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1、流線型屋頂自然通風器施工工法編號：201 山東電力建設第二工程公司鍋爐工程處王志向1 前言隨著能源危機及環境污染日益加重，國家開始越來越多的使用核能，核電站建設的步伐也越來越快。為排除核電站汽輪機廠房內部產生的余熱，為廠房內部人員及設備提供新鮮空氣，根據主廠房整體結構特設計了流線型自然屋頂通風器這一通風設備。1-1 自然通風原理圖主廠房 A-B 列之間格柵板及吊裝孔上下通透形成自然的豎井結構，當設備運行時，加熱周圍空氣，利用上下兩端溫差加速空氣流動，帶動廠房內部通風，其實質就是利用“溫差熱壓 通風”原理。熱空氣上升至屋頂，由流線型自然通風器排出廠房，造成廠房內氣壓降低，新風由廠房大門及風機房進2、入廠房內部，完成廠房內外空氣交換。流線型屋頂自然通風器外形呈圓弧形，抗風阻力小，融采光與通風排氣為一體，強度好、安裝快捷、外形美觀，通風排氣效果好，排水暢通，無雨水滲漏隱患。2 工法特點2.1 本工法實用性強，操作簡便易行。2.2 泛水板固定充分利用鋼結構基礎，施工方便，且穩固可靠。2.3 外圍板、擋雨板、排水槽、排水溝順水搭接，雨水不易滲透。2.4 擋雨板之間搭接一個板材波形，保證拼縫處嚴密不漏水。2.5 通風器地腳、連接杠、骨架從一端順次施工，避免出現因測量誤差等導致安裝偏差，保證安裝質量。2.6 外圍板與端板交接形成的邊角采用L 形包角，使邊角圓滑，減小外界風的阻力，增強抗風能力。3 適3、用范圍本工法適用鋼結構基礎的流線型自然屋頂通風器安裝。4 工藝原理流線型屋頂自然通風器由地腳、連接杠、骨架、外圍板、端板、脊瓦、擋雨板、排水溝、排水槽等部分組成，具體結構見圖4-1，其中地腳、連接杠、骨架等利用三角形穩固的組成結構作為設備的支撐部分，增強抗風、抗震等級；外圍板、端板是設備的外衣，它流線型的外形減小風的阻力，對設備具有保護作用；脊瓦、擋雨板、排水溝、排水槽科學合理的搭接，起到防雨作用；擋雨板及外圍板之間的空隙具有良好的通風換氣及采光作用。4-1 屋頂通風器結構圖5 工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程5.2 操作要點流線型屋頂自然通風器主要施工步驟：施工前準備基礎檢查設備領用前4、檢查設備的吊運地腳的安裝安裝骨架、泛水板連接杠的安裝安裝排水溝、排水槽安裝擋雨板、脊瓦安裝外圍板安裝不銹鋼網檢查驗收。5.2.1 施工準備1 施工圖紙已for use，相關的質量計劃已經生效。2 主廠房屋頂通風器安裝方案、主廠房通風器安裝安全控制方案已經過審核生效。3組織施工人員進行技術安全交底簽字。3流線型屋頂通風器材料已到貨并驗收完畢。4施工用工機具及計量器具已驗收完畢。5主廠房屋面施工平臺準備完畢，臨邊孔洞周圍的安全繩及基礎孔洞安全網安裝就位。6鋼結構基礎施工完畢，驗收合格，且已辦理移交手續。7施工機械及主要工器具準備完畢。5.2.2 施工前檢查1檢查材料規格、型號是否符合設計圖紙要求，5、產品說明書、合格證是否齊全，根據材料清單和設備技術文件檢查材料是否齊全，核對地腳、骨架、連接杠、外圍板、擋雨板、排水溝等材料尺寸是否正確，擋雨板等板材表面不得有損壞、銹蝕、受潮等現象，骨架等方鋼材料不得有施工前準備基礎檢查設備領用前檢設備吊運安裝地腳安裝骨架、泛水板整體驗收安裝包角安裝外圍板安裝擋雨板、脊瓦安裝排水溝、排水槽安裝連接杠直至地腳全部安裝完變形、凹陷、銹蝕現象。2檢查基準面是否正確，設備安裝基礎尺寸應符合設計圖紙的要求；基礎表面的雜物及油污是否清理干凈；按圖紙畫出基礎中心線。基礎允許偏差應符合下表規定：序號項次允許偏差mm 1 坐標位置（縱橫中心線）10 2 標高10 3 平面外形6、尺寸+20 4 平面的水平度每米2 5 全長10 3檢查通風器基礎周圍屋面施工情況，至少屋面內板已經鋪設完畢，且檁條已經固定牢固，能承受一定重量。5.2.2-1 通風器基礎周圍屋面內板及檁條施工完畢5.2.3 屋面平臺及通道鋪設1廠房屋面搭建完成，在通風器基礎周圍用架板鋪設物料平臺（3 米 4 米）及作業平臺，以免材料放置壓壞屋面板、現場安裝損壞屋面板，并且作業平臺要與屋面檢修通道相連。2若屋面檢修通道未搭設完成，則用架板鋪設通道至樓梯處；平臺架板兩端應搭在屋架鋼梁上面，以防止施工過程中損壞屋面壓型鋼板。3在通風器基礎周圍拉設安全繩，安全繩每隔5m 要進行固定，以確保其安全性。5.2.3-1 7、通風器基礎周圍施工平臺搭設5.2.4 材料吊運1材料在領用時要輕裝輕放，吊裝時要綁扎牢固，找準吊裝點，以免零散材料掉落，將需要安裝的材料全部運輸到位、擺放整齊。2根據現場工況選擇合理的吊運機械。主廠房屋面標高一般為45 米左右，吊運半徑約15米，根據材料重量選擇合適的吊運機械。3地腳、連接杠、骨架吊運至屋面后要放置在通風器基礎一端，并且使用鐵絲將其與鋼結構基礎固定牢固。4外圍板、擋雨板、排水溝、排水槽、包角及緊固件吊運至屋面后，放置在搭設好的物料平臺上。5.2.5 屋頂通風器的安裝1在基礎兩邊鋼梁的中心沿軸線方向拉設兩條粉線，沿著粉線基礎從一端開始安裝通風器地腳，先將地腳位置的鋼結構基礎防腐涂8、層打磨干凈，將地腳焊接在基礎鋼架上，在焊接時要確保地腳與基礎垂直，地腳與基礎的焊接方式為圓周焊，焊縫要成形良好。焊接完畢后，要對焊接位置涂刷一道防銹漆，一道銀粉漆。2 根據地腳之間連接杠的長度，安裝相鄰的地腳，在安裝完的兩個地腳之間安裝連接杠，將連接杠與地腳用不銹鋼螺栓緊固。3 按照工序2 進行下一組地腳及連接杠的安裝，直至整個屋頂通風器的地腳安裝完畢。4 安裝泛水板，泛水板安裝在骨架與地腳之間，先將泛水板用鉆尾自攻絲將泛水板固定在地腳之間的連接杠上，泛水板上邊緣與連接杠上邊緣平齊，自攻絲間距為20cm，泛水板搭接長度為 50mm，搭接位置為地腳處，泛水板搭接處不用自攻絲固定，以免影響骨架安裝9、。5安裝骨架，骨架安裝在地腳上，地腳與骨架中間夾著泛水板，使用連接螺栓將骨架與地腳緊固，保持骨架與基礎垂直；骨架下方的泛水板用拉鉚釘固定，搭接縫隙用防水膠密封。6 相鄰的骨架安裝完成后，用連接杠對相鄰的骨架進行連接。在安裝連接杠時要注意保持用鐵絲將架板與檁條綁扎牢固通 風 器 周 圍屋 面 內 板 及檁 條 已 安 裝固定兩端骨架的垂直，并且連接螺栓要擰緊。7 安裝排水溝。先將排水溝兩端用鉆尾自攻絲固定在骨架上，自攻絲下加橡膠墊圈密封，兩泛水板之間搭接長度為50mm，要求嚴密不漏水。8 安裝擋雨板。擋雨板為流線型自然通風器最主要的擋雨部分，安裝在基礎正上方，下端搭接在排水溝上，搭接長度為50m10、m，每塊擋雨板下方均有上、中、下3 道連接杠支撐，擋雨板放置好后，將其與中、下兩道連接杠用鉆尾自攻絲固定，自攻絲下加橡膠墊圈密封，相鄰兩塊擋雨板搭接，搭接長度為一個波形（具體方式見圖5.2.5-1），搭接處用防水膠密封，防止漏水。5.2.5-1 通風器擋雨板規格及搭接方式9安裝脊瓦。擋雨板安裝后，脊部兩側擋雨板之間有縫隙，中間縫隙用脊瓦覆蓋，形成嚴密防水結構，從而杜絕雨水自頂部進入，脊瓦位置調整好后，將脊瓦與擋雨板上端一起用鉆尾自攻絲固定在擋雨板上端的連接杠上。自攻絲下加橡膠墊圈密封，相鄰脊瓦搭接長度為50mm，搭接處用防水膠密封，防止漏水。10 安裝排水槽。排水槽用于將排水溝內的雨水引致外圍11、板流下，其和排水溝搭接要合理，使排水溝的水能全部流入排水槽，排水槽與排水溝之間的搭接縫用拉鉚釘固定，并在拼縫處用密封膠密封。流線型屋頂自然通風器俯視結構見圖5.2.5-2。5.2.5-2 通風器俯視圖脊瓦擋雨板排水溝排水槽脊瓦、擋雨板、排水溝，排水槽順水搭接11 安裝防鳥網。防鳥網防止外界動物由流線型自然通風器進入廠房，安裝在通風器排風口的兩側，用自攻絲固定在骨架及連接杠上，自攻絲間距不得大于500mm。12安裝外圍板及端面護板。外圍板與骨架之間用自攻絲連接，自攻絲下加橡膠墊圈密封，要求嚴密不漏水；安裝自下而上順序進行，從側面看為上片壓下片，橫向搭接長度為50mm，縱向搭接長度為一個波形；單張12、外圍板一個斷面上的固定螺栓不少于5 個；上下相鄰護板之間用拉鉚釘連接，拉鉚釘數量不少于9 個/3m。13脊瓦、擋雨板、排水溝，排水槽、端板施工完畢后，對流線型屋頂自然通風器整體進行防水處理，使用防水膠將搭接縫隙、自攻絲、鉚釘等位置進行涂膠密封，涂膠工作從通風器一端開始，逐步進行，凡涂膠完畢區域禁止人員進入，以免壓裂膠層，破壞密封。密封涂膠見圖5.2.5-3。5.2.5-3 通風器基礎下方角鋼14當通風器基礎防水施工完畢以后，將防水板用鍍鋅角鋼及鉆尾自攻絲固定在鋼結構基礎下方的角鋼上（見圖5.2.5-4、5.2.5-5）。5.2.5-4 通風器基礎下方角鋼脊瓦搭接縫隙涂膠自 攻 絲 緊 固處涂膠13、擋 雨 板 與 端板 拼 縫 處 涂排 水 槽 與 排 水溝搭接處涂膠5.2.5-5 通風器泛水板固定使用自攻絲固定在下方角鋼上15包角處理。通風器整體安裝完畢后，然后對通風器四周邊角進行包角，包角使用不銹鋼薄板、拉鉚釘將相鄰的板材固定，既增加了通風器的嚴密性，減小漏雨隱患；又可以使邊角圓滑，減少對風的阻力，增加抗風能力。包角見圖5.2.5-6、5.2.5-7。5.2.5-6 通風器泛水板包角5.2.5-7 通風器外圍板與端板之間包角16全部安裝完畢后對通風器進行標識，標牌安裝在通風器的端面上，居中放置。包角包角6 材 料 與 設 備6.1 主要安裝材料（見表6.1）流線型屋頂自然通風器材料（14、喉口4 米）表 6.1 序號名稱規格數量序號名稱規格數量1 地腳4000/700 n 個5 外圍板3050/900 7n 張2 骨架7300/2200 n 個6 脊瓦3050/500 n 張3 連接杠L 型 2950 6n 個7 排水溝3050/500 2n 張T 型 2950 10n 個8 排水槽1200/500 2n 張4 擋雨板2150/900 7n 張9 防鳥網1000 3n 米6.2 消耗性材料（見表6.2）消耗性材料表 6.2 序號名稱規格用途序號名稱規格用途1 螺栓M12 70 緊固連接杠與地腳、骨架5 底漆鋼結構底漆防銹M12 90 6 硅酮膠板材密封M12100 7 自噴漆銀15、色防銹、美觀2 鉆尾自攻釘525 連接骨架與板材8 磨光片100 打磨鋼結構3 拉鉚釘412 板材搭接9 毛刷40mm 涂刷底漆4 不銹鋼薄板=0.5mm 加工包角10 直柄麻花鉆4.2 板材打孔6.3 工機具（見表6.3）工機具表 6.3 序號名稱型號數量序號名稱型號數量1 電源盤50m 4 個6 水平尺L500 2 個2 手電鉆3 把7 卷尺50 米2 個3 扳手1719 6 把8 鋼絲繩11 50 米4 粉線100 米9 卸扣5T 4 個5 白鐵剪刀400mm 1 把10 直角尺250160 1 把6.4 施工機械（見表6.4）施工機械表 6.4 序號名稱型號數量序號名稱型號數量1 汽車16、吊25T 1 輛4 履帶吊150T 1 輛2 塔吊12T 1 臺5 電焊機1 臺3 拖車8T 1 輛7 質量控制7.1 供貨商執行標準：GB/T19867.1 2005 電弧焊焊接工藝規程、GB/T19866 2005 焊接工藝規程及評定的一般原則、GB/T13671-1992 不銹鋼縫隙腐蝕電化學試驗方法、GB/T5185 2005 焊接及相關工藝方法代號、GB/T9438-1999 鋁合金鑄件，安裝單位執行標準：DL/T5047 1995 電力建設施工及驗收技術規范、06K105 屋頂自然通風器選用與安裝、GB50243 2002 通風與空調工程施工質量驗收規范。7.2 編制合理的質量計劃17、，在施工過程匯中嚴格按照四級驗收制度（班組、QC1、QC2、業主方驗收）執行，每級驗收都親臨施工現場嚴格按照質量驗收標準進行檢驗。7.3 材料到場后，物資、施工人員、QC 部、業主四方對到場材料的型號、尺寸、外觀進行檢驗，若有特殊材質要求則對其材質進行光譜分析，如有偏差，則要求廠家重新供貨。8 安全措施8.1 所有施工人員必須體檢合格并通過三級安全教育，持證上崗；所有參加工作人員必須上崗前必須參加安全技術交底并簽字后方可參加工作。8.2 屋面搭設物料平臺、工作平臺，平臺及屋頂通風器基礎周圍拉設安全繩，安全繩每隔5米進行固定。8.3 進入施工現場人員必須正確佩戴安全帽，嚴禁酒后進入施工現場，施工18、現場嚴禁吸煙。8.4 施工人員由屋面檢修通道進入施工平臺，到指定位置后將安全帶掛在安全繩上。8.5 高空臨邊作業人員應佩戴工具袋，施工工具應系保險繩，傳遞物品嚴禁拋擲。8.6 吊運材料時，選擇合適的起重工具，吊運材料要綁扎牢固，起重臂下禁止有人員站立，材料在平臺上放置時要分散排放，不可過于集中，且材料要在平臺上進行固定。8.7 焊接作業時在焊接位置下方使用接火盤，防止火花濺落，配備滅火器，并辦理動火作業票，執行人員攜帶動火作業票。8.8 在組裝設備時要注意手腳不要靠近施工位置，防止擠傷。8.9 當風力大于6 級時，不能進行擋水板及外圍板的安裝。下雨及8 級以上大風天氣，不可進行屋頂通風器的組裝19、施工。8.10 夜間施工有充足的照明，并有防漏電、觸電事故。8.11 正確使用工器具，防止工器具損壞傷人。9 環保措施9.1 施工現場保持清潔，垃圾、廢料應及時清除，做到“工完料盡場地清”，堅持文明施工，在高處清理的垃圾和廢料不得向下拋擲。9.2 垃圾和廢料應分類存放，不得任意焚燒、隨處掩埋。9.3 所有油品、棉紗應統一處理，不得任意倒入溝池。9.4 施工時，注意避開探傷與施工的交叉作業，避免輻射等的損害。9.5 盡量避免夜間施工，減少噪音污染。10 效益分析10.1 施工節省成本本工法中泛水板的固定方式較原來有了很大改進，原方案中泛水板固定方式為四周用不銹鋼板（=10mm，寬 110mm）制20、作框架焊接固定（見10.1-1），現改為角鐵壓緊固定（見10.1-2），具體形式見下圖：10.1-1 原施工方案10.1-2 工法方案經現場實踐，原方案每臺機組消耗如下：使用 316L 不銹鋼板（厚度為10mm）30 平方，安裝工 150 人工日，焊工 25 人工日。工法方案每臺機組消耗為：使用 L30*3 鍍鋅角鋼 260 米，安裝工 28 人工日。不銹鋼板=10mm 寬 110mm 兩種方案成本對比分析如下：1原方案：316L 不銹鋼共2.355T，費用為 2.355 30000=70650 元；人工 150+25=175，費用175 230=40250 元。費用總計 70650+402521、0=110900 元。2工法方案：鍍鋅角鋼共0.36T，費用為0.36*5200=1872 元；人工28 230=6440 元。費用總計 1872+6440=8312 元。3工法方案較原方案一節約成本：110900-8312=102588 元。10.2 運行效益每臺機組的流線型屋頂通風器總排風量約為：19820 108kg/h=2140560kg/h，由于其為無動力排風換氣，不需要電力等能源消耗，則每年可為電廠節約大量能源成本。11 應用實例流線型自然屋頂通風器線條流暢、外形美觀、通風換氣量大，且節能環保，非常適合電廠氣機廠房使用，在以下核電站有成熟應用：陽江核電項目工地1&2 號機組、陽江項目工地3&4 號機組、寧德核電項目工地、紅沿河核電項目工地。11-1 陽江核電主廠房屋頂流線型自然通風器