HVAC系統(tǒng)在潔凈廠房施工中的應(yīng)用

朱磊森，曾隆，牟谷一

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟水平的不斷提高，人們的物質(zhì)生活條件得到了極大改善，同時人們對生活環(huán)境和工作條件的要求也在不斷提高。工業(yè)化的發(fā)展是全社會經(jīng)濟積累與增長的基礎(chǔ)，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和條件不僅決定著產(chǎn)品質(zhì)量，同時也影響著工作人員的身心健康。潔凈廠房建設(shè)是現(xiàn)代生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)設(shè)施和硬件條件，對產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量至關(guān)重要。尤其是高端制造產(chǎn)業(yè)和精密電子加工車間，對廠房內(nèi)的空氣、溫濕度和潔凈度要求極為苛刻。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是潔凈廠房建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，在潔凈空調(diào)規(guī)劃設(shè)計時，不僅要對市場和客戶需求進(jìn)行分析，還要對空調(diào)行業(yè)與現(xiàn)場實際需求匹配度進(jìn)行調(diào)研，保證空調(diào)技術(shù)和施工工藝符合廠房潔凈指標(biāo)。因此，不斷提高和優(yōu)化工業(yè)廠房潔凈空調(diào)施工，不僅保障了制造產(chǎn)品的質(zhì)量，同時也促進(jìn)了潔凈空調(diào)技術(shù)的提升[1-3]。

2 案例分析

某精密配件研發(fā)和測試廠房的潔凈空調(diào)改造項目，根據(jù)提供的環(huán)境質(zhì)量要求對廠房通風(fēng)空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，首先根據(jù)改造圖紙對廠房布局進(jìn)行修改，以滿足不同生產(chǎn)區(qū)域?qū)Νh(huán)境質(zhì)量的區(qū)別化要求，然后對生產(chǎn)過程的加工、檢測、試驗等順序進(jìn)行規(guī)劃，同時綜合廠房建筑的水、電布線圖紙進(jìn)行調(diào)整。然后結(jié)合其他相關(guān)因素進(jìn)行分析和微調(diào)，確保修改后的潔凈空調(diào)系統(tǒng)更加適合生產(chǎn)車間的環(huán)境需求。

2.1 電子工業(yè)生產(chǎn)車間潔凈空調(diào)特征

工業(yè)生產(chǎn)過程中各類機械設(shè)備運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生熱負(fù)荷以及有害氣體，嚴(yán)重影響了廠房車間的工作環(huán)境。針對上述現(xiàn)狀，工業(yè)級潔凈空調(diào)能夠較好地解決上述問題，其風(fēng)機換氣送風(fēng)量較大，加速廠房大空間的空氣流動性。

2.1.1 新風(fēng)負(fù)荷較大

生產(chǎn)車間內(nèi)的機械設(shè)備長期運轉(zhuǎn)產(chǎn)生大量濕熱，加工材料產(chǎn)生有害氣體和碎屑粉塵，這些排放物嚴(yán)重影響到了生產(chǎn)車間環(huán)境質(zhì)量，直接影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量合格率下降，同時，室內(nèi)較高的溫濕度造成室內(nèi)細(xì)菌繁殖，會給職工的身體健康帶來隱患。因此，為了確保生產(chǎn)車間的環(huán)境潔凈，必須采取相應(yīng)措施消除濕熱和粉塵。目前，常見的方法就是將空調(diào)系統(tǒng)啟動強排風(fēng)模式以及降溫除濕模式，但空調(diào)系統(tǒng)長期在該模式下運轉(zhuǎn)會使風(fēng)機溫度上升，又會影響環(huán)境處理效率。

2.1.2 風(fēng)機全壓較高

根據(jù)上文所述，空調(diào)系統(tǒng)需要啟動空氣過濾模式實現(xiàn)快速凈化車間空氣，提高空氣質(zhì)量。長期處于過濾模式下的空調(diào)，其過濾網(wǎng)壽命等會下降，并且容易堵塞增加空氣流通阻力，這樣會影響空氣過濾效果，系統(tǒng)會自動增強空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管壓力，實現(xiàn)高質(zhì)量過濾效果。因此，潔凈廠房的空調(diào)系統(tǒng)強風(fēng)壓會使廠房的氣流增大、噪聲增大，反過來又會影響生產(chǎn)區(qū)域的環(huán)境治理。

2.2 優(yōu)化控制系統(tǒng)

針對上述工廠車間的空調(diào)系統(tǒng)改造項目，主要對空調(diào)系統(tǒng)控制單元的控制程序和傳感器執(zhí)行機構(gòu)控制器改造。改造后，空調(diào)控制系統(tǒng)可以監(jiān)控整個空調(diào)系統(tǒng)各機組的運行狀況，實現(xiàn)對廠房環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測與控制，同時對空調(diào)系統(tǒng)各子設(shè)備運行工況進(jìn)行監(jiān)測，例如，當(dāng)風(fēng)機在運行中出現(xiàn)故障可以立即報警。在空調(diào)系統(tǒng)運行時，對各閥門情況進(jìn)行監(jiān)測和控制，能夠?qū)崟r監(jiān)測閥門狀態(tài)，例如，監(jiān)測加熱閥、冷卻閥以及加濕閥的狀態(tài)。送風(fēng)機對空調(diào)系統(tǒng)的運行至關(guān)重要，主要原理是通過對室內(nèi)進(jìn)行強送風(fēng)加強廠房之間空氣流動，促進(jìn)廠房內(nèi)粉塵和有害氣體的排出，通過對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置預(yù)定程序，實現(xiàn)對風(fēng)機自動啟動和停止的控制。此外，還可以通過預(yù)先設(shè)置的程序和控制策略自動調(diào)節(jié)電加熱、風(fēng)門、制冷器等，風(fēng)機運行過程中，各種風(fēng)機和閥門設(shè)備之間可以實現(xiàn)聯(lián)動控制，例如，當(dāng)空調(diào)的風(fēng)機設(shè)備停運后，系統(tǒng)的加熱器、制冷設(shè)備和調(diào)節(jié)水閥等自動關(guān)閉。

本空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)對環(huán)境現(xiàn)場的溫濕度狀況進(jìn)行監(jiān)測，利用變頻技術(shù)自動調(diào)節(jié)空調(diào)機組的壓縮機和風(fēng)機出力，將室內(nèi)溫濕度、風(fēng)機風(fēng)速控制在合適的范圍內(nèi)?？照{(diào)自動控制系統(tǒng)基本原理就是通過系統(tǒng)設(shè)置溫濕度的整定值，當(dāng)現(xiàn)場實際溫濕度與整定值的偏差超過設(shè)定區(qū)間，自動啟動壓縮機以及除濕設(shè)備，確保室內(nèi)溫度和濕度符合廠房生產(chǎn)要求。同時，可以根據(jù)廠房生產(chǎn)需要手動啟動溫度和濕度控制系統(tǒng)，使室內(nèi)溫濕度達(dá)標(biāo)。

2.3 軟件系統(tǒng)的優(yōu)化

廠房空調(diào)控制系統(tǒng)采用kingview 軟件進(jìn)行管理并實現(xiàn)對空調(diào)機組的遠(yuǎn)程控制，控制室內(nèi)通過一臺計算機和現(xiàn)場控制器構(gòu)成一個MPi網(wǎng)絡(luò)。同時，在廠房現(xiàn)場空調(diào)機組存放位置配置有人機交互終端和控制器構(gòu)成一個PPI網(wǎng)絡(luò)。

空調(diào)系統(tǒng)控制軟件的基本功能主要有控制、管理和監(jiān)視功能，在主頁面通過各種圖標(biāo)顯示空調(diào)的運行狀態(tài)和現(xiàn)場環(huán)境實時數(shù)據(jù)，系統(tǒng)程序可以對現(xiàn)場監(jiān)測情況進(jìn)行報警并自動按照相應(yīng)程序調(diào)節(jié)空調(diào)機組運行模式，還可以通過授權(quán)實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程操作控制。在廠房現(xiàn)場可以對空調(diào)機組就地手動操作調(diào)節(jié)現(xiàn)場環(huán)境質(zhì)量，除此之外，用戶還可以對空調(diào)運行監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和分析，實現(xiàn)相關(guān)拓展功能。

2.4 案例總結(jié)

本工廠車間的空調(diào)系統(tǒng)改造項目，通過對空調(diào)系統(tǒng)的控制方式進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)對廠房的人工氣候控制。通過對空調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化，尋找對潔凈廠房人工氣候控制的最適合節(jié)能環(huán)保措施方案。潔凈廠房施工技術(shù)的實施，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)車間空氣環(huán)境質(zhì)量的智能化監(jiān)測和控制，確保廠房車間生產(chǎn)精密產(chǎn)品的空氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3 潔凈空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化措施

3.1 注重材料設(shè)備的驗收

實現(xiàn)廠房人工氣候控制的空調(diào)系統(tǒng)主要依賴智能化軟件和材料硬件設(shè)備。因此，要加強硬件材料和設(shè)備配件的入場檢測和驗收?？照{(diào)配件和材料的入場驗收主要是對設(shè)備材料的出廠合格證明、其他設(shè)備相關(guān)資料進(jìn)行審核，檢查材料設(shè)備的外觀完好、質(zhì)量符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并對主機等設(shè)備進(jìn)行通電試運行，確保所有入場材料設(shè)備符合要求。然后進(jìn)行現(xiàn)場空調(diào)系統(tǒng)的安裝施工，方可保證空調(diào)系統(tǒng)質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.1.1 完善資料檢查工作

材料設(shè)備進(jìn)行入場時，應(yīng)加強對各隨機資料的檢查力度。首先，對供貨商的各經(jīng)營執(zhí)照和生產(chǎn)商的資質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)，然后對隨機的各類資料文件進(jìn)行檢查，包括但不限于出廠合格證和質(zhì)量證明等，確保相關(guān)制造技術(shù)資料達(dá)到國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。對于缺少相關(guān)資料的情況，入場驗收時應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)并啟動拒收流程，嚴(yán)把設(shè)備入場驗收檢查關(guān)。

3.1.2 著重控制設(shè)備質(zhì)量

除了對空調(diào)機組的設(shè)備進(jìn)行檢測外，還要加強對空調(diào)設(shè)備的各配件質(zhì)量把關(guān)。首先，空調(diào)的風(fēng)管和水管的材料必須為鍍鋅鋼材質(zhì)，對風(fēng)管和水管材料入場時進(jìn)行隨機抽樣檢查，檢查其厚度、材質(zhì)和表面光滑度達(dá)標(biāo)，確保風(fēng)管和水管的規(guī)格參數(shù)符合施工要求。其次，風(fēng)管和水管的保溫材料一定要符合相關(guān)消防技術(shù)規(guī)范，確?？照{(diào)系統(tǒng)的施工可以通過消防驗收。最后，對空調(diào)系統(tǒng)的主設(shè)備，例如，凈化空調(diào)箱和風(fēng)冷螺桿制冷機組等設(shè)備進(jìn)行開箱檢查，核對其相關(guān)銘牌參數(shù)符合要求，必要時進(jìn)行通電試驗，確保質(zhì)量可靠。

3.2 優(yōu)化風(fēng)管的制作和安裝

強化空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管施工工藝，潔凈空調(diào)系統(tǒng)同時具備主回風(fēng)管和主送風(fēng)管。工廠車間空氣環(huán)境中粉塵顆粒物較多，要求廠房車間的環(huán)境氣密性和潔凈度，因此需要空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機有較高風(fēng)量、風(fēng)管全壓較高。在空調(diào)系統(tǒng)施工過程中，要加強現(xiàn)場施工工藝管控，確保風(fēng)管的施工氣密性和抗壓性符合現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境的需要，進(jìn)而保障整個空調(diào)系統(tǒng)質(zhì)量可靠。

4 結(jié)語

電子工業(yè)生產(chǎn)車間區(qū)別于傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)廠房，對工廠空氣環(huán)境的溫濕度和潔凈度要求較高。生產(chǎn)車間的環(huán)境溫濕度和潔凈度不達(dá)標(biāo)會影響生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量，使得產(chǎn)品合格率不下降。本文基于現(xiàn)階段精密設(shè)備生產(chǎn)車間的具體情況，通過對通風(fēng)潔凈空調(diào)系統(tǒng)的全方位優(yōu)化，提升生產(chǎn)車間的環(huán)境指標(biāo)，為車間產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性提供保障。對空調(diào)系統(tǒng)的整體優(yōu)化應(yīng)因地制宜、分段實施，加強材料和設(shè)備的入場驗收檢驗關(guān)，確保硬件設(shè)備質(zhì)量達(dá)標(biāo)；然后通過相關(guān)軟件設(shè)計升級，合理進(jìn)行現(xiàn)場布線規(guī)劃設(shè)計，提高空調(diào)系統(tǒng)對控制調(diào)節(jié)現(xiàn)場空氣環(huán)境的自動化和高效化。通過對空調(diào)系統(tǒng)施工不同階段進(jìn)行專業(yè)化管控，確保潔凈廠房的空氣質(zhì)量可靠達(dá)標(biāo)。