消防安全設備監造及裝置執業管理教育訓練課程 排煙設備施工方法 主講人 : 王獻堂 1 王獻堂 第一屆華人十大傑出專案經理人五年內節能減碳一萬座大安森林公園證照 : 冷凍空調技師 消防設備師 國際專案管理師 PMP 國際量測驗證師 CMVP ITIL v3 認證 ATD 國際 Tier 設計師 CDCD 國際機房設計師 CDCS 國際機房專家認證 ISO 50001 管理顧問師 CEM 國際能源管理師 Wilson@ekc.com.tw 經歷 : 97/4~ 迄今冠呈能源環控有限公司總經理 101/1~ 迄今川昱永續環控有限公司總經理 97/4~ 迄今川昱永續環控有限公司能源顧問專長 : 空調工程及規劃及驗證消防設備排煙設計 Commissioning 功能驗證專業人員 2
大綱 A. 風管工法基本知識 B. 排煙工程施工 C. 實務排煙風管風量不足解決對策 D. 排煙系統功能驗證 COMMISSIONING E. Q&A 3 A. 風管工法基本知識 4
風管平面配置 A. 風管工法基本知識 5 風管剪裁與組合 6
橫向及立向接縫 7 縱向接縫 8
轉角接縫 9 TYPE-A 面反扣接 10
TYPE-B 立扣接 11 TYPE-C 按扣接 12
TYPE-D 角扣接 13 組合圖 14
TDC 風管組合配件 15 TDCⅡ 風管組合配件 16
風管接頭規格表 17 導風片 18
TDC 風管補強方式 19 TDCⅡ 法蘭插入情形 20
送風機的轉輪設計是在假設其入口流場為平均流的狀態, 因此若有任何情形, 使得送風機的入口流場偏離此理想狀態就會產生偏差稱為系統效應 21 B. 排煙工程施工 22
風管配管 風管之配管主要施工上重點如下 : 1. 減小氣流之壓力損失 : 須注意彎曲 分歧部及斷面積改變之情況 2. 空氣之洩漏控制到最小限度 : 須注意風管之接縫, 如有需要風管完成後可先行施以洩漏測試 3. 不可產生噪音 振動 : 板厚 補強須正確 4. 當風管尺寸大於天花板距樑下之空間時, 需考量降低天花高度或變更風管截面高 寬比, 切忌敲打樑體影響結構 23 矩形風管鐵皮厚度 矩形低速風管使用之鐵板標準 矩形高速風管使用之鐵板標準 24
風管結構及懸吊 風管構造 連接 補強及吊掛等應依設計圖所示施作, 且吊掛於模板時應預先埋設, 距離及位置應選定適當以使風管可固定穩妥不致受震動搖擺 25 水平風管吊架及距離 單一水平風管吊架及距離 並排水平風管吊架及距離 26
各類風管支撐圖 27 風管吊架 風管吊架或支架之基礎螺釘, 應儘量預埋如有遺漏應使用適當尺寸之鉛套打入水泥內 28
出風口連接方式 風機及空調箱之出風口連接風管, 應避免氣流由於距離不足即產生轉折, 導致產生極大之風損 風機出風口連接方式 空調箱出風口連接方式 29 帆布接頭與分歧開關 風管與空調箱或送排氣風車之連接處, 應使用防水帆布, 作成一段長度至少為 10 公分, 以防止震動 風管分歧處, 均應裝置分歧開關, 以便調整及鎖定, 開關片之材料, 應為 USG#20 鍍鋅鐵皮, 迎風之一端, 應予捲邊並應加強以防震動 30
分歧管 分歧管之安裝應儘量避免安裝於出風口附近, 應保持一段直線距離後俟氣流穩定後再行分配, 避免造成該處風損過大 分歧管連接不當 31 風管變徑 風管於現場實際施作時經常會遇到障礙而需變徑處理, 為避免影響整體送風功能, 其施作原則如圖所示, 高速風管其變徑斜率不得大於 1:7, 低速風管其變徑斜率不得大於 1:4 32
風機出風風管連接法 33 風機吸入口連接法 34
品質管理標準表 35 工程施工品質管理標準表 36
自主檢查表 37 自主檢查表 - 風管施工 38
自主檢查表 - 排風柵進口 39 自主檢查表 - 送風口 40
自主檢查表 - 風量調節擋板 41 C. 實務排煙風管風量不足解決對策 42
C. 實務排煙風管風量不足解決對策 降如何降低排煙風管系統壓降? 低排煙風管風速 改善排煙風管形狀 減少排煙風管粗糙度以金屬板內襯 RC 管道 避開障礙物 改善風車進出氣流之穩定減少系統效應壓降 43 降低排煙風管風速 排煙風管直管壓降 : L P λ V P D 排煙風管管件壓降 : ΔP C V P V P ρ V 2 2 壓降與風速平方成正變 風速越低 動壓越小 排煙風管直管與管件之壓降將越小 44
改善排煙風管形狀 斜接彎頭 v.s 平滑彎頭 無順風片 v.s 有順風片 擴管 v.s 縮管 在 Z 型轉彎排煙風管增設順風片 風車出口擴管形狀之改善 風箱出口接管之改善 排煙風管匯流方式之改善 排煙風管分流方式之改善 排煙風管引風之改善 排煙風管偏位形狀之改善 設排煙風管風速為 15m/s 空氣密度為 1.2kg/m 3 動壓 2 1.2 15 VP 135Pa 2 45 斜接彎頭 v.s 平滑彎頭 改善前 : 壓降 PD = 135 x 1.2 = 162Pa 改善後 : 壓降 PD = 135 x 0.15 = 20.25Pa 46
無順風片 v.s 有順風片 改善前 : 壓降 PD = 135 x 1.0 = 135Pa 改善後 : 壓降 PD = 135 x 0.23 = 31.05Pa 47 擴管 v.s 縮管 改善前壓降 :PD = 135 x 0.31 + 135 x 0.05 = 48.6Pa 改善後壓降 :PD = 135 x 0.18 + 135 x 0.06 = 32.4Pa 48
在 Z 型轉彎排煙風管增設順風片 改善前 : 壓降 PD = 60 x 4.2 = 252Pa 改善後 : 壓降 PD = 60 x 0.23 x 2 = 27.6Pa 49 風車出口擴管形狀之改善 改善前 : 壓降 PD = 135 x 2.0 2 x 0.33 = 178.2Pa 改善後 : 壓降 PD = 135 x 2.0 2 x 0.25 = 135Pa 50
風箱出口接管之改善 改善前壓降 :PD = 135 x 0.5 x 0.85 = 57.4Pa 改善後壓降 :PD = 135 x 0.15 x 0.85 = 17.21Pa 51 排煙風管匯流方式之改善 改善前 : 壓降 PD = 135 x 1.17 = 157.9Pa 改善後 : 壓降 PD = 135 x 0.45 = 60.8Pa 52
排煙風管分流方式之改善 改善前 : 壓降 PD = 135 x 1.27 = 171.5Pa 改善後 : 壓降 PD = 135 x 0.24 = 32.4Pa 53 圓形排煙風管引風之改善 改善前壓降 :PD = 135 x 1.0 = 135Pa 改善後壓降 :PD = 135 x 0.15 = 20.3Pa 54
方形排煙風管引風之改善 改善前壓降 :PD = 135 x 1.0 = 135Pa 改善後壓降 :PD = 135 x 0.17 = 22.9Pa 55 排煙風管偏位形狀之改善 改善前 : 壓降 PD = 135 x 9.24 = 1247.4Pa 改善後 : 壓降 PD = 135 x 0.25 = 33.75Pa 56
D. 排煙系統功能驗證 COMMISSIONING 57 D. 排煙系統功能驗證 COMMISSIONING 功能驗證是經由第三專業團體 (Third Party) 以文件及客觀數據證明 獲得及證實運轉之系統符合原始設計及業主需求, 其中文件及數據產出應採用獲得認可的程序與方法 功能驗證人員應具備系統專業知識, 最好由專業技師或資深工程師擔任, 而且要排除設備廠商 設計及施工單位 價格 / 利潤 價值 / 品質 58
功能驗證工作重點 安全指標 設計 OPR BOD 設備規格 試車紀安全指標 維運 顧問 施工 設備規格採購規格 廠測規格試車紀 設備 採購規格廠測規格 59 別輕易鋸斷你的十字架 60
排煙系統功能驗證執行重點 設計階段性能確認 施工階段性能確認 驗收階段性能確認 61 設計階段性能確認 1. 業主之性能需求 (OPR): 排煙系統概述 2. 基本設計 (BOD): 排煙計算書 基本設計原則 基本系統圖 設備規格表 3. 35% 計畫檢視 : 排煙系統圖 空間需求檢討 4. 65% 計畫檢視 : 排煙量計算書 系統設計圖及平面圖 5. 95% 計畫檢視 : 平面圖說 設備規格表 招標文件等 6. 招標前會議及協助招標過程 62
施工階段性能確認 施工性能確認啟始會議 制訂性能確認作業之時程進度 : 排煙系統施工進度表 設備型錄審查 檢視提送文件及施工圖說 : 排煙系統工程安裝計劃書 廠驗計劃書 吊裝安全計劃書 確認施工性能確認計畫 : 分項工程施工計畫 品質管理計畫 現場檢查驗證 (FIV): 分項工程施工查核紀錄 品質管理查核紀錄 勞安衛查核紀錄 性能確認團隊會議 完成現場檢查驗證 (FIV): 施工查核改善過程紀錄 操作性能測試 (OPT): 設備功能運轉檢測程序及標準 設備功能運轉測試記錄 6 3 排煙系統 一 64
65 FIV 風管 二 申請工程試驗需填具乙式三份, 簽認後一份還施工部門, 業主 監造部門各存留一份 註 : 一 申請工程查驗需填具乙式三份, 查驗後一份還施工部門, 業主 監造部門各存留一份 91.03.26 預定檢驗時間 查驗項目 :1. 鍍鋅鐵皮風管 #18 2. 風管法蘭 3. 風管組裝及 Silcom 填塞 檢驗地點取樣數量工程品質試驗 工 程 品 質 查 驗 查 驗 項 目 查 驗 結 果 風管組立尺寸是否與施工圖相符 合格 風管組立及 Silcon 廠牌是否符合規定 合格 風管組立是否做好 Silcon 填塞 合格 鉚釘間距是否符合規範要求 合格 鐵皮接合表面是否平整 合格 鐵皮表面是否完整無損 合格 監造單位 施工單位 66
FIV- 風門 工程名稱 : 文號 : 供貨廠商 : 檢驗日期 : 進場材料器具設備檢查項目 項次材料名稱請驗數量廠牌型號合約項次尺寸 1 排煙閘門 11 PREFCO 5151 F060708 1000X600 2 進風閘門 11 PREFCO 5151 F060711 1000X600 工 程 品 質 查 驗 查 驗 項 目 查 驗 結 果 風門之廠牌 規格 尺寸 型號是否正確 合格 風門安裝位置是否與施工圖相符 合格 風門操作或動作空間是否正常 合格 風門馬達安裝是否牢固 合格 風門安裝是否垂直 水平 美觀 牢固 合格 風門安裝後外觀是否無破壞情形 合格 監造單位 施工單位 67 FIV- 風機 項目 Item Site Installation / Completion Inspection 現 場 施 工 / 完 工 檢 驗 檢驗內容 Contents of Inspection 1. 排煙風機之廠牌 規格 容量 電壓是否正確? Does the brand specs capacity voltage of the fan properly? 2. 排煙風機安裝位置是否與施工圖相符? Are the location of the fan meet what has been specified in the shop drawing? 3. 排煙風機銜接風管? Are both ends of the cables been marked with the circuit count for wire connection? 4. 纜線之綁紮 固定是否符合規定? Are the wrapping and strapping of cables been made to conform to what has been specified? 5. 纜線相別是否能明確區別? Is the phase count labeled on all cables clearly distinguishable? 6. 纜線施工是否美觀, 並保持清潔及乾燥? Is the cable wiring installation been made visually appealing and kept clean? 7. 是否合格? Does the overall installation appear qualified? 檢驗結果 Result Yes No Yes No Yes No Yes No Yes No Yes No Yes No 備註 Remarks 68
OPT- 風機 風車試車報告 工程名稱 : 安裝位置 : 設備名稱 : 測試單位 : 設備代號 : 測試人員 : 測試程序 : 測試日期 : 說明 設計 實際 備註 設 備 規 格 廠牌 型式 風量 (CMH) 靜壓 (Pa) 靜壓效率 (%) 電源 (φ V Hz) 馬達額定容量 (kw) 噪音 (db) 風車轉速風量 (CMH) 靜壓 (Pa) 電壓 (V) (A B C) 運轉電流 (A) (R S T) 耗電量 (kw) 噪音 (db) 風 車 69 1. 功能性測試 (FPT): 驗收階段性能確認 提出功能性測試計劃 整體功能性測試紀錄 2. 操作員訓練 : 操作維護及訓練時程計劃 3. 準備最終性能確認報告 : 依據前述完成之性能確認工作, 進行資料彙整, 以提出最終性能確認報告, 包括各系統之最終紀錄文件 70
排煙風管查核 設計階段 排煙風管設計準則 排煙風管洩漏規格確認 施工階段 排煙風管安裝詳圖 排煙風管查驗表 OPT 排煙風管洩漏測試計畫書 OPT 排煙風管洩漏測試報告書 驗收階段 排煙系統整體性能測試計畫 排煙系統整體性能測試報告 71 風管組裝圖 72
排煙風管製作詳圖 73 洩漏測試示意圖 74
風管洩漏測試流程 受測試之風管段組裝完成風管其它開口封者 洩漏檢修 讀取流量計壓差 風管接上測試儀錶 * 風機 * 流量計 * 風管壓力表 * 流量開關 風管測試壓力確定 Q>( 不合格 ) 計算洩漏量 Q=2.18K(D 2 ) 2 P Q<> 允許洩漏值? Q<( 合格 ) 風管受測試面積確認 填寫洩漏報告 拆除開口封板 查系統風量 1% 壓力 1.5 倍時的洩漏等級 G L =F/P 0.65 完 成 查表並計算洩漏量 啟動風機, 調整進風量使風管靜壓達測試值 75 講師講解術科 76
工作壓力 77 性能曲線講解 78
洩漏測試風機 79 讀取數據 80
洩漏性能曲線 81 輪番上陣 82
術科成績出爐 83 允收基準 SMACNA LEAKAGE CLASSES 84
允收基準 - 續 DUCT LEAKAGE CLASSIFICATION 85 允收基準 - 續 容許之總洩漏量 (L) = a x (Q/A) x b% a: 待測部份風管表面積 Q: 該風管系統之總風量 A: 該風管系統之總表面積 b 為規定之洩漏量 86
五. 測試記錄表格 工程名稱 : 系統名稱 : 風機風量 : 工程編號 : 頁數 : 第頁, 共頁 風管洩漏測試紀錄表 風管洩漏等級 : 風管指定測試壓力 : 風管製造的耐壓力等級 : 設計資料 現場測試紀錄資料 受測風管 風管表面積 FT 2 允許的洩漏量 洩漏率 CFM/100 FT 2 測試區段 CFM 直徑 靜壓 in. W.G. 孔口外管風管孔口差壓 日期 測試者 簽名欄 見證者 簽名欄 實際風量 CFM 87 排煙風機 88
重要查核說明 排煙系統設計依據 緊急排煙系統 室內排煙系統 排煙機規格 閘門規格 排煙風管洩漏等級說明 89 設計階段 排煙分區 排煙區劃排煙量 排煙口尺寸 排煙風管風量 排煙風管尺寸 風管靜壓計算 排煙機量選定 電氣設備規劃 重要查核說明 90
排煙機查核 設計階段 排煙機選機表確認 排煙機設計規格確認 施工階段 排煙機型錄比對 排煙機採購規格確認 排煙機出廠測試 排煙機安裝詳圖 排煙機查驗表 排煙機測試程序書 OPT 排煙設備測試報告書 驗收階段 排煙系統整體性能測試計畫 排煙系統整體性能測試報告 91 設計階段 排煙閘門選機表確認 排煙閘門設計規格確認 施工階段 排煙閘門型錄比對 排煙閘門採購規格確認 排煙閘門安裝詳圖 排煙閘門查驗表 排煙閘門測試程序書 OPT 排煙閘門測試報告書 驗收階段 排煙系統整體性能測試計畫 排煙系統整體性能測試報告 排煙閘門查核 92
設備功能運轉檢測程序及標準 檢測方法 檢測儀器 檢測項目 檢測程序 允收標準 設備功能運轉測試記錄 93 風管壓力分級表 級別風管風速 M/S 運轉壓力 低壓風管 10m/S 以下 50mmAq 以下 中壓風管 10m/S 以上 51~150mmAq 以下 高壓風管 10m/S 以上 151~250mmAq 風管使用板厚 接頭及補強方式, 依管內運轉壓力分為三級 94
Leakage Tests ASHRAE Energy Conservation Standards Series 90 test on Leakage Control generally requires tests only for pressures in excess of 3" w.g. Adequate airtightness can normally be ensured by Selecting static pressure construction class suitable for operating condition AND Sealing ductwork properly 95 E. 問題與討論 Q&A 96
Changing the Habit 結論與建議 建立能源系統改善前基準線 (Baseline) 之量測工具 進行設備運轉問題的診斷 讓我們一起為地球環境而努力 正確地找出能源消耗原因 量測與驗證 (M&V) 系統改善後之節能成效 進行能源系統性能的長期監測 訂定節能管理策略與效益追蹤確認 用電需量的管理與控制 運轉費用的預算編列與執行的具體依據 迅速即時掌握機具設備設施運轉情況 建立能源效率基準值 運用節能技術, 降低運轉費用 Changing the World 97 97 Thank You! 冠呈能源環控有限公司協助企業建立節能減碳標竿台北市復興南路二段 12 巷 11 號 3 樓 Tel:02-2755-2668 98