衣偉平
中鐵建設集團華東分公司 江蘇 昆山 215332
江蘇省宿遷市第一人民醫院工程醫療區總建筑面積約224 136 m2門急診樓(不包括凈化區域)、醫教研中心、住院1號樓、住院2號樓集中空調總冷負荷9 100 kW,由5臺制冷量為2 810 kW的離心式冷水機組供應冷源,空調冷凍水供回水溫度為6~13 ℃。空調系統冷凍水管采用厚度為3 cm的難燃B1級發泡橡塑保溫,濕阻因子不小于8 500,氧指數≥39%,防火性能不低于Class 0級,真空吸水率≤6%,最高氣溫可達37 ℃以上。
本工程位于亞熱帶與暖溫帶過渡區,具有明顯的季風性、過渡性、不穩定性等特征,并受近海季風環流影響,夏熱多雨,每年7~8月份宿遷的氣候特點是連續陰雨、悶熱、高溫、空氣濕度大。
項目部在創優階段,空調系統結露問題嚴重,主要表現在空調系統出風口結露、管道絕熱層外表面結露、管道支架部位結露、冷媒管道穿樓板固定支架鰭形鋼板結露、閥門填料箱部位結露等,造成吊頂、墻面破壞、地面污染,影響觀感及電器設備的使用安全。
空氣濕度大是結露的基本條件,材料質量、施工工藝及方法、操作工人熟練度等是絕熱層外表面、管道支架部位、冷媒管道穿樓板固定支架鰭形鋼板、閥門填料箱等部位結露與否的主要影響因素[1-4]。
夏季空調送風溫度低于房間的露點溫度,在風口的外沿部分產生了結露滴水現象,調整送風溫度使其不低于露點溫度就可以解決,或者將送風口換成防結露風口。防結露風口有多種,最主要的是采用導熱系數小的隔熱材料生產的防結露風口。一般中央空調系統通常采用鋁合金風口和ABS塑料風口。夏天比較容易會出現風口結露滴水的現象,處理方法如下:
1)采用導熱系數小的材料制作防結露風口(如木質風口)。
2)加大送風量、提高送風溫度、減少或關閉新風。
3)調整風口形狀,將風口制成漸擴型。
4)在原有鋁合金風口和ABS塑料風口表面粘貼、鍍上一層薄型絕熱或防結露材料。
5)百葉風口可以通過調節邊緣的葉片角度,使出口處產生大的紊流,增加邊緣部分的誘導風。
空調絕熱材料性能及厚度不符合設計要求,絕熱層的絕熱效果就會下降甚至失效。所以在空調工程中絕熱是非常關鍵的,絕熱效果不好會直接增加空調冷量的損耗并降低室內空調效果,同時增加空調的運行費用,更嚴重的是絕熱層導熱系數太大、厚度不足或保溫層粘接不嚴密等都會造成結露現象。
首先,檢查絕熱材料進場檢驗報告、合格證及復試報告,并進行絕熱材料現場取樣復試,結果合格,由此排除了材料質量引起的結露這一因素。其次,查閱資料并結合設計圖紙對空調系統絕熱材料厚度進行復核。經計算,其絕熱層厚度應取35 mm,而設計為厚3 cm的難燃B1級發泡橡塑保溫,顯然不符合要求。
現場檢查發現地面每3 m位置存在水跡,吊頂部位已損壞,初步判斷為漏水或管道結露滴水。拆除已損壞吊頂,發現木托兩邊與絕熱材料存在間隙,間隙寬近5 mm,管道下口因結露匯成水滴(圖1)。
管道支架部位絕熱材料往往是施工中容易忽略的地方。為了徹底解決支架部位結露的問題,檢查小組提出2個方案:方案1是填塞絕熱密封材料;方案2是采用同批次、同型號的絕熱材料加工成寬度10 cm,且與下層絕熱材料搭接不少于3 cm。由于堵塞絕熱密封材料仍然會存在脫落、密封不嚴、觀感差的問題,而絕熱材料搭接不僅解決了結露的問題,而且完成以后觀感較好,因此選擇方案2(圖2)。

圖1 管道支架部位節點

圖2 管道支架部位絕熱節點
空調主機蒸發器將水源通過冷凍泵加壓沿冷媒管道輸送至各樓層末端,冷媒管道穿樓板參照標準圖集做法焊制鰭形鋼板坐于洞口槽鋼上(圖3)。由于金屬導熱性能好,鰭形鋼板的表面溫度與冷媒介質溫度相近,表面溫度實測為8℃,與環境溫差較大,加上夏季空氣濕度大,導致鰭形鋼板表面大量結露,污染管井地面,并自上而下,破壞頂面、墻面涂料。
為徹底解決鰭形鋼板結露的問題,可采用絕熱材料取代鰭形鋼板,但無法取代鰭形鋼板的力學性能。因此采用絕熱材料進行保溫,使鰭形鋼板隔絕空氣,從而解決了結露的問題(圖4)。

圖3 立管固定支架節點

圖4 立管固定支架鰭形鋼板絕熱節點
閥門是空調水系統的重要組成部分,閥門部位絕熱是系統絕熱的難點,施工時往往容易忽視填料箱的絕熱。現場檢查發現閥門部位地面積水,排除閥門及法蘭部位滲漏水的問題,填料箱表面結露,因此判斷填料箱因冷橋效應結露(圖5)。采用保溫材料對填料箱部位進行絕熱處理,解決了閥門填料箱部位結露的問題(圖6)。

圖5 閥門絕熱節點

圖6 閥體及填料箱絕熱節點
空調系統的結露問題在高溫高濕地區的夏季表現較為突出。本文針對這些結露現象分析了結露產生的原因。同時針對在空調系統的設計、施工和運行管理中應注意的一些事項進行說明,闡述了避免結露的措施。通過本文的深入分析,對工程設計和施工管理具有一定的指導和參考價值。