(dāng)末端負(fù)荷下降時(shí),循環(huán)水量減少,多余水量經(jīng)壓差旁通閥流回制冷機(jī),以防制冷機(jī)水流過小。由麥克維爾空調(diào)機(jī)組 MHS175 電氣接線圖可知,應(yīng)根據(jù)閥前后的壓差和流量選擇合理的閥門管徑、開度等。
安裝時(shí),監(jiān)理應(yīng)觀察壓差閥的高低壓側(cè)方向是否正確,測(cè)壓點(diǎn)的位置是否滿足要求等;調(diào)試時(shí),監(jiān)理必須核查電動(dòng)壓差旁通閥的接入電源電壓,防止損壞電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(見圖 3)。
圖3 電動(dòng)壓差旁通閥接線圖
根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)圖,水泵入口為定壓補(bǔ)水點(diǎn),開式膨脹水箱在第 32 層,水泵在第 6 層,高度差 111 m,定壓點(diǎn)靜壓 H=111 m,即 1.1 MPa。水泵揚(yáng)程 32 m,運(yùn)行時(shí)整個(gè)管路的最大壓力 1.4 MPa,為水泵出水口。
該項(xiàng)目空調(diào)末端有 14 層,設(shè)計(jì)流量 6.5 m3/h,初始調(diào)節(jié) 14 個(gè)末端新風(fēng)機(jī)組的電動(dòng)平衡閥,從最不利點(diǎn)的末端開始,閥門開度調(diào)節(jié)至流量達(dá)到設(shè)計(jì)值,再依次向下初調(diào)第二個(gè)末端,通過整定各層末端閥門的開度(調(diào)整阻力系數(shù)),維持水力平衡,達(dá)到流量設(shè)計(jì)值。
將 BA 系統(tǒng)各控制器及動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥通電,進(jìn)行參數(shù)的初始設(shè)定;調(diào)節(jié)好設(shè)定溫度,將電動(dòng)調(diào)節(jié)閥設(shè)成自動(dòng)調(diào)節(jié)位置,使系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。經(jīng)初步設(shè)定,動(dòng)態(tài)平衡閥的流量在工作壓差范圍內(nèi)維持不變。
該項(xiàng)目位于海口市,試運(yùn)行時(shí)間在 4月中旬,室外環(huán)境32℃~36℃。風(fēng)冷熱泵主機(jī)啟動(dòng)后通過數(shù)字輸出控制板,查看系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行參數(shù)并記錄匯總(見表 2)。在制冷開啟運(yùn)行過程中,監(jiān)理務(wù)必檢查調(diào)試記錄是否真實(shí)完整。
表2 制冷機(jī)運(yùn)行參數(shù)記錄表
新風(fēng)機(jī)組的啟動(dòng)后,將 4 條支路風(fēng)閥調(diào)至全開狀態(tài),各客房設(shè)置定風(fēng)量閥,安裝時(shí)調(diào)整閥門盤至設(shè)計(jì)值,調(diào)試時(shí)無需再作調(diào)整,從而大大減少調(diào)試工作量;只需對(duì)風(fēng)管主干管四處的多葉調(diào)節(jié)閥開度進(jìn)行調(diào)節(jié),使 4 條支路的風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)的比例。按照項(xiàng)目的實(shí)際情況,繪制系統(tǒng)單線透視圖,標(biāo)明風(fēng)管尺寸、測(cè)點(diǎn)截面位置和送風(fēng)口位置,標(biāo)注設(shè)計(jì)的風(fēng)量、風(fēng)速和截面積。
空調(diào)新風(fēng)機(jī)由 BA 系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制,調(diào)試內(nèi)容包含數(shù)字量/模擬量的輸入測(cè)試、數(shù)字量/模擬量的輸出測(cè)試、DDC 的功能測(cè)試、運(yùn)行的可靠性測(cè)試和與送風(fēng)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)調(diào)試。
制冷主機(jī)冷凍水循環(huán)供回水溫度 6℃/12℃,依次在制冷主機(jī) 25%、50%、75%、100% 負(fù)載時(shí),每層新風(fēng)機(jī)組通電通水啟動(dòng),測(cè)定記錄新風(fēng)機(jī)組內(nèi)盤管進(jìn)出水溫、水壓降,新風(fēng)溫度、房間風(fēng)口送風(fēng)溫度;開啟每層新風(fēng)機(jī)組,保持在風(fēng)量平衡時(shí)的風(fēng)閥狀態(tài),測(cè)定房間的送風(fēng)溫度,記錄降溫情況,計(jì)算降溫速率,調(diào)整水系統(tǒng)流量;最后按設(shè)計(jì)工況判定是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
參與空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試的監(jiān)理人員應(yīng)當(dāng)掌握與空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)的電氣及自動(dòng)控制、水管系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)等專業(yè)知識(shí);結(jié)合調(diào)試方案,提前做好技術(shù)準(zhǔn)備和組織準(zhǔn)備,協(xié)調(diào)電氣、空調(diào)、智能化專業(yè)施工人員,檢查調(diào)試前各分項(xiàng)施工內(nèi)容、測(cè)量?jī)x器等是否達(dá)到要求,并且注意以下事項(xiàng)。
(1)做好電氣調(diào)試前的技術(shù)準(zhǔn)備。由于大多數(shù)電氣控制箱是非標(biāo)產(chǎn)品,不同供應(yīng)商的電氣箱,其內(nèi)接線模式各異,應(yīng)注意對(duì)照隨箱附帶的電氣圖熟悉電氣元件等。尤其在電機(jī)送電啟動(dòng)前,務(wù)必檢查相序,以防反轉(zhuǎn)。
(2)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試涉及空調(diào)、電氣及智能化專業(yè),監(jiān)理在調(diào)試過程中應(yīng)積極主動(dòng)地協(xié)調(diào)專業(yè)間配合,調(diào)試方案交底詳細(xì),避免流于形式。由于設(shè)備采購商眾多,施工人員在調(diào)試時(shí)難免會(huì)發(fā)生操作失誤,造成設(shè)備故障;甚至界面不清,導(dǎo)致缺項(xiàng)。此時(shí)的監(jiān)理就要充當(dāng)溝通紐帶,協(xié)調(diào)好專業(yè)間工作。
(3)督促施工單位做好調(diào)試記錄,從記錄的數(shù)據(jù)判斷設(shè)備是否運(yùn)行正常,達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可確認(rèn)驗(yàn)收合格。
(4)調(diào)試過程是對(duì)設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的最終檢驗(yàn)。測(cè)量?jī)x器操作、設(shè)備工作原理、控制邏輯、聯(lián)動(dòng)運(yùn)行等技術(shù)知識(shí)是設(shè)計(jì)單位、施工單位、設(shè)備生產(chǎn)商等的智慧結(jié)晶。因此,監(jiān)理必須嚴(yán)格要求自己,在專業(yè)技術(shù)和工程管理方面不局限于掌握調(diào)試方案、施工驗(yàn)收規(guī)范等。