1、流线型屋顶自然通风器施工工法编号：201 山东电力建设第二工程公司锅炉工程处王志向1 前言随着能源危机及环境污染日益加重，国家开始越来越多的使用核能，核电站建设的步伐也越来越快。为排除核电站汽轮机厂房内部产生的余热，为厂房内部人员及设备提供新鲜空气，根据主厂房整体结构特设计了流线型自然屋顶通风器这一通风设备。1-1 自然通风原理图主厂房 A-B 列之间格栅板及吊装孔上下通透形成自然的竖井结构，当设备运行时，加热周围空气，利用上下两端温差加速空气流动，带动厂房内部通风，其实质就是利用“温差热压 通风”原理。热空气上升至屋顶，由流线型自然通风器排出厂房，造成厂房内气压降低，新风由厂房大门及风机房进2、入厂房内部，完成厂房内外空气交换。流线型屋顶自然通风器外形呈圆弧形，抗风阻力小，融采光与通风排气为一体，强度好、安装快捷、外形美观，通风排气效果好，排水畅通，无雨水渗漏隐患。2 工法特点2.1 本工法实用性强，操作简便易行。2.2 泛水板固定充分利用钢结构基础，施工方便，且稳固可靠。2.3 外围板、挡雨板、排水槽、排水沟顺水搭接，雨水不易渗透。2.4 挡雨板之间搭接一个板材波形，保证拼缝处严密不漏水。2.5 通风器地脚、连接杠、骨架从一端顺次施工，避免出现因测量误差等导致安装偏差，保证安装质量。2.6 外围板与端板交接形成的边角采用L 形包角，使边角圆滑，减小外界风的阻力，增强抗风能力。3 适3、用范围本工法适用钢结构基础的流线型自然屋顶通风器安装。4 工艺原理流线型屋顶自然通风器由地脚、连接杠、骨架、外围板、端板、脊瓦、挡雨板、排水沟、排水槽等部分组成，具体结构见图4-1，其中地脚、连接杠、骨架等利用三角形稳固的组成结构作为设备的支撑部分，增强抗风、抗震等级；外围板、端板是设备的外衣，它流线型的外形减小风的阻力，对设备具有保护作用；脊瓦、挡雨板、排水沟、排水槽科学合理的搭接，起到防雨作用；挡雨板及外围板之间的空隙具有良好的通风换气及采光作用。4-1 屋顶通风器结构图5 工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程5.2 操作要点流线型屋顶自然通风器主要施工步骤：施工前准备基础检查设备领用前4、检查设备的吊运地脚的安装安装骨架、泛水板连接杠的安装安装排水沟、排水槽安装挡雨板、脊瓦安装外围板安装不锈钢网检查验收。5.2.1 施工准备1 施工图纸已for use，相关的质量计划已经生效。2 主厂房屋顶通风器安装方案、主厂房通风器安装安全控制方案已经过审核生效。3组织施工人员进行技术安全交底签字。3流线型屋顶通风器材料已到货并验收完毕。4施工用工机具及计量器具已验收完毕。5主厂房屋面施工平台准备完毕，临边孔洞周围的安全绳及基础孔洞安全网安装就位。6钢结构基础施工完毕，验收合格，且已办理移交手续。7施工机械及主要工器具准备完毕。5.2.2 施工前检查1检查材料规格、型号是否符合设计图纸要求，5、产品说明书、合格证是否齐全，根据材料清单和设备技术文件检查材料是否齐全，核对地脚、骨架、连接杠、外围板、挡雨板、排水沟等材料尺寸是否正确，挡雨板等板材表面不得有损坏、锈蚀、受潮等现象，骨架等方钢材料不得有施工前准备基础检查设备领用前检设备吊运安装地脚安装骨架、泛水板整体验收安装包角安装外围板安装挡雨板、脊瓦安装排水沟、排水槽安装连接杠直至地脚全部安装完变形、凹陷、锈蚀现象。2检查基准面是否正确，设备安装基础尺寸应符合设计图纸的要求；基础表面的杂物及油污是否清理干净；按图纸画出基础中心线。基础允许偏差应符合下表规定：序号项次允许偏差mm 1 坐标位置（纵横中心线）10 2 标高10 3 平面外形6、尺寸+20 4 平面的水平度每米2 5 全长10 3检查通风器基础周围屋面施工情况，至少屋面内板已经铺设完毕，且檩条已经固定牢固，能承受一定重量。5.2.2-1 通风器基础周围屋面内板及檩条施工完毕5.2.3 屋面平台及通道铺设1厂房屋面搭建完成，在通风器基础周围用架板铺设物料平台（3 米 4 米）及作业平台，以免材料放置压坏屋面板、现场安装损坏屋面板，并且作业平台要与屋面检修通道相连。2若屋面检修通道未搭设完成，则用架板铺设通道至楼梯处；平台架板两端应搭在屋架钢梁上面，以防止施工过程中损坏屋面压型钢板。3在通风器基础周围拉设安全绳，安全绳每隔5m 要进行固定，以确保其安全性。5.2.3-1 7、通风器基础周围施工平台搭设5.2.4 材料吊运1材料在领用时要轻装轻放，吊装时要绑扎牢固，找准吊装点，以免零散材料掉落，将需要安装的材料全部运输到位、摆放整齐。2根据现场工况选择合理的吊运机械。主厂房屋面标高一般为45 米左右，吊运半径约15米，根据材料重量选择合适的吊运机械。3地脚、连接杠、骨架吊运至屋面后要放置在通风器基础一端，并且使用铁丝将其与钢结构基础固定牢固。4外围板、挡雨板、排水沟、排水槽、包角及紧固件吊运至屋面后，放置在搭设好的物料平台上。5.2.5 屋顶通风器的安装1在基础两边钢梁的中心沿轴线方向拉设两条粉线，沿着粉线基础从一端开始安装通风器地脚，先将地脚位置的钢结构基础防腐涂8、层打磨干净，将地脚焊接在基础钢架上，在焊接时要确保地脚与基础垂直，地脚与基础的焊接方式为圆周焊，焊缝要成形良好。焊接完毕后，要对焊接位置涂刷一道防锈漆，一道银粉漆。2 根据地脚之间连接杠的长度，安装相邻的地脚，在安装完的两个地脚之间安装连接杠，将连接杠与地脚用不锈钢螺栓紧固。3 按照工序2 进行下一组地脚及连接杠的安装，直至整个屋顶通风器的地脚安装完毕。4 安装泛水板，泛水板安装在骨架与地脚之间，先将泛水板用钻尾自攻丝将泛水板固定在地脚之间的连接杠上，泛水板上边缘与连接杠上边缘平齐，自攻丝间距为20cm，泛水板搭接长度为 50mm，搭接位置为地脚处，泛水板搭接处不用自攻丝固定，以免影响骨架安装9、。5安装骨架，骨架安装在地脚上，地脚与骨架中间夹着泛水板，使用连接螺栓将骨架与地脚紧固，保持骨架与基础垂直；骨架下方的泛水板用拉铆钉固定，搭接缝隙用防水胶密封。6 相邻的骨架安装完成后，用连接杠对相邻的骨架进行连接。在安装连接杠时要注意保持用铁丝将架板与檩条绑扎牢固通 风 器 周 围屋 面 内 板 及檩 条 已 安 装固定两端骨架的垂直，并且连接螺栓要拧紧。7 安装排水沟。先将排水沟两端用钻尾自攻丝固定在骨架上，自攻丝下加橡胶垫圈密封，两泛水板之间搭接长度为50mm，要求严密不漏水。8 安装挡雨板。挡雨板为流线型自然通风器最主要的挡雨部分，安装在基础正上方，下端搭接在排水沟上，搭接长度为50m10、m，每块挡雨板下方均有上、中、下3 道连接杠支撑，挡雨板放置好后，将其与中、下两道连接杠用钻尾自攻丝固定，自攻丝下加橡胶垫圈密封，相邻两块挡雨板搭接，搭接长度为一个波形（具体方式见图5.2.5-1），搭接处用防水胶密封，防止漏水。5.2.5-1 通风器挡雨板规格及搭接方式9安装脊瓦。挡雨板安装后，脊部两侧挡雨板之间有缝隙，中间缝隙用脊瓦覆盖，形成严密防水结构，从而杜绝雨水自顶部进入，脊瓦位置调整好后，将脊瓦与挡雨板上端一起用钻尾自攻丝固定在挡雨板上端的连接杠上。自攻丝下加橡胶垫圈密封，相邻脊瓦搭接长度为50mm，搭接处用防水胶密封，防止漏水。10 安装排水槽。排水槽用于将排水沟内的雨水引致外围11、板流下，其和排水沟搭接要合理，使排水沟的水能全部流入排水槽，排水槽与排水沟之间的搭接缝用拉铆钉固定，并在拼缝处用密封胶密封。流线型屋顶自然通风器俯视结构见图5.2.5-2。5.2.5-2 通风器俯视图脊瓦挡雨板排水沟排水槽脊瓦、挡雨板、排水沟，排水槽顺水搭接11 安装防鸟网。防鸟网防止外界动物由流线型自然通风器进入厂房，安装在通风器排风口的两侧，用自攻丝固定在骨架及连接杠上，自攻丝间距不得大于500mm。12安装外围板及端面护板。外围板与骨架之间用自攻丝连接，自攻丝下加橡胶垫圈密封，要求严密不漏水；安装自下而上顺序进行，从侧面看为上片压下片，横向搭接长度为50mm，纵向搭接长度为一个波形；单张12、外围板一个断面上的固定螺栓不少于5 个；上下相邻护板之间用拉铆钉连接，拉铆钉数量不少于9 个/3m。13脊瓦、挡雨板、排水沟，排水槽、端板施工完毕后，对流线型屋顶自然通风器整体进行防水处理，使用防水胶将搭接缝隙、自攻丝、铆钉等位置进行涂胶密封，涂胶工作从通风器一端开始，逐步进行，凡涂胶完毕区域禁止人员进入，以免压裂胶层，破坏密封。密封涂胶见图5.2.5-3。5.2.5-3 通风器基础下方角钢14当通风器基础防水施工完毕以后，将防水板用镀锌角钢及钻尾自攻丝固定在钢结构基础下方的角钢上（见图5.2.5-4、5.2.5-5）。5.2.5-4 通风器基础下方角钢脊瓦搭接缝隙涂胶自 攻 丝 紧 固处涂胶13、挡 雨 板 与 端板 拼 缝 处 涂排 水 槽 与 排 水沟搭接处涂胶5.2.5-5 通风器泛水板固定使用自攻丝固定在下方角钢上15包角处理。通风器整体安装完毕后，然后对通风器四周边角进行包角，包角使用不锈钢薄板、拉铆钉将相邻的板材固定，既增加了通风器的严密性，减小漏雨隐患；又可以使边角圆滑，减少对风的阻力，增加抗风能力。包角见图5.2.5-6、5.2.5-7。5.2.5-6 通风器泛水板包角5.2.5-7 通风器外围板与端板之间包角16全部安装完毕后对通风器进行标识，标牌安装在通风器的端面上，居中放置。包角包角6 材 料 与 设 备6.1 主要安装材料（见表6.1）流线型屋顶自然通风器材料（14、喉口4 米）表 6.1 序号名称规格数量序号名称规格数量1 地脚4000/700 n 个5 外围板3050/900 7n 张2 骨架7300/2200 n 个6 脊瓦3050/500 n 张3 连接杠L 型 2950 6n 个7 排水沟3050/500 2n 张T 型 2950 10n 个8 排水槽1200/500 2n 张4 挡雨板2150/900 7n 张9 防鸟网1000 3n 米6.2 消耗性材料（见表6.2）消耗性材料表 6.2 序号名称规格用途序号名称规格用途1 螺栓M12 70 紧固连接杠与地脚、骨架5 底漆钢结构底漆防锈M12 90 6 硅酮胶板材密封M12100 7 自喷漆银15、色防锈、美观2 钻尾自攻钉525 连接骨架与板材8 磨光片100 打磨钢结构3 拉铆钉412 板材搭接9 毛刷40mm 涂刷底漆4 不锈钢薄板=0.5mm 加工包角10 直柄麻花钻4.2 板材打孔6.3 工机具（见表6.3）工机具表 6.3 序号名称型号数量序号名称型号数量1 电源盘50m 4 个6 水平尺L500 2 个2 手电钻3 把7 卷尺50 米2 个3 扳手1719 6 把8 钢丝绳11 50 米4 粉线100 米9 卸扣5T 4 个5 白铁剪刀400mm 1 把10 直角尺250160 1 把6.4 施工机械（见表6.4）施工机械表 6.4 序号名称型号数量序号名称型号数量1 汽车16、吊25T 1 辆4 履带吊150T 1 辆2 塔吊12T 1 台5 电焊机1 台3 拖车8T 1 辆7 质量控制7.1 供货商执行标准：GB/T19867.1 2005 电弧焊焊接工艺规程、GB/T19866 2005 焊接工艺规程及评定的一般原则、GB/T13671-1992 不锈钢缝隙腐蚀电化学试验方法、GB/T5185 2005 焊接及相关工艺方法代号、GB/T9438-1999 铝合金铸件，安装单位执行标准：DL/T5047 1995 电力建设施工及验收技术规范、06K105 屋顶自然通风器选用与安装、GB50243 2002 通风与空调工程施工质量验收规范。7.2 编制合理的质量计划17、，在施工过程汇中严格按照四级验收制度（班组、QC1、QC2、业主方验收）执行，每级验收都亲临施工现场严格按照质量验收标准进行检验。7.3 材料到场后，物资、施工人员、QC 部、业主四方对到场材料的型号、尺寸、外观进行检验，若有特殊材质要求则对其材质进行光谱分析，如有偏差，则要求厂家重新供货。8 安全措施8.1 所有施工人员必须体检合格并通过三级安全教育，持证上岗；所有参加工作人员必须上岗前必须参加安全技术交底并签字后方可参加工作。8.2 屋面搭设物料平台、工作平台，平台及屋顶通风器基础周围拉设安全绳，安全绳每隔5米进行固定。8.3 进入施工现场人员必须正确佩戴安全帽，严禁酒后进入施工现场，施工18、现场严禁吸烟。8.4 施工人员由屋面检修通道进入施工平台，到指定位置后将安全带挂在安全绳上。8.5 高空临边作业人员应佩戴工具袋，施工工具应系保险绳，传递物品严禁抛掷。8.6 吊运材料时，选择合适的起重工具，吊运材料要绑扎牢固，起重臂下禁止有人员站立，材料在平台上放置时要分散排放，不可过于集中，且材料要在平台上进行固定。8.7 焊接作业时在焊接位置下方使用接火盘，防止火花溅落，配备灭火器，并办理动火作业票，执行人员携带动火作业票。8.8 在组装设备时要注意手脚不要靠近施工位置，防止挤伤。8.9 当风力大于6 级时，不能进行挡水板及外围板的安装。下雨及8 级以上大风天气，不可进行屋顶通风器的组装19、施工。8.10 夜间施工有充足的照明，并有防漏电、触电事故。8.11 正确使用工器具，防止工器具损坏伤人。9 环保措施9.1 施工现场保持清洁，垃圾、废料应及时清除，做到“工完料尽场地清”，坚持文明施工，在高处清理的垃圾和废料不得向下抛掷。9.2 垃圾和废料应分类存放，不得任意焚烧、随处掩埋。9.3 所有油品、棉纱应统一处理，不得任意倒入沟池。9.4 施工时，注意避开探伤与施工的交叉作业，避免辐射等的损害。9.5 尽量避免夜间施工，减少噪音污染。10 效益分析10.1 施工节省成本本工法中泛水板的固定方式较原来有了很大改进，原方案中泛水板固定方式为四周用不锈钢板（=10mm，宽 110mm）制20、作框架焊接固定（见10.1-1），现改为角铁压紧固定（见10.1-2），具体形式见下图：10.1-1 原施工方案10.1-2 工法方案经现场实践，原方案每台机组消耗如下：使用 316L 不锈钢板（厚度为10mm）30 平方，安装工 150 人工日，焊工 25 人工日。工法方案每台机组消耗为：使用 L30*3 镀锌角钢 260 米，安装工 28 人工日。不锈钢板=10mm 宽 110mm 两种方案成本对比分析如下：1原方案：316L 不锈钢共2.355T，费用为 2.355 30000=70650 元；人工 150+25=175，费用175 230=40250 元。费用总计 70650+402521、0=110900 元。2工法方案：镀锌角钢共0.36T，费用为0.36*5200=1872 元；人工28 230=6440 元。费用总计 1872+6440=8312 元。3工法方案较原方案一节约成本：110900-8312=102588 元。10.2 运行效益每台机组的流线型屋顶通风器总排风量约为：19820 108kg/h=2140560kg/h，由于其为无动力排风换气，不需要电力等能源消耗，则每年可为电厂节约大量能源成本。11 应用实例流线型自然屋顶通风器线条流畅、外形美观、通风换气量大，且节能环保，非常适合电厂气机厂房使用，在以下核电站有成熟应用：阳江核电项目工地1&2 号机组、阳江项目工地3&4 号机组、宁德核电项目工地、红沿河核电项目工地。11-1 阳江核电主厂房屋顶流线型自然通风器