中央空调水系统水管设计与安装施工工艺最新版.docx
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中央空调水系统水管设计与安装施工工艺最新版
中央空调水系统水管设计与安装施工工艺
水管设计:
空调水系统的分类方法很多，按照管道的布置形式和工作原理，一般可归纳为以下几种主要类型:
按原理可分为:
闭式循环和开式循环;
按供、回水管道数量分为:
两管制、三管制和四管制;
按供、回水在管道内的流动关系分为:
同程式和异程式;
按调节方式可分为:
定水量和变水量。
闭式循环系统:
定义:
管路系统不与大气接触，在系统最高点设膨胀水箱并有排气和泄水装置的系统。
当空调系统采用风机盘管、诱导器和水冷式表冷器冷却用时，冷水系统宜采用闭式系统。
高层建筑宜采用闭式系统。
闭式循环的优点:
1.管道与设备不易腐蚀;
2.不需为提升高度的静水压力，循环水泵压力低，从而水泵功率小;
3.由于没有贮水箱、不需重力回水、回水不需另设水泵等，因而投资省、系统简单。
开式循环系统:
定义:
管路之间有贮水箱（或水池）通大气。
自流回水时，管路通大气的系统。
空调系统采用喷水室冷却空气时，宜采用开式系统。
开式循环的优点:
冷水箱有一定的蓄冷能力，可以减少开启冷冻机的时间，增加能量调节能力，且冷水温度波动可以小一些。
开式循环的缺点:
1.冷水与大气接触，易腐蚀管路;
2.喷水室如较低，不能直接自流回到冷冻站时，则需增加回水池和回水泵;
3.用户与冷冻站高差较大时，水泵则需克服高差造成的静水压力，耗电量大;
4.采用自流回水时，回水管径大，因而投资高一些。
两管制水系统:
定义:
供冷系统和供暖系统采用相同的供水管和回水管，只有一供一回两根水管的系统。
两管制系统的优点:
系统简单，施工方便。
两管制系统的缺点:
不能同时供冷供暖。
三管制水系统:
定义:
分别设置供冷管路、供热管路、换热设备管路三根水管;其冷水与热水的回水管共用。
三管制系统的优点:
三管制系统能够同时满足供冷和供热的要求。
三管制系统的缺点:
比两管制复杂，投资也比较高，控制较复杂，且存在冷、热回水的混合损失。
四管制水系统:
定义:
冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管，可以满足高质量空调环境的要求。
四管制系统的优点:
能够同时满足供冷和供热的要求，并且配合末端设备能够实现室内温度和湿度精确控制的要求。
四管制系统的缺点:
系统复杂，投资高。
同程式系统:
定义:
经过每一并联环路的管长基本相等，阻力相近;若通过每米长管路的阻力损失接近相等，则管网的阻力不需调节即可保持平衡。
同程式系统的优点:
系统的水力稳定性好，各设备间的水量分配均衡，调节方便。
同程式系统的缺点:
由于采用回程管，管道的长度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投资。
异程式系统:
定义:
经过各并联环路的管长不等，管路的阻力不等;需在各并联管网上增加相应的调节阀来调节水网平衡。
异程式系统的优点:
异程式系统简单，耗用管材少，施工难度小。
异程式系统的缺点:
各并联环路管路长度不等，阻力不等，流量分配难以平衡。
定水量系统:
定义:
系统中循环水量为定值，通过改变供、回水温度来适应房间负荷的变化。
这种系统各空调末端装置，采用受设在空调房间内的温控器控制的电动三通调节阀调节。
定水量系统的优点:
系统运行稳定。
定水量系统的缺点:
水泵无效耗能大。
变水量系统:
定义:
保持供水温度在一定范围内，当负荷变化时，改变供水量的系统。
这种系统各空调末端装置，采用设在空调房间内温控器控制的电动二通调节阀调节。
变水量系统的优点:
管路和水泵的初投资低。
变水量系统的缺点:
需采用供、回水压差进行台数和流量控制，自控系统比较复杂。
水系统组成:
冷却水系统原理图:
温控电动二通阀或三通阀:
根据负荷控制温度，如果夏季室温低于整定值时，通过电动阀调节或关断来调节水量。
另外，电动阀与风机盘管的风机电源连锁，当风机盘管停止使用时，电动阀随之关闭停止供水。
水系统阀门:
水系统中设置的阀一般有两个作用:
一是起调节用，调节管网中的水量，另外是起关断作用，如变换季节时的冷、热源转换，或设备检修时，用阀门关断。
暖通空调管道阀门选型原则:
冷冻水水流速度:
压力水管的水流速主要是经济和噪声两个因素。
管内的水速太大，对环路的平衡不利，故总管流速可以取得大一些，而分支管路可以小一些。
管内水流速推荐值（m/s）
冷冻水管管径确定:
连接各空调末端装置的供回水支管的管径，宜与设备的进出水管接管管径一致，可查产品样本获知。
管径计算公式如下:
Q（L/s）:
管段内流经的水流量;
d（mm）:
管道内径;
v（m/s）:
假定的水流速。
水系统的流量和单位长度阻力损失表:
冷凝水管道设计:
通常，可以根据机组的冷负荷Q（kW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径。
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。
排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项:
沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度;且不允许有积水部位。
采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。
采用镀锌钢管时，通常应设置保温层。
冷却水系统的设计:
目前最常用的冷却水系统设计方式是冷却塔设在建筑物的屋顶上，空调冷冻站设在建筑物的底层或地下室。
水从冷却塔的集水槽出来后，直接进入冷水机组而不设水箱。
当空调冷却水系统仅在夏季使用时，该系统是合理的，它运行管理方便，可以减小循环水泵的扬程，节省运行费用。
为了使系统安全可靠的运行，实际设计时应注意以下几点:
1.冷却塔上的自动补水管应稍大一点，一般按补水能力大于2倍的正常补水量设计;
2.在冷却水循环泵的吸入口段再设一个补水管，这样可缩短补水时间，有利于系统中空气的排出;
3.冷却塔选用蓄水型冷却塔或订货时要求适当加大冷却塔的集水槽的贮水能力;
4.应设置循环泵的旁通止逆阀，以避免停泵时出现从冷却塔内大量溢水问题，并在突然停电时，防止系统发生水击现象;
5.设计时要注意各冷却塔之间管道阻力平衡问题;按管时，注意各塔至总干管上的水力平衡;供水支管上应加电动阀，以便在停某台冷却塔时用来关闭;
6.并联冷却塔集水槽之间设置平衡管。
管径一般取与进水干管相同的管径，以防冷却塔集水槽内水位高低不同。
避免出现有的冷却塔溢水，还有冷却塔在补水的现象。
空调水管管道安装、支架制作质量要求及施工工艺
一、施工准备
1、熟悉技术资料，安装前必须事先熟悉有关施工图纸、规范、规程、标准图集及其他技术资料，以便全面掌握工程概况，特点和技术要求。
安装前交底要落实到人。
2、与空调水系统管道和设备安装有关的土建和已施工完毕并检验合格，且能保证空调水系统管道与设备安装的全面开展。
3、设备配管时，该设备应安装结束并检验检查合格，达到配管施工要求。
4、所需图纸资料和技术文件齐备。
5、管子、阀门及管道附件要经检验合格且已完成除锈，清洗等工作。
6、施工方案或技术措施中规定的施工机具已准备就绪。
二、材料和质量要点
1、空调水管材料及安装要求
1）空调冷冻、冷却水管、膨胀管管径DN≤100均采用热镀锌钢管丝接;DN100＜管径＜DN250的冷冻供回水管及冷却水管采用普通焊接钢管，焊接，与设备、配件连接为法兰连接;管径≥DN250的冷冻供回水管及冷却水管采用螺旋焊接钢管，焊接与设备、配件连接为法兰连接;所有冷凝水管采用热镀锌钢管，丝接。
2）阀门:
水泵出水口设消声缓闭止回阀。
水系统DN≤50采用铜制截止阀，DN＞50采用碟阀。
所有水泵吸水阀应用闸阀。
3）空调冷热水管及冷凝水管均需保温。
保温材料选用难燃B1级橡塑管壳，保温层厚30mm。
管壳间用专用粘合剂粘合。
4）所有管道保温穿防火墙处均采用不燃材料。
2、材料进场、检验及保管
1）所有管材料必须具有质量证明书、合格证等资料;阀门等管道附件本体上必须有完好无损的铭牌。
2）材料进入现场经自检合格后，及时填写材质报检单，向监理工程师报检，经报检合格后，方可使用。
3）进场的材料堆放整齐，规格、型号、材质要分清，每一种材料必须挂牌，注明规格、名称、材质并建立台帐，做到胀、物、卡相符，收发手续完整。
堆放中要有防止管材变形的措施。
4）管道、管件、阀门等在搬运、安装过程中要轻拿轻放，禁止扔摔等方式搬运。
5）管道在验收及使用前进行外观检查，其表面符合下列要求:
A.无裂纹、缩孔、夹渣、重皮等缺陷;
B.无超过壁厚负偏差的锈蚀、凹陷及其他机械损伤;
C.有材质证明或标记。
三、管道安装的基本要求
1、管道安装注意事项
1）执行建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范（GB50242-2016）规定。
2）管道安装前认真核对管道规格、材质与设计是否相符，按规定除锈、刷油，并将管内污物及锈蚀清除干净。
3）管道支架按设计或标准图制作，支架安装应牢固，距离应符合国家施工及验收规范。
4）管道安装原则:
先大管，后小管;先主管，后支管;先上部，后下部。
5）成排管道安装，直线部分相互平行，曲线部分曲率半径相等。
各种管路的敷设应该遵循交叉优先原则，即“风在前，电在上，水管让”。
6）管道安装停顿时，对敞口处进行可靠封闭，镀锌钢管采用丝堵密闭，无缝钢管采用法兰盲板密闭。
7）水系统最低点设泄水阀，最高点设自动放气阀。
8）阀门安装前进行耐压强度试验，试验方法和要求按规范规定进行;法兰盘焊接采用里外焊，法兰组对时螺栓方向要保持一致，紧固后螺栓外露长度等于1/2螺栓直径。
9）管道安装坚持“先大后小、先上后下、先里后外”的原则。
10）管道穿墙、楼板处要设置套管，穿外墙装防水套管。
11）空调管道有热伸长要求，吊杆向热膨胀的反方向偏移，滑动支架要灵活，滑托与滑槽两侧留2~3mm间隙，并留有一定的偏移量。
保温管道与支架间垫防腐木托，木托厚度与保温层厚度相同。
12）管道安装完成后，按设计要求进行水压试验。
13）空调供、回水管和设备相接前进行冲洗，保证达到设计要求。
空调水管穿墙、穿楼板及固定支架、活动支架形式如图:
冷冻（冷凝）供热水管穿墙安装示意图
冷冻（冷凝）供热水管穿楼板卡架安装示意图（详后续管道支架制作安装）
2、管道焊接方法
1、电弧焊连接的管道在放样划线的基础上按矫正管材、切割下料、坡口、组对、焊接、清理焊渣等工序进行施工。
2、坡口加工及清理:
管道的切割坡口一般采用氧-乙炔焰气割，气割完成后，用锉刀清除干净管口氧化铁，用磨光机将影响焊接质量的凹凸不平处削磨平整。
小直径管道尽量采用砂轮切割机和手提式电动切管机切割，然后用磨光机进行管口坡口。
管道坡口采用V型坡口，坡口用机械加工或砂轮机打磨，做到光滑、平整。
对坡口两侧20mm范围内将油污，铁锈和水份去除，且保证露出金属光泽，保证坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷，并清除坡口内外侧污物。
3、焊条、焊剂使用前应该按说明书进行烘干，并在使用过程中保持干燥。
焊条药皮无脱落和显著裂纹。
4、焊前管口组对:
管口组对采用专用的组对工具，以确保管子的平直度和对口平齐度。
管道对接焊口的组对必须做到内壁齐平，内壁错边量不可超标;管子组对点固，应由焊接同管子的焊工进行，点固用的焊条或焊丝应与正式焊接所用的相同，点焊长度为10-15mm，高度为2-4mm，且应超过管壁厚的2/3;管道焊缝表面不得裂缝、气孔、夹渣等缺陷;管子、管件对点固时，应保持焊接区域不受恶劣环境条件（风、雨）的影响。
5、焊接施工必须严格按焊接作业指导书的规定进行;焊接设备使用前必须进行安全性能与使用性能试验，不合格设备严禁进入施工现场;焊接过程中做好自检与互检工作，做好焊接质量的过程控制。
6、管道焊接采用手工电弧焊，焊条在使用前放入焊条烘干箱在100℃-150℃的温度下烘焙1-2个小时，并且保证焊条表面无油污等。
焊接中注意引弧和收弧质量，收弧处确保弧坑填满，防止弧坑火口裂纹，多层焊做到层间接头错开。
每条焊缝尽可能做到一次焊完，因帮被迫中断时，及时采取防裂措施，确认无裂纹后方可继续施焊。
7、管道连接时，不得强力对口，尤其与设备连接部分当松开螺栓，对口部分应处于正确的位置。
8、管道上的对接焊口或法兰接口必须避免与支、吊架重合。
管道上的仪表取源部件的开孔和焊接应在管道安装前进行。
9、焊缝表面的焊渣必须清理干净，进行外观质量检查，看是否有气孔、裂纹、夹杂等焊接缺陷。
如存在缺陷必须及时进行返修，并作好返修记录。
3、钢管丝接
1、管螺纹加工
采用机械套丝切割机加工管螺纹，要求和注意事项如下:
1）根据管子的直径选择相应的板牙和板牙头，并按板牙上的序号，依次装入对应的板牙头;
2）加工较长的管子时，用辅助料架做支撑，高度可调整适当;
3）使用电动套丝机割刀断管时，应缓缓加力，均匀的切割，用力不匀容易损坏割刀用设备;大管径的管材采用无齿切割锯进行切割。
4）在套丝过程中保证套丝机油路畅通，随时注入润滑油;
5）为保证套丝质量，螺纹应端正，光滑完整，无毛刺，乱丝、断丝、缺丝长度不得超过螺纹总长度的10%;
2、管子丝扣连接
螺纹连接注意事项:
1）螺纹连接时，在管端螺纹外面敷上填料，用手拧入2-3扣，再用管子钳一次装紧，不得倒回，装紧后应留有螺尾。
2）管道连接后，将挤到螺纹外面的填料清除掉，填料不得挤入管腔，以免阻塞管路。
3）填料在螺纹里只能使用一次，若螺纹折卸，重新装紧时，应更换填料。
4）用管钳将管子拧紧后，管子外表破损和外露的螺纹，进行修补防锈处理，外露的麻丝应清除干净。
3、空调水管道的试压及冲洗
1）管道采用自来水进行试压，冷凝水管采用自来水进行灌水试验。
试压、冲洗前一周，根据现场情况，编制试压、冲洗作业指导书，明确水源，排放点等关键环节。
2）管道系统在试压前，按设计施工图进行核对。
对支架是否牢固，管线是否为封闭系统等有可能对试压造成影响的环节进行检查。
3）安装试压临时管线、试压仪表及设备，在系统最高点设置放空装置，最低点设置排污装置，对不能参与试压的设备与阀件，加隔离。
4）系统注水过程中组织人员认真检查，对发现的问题及时处理。
5）系统试压时，压力应缓慢上升，发现问题应立即泄压，不得带压修理。
6）管道系统试压合格后，及时排除管内积水，适时拆除盲板、堵头等，按施工图恢复系统，并及时填写《管道系统试压记录》。
7）空调系统冷凝水管在安装完成后必须先进行灌水试验。
系统灌水试验前，必须逐台检查冷凝水支管的通水情况。
8）管道投入使用前必须进行冲洗，冲洗之前做好各种准备工作，如先将管道上安装的流量孔板、滤网、温度计、调节阀等拆除，待冲洗合格后再装上。
9）以系统最大设计流量和或不小于1.5m/s流速进行管路的冲冼。
根据实际情况，可将空调水系统设备进出口阀门关闭，采用干净自来水对管网进行灌水直至系统灌满水为止，开启系统最低处的阀门，进行排污。
反复多次，直至排出水中不带泥沙、铁屑等杂质，且出水口的水色和透明度与进水目测一致方为合格。
10）管道系统无脏物排出后，再次注入自来水，将管网灌满水，然后开启循环水泵，使水在管网中循环多次后关闭水泵，将系统内水排净，对系统内的水过滤器进行清洗。
11）必须根据天气条件决定是否进行水压试验和管网中的水是否进行排放，如气温较低，应将管网内水排放干净或采取相应的防冻措施，以防管道冻裂。
尽可能避免在冬季进行管道的水压试验，如果要进行必须提前制定专项方案及安全保证措施，上报批准后方可执行。
四、管道支、吊架制作
1垂直管道支架
1）垂直管道主承重支架
大样图（冷冻水管、冷却水管）:
说明:
①采用本支架时，需相关结构专业考虑管道运行时的荷载对结构安全的影响。
②≥DN500管道宜采用A图;
③补强板厚度宜与母管一致;补强板、肋板与支承板间均需焊接牢固。
④支架型钢底与楼板完成面的距离应不小于150mm。
1.1.3尺寸表:
2、垂直管道承重支架
大样图（冷冻水管）
说明:
①至少每层或每4米设置一支架;支架掌板安装点应选结构梁。
②1.1.1大样图与1.2.1大样图应配合布置。
③垂直冷却水管支架参考此图。
1.2.3尺寸表（mm）
3、水平管道支架
1）小管径管道支架
大样图
①此类支架比较适用于DN40以内管道。
②角钢与角钢间接触面均需全焊;横担角钢如图采用45度倒角（下同）。
③同一分部或同一系统的管道支架需采用同一形式支架，或局部支架形式需一致。
④一个支架需选用同一型号钢材。
2.1.3尺寸表（mm）
2、龙门式管道支架
1）角钢龙门式管道支架
2）槽钢龙门式管道支架
尺寸表:
4、支、吊架安装
1.管道支、吊架制作安装按国标05R417-1安装，固定在结构上的支、吊架应不影响结构的安全。
支、吊架安装间距应不超过下表的规定:
2.立管支、吊架位置:
层高小于5m，每层设一个;层高大于5m时，每层不得少于2个。
3.保温的水管与支、吊架间应有经防腐处理的木垫（沥青浸泡）。
其厚度不应小于保温材料的厚度，宽度应比支、吊架支撑面大30mm。
4.支、吊架下料宜采用砂轮切割机进行切割，较大的型钢可以采用氧乙炔切割，切割后应将氧化皮及毛刺等清理干净。
5.开孔必须采用台钻加工，严禁采用氧乙炔割孔，钻出的孔径应比所穿的管管径大2mm。
电焊条全部采用E4300~E4313号。
6.制作好的支、吊架应按照设计要求及时做好除锈防腐处理。
7.支吊架的结构形式采取型钢吊架与吊杆加抱箍间隔使用的方式，这样既能保证管道的牢固可靠，又能减轻支架对建筑结构所形成的负荷。
特别是对同一走向的管道直径相差较大时，使用吊杆加抱箍的形式更加灵活实用。
五、安全文明施工
1、进入施工现场，必须戴好安全帽，扣好帽带，并正确使用个人劳动防护用品，不得穿硬底鞋、拖鞋和高跟鞋进入作业现场。
2、施工现场严禁游动吸烟，不得酒后作业。
3、操作机电设备，严禁戴手套，袖口扎紧。
机械运转中不得进行维修保养。
4、套丝切管机应先空载运转，进行检查、调整，确认运转正常，方可作业。
5、切断作业时，不得在旋转手柄上加长力臂;切平管端时，不得进刀过快。
6、作业后，应切断电源，锁好电闸箱，并做好日常保养工作。
7、使用砂轮锯，应当压力均匀，人站在砂轮片旋转方向侧面，严禁打磨物件。
8、持有特种作业操作证件的人员使用电、气焊时，应申请动火证，要配灭火器，并要设专人看火监，焊接地点周围不得有易燃易爆物品。
9、登高作业时，要搭设作业平台并作好安全防护措施，使用移动式脚手架，严禁载人移动。
10、施工现场垃圾每天清理，堆放在指定的地点。
11、尽量使用低噪声或无噪声的施工作业设置，无法避免噪声的施工设备，则应对其采取噪声隔离措施。
12、现场使用的油漆制品尽量使用环保产品，同时施工时保证通风良好，并且施工人员要戴上防护口罩，同时使用后随即将其封存放于专存库房内。
13、施工用料应做到长材不短用，加强科学下料和材料回收利用工作，减少施工废料，节约材料。
14、严禁在施工过程中戴耳机听音乐，接听或拨打电话，如接听或拨打电话应立即停止施工到安全区域接听或拨打。
15、在砖墙、楼板上打洞时，应戴防护镜。
快打穿时应通知隔墙或楼下人员，防止击穿时伤人。
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