摘要:本文结合工程实例,对酒店建筑机电改造项目实施的全过程进行阐述,详细介绍了建筑设备改造及机电管线综合深化布置技术内容,并针对性地提出了相关技术要点,以期为有关方面提供参考借鉴。
关键词:建筑工程;机电改造;实施方案
0引言
随着社会经济及科学技术的不断发展,机电设备技术水平也在不断提高,其中在大多数建筑设施中,设备的高负荷运转导致机器故障发生的概率明显增加。对于出现老化、耗能大、使用效率低等问题的机电设备,通过进行合理技术改造,不仅可以做到资源的再利用及提高生产效率,而且还可以显著地降低企业的生产运营成本,对于建筑企业来说具有极大的现实意义。
1工程概况
某酒店建筑工程由地下室、塔楼及郡楼组成,总高度91.9m。该酒店原有客房423间,为纯酒店业态,为满足发展需要,酒店业主方对酒店进行大修,其中有机电设备和系统管线改造。酒店改造后的功能为酒店式公寓及酒店配套的办公使用房。
1.1改造内容
(1)项目实施前,按业主方要求,1台冷水机组、3台锅炉、所有消防泵及生活给水泵、1台柴油发电机组需保留。
(2)项目实施过程中,经现场检测,发现原有机电设备和系统管线老化严重,已经无法满足今后的使用,故仅对1台冷水机组、3台锅炉本体、所有给水泵和消防泵及1台柴油发电机组进行保留,其余设备及管线全部拆除更换。
1.2 改造项目的难点分析
(1)保留设备的检测、验收与改造是重点,需确保今后的功能性与节能性。
(2)在不破坏建筑结构的情况下,深化管路的综合布置难度大。
(3)由于建筑使用年代比较久远,大部分机电存档资料已经遗失,给分析研究工作带来难度。
(4)大楼整体改造,体量大,施工周期短。
2建筑机电设备改造实施方法
2.1 保留设备的范围
根据甲方的要求,该项目改造过程中需保留的设备主要有:1台冷水机组、3台锅炉本体、所有给水泵和消防泵及1台柴油发电机组进行保留。
2.1.1 保留设备的现状
由于甲方企业转制停业大修,这些设备从2013年6月开始停止使用。经现场查看,由于这些设备使用年代久远,所有设备都陈旧锈蚀,大部分设备铭牌丢失,技术文件失落,设备运行噪声大,有明显振动。
2.1.2 保留设备改造的要点
(1)请具备资质的第三方对保留设备进行检测,分析这些老设备今后继续使用的可能性,同时将检测情况和分析报告递交甲方进行决策。
(2)对于可继续使用的设备,请原设备厂家对其进行检测及性能评估,同时将评估报告递交设计院作系统性的评判。
(3)对确定保留的设备由原设备厂家对其进行改造。
(4)对保留设备进行功能性的调试检测,检验其是否满足使用功能的要求。
2.2 保留设备的检测与改造
2.2.1 水泵的检测与改造
本工程主要对4台地下室消防水泵和6台供水的水泵进行检测和改造。水泵现状信息情况见表1。
2.2.1.1 现行水泵运行问题
(1)水泵设备陈旧(运行超过20年),噪音大,有明显的振动,运行效率低,能耗高,维修成本高,备品和备件不易采购。
(2)水泵由于使用年限较长,水泵及电机的铭牌丢失,导致数据无法核实。
(3)水泵管路系统铺设复杂,增加水力损失,也增加了水泵实际运行功耗。
(4)水泵的进出口没有显示和检测压力的压力表,无法检测压力,只能通过理论估算来求实。
(5)消防泵振动和噪音很大,怀疑水泵内部的部件有问题。
2.2.1.2 水泵检测
(1)测试目的
采用专业检测设备对水泵实际工况,如流量、扬程、输入功率等进行检测,参考水泵实际工作参数重新选择更适用的水泵,并通过比较新旧水泵效率及输入功率,得出改造后是否节能。
(2)水泵检测内容和方法见表2。
由以上数据分析表可以看出:
1)水泵工作状态偏离标准工况;
2)水泵均在较低效率点运行,运行效率极低;
3)由于效率低下,水泵均存在运行成本偏高的问题,长期运行将造成极大的能源浪费和经济损失。
2.2.1.3 水泵的改造方案分析
不改变现有的非受控定频运行模式,根据实测参数更换水泵,选择在实际运行工况条件下效率更高的水泵,从而达到降低轴功率、节约能源的目的。为此,我们建议甲方更换现有所有水泵,根据实际情况选择格兰富的CR系列泵。表5为各系统泵的选型参数。
因企业转制停业大修,于2013年8月8日向质量技术监督局递交了停用上述三台锅炉的停用报告。
2.2.2.2 锅炉的检测
锅炉于2012年9月12日由该市特种设备监督检验技术研究院进行过检测,分别对锅炉内部、锅炉外部、锅炉水处理及水压试压进行了测试检验。检测结果发现编号为L84513的锅炉水压试验不合格,同时经设计核算,启用另两台锅炉的出力能够满足改造后项目的空调生活用热要求,故编号为L84513的锅炉作报废处理。
2.2.2.3 锅炉的改造
(1)油改气的政策要求
为加快推进本市锅炉节能减排,改善城市大气环境质量,优化本市能源结构,该市在2012年5月15日制定了《燃煤(重油)锅炉清洁能源替代工作方案》。以实施控制使用高污染燃料的环保政策为主,综合采用严格执法、加强监管、资金补贴等措施,促进燃煤(重油)锅炉实施清洁能源替代。
(2)改造内容
目前本工程酒店所使用的CB锅炉是1996年CB系列标准型(NOx低于300mg/m3),故烟气中氮氧化物排放浓度设计值已经不能满足国家标准规定的(200mg/m3以下)。同时燃料为重油,不符合节能环保等政策的要求,故须对燃烧器进行更换,选择更换美国Cleaver-Brooks公司高效能低氮氧化物燃烧器。
(3)技术要求
1)新更换的CB低NOx放燃烧器正常运行状态下,在3%氧气含量时,NOx排放浓度要在100mg/m3左右,约5%氧气含量时,NOx排放浓度要在120mg/m3以下。
2)燃烧器改造后,不能影响锅炉燃烧效率,在改造前后需要厂商进行效率测试对比。
3)燃烧器改造后,其他排放指标包括S0x、CO、V0C、烟尘等参数需要符合目前国家标准及当地地方标准。
4)所有更换的部件、材料必须为美国Cleaver-BrookS公司原厂或CB认可的第三方材料。
(4)改造方案分析
1)在改造后锅炉的出力会有所降低(约15%左右),配合使用变频器后,鼓风电机升频到60Hz运行,相对于鼓风机风量增加,锅炉蒸发量将维持原4T/H左右。
2)锅炉30ppm排放配置,燃气时NOx排放的最佳状态会在50ppm左右(约100mg/m3)可满足环评的要求,达到理想的排放数据。
3 建筑机电管线的综合布局
本项目的深化设计是在原建筑结构的基础上进行的综合机电管线的布局。对于这幢酒店老建筑,建筑空间狭小,楼层高度低,管井空间狭窄,机房空间局促。在不破坏建筑结构的情况下,如何使各系统的使用功能达到最佳,整体排布更美观是本工程机电深化设计的重点,也是难点。
3.1机电管线综合布局的主要目标
消除管线碰撞、提高净空高度、优化机电系统、降低施工难度、便于维护检修、布局合理美观。
3.2 本项目的机电管线综合布局
(1)机电管线综合布局的内容及重点区域。
本工程参与管线综合布置的专业包含给排水、消防、电气、通风空调、弱电等涉及机电安装的所有专业,具体管线有:风管、空调水管、给排水管、消防水管、喷淋水管、桥架、线槽等。
综合布置的重点是区域在标准层、公共走廊及各种管线竖井、机房和核心筒管线布置。
现以本项目的冷冻机房和消防泵房为例来说明改造过程中的综合管线布置的情况。
(2)原有机房管线布置的主要问题。
1)未对机房内设备的总体布局进行统筹规划,设备摆放位置不合理,导致机房内没有合理的行走通道,给后期调试、设备检修及后期物业带来不便。
2)机房内管线种类繁多,未对各类管线进行合理的走向布置,造成各专业机电管线交错、功能不完善,结构不合理,视觉不美观,操作不方便等等弊端。
3)没有充分考虑机房周边环境,对机房的噪声及振动传播没有充分认识,按常规思路施工,往往导致对周边环境造成较大影响,后期整改困难大。
由此可见,机房管线施工不能仅停留在某个专业的层面,还需要充分了解建筑的特点和管理方的需求,多专业结合,多角度入手。
3.3 机房综合管线布置的改造要点
3.3.1 水泵房的改造要点
(1)将原消防水泵统一放置到生活水泵房间,原消防泵房仅放置总管和阀门。
(2)泵房内行走路线必须简洁
实用,并能够保证所有设备和阀门在操作时都能顺利到达并具有操作空间。
(3)泵房内应重点考虑配电柜的位置,避免在以后的调试过程中漏水对电柜造成影响。
(4)对所有设备的接管配管进行初步尺寸计算,尤其是口径较大的配件,避免设备就位后无法配管。
3.3.2 冷冻机房的改造要点
(1)由于冷冻机房是以管道为主,因此管道自身走向必须先行优化,设计院给出的图纸中有些管线的走向并不科学,部分管线太过靠墙导致维修通道空间不足,需要调整。管线深化的原则遵循:支线让主线,支管让总管,支线和支管尽量利用同一标高。
(2)管线层次做到清晰,各专业管线层次为:最高层安装喷淋管,喷淋管下面安装风管,风管下面是管道,电气桥架与管道处于同一标高。按照这个划分层的原则,风管仅考虑自身避让问题,电气桥架位于底层,并尽量沿墙敷设。
(3)管道支架的设置是该机房布置的另一个重点,以吊式龙门架为主辅助落地支架的方案,落地支架的支腿沿柱子或墙面安装固定,使落地支架的柱腿不占用机房行走空间,同时也有利于固定落地支架,水平支架则采用网状布置这一理念,布置处一个平面支架网,主要管线全部安装在支架网上,次要管线则利用这一支架网再做立式龙门架进行安装。
4 结语
总之,除了对问题设备进行改造外,加强建筑工程机电设备的管理工作,通过提高设备管理与工程技术人员的业务水平和管理水平,可以有效提高企业设备素质和设备利用率,降低生产成本,保证企业的生产经营效益和市场竞争力,使企业建筑的设备管理工作提高到一个新水平。
参考文献
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[3]胡建立.机电安装工程质量的问题分析[J].才智.2010(22).
论文作者:陈泽凯
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/9
标签:管线论文; 水泵论文; 设备论文; 锅炉论文; 机电论文; 机房论文; 支架论文; 《基层建设》2017年3期论文;