利用建筑物消防水池进行水蓄冷工程及智能控制技术应用研究

摘要：随着绿色建筑的发展、以及节能、节费意识的提高，水蓄冷技术得到不断发展，特别在商业领域、机场、电子行业的应用更加广泛6666。通过近几年水蓄冷工程应用研究，水蓄冷应用在设计、控制工艺、运维过程中在存在不少问题，须在设计蓄冷容量、防腐保温工艺、消峰模式、供冷模式切换控制设计、蓄冷系统控制等方面进行优化。

关键词：水蓄冷；设计；施工

中图分类号：S611文献标识码： A

1.水蓄冷应用

蓄冷温度保证，要求温升满足建设部颁发的《蓄冷空调工程技术规程（征求意见稿）》第3.4.10条蓄冷装置的保温层设计应保证冷量损失不超过每日蓄冷量的5%，表面温度不应低于空气的露点温度。蓄冷系统运行的稳定性保证，包括各种控制模式下，系统的切换、控制的稳定性，低故障率运营。蓄冷系统模式切换的条件选择与判断，在实际运行中，系统切换工作往往受运营人员管理水平的影响，非按设计要求进行蓄放冷规则进行。

2.水蓄冷池设计与施工

接收蓄冷水槽施工前，先检查水池自身达到防渗要求，再进行水池内部保温、防水、布水器施工。

2.1防水设计与施工

2.1.1蓄冷水槽防水工艺

采用TH氰凝涂料防水施工工艺，其使用效果远比PVC卷材理想，一次施工完成且不会有渗漏的现象，施工周期短，防水质量好，TH氰凝涂料是由聚醚多元醇、异氰酸酯、增韧剂、催化剂、溶剂等制成的防水堵漏氰凝涂料。为高分子反应凝胶型材料，涂刷在建筑基面上吸收空气中的水分反应后形成高强度、高韧性的防水、防潮的高分子凝胶薄膜。该产品主要用于蓄水池、地下室、地下隧道等建筑基面的防水、防渗的涂刷工程。

2.1.2氰凝防水施工具体工艺如下：

（1）施工工艺：

涂第一层氰凝干燥5―8小时；涂第二层氰凝凝浆液，铺第一层无纺布干燥8―24小时；涂第三层氰凝浆液，铺第二层无纺布干燥5―8小时；涂第四度氰凝浆液干澡5―8小时；自然养护7天。

（2）施工前对施工人员进行技术安全交底，详细说明施工中注意事项和施工方法、施工顺序，重点部位重点对待，针对阴阳角处无纺布的贴法进行详细讲解，并组织工人进行试铺。在确保每个操作人员铺的无纺布不起皱、无翘皱、空鼓的前提下，才能进行上岗施工。

（3）对施工材料氰凝、无纺布，稀释剂丙酮进行复验，材料各项性能指标达到要求后方可进行施工。

（4）为便于施工节约材料，采取先施工侧面后施工底部及顶面，在基层面上弹出宽900mm的长条形，并按实地量好的尺寸把无纺布裁成长条形与基层面上弹线相对应。

2.1.3二布四涂氰凝防水施工

（1）施工工序

基层处理──含水率测定──配制氰凝浆液──涂第一度氰凝浆液──涂第二度氰凝浆液──铺第一层无纺布──涂第三度氰凝浆液──铺第二层无纺布──涂第四度氰凝浆液养护。

（2）基层处理及含水率测试

防水基层对二布四涂氰凝防水层质量的起着重要作用。基层处理不好，防水层会产生起泡、空鼓等现象，影响防水效果。基层在原垫层上用1：2.5水泥砂浆20mm厚找平层，表面压光而成，按中级抹灰质量标准控制各项指标，平直度2m内＜5mm，基面宽度＞1mm的裂缝用薄水泥填灌，大于2mm格凿去，并用1：2水泥少砂浆找平压光，基层表面如有各种污物、油渍，必须清理干净。不可皂化的矿物油、沥青、石蜡等用汽油、丙酮等溶解除去。可皂化的植物油，可用碱溶液洗涤清除，清除后用水冲洗干净。处理合格的基层保持干燥，使其含水就率控制在＜8%的范围，否则要采用相应措施保证在施工前含水率符合要求。

2.1.4氰凝浆液的配制、涂刷及养护

（1）配制氰凝浆液使用的容器必须清洁干燥,如有水分可用丙酮擦洗容器除去水分,以免浆液遇水发生反应，使浆液推动效应。配制前先检查台秤,无问题才能使用,以免氰凝浆液配比不准,影响施工。浆液在现场严格按配合比配制。配制方法：按比例算好每次配制所需用的氰凝和丙酮重量，在台秤上分别秤出来，分别倒入专门的容器内。专人负责做好记录，用木棍顺时旬搅拌1~2分钟，再逆时搅拌1~2分钟，直到氰凝浆液搅拌均匀为至。进入现场施工人员严格禁止吸烟。因丙酮和氰凝是易燃物。氰凝浆液宜现用现配制。以2小时内用完为宜。

（2）配制好的氰凝浆液用专用的容器提到现场，用干净的滚筒粘着均匀涂在基层或无纺布上，第一涂的配比为：稀释剂丙酮为氰凝的13%~15%，第一涂涂完后自然养护8小时后方可做第二涂。第二涂的配合比为：丙酮为氰凝的15%。第二涂涂完后，铺贴第一层无纺布，第一层无纺布铺设完，自然养护8小时以上，待氰凝涂膜干后，再进行第三涂施工。第三涂的配比为：丙酮为氰凝的18%~20%。涂后铺第二层无纺布。待干燥8小时以上，氰凝涂膜干后，再进行第四涂的施工，第四涂的配合比为：丙酮占氰凝的18%~20%。按要求涂后干燥8小时以上，按要求施工完，自然养护73.6%氰凝浆液的涂刷.

（3）制好的氰凝浆液用专用的容器扛到施工现场，用干净的滚筒沾着均匀作在基层或无纺布上，每一次涂刷，工具上带的氰凝闪液不宜太多，能滴落在施工面上，更不能在施工面上倾倒氰凝浆液再涂刷，涂刷进用力均匀、涂均、薄涂，同一地方昼涂刷一遍，最多两遍，以免防过厚，不均而引起空鼓，尤其在无纺布上涂刷时更要注意，以免无纺布起毛。起鼓引起空鼓。廊道两侧壁采用以上到下的少法，流到和滴到底部浆液要及时清理，以免浆液过厚和渗透不均造成下层施工时起鼓，廊道底部和堆坑顶部沿一个方向进行薄涂。

2.1.5无纺布的铺贴

（1）铺贴无纺布时，要保持无纺布自然松弛状态，不能拉伸，也不得皱拆，把裁好的无纺布按弹好的线放平直，再用干净的滚筒用力压实，要求沿一个方向

用力均匀，使氰凝浆液昼多地渗透出无纺布表面，使无纺布与底层粘结密实，不能有空鼓、起皱、翘边等现象。在铺设下层无纺布前必须对上层无纺布处理，保证上层无纺布表面平整。施工人员应换言之上软底胶鞋，严禁空硬底鞋进入，踩坏涂层，使无纺布起皱、空鼓。

（2）无纺布的搭接。平面与立面搭接部位必须错开阴阳角，第二层无纺布与第一层无纺布必须错开100以上。

（3）侧壁。无纺布横向平行，并倒铺贴，两块无纺布之间搭接100左右。热气这几次的经验，搭部位两无纺布之间的氰凝浆液较厚，容易起鼓。因此该处氰凝浆液配比要比厚配比稀些为好。丙酮占氰凝的比例可达到50%~80%。其纵向搭接除横向搭接要求外，且不能在同一部位搭接，须错开≥1000。

（4）底部无纺布的搭接。因其呈圆环状，故在内环无纺布并列排开，丙无纺布之间形成一个三角形的错缝空隙，等施工面上无纺布干燥达到要求后再在其上铺贴一张400宽的无纺布，其铺贴要求同侧壁的要求。

（5）对于阴阳角处无纺布铺贴要特别注意，在基层处理时就要把阴阳角做成均匀一致，平整光滑的圆弧形，半径在20~40之间，侧壁立面的无纺布要沿阴阳角伸入平面100以上。

施工完后，自然养护7天以上才能进行防水保护层施工。

2.1.6异常状况处理

（1）在防水层施工中，对局部起邹、起鼓现象处理。

（2）方法：必须除重新修补，铲除时沿大于拆皱、起鼓边线100处，然后按二布四涂氰凝防水层施工方法重新修补。其修补部位与已施工的防水层四周搭接长度在100以上。对干起鼓现象，在初期要用滚筒沾丙酮在上面滚筒在上面滚压，使其中空气随着丙酮的样而挥发，达到无纺布与涂层粘接密实的目的。

2.2保温设计与施工

对蓄冷池进行保温是提高其蓄冷能力的重要措施。在进行保温设计时要考虑蓄冷池底部、池壁的绝热。如果由底部传入的热量大于从侧壁导入的热量，则可能形成水温分布的逆转从而诱发对流，破坏蓄冷效果。对于蓄冷池，在保温层外还需覆盖防潮层、防护层，要求保温层表面温度不低于空气的露点。

蓄冷水槽保温：蓄冷水槽由于几何尺寸较大，采用保温板材进行保温难以处理保温板材在基面上容易脱落，板材之间接逢难以处理的问题，故侧板及顶板采用聚氨酯现场发泡，底板可聚氨酯现场发泡、也可于采用XPS硬质聚苯乙稀挤塑泡沫保温板，保温厚度均为100mm.

2.2.1聚氨酯现场发泡

（1）聚氨酯现场发泡技术优点

在现场发泡、喷涂（或灌注）聚氨酯泡沫塑料隔热层的方法，其表面是一整体，没有接缝，冷损失减少，而且施工效率高，易于达到质量要求，减少施工程序，还省去被保温设备管道表面的防腐涂层。

聚氨酯保温材料物理工参数

技术性能 单位 参数

容量 Kg/m3 45-60

导热系数 W/m.k 0.016-0.024

使用温度 ℃ -90-+120

闭孔率 % ≥97

吸水率 Kg/m2 ≤0.2

氧指数 h ≥26

抗压强度 Mpa ≥200

（2）XPS硬质聚苯乙烯挤塑泡沫保温板

挤塑聚苯乙烯（XPS）保温板是以聚苯乙烯树脂为原料、加上其他的原辅料与聚合物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板，其内部为独立的密闭式气泡结构，这种结构让XPS板有极低的吸水性（几乎不吸水）、低热导系数、高抗压性、抗老化性（正常使用几乎无老化分解现象）。XPS硬质聚苯乙烯挤塑泡沫保温板是一种具有高抗压、不吸水、防潮、不透气、轻质、耐腐蚀、使用寿命长、导热系数低等优异性能的环保型保温材料。

2.2.2保温、防水施工工序

（1）底部连续发泡保温，保温层厚度为100mm。进行氰凝防水施工（二布四涂），铺设2mm的自粘式橡胶沥青防水卷材，铺设500mm厚的混凝土砂浆层。

（2）侧壁铺设20mm的防水沙浆层并找平，进行氰凝二涂施工；再进行100mm厚的聚氨酯发泡施工，再进行氰凝防水施工（二布四涂）的施工，敷设2mm 自粘式橡胶沥青防水卷材。

（3）顶板进行80mm厚的聚氨酯发泡保温施工，再进行2mm氰凝防水施工的施工.

2.3布水器设计与施工

2.3.1上下布水器设计

上下布水器采用H型布水器，主管采用无缝钢管及PVC管组成或不锈钢管构成，均流小管采用热熔管构成。均流小孔的设计要根据末端流速、散热面积、水泵流量综合计算。

根据不同孔径设计时，系统时计算公式：V=Q/S≤0.3m/s；S=N*πг²

V:流速m/s；Q：水泵流量m3/H；S：截面积m²；N：孔数量；常用孔径：10MM、12MM、16MM。

H型局部主管+局部均流小管理=H型布水器

上布水器局部安装大样图

2.3.2上下布水器施工

布水器均流小管采用热熔连接施工方法，将管与管进行连接；主管或DN150以上的管与管采用法栏连接进行。上布水器的主管采用吊架进行吊装固定，均流小管采用螺纹连接型吊杆进行吊装固定。

对于下布水器，管与管之间的连接方式与上布水器一致，固定方法采用制作水泥支撑块或柱的方式进行固定。

结束语

水蓄冷空调技术的应用是减少空调尖峰负荷、缓解城市高峰用电矛盾的重要措施。有关部门必须要加强水蓄冷空调技术的研究以及推广应用，为全社会节能减排做贡献。