1、南京某组团式公寓中央吸尘系统设计方案南京某组团式公寓园区，坐落于具有 600 年历史的明城墙下，该园区是依山傍水的城市中心绝版地块。该园区在设计建造之初，在所有公寓里设计了中央吸尘系统，如图 1 所示，该系统全部按照国际舒适健康标准来规划、布置、选型。通过设计安装中央吸尘系统，能够彻底消除居民用户在室内吸尘或扫除灰尘的过程中，人为产生的“二次污染”现象。 “二次污染”现象是导致室内居民发生各种呼吸系统疾病的肇始元凶，避免“二次污染”现象，已经成为改善室内空气品质的重要途径之一。图 1 中央吸尘系统在公寓建筑里应用示意设计面临风险该公寓建筑形式为低矮扁平化连排建筑式样，采用集中机房、负担多个单元
2、的系统布置吸尘管道网络，通常从各个单元汇合到机房时候，普遍出现水平主管道距离超长，很容易导致后期使用吸尘期间发生频繁的堵塞现象，进而使吸尘的故障成为用户投诉的焦点。应对解决方案结合建筑式样的特点，在标准中央吸尘系统的基础上，增加配备人工冲洗辅助系统。根据建筑形式的实际需要，现在将冲洗系统适当简化，也就是去掉自动冲洗的“自动”这个功能，但为了能使整个系统安全的运行，我们将原有冲洗系统进行简化，但绝对不主张采用电动碟阀来控制流体。根据目前与众多阀门制造商技术人员沟通的结果，他们均表示：电动碟阀无法满足在中央吸尘系统中长期安全工作而不漏气的现象!他们纷纷建议采用球阀来实现定期管道启动冲洗。我们目前改
3、进的方式就是在水平管末端安装球阀，人工控制时间间隔和频次，实施定期冲洗。根据以往成功案例的经验，这样的改进能保证系统安全稳定地运行。同时我们也将加强巡视用户设备系统日常运行情况，通过例行检查进行排淤的方式来消除隐患，也符合开发商的简约实用的风格诉求。吸尘系统配置规划总用地 19.5 万平方米，由四层板式公寓楼和别墅组成，合计 230 余套公寓，总共配置了十二套中央吸尘收集系统，每套系统分别由一台独立的中央吸尘机组负责一栋建筑所辖范围的真空吸尘清扫任务，每套系统的吸尘管道也须单独设置。吸尘主机采用二级过滤，其过滤部件与机组吸尘分离器一体化，可以方便更换滤芯，且便于清洁和维修。过滤器有较大的过滤面
4、积，并保证能够过滤 0.5m 直径的微粒。主机设备选用了节能型风冷、无人值守且允许长期免维护的吸尘主机，要求机房预先砌筑基础，防止可能的积水浸泡和日后维修过程简易方便。分离器结构为表面防腐喷塑烤漆，并配置减震器;涡轮泵则采取消音罩屏蔽处理，同时对机房采取隔音措施，使机房外部环境的噪音辐射不超过 70 分贝。驱动电机符合 NEMA、IEC 等其能效标准，保证电动机在连续运转情况下承受最大负荷的能力，在负载情况下能承受经常启停的电流冲击。电动机绕组使用高效低能耗型优质绕组导线。电动机的寿命为 5 万小时，启动力矩大，可提供 125%的转矩，运行稳定、对负载冲击小，运转噪音低、振动小。电机的绝缘等级
5、为 F 级，可以通过温度保护装置保证电机不会因为温度过高而烧坏。电机能实现较宽范围内的平滑无极调速，可以在恒转矩、恒功率负载条件下使用，且调速平稳。电机的转子进行了动/静平衡，安装电机的专用轴承，保证高频高速运转时的较低噪音。电控箱具有良好的保护性应对措施，如：对电机采取过热、过电流和过压保护措施。根据建筑特点与用户要求，每个单元的每户每层布置一个吸尘口：14 层吸尘口布置在新风管道井面向过道对中处，4 层跃层吸尘口布置在卧室正对门口处或就近合理位置，地下室吸尘口布置在健身室与放映厅之间的门口处(人站在健身房并面向此门口时，吸尘口位于门框左侧)。上下 4 户共用一根立管，各系统立管在地下室吊顶
6、汇合后通向吸尘主机机房。管道穿过防火分区或楼板处安装阻火圈。考虑到管道系统的防堵塞和检修的目的，机房层的水平干管末端安装了冲洗阀，它由吸尘主机电控箱控制，并通过空压机气动开启，防止了干管因流速过低而可能导致的堵塞;管道系统同样在每条立管的末端安装了压力调节阀，保证在不同人数使用的情况下，吸力都能够满足 8Kpa 的要求。选型计算依据(1)系统流量、真空度的标准设定在设计中央吸尘管路系统时，每个吸口的流量和负压(真空度)是最为关键的两个条件。一套负压值(真空度)很高但吸风量很小的系统，只能将物体吸附在吸口及管道上，但无法将其快速、有效的输送到机房主机处，这样会造成清洁不畅;相反，一套吸风量很大但
7、负压(真空度)值很小的机组也无法将物体有效的吸附和提升。由此，根据爱迪士企业标准，每个吸口的流量一般在 100120m3/h 为宜，通常取 105m3/h 进行计算;而每个吸口的负压(真空度)是综合考虑了最不利环路、管道漏气量和手柄佩带的软管阻力损失等，取130150mbar 左右进行校核。(2)管道系统阻力计算在这个项目中，我们对南 1#，南 2#，南 3#，南 5#，南 6#，南 7#，南 8#，南 9#,南10#，南 11#，南 12#，南 15#分别设计了一台机组进行吸尘，以下对南 1#采用的 D560-AS90 机组(南 1#，南 2#，南 5#，南 8#，南 9#,南 10#，南
8、11#，南 12#，南 15#中管道最长的一栋)和南 7#采用的 D460-AS80 机组(南 3#，南 6#，南 7#中管道最长的一栋)进行了管道的水力校核计算。(3)南 1#阻力计算首先考虑南 1#的满负荷 4 人，最不利管路在负荷 2 人的使用情况下的阻力损失。金属管道部分有：立管 DN65 为 2.5 米;UPVC 管道部分有：110 为 75 米，63 为 20 米，50为 1 米。计算结果如表 1 所示。表 1 南 1#阻力计算结果(a)管道的粗糙度 K=0.03;空气密度 =1.204kg/m3;粘滞系数 R=0.m2/s(b)计算摩擦阻力系数的公式采用的是柯列勃洛克-怀特公式(
9、c)管段损失=沿程损失+局部损失，即：Pg=PL+Pd(d)Pdn=Pd1+(PmL+Pz)，即管道压力损失总合为：Pg=61.28+50.14=111.42mbar(e)考虑到吸尘管段的压力附加值修正系数 15%-20%，这里取 18%计算，Pgx=111.421.18=131.48mbar对于南 1#选用的是 1 台 AS90 的涡轮泵，根据吸尘口流量的标准，那么该机组需要的总流为 Q=105x4=420m3/h，那么涡轮泵流量为 Q1=420m3/h，查流量-负压曲线图得到此时涡轮泵的出口总压头 P=270mbar。由上表计算可知最不利管路末端吸口的余压为 270-131.48=138.
10、52mbar，基本满足吸口所需要的设计标准负压 140 mbar 的标准要求。注意：设计标准负压 140 mbar 与隐蔽测试指标 70 mbar，两者表征的意义不同，前者为设计理论指标，后者为实际使用指标。作为用户，应当考核后者的指标。(4)南 7#阻力计算(二级标题)首先考虑南 7#的满负荷 3 人，最不利管路在负荷 2 人的使用情况下的阻力损失。金属管道部分有：立管 DN65 为 2.5 米;UPVC 管道部分有：90 为 40 米，63 为 22 米，50为 1 米。查管网压力损失表，计算结果如表 2 所示。表 2 南 7#阻力计算结果(a)管道的粗糙度 K=0.03;空气密度 =1.
11、204kg/m3;粘滞系数 R=0.m2/s(b)计算摩擦阻力系数的公式采用的是柯列勃洛克-怀特公式(c)管段损失=沿程损失+局部损失，即：Pg=PL+Pd(d)Pdn=Pd1+(PmL+Pz)。即管道压力损失总合为：Pg=62.74+52.01=114.75mbar(e)考虑到吸尘管段的压力附加值修正系数 15%-20%，这里取 18%计算，Pgx=114.751.18=135.41mbar对于南 7#选用的是 1 台 AS80 的涡轮泵，根据吸尘口流量的标准，那么该机组需要的总流为 Q=105x3=315m3/h，那么涡轮泵流量为 Q1=315m3/h，查流量-负压曲线图得到此时涡轮泵的出
12、口总压头 P=280mbar。由上表计算可知最不利管路末端吸口的余压为 280-135.41=144.59mbar，基本满足吸口所需要的设计标准负压 140 mbar 的标准要求。注意：设计标准负压 140 mbar 与隐蔽测试指标 70 mbar，两者表征的意义不同，前者为设计理论指标，后者为实际使用指标。作为用户，应当考核后者的指标。5 最终选型参数在这个规划项目中，我们对南 1#，南 2#，南 3#，南 5#，南 6#，南 7#，南 8#，南 9#,南 10#，南 11#，南 12#，南 15#分别配置了 1 台中央吸尘机组。南 1#，南 2#，南 5#，南8#，南 9#,南 10#，南 11#，南 12#，南 15#采用 D560-AS90 机组;南 3#，南 6#，南 7#采用D460-AS80 机组，相关中央吸尘机组性能参数，如表 3、表 4 所示。表 3 D560-AS90 机组技术指标表 4 D460-AS80 机组技术指标
