葛志強 GE Zhi-qiang

（北京瑞源達企業(yè)管理咨詢有限責任公司，北京 100084）

0 引言

在一個項目施工完成移交后，就面臨著需要對設施配套的各種設備、機械、空調(diào)、電氣、水暖等等專業(yè)工作進行接手，這對于非專業(yè)人員是非常大的挑戰(zhàn)，出現(xiàn)故障因為沒有專業(yè)知識及技術不能第一時間解決故障，或者保養(yǎng)維修不及時，導致設備故障率明顯增多，無法安全保障實驗環(huán)境。因此，運行管理與維保在實驗室設施中就顯的非常重要，維保人員會對設施運行中各種設備進行動態(tài)監(jiān)管、靜態(tài)監(jiān)管，對設施、設備等運行進行有效監(jiān)視，專業(yè)的維保，能及時排除較多的故障隱患，可以增加設備運行年限及減少設備運行故障。地下實驗動物中心除了這些維保內(nèi)容外，根據(jù)以往運行經(jīng)驗，暖通空調(diào)作為實驗動物環(huán)境控制的基礎設施，穩(wěn)定運行尤為重要。其中環(huán)境排風和空調(diào)機組防凍是重中之重。

1 系統(tǒng)介紹

1.1 建筑平面

建筑主體位于北京市，建筑高度20 米，地上為科研實驗室、辦公區(qū)域，地下一層實驗動物飼養(yǎng)基地空調(diào)設施，建筑面積約600 平米。地下二層實驗動物飼養(yǎng)作業(yè)區(qū)，建筑面積約4000 平米。冷熱源及蒸汽為動力中心統(tǒng)一供給。排風及除臭設備位于屋頂?？刂啤⒈O(jiān)控室位于飼養(yǎng)區(qū)。實驗動物基地飼養(yǎng)規(guī)模3 萬籠老鼠，南區(qū)和北區(qū)為飼養(yǎng)區(qū)，中間區(qū)域為洗消區(qū)。詳見圖1。

圖1 實驗動物基地平面圖

1.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)

1.2.1 實驗室建設標準

GB 50447-2008 實驗動物設施建筑技術規(guī)范

GB 14925-2010 實驗動物 環(huán)境及設施

GB 50591-2010《潔凈室施工及驗收規(guī)范》

GB 50016-2017《建筑設計防火規(guī)范》

1.2.2 室內(nèi)運行參照參數(shù)如表1

表1 室內(nèi)運行參照參數(shù)

1.2.3 空間劃分

凈化區(qū)即動物間和實驗室區(qū)分為南北區(qū)兩個大區(qū)。西北區(qū)包括臟墊料和干凈墊料儲存區(qū)。中區(qū)即清洗區(qū)和清洗后區(qū)為洗消區(qū)包括：2 臺隧道式洗籠機、1 臺步入式洗籠機、2 套臟墊料傾倒機、6 臺大型滅菌鍋。

1.2.4 動力中心

動力中心配置燃氣鍋爐房和制冷站，空調(diào)冷、熱水由動力中心熱力間分水器；蒸汽由鍋爐房引至熱力間分汽缸；能源計量表如表2 所示。

表2 能源計量表

①鍋爐房設計：設計2 臺2t/h 燃氣蒸汽鍋爐，鍋爐出口蒸汽壓力0.6MPa；設計2 臺2.1MW 燃氣真空熱水鍋爐，鍋爐供回水溫度為85°C/65°C。

②空調(diào)熱水系統(tǒng)：過渡季節(jié)空調(diào)供熱采用60/50℃熱水，由真空熱水鍋爐提供一次熱水，經(jīng)板換換熱供給。夏季空調(diào)熱水供回水溫度為85/65℃，經(jīng)過板換供給，供至11月份，供暖開始后關閉。

冬季空調(diào)熱水，一次熱源為市政熱網(wǎng)提供的95/70℃熱水。采用3 臺板式換熱器換熱，冬季空調(diào)熱水供回水溫度為60/50℃。

③蒸汽系統(tǒng)設計：高壓滅菌、洗籠機、洗衣房用蒸汽采用0.4MPa 蒸汽，空調(diào)加濕采用0.2MPa 蒸汽。由熱力間分汽缸引至用汽點。

④冷源系統(tǒng)設計：本樓主要冷源采用水冷制冷機組。供回水溫度為7/12℃。采用2 臺離心式冷水機組+1 臺變頻螺桿式冷水機組的制冷方案。冷水機組、水泵、定壓裝置、軟化水裝置等均設置于位于地下室的制冷機房內(nèi)，冷卻塔設于地面上，冷卻水供回水溫度32/37℃。

冬季采用供冷采用冷卻塔直供，冷卻塔一次供回水溫度8/9.5°C，二次水供回水溫度10/15°C，全年供給。

⑤空調(diào)系統(tǒng)布置及劃分：

1）動物飼養(yǎng)間及實驗室區(qū)域采用獨立新風+排風形式，共8 套系統(tǒng)。普通區(qū)域采用獨立新風+排風形式，共3套系統(tǒng)。動物潔凈區(qū)的排風系統(tǒng)，由管道井統(tǒng)一接至屋面，通過排風機+一體擾流水淋除臭設備+高空噴射風機高空排放。洗籠機、高壓滅菌器等高產(chǎn)濕、高產(chǎn)熱設備分別設置一套排風系統(tǒng)，由管道井接至屋面，通過排風機+一體擾流水淋除臭設備+高空噴射風機高空排放。JK-B2-1（西北區(qū)），JK-B2-2（東北區(qū)），JK-B2-3（中區(qū)），JK-B2-4（南區(qū)），JK-B2-5（西北區(qū)IVC），JK-B2-6（東北區(qū)IVC），JKB2-7（中區(qū)IVC），JK-B2-8（南區(qū)IVC），XK-B2-1（普通北區(qū)，XK-B2-2（普通南區(qū)），XK-B2-3（吊頂辦公區(qū)）。

2）潔凈區(qū)的普通區(qū)域采用風機盤管系統(tǒng)，清洗消毒間，蒸汽高壓滅菌器，隧道籠具清洗機等采用集中補風,獨立機械排風系統(tǒng)。IVC 籠具的氣流組織為上送上排風，室外新風經(jīng)過抽屜式粗效過濾器過濾后，由新風管道進入新風機組進行熱濕處理及粗、中、高效過濾器過濾處理，處理后的新風由新風管道接至室內(nèi)IVC 籠具的新風接口送入籠具內(nèi)?；\具內(nèi)的排風經(jīng)排風管接至屋面，通過排風機+一體擾流水淋除臭設備+高空噴射風機高空排放。

3）動物飼養(yǎng)室及實驗室氣流組織為上送風-下排風-輔助上排風，高效過濾器頂送，齒輪式回風口下排，齒輪式單層百葉風口輔助頂排風，保證氣流的流動不會產(chǎn)生死角，排風經(jīng)排風管接至屋面，通過排風機+一體擾流水淋除臭設備+高空噴射風機高空排放。外準備室、大型滅菌倉、蒸汽滅菌器等均單獨設置一臺排風機接至屋頂，排風經(jīng)排風管接至屋面，通過排風機+一體擾流水淋除臭設備+高空噴射風機高空排放。單個房間IVC 送排風主管設置電動氣密閥，可滿足單個房間IVC 送排風關閉的需求。每個IVC 籠架送排風接入口均安裝恒風量閥，使籠盒內(nèi)壓力恒定。單間飼養(yǎng)室新風管設置文丘里定風量閥和文丘里變風量閥，排風管設置電動密閉調(diào)節(jié)閥。所有潔凈區(qū)域的送風機，排風機均為變頻風機。普通區(qū)，滅菌器，清洗區(qū)等排風機不變頻。一體擾流式噴淋除臭設備采用低噪音循環(huán)水泵，應用綜合的除臭工藝，結(jié)合納米催化分解、水噴淋吸收為一體的除臭方式，處理效率高，能耗及維護成本低；一體擾流式噴淋除臭設備去除所處理設施潔凈區(qū)所產(chǎn)生的甲基硫醇、硫化甲基、三甲胺、苯乙烯、乙醛、二硫化甲基等多種臭味氣體，有效改善所排放氣體對周圍環(huán)境的污染；一體擾流式噴淋除臭設備自帶Modbus-RTU 通訊接口及支持RS485 通訊協(xié)議，便于中央集控的設備監(jiān)控。

2 運行維護方案

2.1 動物基地夏季、過渡季供冷系統(tǒng)運行說明

第一步：把三臺制冷機組供上電，讓機組提前預熱（三臺機組互為備用）。

第二步：熱力入口間內(nèi)冷凍水、熱水集分水器的冷熱水集分水器連通閥關閉，共計：四個閥門。如果關閉其中一組閥門容易冷熱交叉，會有能源損耗，必須關掉兩組閥門。

第三步：在冷凍水集分水器上打開冷凍供回水總閥門，共計：兩個閥門。

第四步：在冷凍水集分水器上關閉空調(diào)機組供回水閥門，共計：兩個閥門（空調(diào)機組供回水閥門是去往全樓內(nèi)所有新風機組）。

第五步：在冷凍水集分水器上有一個動物房空調(diào)機組冷水供回水管道開啟，共計：兩個閥門（此閥門是通往動物新風機房新風機組內(nèi)供冷源）。

第六步：等待管道內(nèi)水溫降至35 度以下方可開制冷機組（管道都做有保溫，預計冷卻時間為兩天）。

第七步：水溫冷卻之后開啟冷卻塔冷卻塔（共計：三臺，每臺18.5kW）——冷卻循環(huán)泵（共計：三臺，每臺75kW）兩用一備——冷凍循環(huán)泵（共計：三臺，每臺75kW）兩用一備——制冷機組。（共計：三臺，螺桿式制冷量：1000kW。兩臺離心式，每臺制冷量：3000kW。）看主樓所需來定開哪臺機組。

2.2 動物基地冬季供熱系統(tǒng)運行說明

第一步：熱力入口間內(nèi)關閉冷凍供回水總閥門。

第二步：熱力入口間內(nèi)冷凍水、熱水集分水器的冷熱水集分水器連通閥開啟，共計：四個閥門。（兩個集分水器是通往整個全樓內(nèi)的熱源，包括新風 機組、風機盤管、動物房空調(diào)機組、暖氣片。）

第三步：關閉熱水鍋爐（一用一備，每臺蒸發(fā)量：2噸），關閉一次側(cè)循環(huán)水泵（一用一備，每臺37kW）。

第四步：關閉一次側(cè)循環(huán)水管道閥門。（V13 V14）

第五步：開啟市政供暖閥門。（V11 V12）

第六步：開啟二次側(cè)熱水循環(huán)泵。（兩用一備，每一臺75kW）

第七步：再次確認風機盤管、新風機組、動物房空調(diào)機組、暖氣片的總閥門是否開啟。如有未開啟的閥門需要打成開啟狀態(tài)。（供應全樓）

2.3 過渡季、夏季供熱（單獨供應動物基地）

第一步：熱力入口間內(nèi)冷凍水、熱水集分水器的冷熱水集分水器連通閥關閉，共計：四個閥門。

第二步：關閉暖氣集分水器閥門。共計：兩個閥門

第三步：關閉市政供暖閥門。（V11 V12）

第四步：開啟一次側(cè)循環(huán)水管道閥門。（V13 V14）

第五步：開啟二次側(cè)熱水循環(huán)泵。（兩用一備，每一臺75kW）

第六步：開啟一次側(cè)循環(huán)水泵。（一用一備，每臺37kW）

2.4 設備運行過程中常見故障及處理方法

設施、設備在日常運行維護中，除了檢查和記錄正常運行的狀態(tài)外，在出現(xiàn)故障時要高效，精準的處理，人員要積累處理故障的經(jīng)驗。表3 是總結(jié)一些常見故障處理方法。

表3 常見故障處理方法

3 重點難點分析

3.1 動物基地臭味防治

實驗動物基地位于地下，空間排風經(jīng)過排風井排至屋頂，經(jīng)過高空噴射裝置稀釋臭味后排放。在運行過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)樓內(nèi)有動物房臭味溢出，影響地上空間環(huán)境。

臭味出現(xiàn)的主要原因就是因為預留、施工洞口封堵不嚴和排風系統(tǒng)設計不合理。建設過程中動物基地與其他空間的臨界出包括水管，線槽橋架，其他預留洞口，腳手架等施工洞口的封堵要逐個、逐點的排查，用防火泥封堵嚴實。發(fā)現(xiàn)南側(cè)，北側(cè)排風井均有氣味泄漏，主要原因是動物基地設備夾層風井入口處未封堵。夾層滅菌鍋氣味竄至排風井和電梯井，并通過這兩類井內(nèi)的預留施工洞口和接線盒、插座等洞口排到樓內(nèi)。經(jīng)過封堵排風井底部和各類洞口臭味外溢得到解決。圖2 和圖3 為示例。

圖2 接線盒

圖3 穿線管

3.2 空調(diào)機組換熱器冬季極寒天氣防凍

地下動物基地的空調(diào)機組特點是風量大、連續(xù)運行等特點。在冬天極寒天氣是空調(diào)換熱器為銅管翅片式，通水不暢或者水閥關閉以及水溫不夠時容易上凍，從而凍裂。在實際運行中曾多次發(fā)生凍裂。經(jīng)過對樓控及現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)。運行人員在設備報警情況下軟件復位后，未取消手動檢修狀態(tài)，也未去現(xiàn)場檢查，導致設備未進入自動運行狀態(tài)，沒有防凍模式。發(fā)生換熱器凍裂，詳見圖4 示例。分析以上原因避免凍裂采取了整改熱源，中間增加換熱站，空調(diào)機組把水換成防凍液。另外機組運行水閥在冬季設置10%常開度，保證循環(huán)通常。

圖4 凍裂換熱器

4 結(jié)論

地下動物基地暖通空調(diào)運維重點是空間排風氣味外溢和大型空調(diào)機組換熱器防凍。尤其動物基地空間排風外溢情況。應該從施工過程中監(jiān)管巡查，驗收時逐個逐點排查并記錄，運行過程中日常巡邏每一個臨界洞口。排風井應設置在獨立區(qū)域，不應該設置在樓體中部，電梯井，消防排風井，水、電井相鄰的位置；大型空調(diào)換熱器防凍應保持水閥有一定的常開度，在熱源和空調(diào)機組之間設置二次換熱站，空調(diào)機組側(cè)采用防凍液。