摘要:目前我國有大量潔凈功能建筑處于規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)階段,對于潔凈空間而言,機(jī)電安裝工程是保證潔凈度和嚴(yán)密性的關(guān)鍵階段之一,在執(zhí)行過程中如對技術(shù)和管理不進(jìn)行控制,對工程的后期質(zhì)量會造成很大的隱患,甚至可能危及潔凈室功能的實現(xiàn)。本文對潔凈空間內(nèi)機(jī)電安裝的關(guān)鍵技術(shù)作了闡述,介紹了凈化風(fēng)管制作和安裝、潔凈室常用部件密封工藝、室內(nèi)氣流仿真和高效過濾器的安裝工藝,希望能對今后類似工程起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞:潔凈室;機(jī)電;施工;風(fēng)管;仿真

隨著我國科技、醫(yī)療、食品工業(yè)等技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)階段國內(nèi)有大量實驗室、食品及藥廠、手術(shù)治療室及電子廠房處于規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)階段,而這些空間內(nèi)一般都有嚴(yán)格的潔凈度要求以保證生產(chǎn)質(zhì)量和生命安全。在這些場所的機(jī)電安裝施工及后期調(diào)試過程中,應(yīng)采取相對的措施以保證暖通空調(diào)的正常運(yùn)行,以防后期出現(xiàn)各類系統(tǒng)故障從而影響建筑或潔凈室的功能。而對于我司而言,目前有大量的潔凈工程項目正處于驗收、建設(shè)或前期投標(biāo)過程中。且本市現(xiàn)今有數(shù)百家不同等級的醫(yī)院將面臨改造,故未來可能會承接更多的類似工程,對潔凈室機(jī)電工程進(jìn)行技術(shù)和管理層面的研究,可以為公司的生產(chǎn)經(jīng)營提供支撐。

1潔凈空間機(jī)電安裝關(guān)鍵技術(shù)簡介

1.1凈化風(fēng)管安裝的特殊工藝

根據(jù)潔凈等級的不同,分為N1~N9級,其中N1級要求最高,N9級要求最低,高潔凈度空間一般適用于有特殊要求(如傳染。┦中g(shù)室、部分電子生產(chǎn)車間、以及部分無菌實驗室等功能建筑中,其余為普通潔凈室[1]。而影響潔凈空間潔凈度的關(guān)鍵因素之一為空間內(nèi)的氣流組織,因此,作為氣流流通的媒介,風(fēng)管的制作工藝也應(yīng)根據(jù)不同等級的潔凈空間需要而作一定區(qū)分。對于高潔凈度空間的風(fēng)管來說,應(yīng)在板材進(jìn)入現(xiàn)場后預(yù)先進(jìn)行清洗工序(低潔凈度空間的風(fēng)管可在板材成型后進(jìn)行清洗)。此外,預(yù)制場地應(yīng)為環(huán)氧地坪(低潔凈度風(fēng)管制作場地一般為平整地面上鋪潔凈橡膠板即可)。風(fēng)管制作區(qū)的四周應(yīng)采用塑料簾幕以遮擋灰塵。制作過程中,場地內(nèi)應(yīng)確保2至5名工人,專門負(fù)責(zé)不間斷的場地清洗和監(jiān)督[2],如圖1所示。而對于高潔凈區(qū)風(fēng)管的制作和安裝,規(guī)定男性不得蓄須,女性不得化妝;避免工人在操作區(qū)域奔跑和進(jìn)食;控制焊接作業(yè),以防人體灰塵對管道造成污染。應(yīng)造成重視的是,目前由于部分施工管理人員不熟悉相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)某些潔凈工程的風(fēng)管在制作時采用內(nèi)加固的形式,這與國家標(biāo)準(zhǔn)相違背從而導(dǎo)致工程無法順利驗收[3],而國外的標(biāo)準(zhǔn)則對此做法采取默認(rèn)的態(tài)度。由于潔凈風(fēng)管的嚴(yán)密性較其他工程高,因此風(fēng)管合縫應(yīng)采用密封膠、橡膠板和密封墊相結(jié)合的形式。

1.2潔凈空間潔凈度的密封技術(shù)

一般潔凈室類建筑,對壓力都會有較為嚴(yán)格的要求,這就對風(fēng)機(jī)選型、風(fēng)管泄漏量、建筑結(jié)構(gòu)的密封程度提出了要求。而潔凈室建筑機(jī)電工程開始前,應(yīng)對整個建筑內(nèi)容易造成漏風(fēng)的地方進(jìn)行評估,以此來優(yōu)化各類密封的細(xì)部做法。潔凈室走道磚墻與地面,磚墻與吊頂板,彩鋼板墻與地面,彩鋼板墻與彩鋼板吊頂?shù)慕唤犹幘捎肦=55°圓弧形鋁材連接,在三面交接處,采用專門的三維圓角,以保證密封性、不積塵、美觀。根據(jù)潔凈室彩鋼板施工順序,地面圓弧鋁盡可能在自流平地面環(huán)氧膠泥中間層完工后3天做完,這樣能保證圓弧型鋁與自流平地面連接的嚴(yán)密性和美觀性。潔凈室內(nèi)風(fēng)口的開洞工作是彩鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程后期工作中重要一步,開錯或開偏風(fēng)口洞,影響到整體吊頂布置質(zhì)量,可能造成相當(dāng)大的返工。因此開孔前必須與空調(diào)專業(yè)配合好,先在頂板畫好線,確認(rèn)同一房間同一走廊的中心線,成統(tǒng)一一條直線。孔洞開好,四周用槽鋁嵌邊,一方面做到加固彩鋼板;另一方面做到密封,防止空調(diào)運(yùn)行過程中,聚苯乙烯樹脂碎料進(jìn)入潔凈室,造成不必要的質(zhì)量問題。吊頂板施工時必須做到上一塊板固定牢固后才能進(jìn)行下一塊的安裝,吊頂板下面在安裝時用平木板頂撐頂部,以防損壞頂板。吊頂板面用專用鋼梁固定,鋼梁另一端用調(diào)節(jié)器與吊桿連接。對于大跨度的房間間,兩塊彩鋼板必須用專用“T”形鋁連接,吊頂應(yīng)根據(jù)吊桿長度和吊頂用途選擇合適的螺栓。吊頂板及吊筋等配件安裝完,調(diào)整其水平度,保證吊頂平整無明顯的高低不平現(xiàn)象發(fā)生,同時保證吊頂板的整體強(qiáng)度,能上人行走。對于潔凈室燈具,如潔凈等級不高(N5級以上),一般不需要專用的潔凈防塵罩,施工時注意凡是電壓超過300V,電流超過1A情況下,要做嚴(yán)格的接地。而對于有防塵罩,高潔凈等級的燈具,為了確保嚴(yán)密性,照明燈具本身的嚴(yán)密性需要檢查確認(rèn),而燈具與吊頂固定的嚴(yán)密性,打膠密封的效果都需要在施工后確認(rèn)。此外,吊頂內(nèi)燈具的安裝需要進(jìn)行專項的檢查。由于潔凈室內(nèi)有大量的電線管、水管需要穿過吊頂和地面,機(jī)電各類管線穿頂和穿地施工前,應(yīng)結(jié)合深化的施工圖,對管線預(yù)埋做仔細(xì)的檢查,確保后期調(diào)試能達(dá)到房間嚴(yán)密性要求。對于吊頂板和配管的間隙一定要用合適的密封材料進(jìn)行密封,此外對于吊頂部位的配管,要用防止振動的材料定位配管。而對于埋地管道,施工中應(yīng)注意原則上采用預(yù)埋管(不銹鋼管材)埋入地面做法,如果預(yù)埋管不埋入地面,需要有固定預(yù)埋管的措施。在埋入管中有保溫的情況,保溫材料上面一定要有密封的措施。貫通地面埋入管的下方要有防振動的措施。

1.3潔凈空間氣流組織仿真技術(shù)

潔凈空間內(nèi)氣流的合理流向有助于控制污染物的擴(kuò)散,作為有經(jīng)驗的大型機(jī)電總承包,在施工前期有必要利用仿真軟件,對實驗室內(nèi)具有代表性的區(qū)域進(jìn)行通風(fēng)效果的仿真模擬,除了可以校核區(qū)域壓差和設(shè)計壓力外,通過發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的室內(nèi)渦流區(qū)域為調(diào)試提供依據(jù),以便于后期室內(nèi)形成更為理想的氣流場,如圖7、圖8。在工程后期調(diào)試與測試中,系統(tǒng)運(yùn)行多久才能達(dá)到穩(wěn)定,什么時候開始測試或調(diào)試是困擾專業(yè)工程師的難題,在具體操作中,一般都視房間規(guī)模、性質(zhì)和用途憑經(jīng)驗判定。而一旦過早進(jìn)入調(diào)試現(xiàn)場,房間內(nèi)的各項參數(shù)還未達(dá)到穩(wěn)定,因此會造成測試數(shù)據(jù)偏離設(shè)計值;而如過晚進(jìn)入調(diào)試現(xiàn)場,增加了系統(tǒng)不必要的運(yùn)行時間,導(dǎo)致了能耗的浪費(fèi)。而借助仿真軟件的非穩(wěn)態(tài)模擬,此類問題也可得到有效解決[4]。

1.4高效過濾器的安裝工藝

在普通的微電子、磁記錄、光電光學(xué)、衛(wèi)生醫(yī)療、生物制藥、液晶制造和實驗室等場合,由于對周圍的制造環(huán)境有著比較高的要求,會采用高效過濾器(FanFilterUnit)來控制房間內(nèi)的灰塵,從而保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量或者手術(shù)治療的效果。而FFU雖然運(yùn)用廣泛,在實際安裝過程中,某些操作人員對其安裝要點(diǎn)的熟悉程度不夠,常常在實際管理中存在誤區(qū),甚至?xí)霈F(xiàn)分包出于成本考慮而忽視國家相應(yīng)規(guī)范的情況,對工程質(zhì)量造成極大的影響。目前,F(xiàn)FU的形式有整體式和分體式兩大類,對于這兩種FFU,安裝前都要注意:潔凈室內(nèi)必須密閉,所有龍骨已安裝調(diào)平。對室內(nèi)進(jìn)行全面清掃,避免過濾器污染,安裝在技術(shù)夾層和吊頂間的過濾器,技術(shù)夾層和吊頂內(nèi)也應(yīng)進(jìn)行全面的清掃、擦凈。需要注意的是,現(xiàn)場安裝前進(jìn)行的空吹,不能夠全面替代對潔凈室的清潔工作。在FFU試運(yùn)行階段,為了避免由于潔凈室清潔的不夠徹底,防止高效過濾器被污染,可以在FFU的進(jìn)風(fēng)口放置無紡布或者初效過濾器。施工人員在進(jìn)入潔凈室前,應(yīng)穿戴潔凈服裝和鞋帽,有條件的情況下經(jīng)過風(fēng)淋室吹掃,避免二次污染。過濾器應(yīng)該在潔凈室內(nèi)打開內(nèi)部塑料包裝。在過濾器塑料薄膜拆開前,務(wù)必要對過濾器的外觀進(jìn)行仔細(xì)檢查,查看是否有變形或者破損。操作者配戴無塵手套,從塑料包裝中取出過濾器,注意雙手不允許觸摸過濾器保護(hù)網(wǎng)板;搬運(yùn)、安裝過濾器的全過程中,應(yīng)輕拿輕放,避免劇烈震動和碰撞損傷。拆開包裝時,不能使用美工刀等尖銳器具,避免過濾器網(wǎng)版被破壞。在搬運(yùn)過程中,兩人抓住過濾器外邊緣搬運(yùn),避免使用小車搬運(yùn),如條件限制下進(jìn)行小車搬運(yùn)時,不能橫放堆積。在現(xiàn)場短時間儲存時,也要注意不能平放和斜放,否則可能會導(dǎo)致過濾器失效。安裝時,建議每組安裝人員數(shù)量為6人,推薦使用升降機(jī)實施FFU的現(xiàn)場安裝。FFU的安裝方向必須正確,安裝后的FFU應(yīng)方便維修。在安裝過程中,過濾器網(wǎng)板和濾紙表面嚴(yán)禁承受任何外力,否則將會導(dǎo)致過濾器失效。過濾器安裝到位后,應(yīng)避免再次移動或搬運(yùn),嚴(yán)禁任何物體或手接觸過濾器表面,否則將引起過濾器的失效。圖9安裝搬運(yùn)時確保過濾器垂直

2結(jié)論

(1)本文對凈化類風(fēng)管制作和安裝的管理和技術(shù)工藝做出了詳細(xì)的規(guī)定,對今后類似工程有著參考借鑒意義;(2)潔凈室內(nèi)的密封技術(shù)是空間嚴(yán)密性和壓差保障的關(guān)鍵,因此本文對常見的潔凈室部件列舉了規(guī)范的施工做法;(3)對于潔凈室內(nèi)的氣流組織,本文介紹了仿真軟件的前期模擬,能預(yù)測潔凈室內(nèi)壓力的分布,同時仿真結(jié)果對調(diào)試的合理進(jìn)場時機(jī),以及調(diào)試后的效果提供了合理的參考依據(jù)。(4)針對高效過濾器,本文通過資料的收集與現(xiàn)場的實踐,列舉了造成過濾器在安裝后質(zhì)量缺陷的常見原因,為今后形成施工工藝提供了參考。

參考文獻(xiàn):

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[3]GB50243-2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》,北京.

[4]湯毅,曹曉程.計算流體力學(xué)技術(shù)對潔凈室內(nèi)氣流的預(yù)測研究[J].安徽建筑,2017,5:39-42.