浅谈超高层建筑机电工程高位镀锌钢逆流冷却塔的安装及其发展应用前景

孟祥智

身份证号：220625199703201311

【内容提要】：本文以海西商务大厦机电安装工程项目实际工程施工经验为实例，介绍该项目空调水系统中，屋顶镀锌钢逆流冷却塔的深化设计和安装技术，并分析了镀锌钢逆流冷却塔在建筑行业的发展应用前景。

【关 键 词】：中央空调系统、超高层、高位、镀锌钢逆流冷却塔；安装；发展前景

1、海西商务大厦项目及中央空调系统

1.1项目简介：

本项目是中国（福建）对外贸易中心集团有限责任公司在福州市建设的“海西商务大厦”。项目的建设地点为福建省福州市鼓楼区五四路75号，位于五四路与湖东路交叉口东南侧。项目地块北临福州市鼓楼区湖东路；西临五四路；东侧紧临3幢高层住宅楼；南侧为对外贸易中心集团有限责任公司的中心酒店。该项目为超高层建筑办公楼。建筑面积107432.99平方米，建筑高度168.00米。地下四层，为车库及设备用房；人防设在地下四层，战时为6级二等人员隐蔽所。地上三十九层，为办公用房,顶层为配套接待中心。

1.2中央空调系统：

本项目空调水系统包括夏季空调冷水系统和冬季空调热水系统。冷水由冷冻机房的水冷机组提供，24层以下由冷水机组直供，供回水温度为5.8℃/10.8℃，在24层设置换热器后提供24层以上的冷水，换热后的供回水温度为7℃/12℃。夏季冷冻机所需冷却水量1720m³/h和200m³/h，冷却水温度32°C，出水温度37°C，当地夏季湿球温度28.1°C。冷却设备配置：按夏季负荷配置，设2台标准工况下700m³/h和1台标准工况下450m³/h的逆流式镀锌钢冷却塔，放置在168m高的屋面，与3台冷冻机相配套。

2、超高位镀锌钢逆流冷却塔的深化设计与施工

2.1深化设计-综合布置

原中央空调系统冷却塔为横流式玻璃钢冷却塔，项目部在运用BIM建模对屋面设备、管道的深化设计过程中，发现原设计冷却塔间距无法满足对设备散热的要求且横流式玻璃钢冷却塔存在工艺粗糙，寿命短，易着火，噪声大，不节能等缺点。

项目部通过对市场上冷却塔进行调查，建议业主采用逆流式镀锌钢冷却塔，并出具《中央空调冷却塔优化说明》。该冷却塔解决了设备散热、寿命短，易着火，噪声大，不节能等问题，获得业主、设计院的认可。

2.2、冷却塔安装

冷却塔置于168m的顶层屋面，放置高度较高，超高层建筑较罕见，冷却塔重量大，吊装难度高。具体安装工艺流程如下：

深化设计→放线定位→吊装就位→冷却塔安装精度调整与固定→冷却塔安装完毕。

①深化设计：根据图纸及厂家提供的机组型号，运用BIM技术对整个屋面进行三维建模，充分考虑屋面设备之间的散热距离、通道距离，确定屋面冷却塔的整体布局。

②放线定位：根据土建的墙柱及标高线来确定现场冷却塔基础位置及标高，基础检查验收后，调整好槽钢底座的水平度。

③吊装就位：吊装是冷却塔安装的最大难点。

1）编制吊装方案，吊装方案审批通过后给管理人员及班组交底后方可实施。

2）按照吊装方案上要求，冷却塔位于屋面，高度较高，采用塔吊作为起重设备。

3）根据总包单位提供的塔吊型号，厂家提供冷却塔的重量，查询塔吊设备额定参数，复核塔吊是否能保证吊装作业正常进行。

4）冷却塔进场后，组织建设单位、监理单位和设备生产供应商及施工单位对设备进行开箱检查，主要是外观检查和是否具备吊装条件。

5）冷却塔试吊装是一项重要的吊装工序，是实施正式吊装前对吊装作业的一次总检验，通过试吊装既能检验所使用的机索具的安全性和设置的正确性，又是对吊装组织工作的全面考核，还可试验信号和指挥系统的灵活可靠性，并把试吊装当成吊装的总演习，全体吊装人员，均需按分工就位，并各负其责，在是吊装中对一些重要的吊装环节均需设专人观察和监护，特别要注意一些异常情况的发生。

6）在保证安全的前提下，按照吊装方案的方法将三台冷却塔吊装就位。

     

吊装过程   冷却塔就位

三台冷却塔就位完毕

④冷却塔安装精度调整与固定：精度调整和固定是冷却塔安装工程中关键的一环，直接影响到冷却塔的安装质量。按照设备技术文件规定或规范，调整冷却塔自身和相互位置状态，如调整冷却塔的中心位置、水平度、垂直度等。

⑤完成冷却塔的安装。

2.3、冷却塔安装施工注意事项

①吊装安全：

   1）吊装作业严格遵守项目部的所有制度和规定，现场设立吊装管理领导小组并有应急预案。

 2）吊装作业前，项目部组织有关有上岗证的起重工及相关人员进行岗前安全教育并进行技术交底，有针对性的提出安装拆卸或施工作业的具体要求和安全注意事项。

 3）吊装作业前必须复核塔吊技术性能，确保完好可靠并正确选用吊具。作业前做好吊装作业区域的警戒防护线，无关人员不得进入警戒区域。

 4）冷却塔本身高度较高，应搭设好必备的人行爬梯和通道作业平台以及安全防护设施，作业人员佩戴必备的安全防护用品。吊装过程中应有专人指挥，信号统一。

②冷却塔安装过程：

 1）本项目冷却塔为屋面露天，故采用镀锌钢冷却塔，防雨、防台风能力强且耐腐蚀。

 2）冷却塔基础位置及标高应符合设计要求，误差允许范围±20mm。冷却塔部件与基座的连接应采用不锈钢或镀锌螺栓，固定应牢固。

3、镀锌钢逆流冷却塔的发展及应用前景

镀锌钢逆流冷却塔相对于玻璃钢横流冷却塔有诸多优势，主要体现在一下几个方面：

①换热方式：横流玻璃钢冷却塔空气与热水的交换是90°正交模式，导致换热过程中靠近填料外侧的热水和更多的干冷空气接触而降至较低的温度，而填料内侧的热水则情况相反，降温有限，在有限的水盆空间内，出水温度很难保证均匀，因此出水温度极不稳定。而镀锌钢逆流塔由于从上而下的热水和从下而上的干冷空气是完全逆向交换，因此同填料截面积的热水更多低温干冷空气接触，因而出水温度均匀，效率更高。

②布置空间：横流玻璃钢冷却塔进出风口的高差较小，易将出风口的热空气回流至进风口，而镀锌钢逆流冷却塔进风口在塔的底部，出风口与进风口距离较大，回流风险被大大降低，在四面为墙体或玻璃的井式结构、下沉式空间中，镀锌钢逆流冷却塔所需要的布置距离更小（本项目由于屋面设备较多，镀锌钢逆流冷却塔较好地解决了这一问题）。

③环保：玻璃钢横流冷却塔采用的是手糊成型工艺，车间内刺激性、有毒气体、及打磨时产生的不可降解的粉尘对人体伤害较大，本身材料不可降解，对环境也造成极大的危害。镀锌钢逆流冷却塔采用G-235热浸镀锌钢板作为结构材料，该材料在欧美发达国家已成功使用60年，本身耐腐蚀，使用寿命长，易回收，对环境造成的危害小。

④填料：对于玻璃钢横流冷却塔而言，阳光直射在其填料上，会加速填料老化，滋生大量青苔，需要大量水进行排污清洗，严重还会堵塞管路，引发停机事故。对于镀锌钢逆流冷却塔而言，填料深藏在塔体内部，避免阳光直射而难以生长青苔，水质更洁净，填料使用寿面更长。

4、结束语

超高层建筑机电工程高位镀锌钢逆流冷却塔的安装，需重视起吊装过程（包括安全和精准就位），按照规范要求、图纸要求安装镀锌钢逆流冷却塔。镀锌钢逆流冷却塔以其设计更合理、效率高、正常使用寿命长、节能环保使用等优势在国外市场成为主流产品，国内的一些高端项目也开始开始使用镀锌钢逆流冷却塔，尤其是国家颁布取消低价中标、质量责任终身的政策，优质、高效、高寿命、节能环保的镀锌钢逆流冷却塔在国内市场的应用会越来越广泛，发展也会越来越好！

参考文献 ：

[1]赵顺安  冷却塔工艺原理  中国建筑工业出版社  2015年08月

[2]李晨生，张庆编  冷却塔运行维护与检修  中国电力出版社  2014年09月

[3]GB 50243-2016 通风与空调工程施工质量验收规范 冷却塔的安装要求  中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

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