数据中心暖通施工案例
1 项目概况
1.1 项目基本信息
| 项目名称 | 某金融机构数据中心建设项目 |
|---|---|
| 建设地点 | 上海市浦东新区 |
| 建设规模 | 建筑面积18000㎡，机房面积12000㎡ |
| 设计等级 | TIER IV级标准 |
| 建设周期 | 2025年1月-2026年3月 |
| 总投资额 | 12亿元 |
| 暖通系统投资 | 4.8亿元 |
1.2 暖通系统构成
1.3 系统技术参数
空调系统设计参数：
| 参数项 | 设计值 | 备注 |
|---|---|---|
| 总制冷量 | 12000RT | 包含30%冗余 |
| 送风温度 | 12-16℃ | 精密控制 |
| 回风温度 | 22-26℃ | 根据负荷调节 |
| 相对湿度 | 45%-55%RH | ±5% |
| 洁净度 | ISO Class 8 | 过滤效率F9 |
| 换气次数 | 20次/小时 | 新风+循环风 |
主要设备配置：
- 精密空调：48台，单台制冷量250RT
- 离心式冷水机组：4台，单台3000RT
- 冷却塔：4台，单台处理量4000m³/h
- 板式换热器：4台，单台换热量3000kW
2 施工难点与解决方案
2.1 主要施工难点
2.1.1 大型设备吊装
设备参数：
- 离心式冷水机组：单台重量45吨，尺寸8m×3.5m×4m
- 精密空调机组：单台重量8.5吨，尺寸6m×2.5m×3.5m
- 安装位置：地下二层，标高-8.0m
吊装方案：
实施要点：
-
吊装口加固
- 采用H型钢梁加固
- 承载能力校核
- 安全系数≥2.0
-
吊装顺序
- 先大后小原则
- 从里到外安装
- 避免二次搬运
-
精度控制
- 安装标高误差≤±5mm
- 水平度≤1mm/m
- 位置偏差≤±10mm
2.1.2 管道系统复杂
管道工程量：
| 管道类型 | 规格 | 数量(米) | 材质 |
|---|---|---|---|
| 冷冻水管 | DN20-DN600 | 12000 | 无缝钢管 |
| 冷却水管 | DN80-DN700 | 8000 | 无缝钢管 |
| 冷凝水管 | DN25-DN100 | 5000 | UPVC |
| 蒸汽管 | DN25-DN150 | 3000 | 无缝钢管 |
施工难点：
- 管道交叉密集，空间紧张
- 大口径管道重量大，安装困难
- 焊接质量要求高
- 系统冲洗、调试复杂
解决方案：
-
BIM技术应用
- 三维建模检查碰撞
- 优化管道排布
- 生成安装详图
-
模块化预制
- 管道分段预制
- 法兰连接现场组装
- 减少现场焊接量
-
专业施工队伍
- 持证焊工上岗
- 无损检测抽检
- 质量全程监控
2.2 技术创新应用
2.2.1 冰蓄冷系统施工
系统特点：
- 蓄冰量：36000RTH
- 蓄冰槽：12台，单台3000RTH
- 乙二醇溶液浓度：25%
- 运行策略：夜间蓄冰、白天融冰
施工要点：
## 冰蓄冷系统施工要点
### 1. 蓄冰槽安装
- 基础平整度≤3mm/m
- 槽体水平度≤5mm/m
- 保温层厚度≥100mm
- 防水层严密无渗漏
### 2. 管道连接
- 采用焊接连接
- 焊缝100%无损检测
- 系统压力试验1.5MPa
- 保压24小时无泄漏
### 3. 溶液配制
- 使用去离子水
- 乙二醇纯度≥99%
- 浓度检测准确
- 防腐剂添加适量
2.2.2 变风量系统（VAV）
系统组成：
- VAV变风量箱：240台
- 变频风机：48台
- 压力传感器：96个
- 控制器：48套
控制策略：
| 控制参数 | 设定值 | 控制方式 | 调节范围 |
|---|---|---|---|
| 送风温度 | 14℃ | PI控制 | ±1℃ |
| 静压控制 | 250Pa | 变频调节 | 200-300Pa |
| 风量调节 | 按需调节 | VAVBOX | 30%-100% |
3 施工组织与管理
3.1 项目组织架构
3.2 施工资源配置
3.2.1 劳动力配置
| 工种 | 人数 | 技能要求 | 工作内容 |
|---|---|---|---|
| 暖通工程师 | 5 | 工程师以上 | 技术管理、方案制定 |
| 管道工 | 80 | 持证上岗 | 管道安装、焊接 |
| 通风工 | 60 | 持证上岗 | 风管制作安装 |
| 保温工 | 40 | 专业培训 | 设备管道保温 |
| 调试工 | 20 | 专业培训 | 系统调试 |
| 起重工 | 12 | 持证上岗 | 设备吊装 |
3.2.2 主要施工机具
| 设备名称 | 规格型号 | 数量 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 汽车吊 | 300T | 2台 | 大型设备吊装 |
| 履带吊 | 100T | 1台 | 设备就位 |
| 等离子切割机 | - | 8台 | 管道切割 |
| 自动焊机 | - | 20台 | 管道焊接 |
| 风管生产线 | 全自动 | 2套 | 风管制作 |
| 试压泵 | 电动 | 6台 | 管道试压 |
3.3 施工进度计划
3.3.1 总体进度安排
3.3.2 关键节点控制
| 关键节点 | 完成时间 | 关键路径 | 风险预案 |
|---|---|---|---|
| 冷水机组就位 | 2025-05-01 | 吊装方案审批 | 准备备用吊车 |
| 管道试压完成 | 2025-08-01 | 管道安装进度 | 分段试压 |
| 系统冲洗完成 | 2025-09-01 | 管道连通 | 临时过滤系统 |
| 单机调试完成 | 2025-09-15 | 设备安装完成 | 厂家现场支持 |
4 质量控制体系
4.1 质量保证体系
4.2 关键工序质量控制
4.2.1 管道焊接质量控制
焊接工艺参数：
| 管道材质 | 焊接方法 | 焊材型号 | 电流范围 | 电压范围 |
|---|---|---|---|---|
| 碳钢管 | TIG焊打底 | TIG-J50 | 80-120A | 10-14V |
| 碳钢管 | 手工焊盖面 | J422 | 100-150A | 20-24V |
| 不锈钢管 | TIG焊 | TIG-308 | 60-100A | 10-14V |
质量控制要点：
-
焊前准备
- 坡口加工符合图纸
- 坡口及两侧清理干净
- 组对间隙2-3mm
- 错边量≤10%壁厚
-
焊接过程
- 打底焊单面焊双面成形
- 多层焊道间清理干净
- 控制层间温度≤60℃
- 连续焊缝长度≤100mm
-
焊后检验
- 外观检查100%
- 无损检测比例：5%
- 射线检测：Ⅱ级合格
- 超声检测：Ⅰ级合格
4.2.2 设备安装质量控制
精密空调安装标准：
| 检查项目 | 允许偏差 | 检测方法 |
|---|---|---|
| 安装标高 | ±5mm | 水准仪 |
| 中心线位置 | ±10mm | 钢卷尺 |
| 水平度 | ≤1mm/m | 水平仪 |
| 垂直度 | ≤1mm/m | 铅垂仪 |
| 接地电阻 | ≤4Ω | 接地电阻测试仪 |
安装工艺要求：
## 精密空调安装工艺
### 1. 基础施工
- 基础尺寸：≥设备底座+100mm
- 混凝土强度：C30
- 表面平整度：≤3mm/m
- 预埋螺栓位置准确
### 2. 设备就位
- 采用专用吊具
- 缓慢平稳就位
- 保护设备外观
- 调整安装位置
### 3. 连接固定
- 地脚螺栓紧固
- 减震器安装正确
- 管道连接柔性
- 电气接线规范
4.3 系统调试质量控制
4.3.1 调试流程
4.3.2 调试参数控制
水系统调试：
| 参数名称 | 设计值 | 允许偏差 | 测试方法 |
|---|---|---|---|
| 冷冻水供水温度 | 7℃ | ±0.5℃ | 温度计 |
| 冷冻水回水温度 | 12℃ | ±0.5℃ | 温度计 |
| 冷却水供水温度 | 32℃ | ±1℃ | 温度计 |
| 系统压力 | 1.0MPa | ±0.05MPa | 压力表 |
| 流量平衡 | ±10% | - | 超声波流量计 |
风系统调试：
| 参数名称 | 设计值 | 允许偏差 | 测试方法 |
|---|---|---|---|
| 送风温度 | 14℃ | ±1℃ | 温度计 |
| 回风温度 | 24℃ | ±1℃ | 温度计 |
| 相对湿度 | 50%RH | ±5% | 湿度计 |
| 静压值 | 250Pa | ±10Pa | 微压计 |
| 换气次数 | 20次/h | ±10% | 风量计 |
5 安全文明施工
5.1 安全风险管控
5.1.1 主要风险识别
5.1.2 安全防护措施
高空作业防护：
- 2米以上作业必须系安全带
- 搭设合格脚手架，验收合格后使用
- 临边洞口设置防护栏杆
- 严禁抛掷工具材料
吊装作业安全：
- 吊装作业必须办理作业票
- 设专人指挥，信号统一
- 吊装区域设置警戒线
- 大风天气禁止吊装
5.2 文明施工管理
5.2.1 现场管理要求
| 管理项目 | 标准要求 | 检查频次 |
|---|---|---|
| 材料堆放 | 分类码放、标识清晰 | 每日 |
| 工完场清 | 随时清理、保持整洁 | 每日 |
| 垃圾处理 | 分类收集、及时清运 | 每日 |
| 标识标牌 | 规范设置、保持完好 | 每周 |
| 环境卫生 | 无积水、无扬尘 | 每日 |
5.2.2 环境保护措施
噪声控制：
- 使用低噪声设备
- 合理安排施工时间
- 设置隔音屏障
- 现场噪声≤65dB(A)
扬尘控制：
- 施工道路硬化
- 定时洒水降尘
- 裸土覆盖防尘网
- 车辆冲洗出场
6 节能与环保
6.1 节能技术应用
6.1.1 高效设备选用
| 设备类型 | 能效等级 | 节能效果 | 应用数量 |
|---|---|---|---|
| 离心冷水机组 | 一级能效 | COP≥6.0 | 4台 |
| 变频水泵 | 二级能效 | 节能30% | 20台 |
| EC风机 | 一级能效 | 节能40% | 48台 |
| 变频压缩机 | 一级能效 | 节能25% | 48台 |
6.1.2 智能控制系统
控制策略：
6.2 环保措施
6.2.1 废水处理
废水来源：
- 冷却塔排污水
- 系统冲洗水
- 软化设备再生水
- 雨水收集利用
处理措施：
| 废水类型 | 处理方式 | 排放标准 | 回用率 |
|---|---|---|---|
| 冷却排污水 | 过滤消毒 | GB 8978 | 50% |
| 冲洗废水 | 沉淀过滤 | GB 8978 | 80% |
| 再生废水 | 中和处理 | GB 8978 | 0% |
| 雨水 | 收集储存 | - | 100% |
6.2.2 废气处理
废气来源：
- 柴油发电机尾气
- 焊接烟尘
- 保温材料挥发
处理技术：
- 柴发尾气：SCR脱硝
- 焊接烟尘：移动式净化器
- 保温材料：低VOC材料
7 施工成果与评价
7.1 工程完成情况
7.1.1 主要工程量统计
| 分项工程 | 单位 | 工程量 | 完成率 | 合格率 |
|---|---|---|---|---|
| 精密空调安装 | 台 | 48 | 100% | 100% |
| 冷水机组安装 | 台 | 4 | 100% | 100% |
| 冷却塔安装 | 台 | 4 | 100% | 100% |
| 管道安装 | 米 | 25000 | 100% | 99.8% |
| 风管安装 | 平方米 | 35000 | 100% | 99.5% |
| 保温工程 | 平方米 | 18000 | 100% | 99.9% |
7.1.2 质量验收结果
分部工程验收：
| 验收等级 | 项数 | 百分比 | 评价 |
|---|---|---|---|
| 优良 | 18 | 75% | 超预期 |
| 合格 | 6 | 25% | 符合要求 |
| 不合格 | 0 | 0% | 无缺陷 |
性能测试结果：
| 测试项目 | 设计值 | 测试值 | 达标情况 |
|---|---|---|---|
| 系统制冷量 | 12000RT | 12500RT | 104% |
| 送风温度 | 14℃ | 13.8℃ | 达标 |
| 相对湿度 | 50%RH | 51%RH | 达标 |
| 系统压降 | 150kPa | 142kPa | 达标 |
| 能效比 | 5.5 | 5.8 | 超标 |
7.2 安全生产情况
7.2.1 安全指标完成
| 安全指标 | 目标值 | 实际值 | 达标情况 |
|---|---|---|---|
| 工亡事故 | 0起 | 0起 | 达标 |
| 重伤事故 | 0起 | 0起 | 达标 |
| 轻伤事故 | ≤3起 | 2起 | 达标 |
| 火灾事故 | 0起 | 0起 | 达标 |
| 环境污染 | 0起 | 0起 | 达标 |
7.2.2 安全管理亮点
- 连续安全生产420天
- 创建"绿色施工示范工地"
- 实现零安全事故目标
- 获评"上海市文明工地"
7.3 经济效益分析
7.3.1 成本控制分析
| 成本项目 | 预算(万元) | 实际(万元) | 节约(万元) | 节约率 |
|---|---|---|---|---|
| 人工费 | 4800 | 4560 | 240 | 5.0% |
| 材料费 | 28000 | 26880 | 1120 | 4.0% |
| 机械费 | 2400 | 2280 | 120 | 5.0% |
| 管理费 | 1800 | 1710 | 90 | 5.0% |
| 合计 | 37000 | 35430 | 1570 | 4.2% |
7.3.2 节能效益
节能指标对比：
| 指标名称 | 传统方案 | 本项目 | 节能效果 |
|---|---|---|---|
| 年耗电量 | 4500万kWh | 3600万kWh | 20% |
| PUE值 | 1.8 | 1.4 | 22% |
| 年运行费用 | 3600万元 | 2880万元 | 20% |
| CO₂减排 | - | 6480吨/年 | 环保效益 |
8 经验总结
8.1 成功经验
8.1.1 技术创新经验
-
BIM技术深度应用
- 实现全专业协同设计
- 减少现场变更80%
- 提高施工效率30%
-
模块化施工
- 设备模块化预制
- 管道工厂化加工
- 现场装配化安装
-
智能化调试
- 采用智能调试仪器
- 数据采集分析
- 优化系统参数
8.1.2 管理创新经验
-
精益建造管理
- 价值流分析
- 消除浪费环节
- 持续改进
-
数字化管理
- 移动端应用
- 实时数据采集
- 决策支持
-
绿色施工
- 节能技术应用
- 环保材料使用
- 废物回收利用
8.2 不足与改进
8.2.1 存在问题
-
交叉施工协调有待加强
- 专业间配合不够顺畅
- 需要完善协调机制
-
新技术应用成本较高
- 初期投入较大
- 需要长期效益评估
-
人员技能需要提升
- 新技术应用培训不足
- 需要加强技能培训
8.2.2 改进措施
-
完善协调机制
- 建立BIM协同平台
- 定期召开协调会议
- 明确责任界面
-
加强技术培训
- 制定培训计划
- 开展技能竞赛
- 建立激励机制
-
优化成本控制
- 全生命周期成本分析
- 价值工程应用
- 精细化管理
8.3 对未来项目的启示
8.3.1 设计阶段
-
采用正向设计
- BIM模型正向设计
- 避免返工浪费
- 提高设计质量
-
标准化设计
- 模块化设计
- 标准化接口
- 便于施工维护
8.3.2 施工阶段
-
智慧工地建设
- 物联网技术应用
- 大数据分析
- 智能决策
-
绿色施工
- 装配式施工
- 节能减排
- 环境友好
8.3.3 运维阶段
-
智能运维
- 预测性维护
- 能耗优化
- 故障诊断
-
数字孪生
- 物理实体映射
- 实时监控
- 仿真优化
9 附录
9.1 主要技术规范
- GB 50243-2016 通风与空调工程施工质量验收规范
- GB 50242-2002 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范
- GB 50274-2010 电子信息系统机房施工及验收规范
- GB 50189-2015 公共建筑节能设计标准
- ASHRAE TC 9.9 数据中心系列标准
9.2 技术创新清单
| 创新项目 | 创新内容 | 应用效果 | 推广价值 |
|---|---|---|---|
| BIM技术应用 | 全过程BIM应用 | 提高效率30% | 高 |
| 冰蓄冷系统 | 大容量冰蓄冷 | 节能25% | 中 |
| 变风量系统 | 智能风量调节 | 节能20% | 高 |
| 模块化施工 | 预制装配 | 缩短工期20% | 高 |
9.3 获奖情况
- 2025年度上海市"明星工地"
- 2025年度全国"建设工程BIM应用大赛"一等奖
- 2025年度"绿色施工示范工程"
- 2025年度"安装之星"工程
案例编写单位：数据中心建设项目部 编写日期：2026年1月18日 版本号：v1.0