中国博览会会展综合体项目(北块)的空调水系统循环冲洗技术及实施成效研究

摘要：本文结合笔者多年的施工现场工作实践，并结合中国博览会会展综合体项目（北块）工程实例，对特大型共公建筑的空调水系统采用循环冲洗技术进行施工以及实施成效进行了详细的阐述和研究。

关键词：中国博览会会展综合体项目（北块）；特大型公共建筑；空调水系统；循环冲洗；实施成效研究

中图分类号： K826 文献标识码： A

1 系统概况

中国博览会会展综合体项目（北块）位于上海市西部，北至崧泽高架路南侧红线，南至盈港东路北侧红线，西至诸光路东侧红线，东至涞港路西侧红线，已运营的地铁2号线由东向西贯穿整个施工区域。笔者所在集团公司中标负责一标段的施工，一标段总用地面积约54.3万平方米，建筑面积约87万平方米，属于特大型公共建筑。

本标段空调冷热源来自能源中心，进入建筑物分为6个用户热力站，水系统采用直供方式，各分支基本无板式交换器，仅在办公及酒店大堂区域设置小型板式交换器。本标段空调水系统由A0\B0\E1\D0四个用户热力站供应，其中A区热力站水泵总计29台、B区台、E区36台。

E1圆楼、E2 钻石楼和商业街的空调水系统采用四管制，冷、热水系统分别独立设置。其余展厅和办公区域均采用两管制。各楼垂直管路、各层风机盘管机组和供暖水系统的水平环路均采用同程式，其他空调冷、热水系统均采用异程式。A1、B1、D1 展区自动扶梯区域冬季拟辅以对流散热器，供暖设计负荷分别为 110kW、150kW 和 150kW，热水供、回水温度拟设为 60/48℃。 A0、B0、办公楼的办公大堂等冬季拟辅以热水地面辐射供暖系统，供暖设计负荷均为 50kW，热水供、回水温度拟设为 53/45℃。E1 圆楼和 E2 钻石楼的贵宾区、VIP门厅等冬季均辅以热水地面辐射供暖系统，采暖设计负荷约为 200kW，热水供、回水温度均拟设为 53/45℃。

2 施工初期存在的问题分析

笔者在施工初期及时提出了合理化建议，确保系统的循环冲洗、运行顺利进行。

由于空调水系统管网分布区域广，管道的分路支叉管道多，空调水系统相关设备机房布置点多。按照原有设计施工图施工，会对管道后期的循环冲洗、运行施工、管理和进度，带来众多难点。主要产生的难点有下面几方面：

1）设计单位在考虑空调水系统末端支管管径时，可能对设备的具体型号参数和口径暂未收集到具体详细的技术要求，故末端支管的干管口径设计设置偏小（设计图纸上最小管径为DN20），笔者认为容易产生以下问题：

a. 末端支管干管口径设置过小，在管道需要运行时，管道内产生的异物（如丝口填料、焊渣、铁锈和水垢）等难以排除，会堆积在管道内，形成管道堵塞或降低管道的流量，降低末端区域空调设备的运行质量和效果；

b. 末端支管干管口径设置过小，造成施工过程中管道的支架设置过密，难以满足在展厅等大直径风管布置区域下的支架设置要求；

2）在循环冲洗阶段的临时管道设置、拆除施工时，笔者认为容易产生以下问题：

a.临时管路在连接和拆除施工中，管路施工、排水放水会对相邻机电管线设备和装饰产品会造成损坏等现象；

b.临时管路在连接和拆除施工中，容易对自身管道的保温产生损坏等现象；

c.临时管路设置、拆除的施工周期，对施工总进度计划可能产生影响；

d.临时管路设置、拆除施工，会带来管道连接材料及人工的消耗；

3）针对以上问题，笔者在施工初期及时与设计单位提出具体建议如下：

a. 末端支管干管口径的设置，最小管径宜为DN40；以满足管道的支架的布置和支干管的循环运行时的清通效果，减少管道末端产生堵塞的现象。

b. 在空调水系统各路支管的末端增设连通阀，在A、B、D、E各区干管的末端处，设置旁通阀。

c. 在深化设计施工图中，利用各空调机房内设置循环冲洗连通阀部位的空调箱进水管道作为检查口（在开通、循环冲洗阶段，必须封闭与空调箱连接口），拆除过滤器开启进水阀，进行排放检查。

d. 在空调机房内，确保在不少于空调箱数量50%的供回水末端加装连通阀或临时连通管，同时对连通阀的设置点位进行合理布置，以满足循环运行的流量要求。

e.所有部位增设的连通阀，在系统循环冲洗结束后关闭。

3空调水系统的循环冲洗

3.1空调水系统的循环冲洗、开通运行的施工步骤

1）由于在施工初期的一些合理化建议取得设计和业主方的采纳。在施工后期的循环冲洗运行施工中取得了一定的经济效益，缩短了施工周期、降低了材料和劳动力消耗。

2）为了保证工期，由于本工程水系统采用直供方式，各分支基本无板式热交换器，故在空调水系统的循环冲洗时，工程的热力交换机房间水系统施工完毕一个，随即开通、循环运行冲洗一个。

3）各系统分别独立进行水系统的开通、循环运行冲洗，确保了系统的冲洗效果。

4）各单体空调水系统循环冲洗采用的施工流程如下：

a. 首先，均从热力机房经主管弄井到屋顶层环管的主干线作为冲洗第一段，采用重力流冲洗；

b.然后，联通屋顶层主环管，利用热力机房的泵组，进行主要水平管线以及主要垂直干线的冲洗；

c.其次，将各垂直支管线并入循环冲洗；

d.最后，将各末端管线并入循环冲洗；

e.冲洗完毕，验收合格后，将末端设备并入冲洗管网。

本文以D1区为例，图示施工流程如下：

3.2空调水系统的循环冲洗、开通运行的组织准备

在具体施工管理过程中，建立空调水系统的开通、循环冲洗施工和调试工作领导小组，由各项目组项目经理组织相关专业施工员，协同管道专业施工员组织施工班组进行前期的施工准备和空调水系统的开通、循环冲洗施工。由工作领导小组统一协调、指挥日常的空调系统开通、循环冲洗的施工。同时要落实相关责任人员的责任制，做到职责分明，相互协调配合。

3.3空调水系统的循环冲洗的开通准备

3.3.1“人”的准备：施工及调试负责人应熟悉各系统的管线布置及设备布置，了解热力交换站房各管线和仪表的作用，特别是对系统的运行原理有全面和正确的了解，全面了解各板交机房服务区域及相应水系统开通、循环冲洗施工的主要技术要求和方法，组织施工。

3.3.2“机”的准备：配备相应有效的通信器具（对讲机），相应的检修工具、登高活动架和梯子、手电等器具，确保系统调试安全、正常开展。

3.3.3“料”的准备：对已经安装到位的主要设备：循环水泵、板交、空调箱、风机盘管和机电控制系统、控制柜等，进行清洁保养、外观完整性检查工作。空调箱电动两通阀在管网冲洗阶段和全系统管道循环运行冲洗时，必须全部利用电动两通阀组的旁通管（打开旁通阀）进行。系统开通前必须全数检查电动两通阀前后的控制阀门，确认全部关闭时方可进行。

3.3.4“法”的准备：对参与施工的全体人员进行安全、产品保护和技术措施交底工作。交当天系统空调系统开通、循环冲洗施工的范围、主要施工方法、注意事项和产品保护教育。对各步骤的检查做详细的记录。

3.3.5“环”的准备：冲洗管道应使用清洁水，冲洗时管内流速应不低于1.5m/s，连续进行直至系统排出水色和透明度与入口水目测一致为合格。

3.4空调水系统开通与循环冲洗

由于中国博览会会展综合体项目（北块）整个空调冷热水系统管道的分布范围较大、管道分支管道较多和空调设备数量多、分布广；板交机房冷（热）循环泵所服务区域可利用空调系统内设置的冷（热）循环水泵做动力进行。

3.4.1空调水系统管道的循环冲洗技术措施

1）空调水系统在循环冲洗前，将不允许循环冲洗的设备应该隔离（板交设备供、回水口设置钢板封堵、关闭供回水阀门，空调箱关闭供回水阀、开启排水阀，风机盘管关闭供回水阀门）。同时将系统内的仪表、流量计等拆除或采用开启旁通阀门，进行水系统的循环运行。同时做好各个管道阀门、仪表等附件拆、装等记录,待循环冲洗结束后恢复安装，再进行全系统开通、冲洗运行。

2）配合能源中心进行空调水三次泵前的管线调试：由于在室内各热交换机房内，涉及需要配合能源中心局部水系统管路进行调试，即泵到三联供入户段，数量很少；施工时在热交机房内泵前总干管段上也增设了循环冲洗用临时连通管。所以在能源中心承包商空调水系统开通与循环冲洗运行时，利用开启的临时连通管，就可分别进行泵前管线循环运行冲洗。

3）各单体三次泵后的管线调试：由于室内各热交换机房所服务区域内，空调二次冷（热）水系统中，已分别在平面管网系统供回水管道中设置了循环冲洗用连通阀，热交机房内空调冷热水水系统在泵前总干管段上也增设循环冲洗用临时连通管。所以在空调水系统开通与循环冲洗运行时，利用开启系统设置的供回水管道连通阀和冷（热）板式热交换器前的临时连通管，就可分别进行空调三级泵后的水系统管道循环运行冲洗。

3.4.2空调水系统循环冲洗运行过程控制

在空调水系统开通与循环冲洗进水前，各分区项目组负责空调水系统开通与循环冲洗施工员会同施工班组负责人和施工人员共同实施安排了以下工作：

1）在空调水系统开通与循环冲洗进水前，按照上述3.3条所阐述的“人”“机”“料”“法”“环”等五部分主要准备工作。关闭空调水系统所开通与循环冲洗区域范围内的所有空调器和风机盘管的供回水阀门，并且在设备的供回水进出口端加设盲板保护，防止管路内的杂质进入设备的表冷器内。

2）在空调水系统开通与循环冲洗进水前，按照各区段空调水系统所开通与循环冲洗区域范围，检查与其相连系统管网的切断阀门，确认已经关闭后进行。同时在进水过程中，加强巡视检查，防止漏水现象发生。

3）在空调水系统开通与循环冲洗过程中，在进水前，检查系统各分区切断阀、透气阀的切断阀门（自动排气阀在循环结束后安装）、立管排水阀及设备进、排水阀门，按照要求全数检查，确认已经关闭后方能进行。系统在进水时，分别按进水部位，打开系统中的排气阀门(自动排气阀，应在系统冲洗完毕后安装)，排气阀按先低后高的顺序开启排气点阀门，在系统排放水时，也应按先高后低的顺序开启排气点阀门，以利系统的进水和排放。

4）在系统进水或排放水时，各排气点阀门的启、闭排气，必须派专人操纵执行。系统在注水或排放时，排尽系统内所有空气和排放水时防止产生抽空现象,保证系统管道灌水和排放畅通。

5）在空调水系统开通与循环冲洗时的进水

调试用水利用生活供水水源，接通膨胀水箱与系统连接的膨胀管进行系统灌水。如系统进水速度不能满足系统进水与排放水要求时，特别是本工程的三级泵冷冻水系统，也可以采用临时连通机房内水系统中的流量计（流量计应在冲洗结束后安装）接口，加快系统进水速度。

3.4.3空调水系统开通与循环冲洗的顺序

1）空调二次水系统的开通，按照各个热交机房二次水空调水系统的设置分别进行。系统开通供水：按照先总管、后支管（立管）、再楼层平面系统管道的顺序进行。系统开通供水时，打开各区段设置的排气阀，排尽系统管网内气体。排放水时，应由高而低的打开各区段设置的排气阀，以利系统管网的排放。

2）空调水系统的循环冲洗，按照各个热交机房二次空调水系统的设置，按照总支管分路系统大小分区、楼层进行。冲洗好一段后再进行下一分段的冲洗，以确保系统循环水的流量和系统循环冲洗的效果。

3）水系统的循环运转冲洗，在管网已经满水、集气已经排除后进行。施工时，先进行1小时左右的循环后进行边补水和边排水运行，排放时水量不宜过大（超越补水）；通过1-2小时的边排水、边补水操作，来检查系统内的运行时排放水的质量。然后系统进行排放换水，同时留样并且记录所留样的时间，以备对比检查。

4）空调水系统内的循环运转冲洗水，排放至机房内排水沟内，由集水井排水泵或排水管道排放至室外排水管网。通过几次循环运转冲洗、换水冲洗直至水质排放检查，以水中无颗粒状态杂质时为合格。

5）利用系统中加设的末端连通阀门或临时连通管，进行各区热交机房区域内空调冷热水系统管道的循环冲洗。

6）热交机房区域内空调冷、热水系统管网冲洗合格后，将本系统中的末端连通阀门关闭、临时连通管拆除，将临时拆除的管道、仪表等附件恢复安装到位。将系统内的水进满，放尽各段管路系统及空调器、风机盘管内的空气，分别进行热交机房区域内空调冷、热水全系统的开通、循环运行冲洗。同时再次进行冷（热）二次水系统的边补水、边排放水检查，以排放的水中无颗粒状态杂质时为合格。

7）空调水系统开通与循环冲洗验收合格后，将系统处于待运行状态。之后进入全系统化学冲洗、加药和镀膜施工阶段。（注：本工程化学冲洗、加药和镀膜业主交由另外分包商实施。）

3.4.4板式热交换器、空调器和风机盘管的开通注意事项

1）空调二次水系统的设备在开通时，检查被开通设备已安装完毕、设备与管道水系统管道连通，外观检查良好后才能开通。

2）在空调水系统进行全系统循环冲洗运行时，关闭连通阀、拆除临时连通管。在全系统循环冲洗运行过程中，加强巡视检查，确保运行安全正常。

3）空调二次水系统的设备在开通时，严格按照如下操作要求进行：

a.循环水泵、板式热交换器的开通进水时，先缓慢地开启进水阀门，待该设备管段充满水检查无泄漏现象后将进水阀门开足，再开启回水（出口）管阀门与系统贯通。

b.空调箱在开通和循环冲洗时，利用空调箱连接的回水管调节阀组段的旁通管（打开旁通阀）进行水系统的开通和循环冲洗。调节阀两端切断阀必须关闭，防止开通和循环冲洗时，水中污水、杂质损伤调节阀。

c.进行空调箱与风机盘管在开通进水时，开启设置在空调箱与风机盘管管路或设备上设置的排气阀排气，缓慢地开启进水阀门，在系统充满水检查无泄漏现象后，将进水阀门开足，然后再开启回水阀门与系统贯通。

3.3.5空调水系统循环冲洗过程中注意事项

1)在空调水系统循环冲洗运行时，需要密切注意系统供回水的压差值。发现压差增大时，及时清通循环水泵前的过滤器，确保空调水系统循环冲洗运行的流量和流速。

2)在空调水系统进行全系统循环冲洗完成后，及时对系统设置的过滤器进行清通、检查，确保系统管网畅通。在风机盘管进行开通、过滤器冲洗时，同时做好风机盘管的水平度、凝结水管道通水检查，确保风机盘管安装完好、凝结水管畅通及管道安装、坡度符合设计和使用要求。

3)空调二次水系统的循环运行冲洗验收合格后，系统正常运转2h无异常情况，即可投入系统负荷调试工作（现场施工根据三联供能源供应商的进度进行了相应调整）。

4实施成效的分析研究

由于空调水系统在施工初期的采用了一些合理化建议―空调水系统末端管径最小为DN40、末端增设连通阀等技术措施，使得在施工后期的空调水系统的循环冲洗运行便捷，并且减少了很多不必要的施工环节。

在施工后期的空调水系统的循环冲洗运行施工中，管网内设置了许多的连通阀、空调机房末端干管设置旁通阀、不冲洗设备设置隔离板、三次泵前及三次泵后分段冲洗等技术措施，免除了管网需要在多处设置供回水临时管线，以及后续的管线连接和拆除过程中对人工和管道连接材料的耗用，减少了施工环节也就加快了施工进度、保证了施工进度节点的完成。通过一系列技术手段的实施，取得了一定的经济效益，缩短了施工周期、降低了材料和劳动力消耗。

5 结束语

以中国博览会会展综合体项目（北块）为实例进行空调水系统循环冲洗的实施成效的探讨，对今后类似会展项目和其他同类型特大型公共建筑的空调水系统冲洗来说可以提供一些技术上的分析和实践经验的分享。针对这类项目使用面积大、使用单位多、空调水系统的管路错综复杂的特点，冲洗工作面对极大的困难。如果采用普通的冲洗方式，不但施工面广，工作量大，施工周期长，耗费高，往往还不容易达到理想的冲洗效果。而笔者提出了采用分段循环冲洗等工艺，不仅达到了最终的冲洗效果，而且缩短了施工周期、降低了材料和劳动力的消耗，取得了不错的实施成效。

参考文献：

[1]陈应生，周坚.循环冲洗在空调水系统中的应用[J].北京 暖通空调2007,37(12).

[2]余琳,唐志伟.中央空调水系统清洗工艺探讨[J].北京 清洗世界2008，(01).

[3]中华人民共和国建设部GB 50243-2011 《通风与空调工程施工质量验收规范》北京2011.

[4]中华人民共和国建设部GB50235―2010《工业金属管道工程施工及验收规范》北京2010.

作者个人信息：姓名：江源出生年月：1982年9月籍贯：江西

户籍所在地：上海市虹口区职称：工程师（中级）

从事工作：建筑综合机电安装工程现场施工管理工作