洁净室机电全周期施工要点总结

0 引言

洁净室,也被称为无尘室,是一种将特定空间范围内空气中的污染物控制在一定范围内的密闭空间。其主要作用在于控制一定空间内空气中的洁净度、温度、湿度等各项指标,使产品能在一个具有良好条件和高度稳定性的环境空间中生产制造,从而提高产品性能,保障产品良品率^[1]。洁净室的出现和发展,是为了满足产品生产工艺的需要,特别是对于某些对环境要求非常高的行业,如半导体工业、生物制药工业、宇航工业等。洁净室在各个领域的应用非 常广泛^[2]。在食品安全领域,洁净室的特性保证了食品、保健品的生产安全^[3]。在生化实验室中,洁净室基材采用纤维水泥平板,无辐射、无静电,很好地排除了生化实验室的干扰因素。洁净室机电系统是保证洁净室工作环境洁净度的关键^[4],主要包括洁净室维护结构、洁净室净化组件和洁净系统控制等部分,这些系统的工作目标是为产品生产和操作人员提供适宜的内部环境,降低污染和交叉污染的风险,保护员工,保护周边环境^[5]。因此,洁净室机电系统在保证洁净室工作环境洁净度方面起着至关重要的作用。

目前,国内洁净室装修的龙头企业主要有中国电子系统工程第二建筑有限公司、中国电子系统工程第四建筑有限公司、北京世源希达工程技术有限公司、柏诚系统科技有限公司。各家企业的洁净包范围大致相同,体量相差不大,只是各个企业在施工过程中有其独创的特点,通常体现在施工工序安排和材料选择上。本文从机电专业的角度出发,以某公司为例,对洁净室全周期机电施工要点进行总结,对整个洁净室机电施工行业有一定的借鉴作用。

1 洁净室施工全周期划分

洁净室施工全周期包含两个明显的项 目周期,分别称为一次配和二次配。一次配和二次配联系紧密,一次配施工主要是指洁净室厂房内的装修,需要机电、管道、通风、土建等多专业相互配合。一次配合同额度大,内容多,施工周期短,需要多专业、多工程师共同协作完成。二次配施工主要是给洁净室厂房内设备供能,需要机电、管道及少量土建专业配合。二次配合同额度小,项目时间长,需要多专业、少工程师协作完成。业主基于成本考虑,通常将一次配与二次配作为两个项目进行招投标,然而由于一次配和二次配联系紧密,为保证施工质量,二次配的中标单位一般与一次配中标单位相同。二次配进场时期是一次配项目末期,是业主设备进入洁净室厂房内时期。本文以某屏幕制造商项目为例,从机电专业的角度对洁净室装修全周期施工的要点进行概述。

2 洁净室施工一次配

洁净室施工一次配主要是指建筑主体完工的这段时期,项目主要包含冷冻水系统的管道安装、空调 系统的部分安装、照明系统、通风系统、消防系统等。 机电专业在一次配中主要涉及桥架安装、线缆铺设、配电箱安装、照明灯具安装、高效滤尘器(Fan Filter Unit,下文简称FFU)配电、母线安装等。为了更好地对一次配项目进行描述,将一次配项目分为前、中、后三期。

2.1 一次配前期

洁净室一次配项目前期主要包含两部分,第一部分是供料库房区的规划和供电。供料库房区场地一般由甲方指定,项目部要根据场地大小进行专业施工区域划分,做好场地供能。因此机电工程师需要对项目的用电量进行预估,选择合适的临时供电箱。第二部分是下夹层的供电及临时照明。下夹层对于不同楼号之间略有不同,但对于一次配来说,其主要作用和相对位置是相同的,即给生产区提供能量和放置设备,位于设备生产区下方,如图1所示。洁净室项目一般都是先从下夹层开始施工,洁净室厂房面积较大,且项目前期土建装修专业需要对下夹层支柱和横梁进行施工,机电专业要保证一定的临时照明。由于下夹层和生产区之间有一定的高度,为避免发生事故,确保工人施工安全,建议在生产区铺设安全网,如图2所示。机电部分除了以上任务,还有一个重要事项是确保电缆及母线周期,避免项目高峰期出现短料现象。

2.2 一次配中期

洁净室一次配中期也是洁净室装修项目的高峰期。在此期间,洁净室项目具有以下特点:

1)项目人员激增。无论是项目部工程师还是项目施工人员,都需要在此期间大量增加人员。

2)库房材料流转快。项目高峰期,材料消耗必然很快,因此只要项目前期做好采购周期的预估,就一定能保证项目正常运转。

3)多专业协同作业。洁净室项目是大空间内的装修,必然需要多个专业协同作业。

根据以上特点,机电专业需注意以下几个方面:

1)加强安全管理。高峰期必然带来人员激增,洁净室厂房一般都是高处作业,这增加了事故发生概率,因此在此阶段,一定要注意安全管理。其次,由于洁净室厂房的特殊性,项目高峰期的洁净要求和动火要求必然高于一般施工项 目,在高架地板没有铺设之前,也仍然要做到人走料清的要求。

2)增强相互沟通。与其他专业工程师相互沟通,做好施工空间规划,利用BIM软件和CAD对通风管道、消防管道、工艺管道、母线、桥架、配电箱、消防栓等空间位置进行碰撞预测,避免由于空间位置引起返工,造成损失。与现场工人做好施工沟通,这里不仅仅要进行技术交底、安全交底,更重要的是要在现场多发现问题,多用创新手段解决问题。与厂商沟通,确保施工高峰期物料的及时供应,避免物料导致误工现象的发生,产生不必要的损失。与业主和监理多沟通,首先可以确保设计院出图的时效性,及时做到签证的落实,避免后期出现推诿扯皮的现象,其次可以避免与其他分包商产生包界定纠纷。

3)做好技术检查。洁净室机电施工具有一定的隐蔽性,因此在施工过程中,一定要做好技术管理,现场问题及时发现、及时整改,避免在通电调试时出现大面积返工现象。

洁净室机电施工主要内容包括灯具、配电箱、桥 架、母线、FFU、接地等。其中母线和FFU是洁净室机电施工与其他机电施工的重点,其主要施工步骤和要点如下:

1)母线安装步骤:母线开箱—开箱母线检查—支吊架安装—安装过程母线绝缘检测—母线接头安 装(图3)—母线下侧盖板安装—测量母线盖板螺丝距离—母线固定压片安装—母线始端箱安装—母线法兰安装—始端箱母线绝缘检测—调整扭力板矩—拧断螺丝—母线堵头安装—母线与低压柜铜牌安装—整条母线绝缘检测—母线相序检查—母线标牌悬挂—母线送电完成(图4)。

2)母线安装要点:母线插接口左右两侧间隔安装;母线安装过程中包裹塑料膜,防止杂物、垃圾落入;按照母线排列图和母线槽编号拼装;紧固前调整水平度和垂直度,使水平度和垂直度不超差,全长误差不超过10 mm;每拼装连接一节,要测量绝缘电阻,及时发现问题及时处理;相间及对地、对零、对外壳的绝缘电阻均应大于20 MΩ;检测各接头温升,若温度大于60℃以上,则应停电检修接头,检查螺栓是否拧紧。

3)FFU安装步骤:

FFU配电施工步骤:工业连接器安装 (图5)— FFU回路标识—主回路电力电缆敷设、接线—FFU分支电力电缆沿槽敷设—FFU电力接线—FFU沿丝杆保护—FFU送电调试(图6)。

FFU控制施工步骤:水晶头护套安装—水晶头压制安装—预制端通信检测—FFU控制线缆跨接FFU控制箱安装—FFU控制箱接线—FFU分组接线—FFU通信整体测试。

4)FFU施工要点:所有接线点全部在FFU接线端子上,不允许在控制线缆上做中间接头;所有FFU进行分组,每一组中最多可有31台FFU,但一般情况下每一组有25~28台FFU;每一组必须是单独的一路网络线,组和组之间不能混接。每组最后一台FFU不能连接到其他组中;FFU之间控制网线一般使用超5类屏蔽双绞线、RJ45水晶头;每一组FFU的网线总长不得超过300 m。

2.3 一次配后期

洁净室一次配后期是洁净室项 目的收尾期,也是一次配和二次配的交接期。与一般项目不同,洁净室厂房的出入口己被业主接管,进入洁净室内部需要穿百级洁净服、洁净鞋,通过风淋室。一次配后期具有以下特点:项 目人员减少,项 目以系统调试为主、施工为辅。

机电专业主要调试项 目包含:母线通电检测、 FFU通电检测、照明灯具通电调试及检测、高架地板铜排接地检测、环氧地面接地线电阻检测等。

3洁净室施工二次配

洁净室二次配主要是指在一次配的基础上对业主的设备进行供能。洁净生产空间主要放置业主生产流水线设备,流水线设备是根据业主设计需求设定的,通常都是多条产线,以某洁净厂房为例是四条产线。业主为尽早量产,保证效益,会边增加产线,边进行生产。二次配项目主要包含机电、管道、安全等专业,机电行业在二次配中的主要内容包括桥架安装、线缆铺设、配电箱安装等。相比于一次配项目,业主管控会更加严格,无论是洁净度还是施工区域,都有了更加严格的标准,因此二次配施工具有周期性 明显、灵活性强、洁净度高、利润高、流程化的特点。依据二次配的主要特点,本文从二次配的流程管理上将二次配分为会勘、施工、通电三个步骤。

1)会堪。主要会堪人员包括项目人员、业主对应科室人员、设备使用人员、厂商人员。主要会堪注意事项:设备的位置、型号、功率大小,电源类型,设备接入点等。

2)施工。依据会堪信息,选择电缆大小、走向、长度,电源接入点,确保电压平衡。

3)通电。通电过程中要通知设备对应科室人员,在现场确认检查设备的供电接入点,然后对接入的电缆进行绝缘测试,符合绝缘要求后再正式通电。

二次配项目的关键在于对全局的把控和流程的管理。只有了解一次配项目,结合土建、管道、机电多个专业,以及业主设备点位和区间图,才能对设备点位进行优化,进而创造出更多的利润点,提高项目效益。做好流程管理,才能在施工过程中减少出错概率。

4 总结与展望

目前,国内洁净室施工的几家龙头企业主要的利润点在管理方面,在于如何合理优化人员分配,随着时代的发展,这己不能带动企业快速壮大,更好的创新点应该是在分析施工要点的基础上提高施工技术水平,在施工工序、施工材料、施工方法上进行创新,进而提高企业的利润点,促进企业成长。对于机电专业来说,首先要研究如何深度利用BIM软件,而不是停留在BIM的空间碰撞的功能上,应把重心更多地放在开发BIM软件对设备的配电功能上;其次是机电专业不能仅仅满足于按图施工的低层次要求,而要与其他专业结合,多关注整体设备区域的划分、性能,思考供能分配,才能有助于机电专业工程师的成长。

[参考文献]

[1] 洁净厂房设计规范:GB 50073—2013[S].

[2]贾延超.建筑机电专业洁净室的施工要点[J].住宅与房地产,2019(3):147—148.

[3]汤毅,曹晓程.洁净空间机电工程关键施工技术[J].建筑技艺,2018(增刊1):59—61.

[4]付纪科,柳涛.洁净室的施工质量控制 [J].轻工科技,2018,34(9):105—106.

[5]胡安锋,王沛钊.洁净室简介及施工总结[J].建材世界,2020,41(4):63—66.

2024年第20期第21篇