張 斌

上海市建筑裝飾工程集團有限公司 上海 200076

近年來，隨著中國建筑業(yè)的不斷成長，越來越多的超高層建筑出現(xiàn)在各大城市，人們對超高層建筑的青睞也從未改變。超高層建筑不僅有著摩登的外形、節(jié)省建筑用地等優(yōu)點，更是一座城市的標志性建筑。但對施工而言，高層建筑由于其特殊性，具有迥異于普通建筑的特點，它的施工難度是不言而喻的。超高層建筑不僅要解決垂直運輸?shù)睦щy，更要解決現(xiàn)場封閉環(huán)境下施工的通風難題，以保證現(xiàn)場施工環(huán)境。上海中心大廈屬于超高層建筑，作業(yè)環(huán)境封閉，室內(nèi)裝修施工時，現(xiàn)場環(huán)境粉塵多、通風不良、噪聲、異味嚴重、高溫等問題始終困擾著施工人員，這些因素直接導致了勞動力生產(chǎn)率降低，本項目為解決這些問題特針對在封閉作業(yè)環(huán)境下的施工，引入簡易拆裝的通風霧化降溫系統(tǒng)，實現(xiàn)施工作業(yè)層“正壓通風、負壓換氣、循環(huán)空間氣流”“霧化濕潤環(huán)境空氣，改善施工作業(yè)面空氣質(zhì)量”“降低幕墻玻璃反射溫度對樓層的聚熱影響”“簡易拆裝、適合移動的通風霧化降溫”功能。

1 工程概況

上海中心大廈位于上海浦東陸家嘴功能區(qū)，占地逾30 000 m2，由地上118層主樓、5層裙樓和5層地下室組成，總建筑面積576 000 m2。

2 通風霧化降溫系統(tǒng)

2.1 通風霧化降溫系統(tǒng)特點

封閉作業(yè)環(huán)境施工勞動保護簡拆裝通風霧化降溫系統(tǒng)通過吸風機械、空氣過濾冷卻裝置、混流風口、防火帆布導管、連接法蘭、風閥、霧化裝置、導流風口等簡易、經(jīng)濟配件的組合，利用超高層電梯、樓梯、設(shè)備井道的自然風作為新風和空氣冷源，為封閉空間的施工作業(yè)面提供自然冷風和適當?shù)目諝鉂穸?，減少熱輻射和揚塵對作業(yè)人員的健康影響，提高建筑裝飾施工階段的環(huán)境舒適性。

簡拆裝通風霧化降溫裝置系統(tǒng)包括：超高層建筑的井道冷風源利用系統(tǒng)、樓層作業(yè)點新風輸送及循環(huán)分配系統(tǒng)、空氣霧化及降溫系統(tǒng)、工具式風道及吊掛系統(tǒng)、風源動力及降噪系統(tǒng)、風源過濾及清新系統(tǒng)、霧化濕潤及風量控制系統(tǒng)（圖1、圖2）。該裝置可實現(xiàn)循環(huán)利用，其輕質(zhì)、安裝簡單的特點，無需使用大量設(shè)備，減輕了高層建筑垂直運輸?shù)墓ぷ髁?。通過利用超高層電梯、樓梯、設(shè)備井道的自然風作為新風和空氣冷源，為封閉空間的施工作業(yè)面提供自然冷風和適當?shù)目諝鉂穸?，減少熱輻射和揚塵對作業(yè)人員的健康影響，提高建筑裝飾施工階段在室內(nèi)空間勞動保護技術(shù)的措施水平。該設(shè)備無需用電能啟用，通過大樓內(nèi)部冷熱空氣調(diào)和實現(xiàn)降溫，符合綠色環(huán)保施工的要求。

圖1 簡拆裝通風霧化降溫系統(tǒng)平面示意

圖2 簡拆裝通風霧化系統(tǒng)部分設(shè)備

2.2 簡拆裝通風霧化降溫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與分析

2.2.1 系統(tǒng)概述

簡拆裝通風霧化降溫裝置是利用吸風裝置將建筑井道、電梯間、樓梯間內(nèi)的冷風輸入裝置系統(tǒng)內(nèi)，再通過空氣冷卻系統(tǒng)對吸入風源進行初次過濾、二次過濾后再冷卻，冷卻后的清新氣流隨防火帆布管道被輸送至各個混流風機出風口處。同時，防火帆布管道中均勻穿插空氣霧化系統(tǒng)，產(chǎn)生致密的霧化空氣與冷空氣相融合，由混流風口對濕潤冷氣體進行分配、循環(huán)，使得冷熱空氣產(chǎn)生對流。設(shè)置導流排風口，將系統(tǒng)內(nèi)的熱能通過井道口輸送出樓層。進入施工環(huán)境中的濕潤空氣對施工作業(yè)環(huán)境中的粉塵顆粒進行包裹、沉降，吸收環(huán)境中的熱能，從而達到整體降溫、降塵的作用。

2.2.2 超高層建筑的井道冷風源利用系統(tǒng)

簡拆裝通風霧化降溫裝置利用建筑體自身井道中的冷風源，使用吸風機械將井道內(nèi)的冷風運送到樓層中，起到降溫的效果。

吸風機械根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境要求，選用低噪聲、低耗電、風量大的風扇，其運行平穩(wěn)、壽命長、防水、防塵、效率高，擁有百葉自動開啟、關(guān)閉系統(tǒng)的機型，通過空氣對流，負壓換氣的原理，利用機械動能使風機運轉(zhuǎn)，將井道內(nèi)的自然風吸入簡拆裝通風霧化降溫裝置系統(tǒng)內(nèi)。

2.2.3 樓層作業(yè)點新風輸送及循環(huán)分配系統(tǒng)

簡拆裝通風霧化降溫裝置利用防火帆布導管將過濾、冷卻后的新風輸送至整個樓層，再利用混流風口將濕潤的冷空氣循環(huán)分配、輸送。防火帆布導管的設(shè)計滿足了現(xiàn)場防火要求，混流風口根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)立，在混流風口上設(shè)有調(diào)節(jié)風量的閥門，使冷空氣混合進入樓層，將原有的熱能輸送出去，從而達到整體降溫的效果。

2.2.4 空氣霧化及降溫系統(tǒng)

簡拆裝通風霧化降溫裝置將換能片產(chǎn)生的超聲能量直接作用于水，把電能轉(zhuǎn)化為機械能，而水在強烈的超聲作用下被霧化，產(chǎn)生非常均勻和細密的霧化空氣，霧化的微細水顆粒，經(jīng)過特殊設(shè)計的風管道吹送至需加濕空間，再利用混流風口對冷空氣的分配、循環(huán)作用，使得冷熱空氣產(chǎn)生對流，設(shè)置導流排風口，輸送出系統(tǒng)內(nèi)的熱能，從而達到整體降溫。

經(jīng)計算可知，整個樓層共需要8臺霧化設(shè)備，均勻分布于輸氣管道上，根據(jù)環(huán)境的要求，可人為控制空氣霧化裝置的開關(guān)。在吸風口處，設(shè)置制冷、加濕等多功能空氣冷卻裝置，設(shè)備降溫循環(huán)水泵抽取水槽內(nèi)的冰水到分水器，分水器均勻地將冰水送至蒸發(fā)器，蒸發(fā)器被浸淋后，表面形成冰水膜，氣流使冰水膜上的冰水迅速從液態(tài)蒸發(fā)成氣態(tài)，并吸收熱氣中的熱量，冷風經(jīng)導風口高速送出（圖3）。

2.2.5 工具式風道及吊掛系統(tǒng)

簡拆裝通風霧化降溫裝置利用輕質(zhì)細桿與法蘭接頭完成對防火帆布輸送導管的固定，再利用吊桿及懸掛鎖將整個系統(tǒng)懸掛于空中。

輕質(zhì)細桿與法蘭的利用，滿足了整個裝置系統(tǒng)質(zhì)量輕、易組裝、易拆卸的要求，吊桿與懸掛鎖的設(shè)置，使得整個系統(tǒng)高度可調(diào)，可根據(jù)不同的場合做出相應(yīng)的調(diào)整，便于工程應(yīng)用（圖4）。

圖3 空氣冷卻裝置

2.2.6 風源動力及降噪系統(tǒng)

簡拆裝通風霧化降溫裝置（圖5）利用吸風機械將井道冷風輸送入樓層系統(tǒng)中，內(nèi)置過濾裝置可對風源進行初過濾凈化，過濾網(wǎng)可進行拆卸、更換；再利用無電型渦輪式混流風口，對冷空氣進行循環(huán)、分配，無電型渦輪式混流風口是鋁制外殼，輕便易裝卸，此設(shè)計能夠降低支架成本，節(jié)省電費，減掉噪聲。

圖4 吊掛系統(tǒng)法蘭接頭

圖5 吸風機械裝置

2.2.7 風源過濾及清新系統(tǒng)

簡拆裝通風霧化降溫裝置利用導流口吸風機械內(nèi)置的過濾裝置系統(tǒng)，將井道冷風源進行過濾，過濾裝置采用可拆卸設(shè)計，內(nèi)部過濾網(wǎng)能夠進行清洗、更換；再利用空氣霧化裝置產(chǎn)生顆粒致密濕潤的霧化空氣，利用混流風口將其輸送至樓層內(nèi)，濕潤空氣中的水珠顆粒能夠包裹空氣中的灰塵顆粒，并使其沉降，達到清新空氣的作用。

2.2.8 霧化濕潤及風量控制系統(tǒng)

簡拆裝通風霧化降溫裝置利用空氣霧化裝置產(chǎn)生顆粒致密的霧化空氣，經(jīng)過特殊設(shè)計的風管道吹送至系統(tǒng)管道內(nèi)，通過混流風口傳送、分配至整個樓層內(nèi)，部分霧化空氣遇熱氣化，吸收樓層內(nèi)部分熱量，同時，致密的霧化空氣中的水顆粒能夠包裹空氣中灰塵顆粒并將其沉淀，達到濕潤、凈化樓層空氣的作用；霧化空氣裝置具有人為調(diào)控功能，能夠控制霧化空氣量；混流風口上裝有限流閥門，可調(diào)節(jié)冷空氣流量，控制整個樓層內(nèi)風量的大小，實現(xiàn)系統(tǒng)可控性、多環(huán)境適應(yīng)性等。

2.2.9 裝置輕便耐用、安裝快捷、多環(huán)境適應(yīng)特性

簡拆裝通風霧化降溫裝置利用輕質(zhì)細管和法蘭相互連接，管道使用防火帆布和輕質(zhì)細管，設(shè)置吊索，吊掛整個通風霧化裝置系統(tǒng)，不僅減輕系統(tǒng)裝置自身質(zhì)量，同時具有輕便易組裝、拆卸的特性?；炝黠L口采用強度適宜、質(zhì)量較輕的鋁材質(zhì)，方便安裝與吊掛，且使用范圍廣、環(huán)保無噪聲；限流閥門可人為調(diào)整系統(tǒng)向樓層內(nèi)輸送的冷風量，使整個系統(tǒng)可隨環(huán)境的不同作出相應(yīng)的調(diào)整，具有多環(huán)境適應(yīng)性等特點。

3 結(jié)語

超高層建筑封閉作業(yè)環(huán)境下的通風霧化降溫系統(tǒng)具有如下創(chuàng)新點：

1）利用建筑自身井道冷風源，通過裝置系統(tǒng)逐步過濾凈化、冷卻濕潤，與封閉空間內(nèi)的高溫、揚塵空氣相互交換作用，自然環(huán)保。

2）輸送管道采用防火帆布、法蘭及吊索搭建，既滿足管道的防火等級要求，又能夠令整個裝置系統(tǒng)的總質(zhì)量減輕。同時，組裝拆卸簡便，系統(tǒng)高度可調(diào)，具有施工環(huán)境多適應(yīng)性。

3）吸風機械與空氣冷卻裝置相配合，冰水混合物不僅能夠降低系統(tǒng)風源的溫度，還能濕潤空氣；一層可拆卸過濾網(wǎng)系統(tǒng)，既能保證系統(tǒng)的需風量，又能保證風源的干凈清潔性；抽屜式冰塊置物箱，可對使用冰塊進行后續(xù)跟進，確保冰塊的連續(xù)性，空氣冷卻度。

4）采用無電型渦輪式混流風口，質(zhì)量輕，易安裝拆卸，不耗費電能，無噪聲；與限流閥相互組合，控制系統(tǒng)換風量，實現(xiàn)系統(tǒng)溫度人工可調(diào)，使系統(tǒng)更加人性化，適應(yīng)環(huán)境多變性。

5）配置多臺空氣霧化裝置，均勻分布在系統(tǒng)四周，通過混流風口對霧化空氣進行輸送與分配，既可全樓層進行霧化降溫除塵，又可局部空間進行霧化降溫除塵，達到節(jié)約環(huán)保和諧的作用。

6）系統(tǒng)裝置總體積小，可拆卸為小體積進行運輸、儲存，裝置為可循環(huán)使用系統(tǒng)，環(huán)保節(jié)約。

超高層建筑封閉作業(yè)環(huán)境下的通風霧化降溫系統(tǒng)解決高層建筑室內(nèi)裝修現(xiàn)場環(huán)境揚塵多、通風不良、噪聲大、異味嚴重、高溫等問題[1-3]，提高勞動生產(chǎn)率，保證現(xiàn)場施工環(huán)境，可為國內(nèi)超高建筑封閉環(huán)境下施工的通風霧化降溫問題提供技術(shù)和實踐指導。