Tài liệu Thực hiện theo thiết kế: đưa hệ thống vào hoạt động pdf

Thực hiện theo thiết kế: đưa hệ thống vào hoạt động Rebecca Thatcher Ellis - Công ty Sebasta Blomber và Hiệp hội, Bang Minneapolis, MN Phần giới thiệu Các thông tin dưới đây dựa trên g

Thực hiện theo thiết kế: đưa hệ thống vào hoạt động

Rebecca Thatcher Ellis - Công ty Sebasta Blomber và Hiệp hội, Bang

Minneapolis, MN

Phần giới thiệu

Các thông tin dưới đây dựa trên giả thuyết rằng việc thiết kế hệ thống máy móc cho một toà nhà là phù hợp với những đặc tính cụ thể của nó và một khi được lắp đặt, vận hành theo như thiết kế và bảo trì tốt, hệ thống này sẽ mang lại môi trường lý tưởng Những ai quan tâm nhiều nhất đến thành quả cuối cùng của bất kỳ dự án nào, dù là lớn hay nhỏ, đều đặt mục tiêu xây dựng những hệ thống mới hoặc nâng cấp những hệ thống cũ theo những tiêu chí như vậy Vì thế, ngoài việc tham gia vào quá trình thiết kế, cơ quan chủ quản cần hiểu biết các quy trình thi công, khởi động/vận hành và hoạt động của mọi dự án trong toà nhà Điều này càng đúng khi việc kiểm soát môi trường chặt chẽ là mục tiêu được ưu tiên cao

Tác giả bài viết đã tập hợp các gợi ý và thông tin dưới đây sau khi rút ra kinh nghiệm từ việc thi công, khởi động, vận hành và các vấn đề phát sinh sau đó tại nhiều dự án với mục tiêu chủ yếu nhằm kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm Các kết quả nghiên cứu của tác giả mang tính chất là kinh nghiệm của một kỹ sư theo sát vấn đề, nhưng trên thực tế, cơ quan chủ quản phải luôn xác định rằng các nhà thầu thường thực hiện các bản thiết kế chuyên nghiệp với quy trình được rút ngắn, chứ không nên luôn giả định các nhà thầu sẽ thực hiện chính xác công việc theo chu trình đầy đủ

Tác giả đề xuất cơ quan chủ quản nên thực hiện nhiệm vụ giám sát của mình

Cơ quan chủ quản tất nhiên không có trách nhiệm phải thực hiện nhiệm vụ này, mặc dù một vài đơn vị nhận ra rằng có một số việc bản thân cơ quan chủ quản đứng ra đảm nhận sẽ dễ dàng hơn là thuyết phục người khác làm những việc này cho mình Tốt hơn cả là những công việc này thuộc trách nhiệm trực tiếp của nhà thiết kế, song hiếm khi một nhóm thiết kế có khả năng đảm nhận công việc ở mức độ chi tiết như mô tả ở đây

Các công việc trong "Giai đoạn Thi công" hầu như đều thuộc phạm vi trách nhiệm của nhà thiết kế, và ta cần chú ý theo dõi xem các nhà thiết kế thực hiện nhiệm vụ này như thế nào Giai đoạn "Khởi động/Vận hành" thường không được quan tâm đúng mức, dù rằng nhóm thiết kế không phải là hoàn toàn bỏ qua khâu này Nhóm thiết kế không có thế mạnh trong việc tìm ra những thiết sót trong hoạt động của hệ thống Để tránh phát sinh xung đột lợi ích, nếu có đủ khả năng tài chính, ta có thể thuê một chuyên gia tư vấn đặc biệt đảm nhận việc kiểm tra hệ thống lắp đặt Cuối cùng, các việc thuộc giai đoạn "Hoạt động Bình thường" hầu như nằm ngoài phạm vi của nhóm thiết

kế Các chương trình bảo dưỡng dự phòng và theo dõi hoàn toàn là trách nhiệm của cơ quan chủ quản, và đáng tiếc là các chương trình này thường không được cơ quan chủ quản lưu tâm đến kịp thời, ví dụ người ta chỉ chú ý đến sau một vài tháng vận hành khi hệ thống bắt đầu xuống cấp do không được quan tâm

Giai đoạn Thi công

Hoạt động then chốt trong giai đoạn thi công một dự án là đảm bảo việc cung cấp và lắp đặt chính xác thiết bị theo quy định trong thiết kế Nếu không có thiết bị đó, thì cũng phải đảm bảo rằng các hạng mục thiết bị thay thế trên thực tế cũng phải tương đương về chất lượng và quy trình hoạt động so với các thiết bị quy định trong bản thiết kế

Thông thường, các thiết bị "đặc biệt" không có trong các toà nhà thương mại thông thường, sẽ chỉ có thể do nhà thầu đặc biệt cung cấp theo yêu cầu Máy tạo ẩm, hút ẩm, bộ lọc than họat tính , thuộc danh mục các thiết bị này

Các nhà thầu thường muốn sử dụng các thiết bị hệ thống thông thường, như

bộ xử lý khí, ống bảo ôn, ống bảo nhiệt, quạt, máy bơm, máy khuếch tán, các

hệ thống điều khiển , không hoàn toàn giống như thiết kế Động cơ của nhà thầu đơn thuần mang tính kinh tế (như các hạng mục thay thế có giá thấp hơn

so với các hạng mục quy định chi tiết), song đôi khi họ thay thế các thiết bị theo thiết kế bằng những thiết bị mà họ có nhiều kinh nghiệm hơn trong thi công vì những thiết bị này giúp họ tiến hành công việc dễ dàng hơn

Thông thường, trách nhiệm của nhà thiết kế là duyệt qua đề xuất những hạng mục thay thế và quyết định xem liệu chúng có thực sự tương đương với thiết

bị đã quy định chi tiết hay không Mỗi nhà thiết kế đầu tư thời gian vào công việc này theo cách riêng của họ, song nhìn chung họ đều rất chú trọng công việc này Cơ quan chủ quản cần thận trọng khi làm việc với các công ty thiết

kế có các bộ phận phụ trách thiết kế và hỗ trợ xây dựng riêng rẽ Nếu một cá nhân hay nhóm đảm nhận việc duyệt đề xuất thiết bị thay thế không phải là

người quy định chi tiết thiết bị lắp đặt, thì dễ dẫn đến tình trạng họ không biết

rõ đặc tính chi tiết nào là quan trọng nhất của thiết bị

Kích cỡ: Liệu hạng mục thay thế về hình thức có vừa với không gian lắt đặt hay không, hay việc thay thế này sẽ đòi hỏi phải sắp xếp lại các bộ phận khác của hệ thống?

Độ ồn: Đối với các thiết bị quay (như quạt) có thể dùng nhiều chủng loại khác nhau vẫn có thể đáp ứng được chức năng theo thiết kế Tuy nhiên,

chủng loại khác nhau (như kích cỡ) sẽ tạo ra các độ ồn khác nhau Về nguyên tắc, cánh quạt càng nhỏ thì quạt phải quay nhanh hơn để thổi cùng một lượng không khí; và vòng quay càng nhanh thì tiếng ồn càng lớn Như vậy, ta phải cần nhắc giữa một bên là kích cỡ (tức là chi phí ban đầu) với một bên là độ

ồn

Độ tin cậy, dịch vụ sửa chữa và hỗ trợ khách hàng: Ta cần cân nhắc đầy đủ

ba đặc tính vô hình xuyên suốt thời gian họat động của hệ thống, đó là độ tin cậy, dịch vụ sửa chữa và hỗ trợ khách hàng Ta cần thận trọng với thiết bị

"không có tên tuổi" được sản xuất bởi các hãng có thể sẽ không còn họat động kinh doanh trong vòng 20 đến 40 năm tới Ta cũng cần chắc chắn rằng các công ty sửa chữa cách không quá xa cơ quan, có thể xử lý thành thạo thiết

bị được lắp đặt ở đây Nếu không thì hệ thống sẽ ngừng họat động ngay khi

có sự cố đầu tiên

Lắp đặt thiết bị: Các nhà thiết kế cần kiểm tra xem việc lắp đặt thiết bị có đúng cách không Tùy theo hợp đồng của các nhà thiết kế, mà số lần tới giám sát việc lắp đặt có thể xê dịch từ 2 đến 3 lần trong suốt thời gian thi công cho tới một lần một tuần hoặc thường xuyên hơn Giữa các lần tới kiểm tra, công việc thi công vẫn tiếp diễn và thường bị khuất khỏi tầm mặt vì có tường hoặc trần che chắn cho đến khi nhà thiết kế trở lại Khách hàng cẩn thận có thể hàng ngày quanh quẩn gần nơi thi công, thường xuyên đi quanh khu vực, giám sát quy trình lắp đặt và thông báo ngay cho nhà thiết kế khi phát hiện ra những vấn đề bất thường Khách hàng hiển nhiên sẽ quấy rầy nhà thiết kế - người vốn không quen với việc “hỗ trợ”, song chính khách hàng là người sẽ

sử dụng lâu dài hệ thống đó sau khi nhà thiết kế đã kết thúc dự án

Những chi tiết lắp đặt đòi hỏi phải có sự kiểm tra gồm

Lớp cách nhiệt và lớp ngăn hơi nước trong các bức tường: Lớp cách nhiệt và lớp ngăn hơi nước có vai trò hết sức quan trọng Do đó, những bộ phận này phải được lắp đặt theo đúng quy chuẩn mới có thể hoạt động được Các nhà

thầu thường tự rút ngắn quy trình thi công, vì một khi bức tường đã xây lên, thì rất khó kiểm tra lớp cách nhiệt và gần như không thể kiểm tra được liệu

có lắp đặt lớp ngăn hơi nước không, trừ khi phải phá bức tường đi

ống dẫn: Những thay đổi đáng kể về kích cỡ và đường đi của ống dẫn so với thiết kế có thể ảnh hưởng tới năng lực hoạt động theo yêu cầu của hệ thống Nếu ống dẫn dài hơn, hoặc nhỏ hơn, hoặc có nhiều khúc ngoặt đều làm tăng

áp lực tĩnh của hệ thống quạt Khi áp lực tĩnh tăng lên, lượng gió do quạt phân bổ qua hệ thống sẽ giảm đi Khi lưu lượng gió giảm đi, khả năng làm nóng, làm mát, tạo ẩm và hút ẩm của hệ thống cũng giảm đi Các lần tới giám sát thi công, ta cần so sánh việc lắp đặt thực tế với lắp đặt theo thiết kế Ta không nên tự điều chỉnh kích cỡ ống dẫn, song cũng cần ghi lại những điều chỉnh về đường đi của ống dẫn nối quạt với hệ thống ống dẫn khí ra vào của phòng

Các cánh quạt: Nếu không lắp hệ thống cánh quạt tại các khúc ngoặt cũng sẽ làm tăng áp lực trong hệ thống Từ bên ngoài, ta dễ dàng kiểm tra được việc lắp các cánh quạt tại các khúc ngoặt 90o trước khi những khúc này được đặt khuất lên phía trên trần nhà Các cánh quạt được hàn chặt hay bắt vít như trong hình 1 có thể nhìn thấy ở cả hai phía của khúc ngoặt Ngoài việc làm tăng áp suất trong hệ thống, việc thiếu hệ thống cánh quạt quanh này còn làm tăng “tiếng ồn của không khí” trong ống dẫn

Các lá chắn Ta cần lắp đặt các lá chắn điều khiển bằng tay vào mọi vị trí chi tiết trong bản thiết kế Người điều chỉnh không khí sử dụng những lá chắn này để bảo đảm lượng khí thích hợp được dẫn tới mỗi không gian, và vì thế

duy trì việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm lý tưởng Ta cũng rất dễ xác định từ bên ngoài ống vị trí các lá chắn, vì chúng có phần điều chỉnh bằng tay nhô ra

từ miếng kim loại như minh hoạ ở hình 1

Lót ống dẫn: Một số hệ thống sử dụng việc lót ống dẫn phục vụ cho hai mục đích là cách nhiệt (là ngăn sự mất nhiệt và ngưng tụ nước trên ống dẫn lạnh)

và giảm tiếng ồn Để kiểm tra xem đường ống đã được bọc lót chưa, người ta phải mở ống dẫn ra Việc mở ống có thể thực hiện được trong thời gian thi công tại các đoạn cuối ống và tại các lỗ cắt để lắp van ra vào

Cách nhiệt cho ống dẫn: Nếu ống dẫn không có các lớp lót bên trong, thì từ bên ngoài, ta có thể thực hiện việc cách nhiệt và bọc ống bằng một lớp khí chặn hơi nước Việc kiểm tra lớp chặn hơi nước là hết sức quan trọng, vì nếu không khí ẩm tiếp xúc với ống dẫn lạnh, hơi nước ngưng tụ sẽ làm ướt lớp cách nhiệt; làm giảm công suất hoạt động của lớp này và gây ra hỏng hóc

Đồng hồ đo áp suất: Cuối cùng, nếu có trong thiết kế, thì các đồng hồ đo áp suất qua bộ lọc khí là thành phần quan trọng của hệ thống, mà đôi khi vẫn bị xem nhẹ Những đồng hồ này là cách nhanh nhất để xác định khi nào cần thay bộ phận lọc

Cửa ra vào: Cửa hộp kỹ thuật cần được lắp đặt nhằm tạo điều kiện thuận tiện cho người vào bảo dưỡng hoặc sửa chữa thiết bị sau này Các cửa dạng tấm kim loại cần được lắp trong ống dẫn để có thể giúp tiếp cận các ống bảo ôn-bảo nhiệt, lá chắn , quạt, bộ phận làm ẩm Các cửa hộp kỹ thuật mang tính kiến trúc thường được lắp đặt trong tường, trần, hoặc sàn để che khuất đi các

van, mô-tơ và bất cứ thiết bị chuyển động nào khác Các thiết bị này cũng cần được lắp tại các cửa ra vào của ống dẫn

Lắp đặt ống: Việc lắp đặt ống sai quy cách thường được phát hiện nhanh chóng vì ống sẽ rò rỉ ngay Tuy nhiên, việc cách nhiệt cho ống đôi khi bị sao nhãng, đặc biệt trong khi lắp đặt ống tại các khúc ngoặt và van Tình trạng thiếu lớp cách nhiệt trên ống lạnh sẽ làm nước ngưng tụ, nhỏ xuống từ đường ống như hiện tượng bị rò

ống nhiệt: Nếu có ghi trong thiết kế, thì việc kiểm tra xem có các máy đo nhiệt độ và đồng hồ đo áp suất tại nơi lắp đặt các ống bảo ôn và bảo nhiệt, cũng có tầm quan trọng Những bộ phận này sẽ thực sự có giá trị khi giải quyết các vấn đề nảy sinh sau này

Hệ thống điều khiển: Hầu hết các bộ phận của hệ thống điều khiển đều

“không nhìn thấy được” khi ta chỉ giám sát qua nơi thi công, song các bộ cảm ứng nhiệt độ và độ ẩm tại các khoảng không gian thì đều có thể nhìn thấy rõ

Ta cần kiểm tra vị trí đặt bộ cảm ứng cũng như bảo vệ sạch sẽ các bộ phận này Cần nghiêm cấm không để dây đất cát và vôi sơn xung quanh các bộ cảm ứng không có thiết bị bảo vệ, song nếu điều này không thể thực hiện được, thì tạm thời có thể dùng ni-lông hoặc băng dính bọc ra ngoài các bộ cảm ứng

Yêu cầu sửa đổi: Điểm lưu ý cuối cùng đối với giai đoạn thi công một dự án

là những yêu cần về việc thay đổi Khi bản thiết kế “cuối cùng” đã được in ra

và lưu hành rộng rãi, vẫn có thể thay đổi đối với bất cứ công đoạn nào của dự

án Rất tiếc là việc thông báo những yêu cầu thường rất hạn chế và thông

thường, các nhà thầu phụ luôn chịu ảnh hưởng tiêu cực do không nhận được hoặc không phản ánh chính xác các yêu cầu này vào kế hoạch thi công của

họ Các yêu cầu thay đổi có tầm quan trọng để bảo đảm việc thi công chính xác một dự án (nhà thiết kế chẳng dại gì đưa ra những yêu cầu thay đổi, nếu những yêu cầu này không thực sự cần thiết), và cũng cần kiểm tra việc thực hiện những yêu cầu thay đổi

Khởi động/Vận hành

Vào cuối giai đoạn lắp đặt của một dự án, ai nấy đều thấy mệt mỏi và nóng lòng muốn hoàn thành xong công việc Thông thường lúc đó, tiền nong đã cạn kiệt, việc hoàn thành chậm hơn so với kế hoạch, mọi người đều muốn tiếp quản công trình, còn các nhà thiết kế cũng như chủ thầu đều muốn

chuyển sang làm các dự án tiếp theo Đây chính là thời điểm cần tăng cường

sự nhiệt tình công việc của mọi người, đặc biệt đối với nhà thiết kế hay

chuyên gia tư vấn khác hiểu rõ hoạt động của hệ thống để bảo đảm rằng hệ thống họat động tốt

Công việc chưa hoàn tất cho đến khi hệ thống đi vào vận hành liên tục, và đây thuộc trách nhiệm của nhà thầu Không có bất cứ chủ thầu nào cố tình lắp đặt ra một hệ thống không họat động được, song lại có nhiều chủ thầu không dành thời gian cuối dự án để kiểm tranh công trình do họ làm ra Theo quan điểm của chủ thầu, không có lý do gì để cho rằng một hệ thống sẽ không họat động theo như thiết kế, vì ngày nào chủ thầu cũng theo dõi sát quá trình thi công Nhiều khi ngày trong ngày sử dụng đầu tiên, người sử dụng đã phàn

nàn rằng hệ thống lắp đặt đã có vấn đề, chỉ vì không chạy thử kiểm tra hệ thống trước khi đưa vào sử dụng

Nếu không tiến hành việc chạy thử kiểm tra do một chuyên gia không có mối liên hệ với chủ xây dựng, thực hiện, thì cơ quan chủ quản có thể sẽ phải thời xuyên gọi các chủ xây dựng cử người tới sửa chữa hệ thống mới này Cơ quan chủ quản không ý thức được tính phức tạp của hệ thống, sẽ phó mặc mọi thứ cho các chủ xây dựng, những người không có ý định tìm ra những thiếu sót trong việc lắp đặt của họ Nhà thiết kế, có thể không còn ở đó, sẽ bị

đổ lỗi vì những hỏng hóc của hệ thống, trong khi chủ xây dựng "đang cố hết sức để phục hồi" nó Việc đổ lỗi này chỉ chấm dứt khi cơ quan chủ quản

không thể gắng sức nữa hoặc cho gọi nhà thiết kế hoặc một chuyên gia tư vấn

có chuyên môn khác, người đáng lẽ phải bắt tay vào việc ngay sau khi hoàn thành việc lắp đặt

Từ xưa tới nay, các cấu phần có nhiều rủi ro nhất trong hệ thống máy móc lắp đặt mới là hệ thống cân đối lưu lượng không khí và nước và hệ thống điều khiển tự động Chính vì thế, cần lưu tâm nhất tới những cấu phần này trong giai đoạn khởi động/vận hành của bất kỳ dự án nào

Hệ thống cân đối

Thông thường, người tiến hành việc cân đối là các nhà thầu phụ hoặc nhân viên của nhà thầu về máy móc, và trách nhiệm của họ là bảo đảm lưu lượng không khí do quạt thổi vào được đưa tới những không gian cụ thể với số lượng và tỷ lệ đúng như trong thiết kế Họ cũng phải đảm bảo rằng lưu lượng

nước do máy bơm cung cấp được phân tới mỗi thiết bị theo đúng như yêu cầu, cho phép thiết bị họat động tốt

Người tiến hành cân đối sử dụng những công cụ đặc biệt để kiểm tra và đo lưu lượng khí và nước, ngoài ra, họ còn phải đệ trình một báo cáo lên nhà thiết kế sau khi đã hoàn tất các quy trình cân đối nói trên Đôi khi, nhà thiết

kế chỉ xem qua báo cáo và nhất trí rằng các chỉ số ghi nhận đã đáp ứng những yêu cầu quy định trong thiết kế Nhà thiết kế thường không cho rằng họ có trách nhiệm phải kiểm tra các kết quả ghi trong báo cáo Vì lý do này, những người tiến hành cân đối thường chỉ việc ghi lại những thông số theo như yêu cầu mà không cần kiểm tra tình hình thực tế Nói thế thì cũng oan cho các nhà cân đối có lương tâm, nhưng ta cũng nên cẩn trọng và luôn giả sử rằng các bản báo cáo cân đối không chính xác 100%

Việc kiểm tra chạy thử cũng cần có những thiết bị tương tự như việc tiến hành cân đối và vì vậy, cần đầu tư thuê chuyên gia tiến hành các cuộc chạy thử này Cơ quan chủ quản có thể thuê một nhà thầu độc lập không bị ảnh hưởng gì đến kết quả thu được để tiến hành chạy thử kiểm tra Kết quả thu được ở đây sẽ đáng tin cậy hơn nhiều so với kết quả của chủ thầu

Việc kiểm tra ngẫu nhiên một vài máy khuếch tán hay van điều tiết khí để so sánh với bản báo cáo cân đối sẽ giúp cơ quan chủ quản cảm thấy tin tưởng vào độ chính xác của toàn bộ bản báo cáo Nếu kết quả kiểm tra ngẫu nhiên phù hợp với bản báo cáo thì có thể không cần phải kiểm tra từng đường dẫn khí ra vào Ngược lại, nếu việc kiểm tra ngẫu nhiên cho kết quả khác biệt lớn với báo cáo, thì có thể cần kiểm tra lại từng thiết bị và tổng hợp các kết quả