建筑幕墙门窗及屏蔽门检测供风系统自动化★

刘晓松 许文君 吴永昌 邢宇帆 何宇聪 冯仕良

(1.广州建设工程质量安全检测中心有限公司，广东 广州 510440; 2.广州市建筑科学研究院有限公司，广东 广州 510440)



·水·暖·电·

建筑幕墙门窗及屏蔽门检测供风系统自动化★

刘晓松1许文君2吴永昌1邢宇帆1何宇聪1冯仕良1

(1.广州建设工程质量安全检测中心有限公司，广东 广州 510440; 2.广州市建筑科学研究院有限公司，广东 广州 510440)

基于供风系统的原理，对建筑幕墙门窗及屏蔽门检测供风系统进行了自动化控制研究，提出了多台风机并联或串联加载单个或多个压力箱的供风方法，系统在控制台控制正负压转换、风机加压及阀门启闭等，极大地提高了检测效率。

建筑幕墙门窗，屏蔽门，检测设备，供风系统，自动化

建筑幕墙门窗及轨道交通屏蔽门已被广泛使用，在服役期间，长期承受风荷载作用，其风压水密性能与结构安全性是人们关心的重点内容。国家标准[1]明确规定建筑幕墙必须进行水密性能与抗风压性能交收检验，幕墙门窗与轨道交通屏蔽门的相应标准[2-4]规定了检测风压相关参数与检测方法。在实验室检测时，将试件在检测设备的压力箱上安装完后，进行风压加载及相关数据的采集，风压加载一般通过供风设备完成。

检测标准对建筑幕墙门窗及轨道交通屏蔽门检测的供风设备只进行了概要性阐述。供风设备主要采用鼓风机形式。王洪涛等[5，6]对鼓风机作为供风设备进行了原理性阐述，但在检测设备利用鼓风机进行风压加载的具体实现上不详细，有关风机控制线路与压力箱风口控制方面没有说明。目前，有关建筑幕墙门窗及轨道交通屏蔽门检测多功能设备的供风系统智能化控制未见报道。

本建筑幕墙门窗、屏蔽门供风系统采用鼓风机为安装完试件的压力箱提供压力，使用变频器控制鼓风机转速，提供稳定压力。供风系统可在所有压力箱上任意自动切换，自动化程度高。依据相关检测标准规定，供风设备能施加正负双向的压力，并能达到检测所需的最大压力差，压力控制装置应能调节出稳定的压力差。

1 供风系统原理

供风系统包含风机、供风管路、出风口及其控制线路等。系统原理如图1所示，采用离心式鼓风机通过风管导入压力箱，进行风压加载。多台风机并联，也可串联使用，单独或同时加载几个压力箱。风机分大、中、小风机，使用变频器控制鼓风机转速，提供稳定压力。每台风机出风口装有蝶阀，使用风机时打开，否则处于关闭状态。压力箱在完成试件安装后形成密闭空间，各压力箱进风口安装蝶阀，使用压力箱时打开，否则处于关闭状态。实现风机启动控制、变频器控制及启闭蝶阀控制统一集中在控制室控制台操作。

2 风机阀与变频器控制

风机阀与变频器控制工作原理如下：打开总电源开关，各支路DC24 V电压通电，风机经管道的出风口启闭碟阀与主风管连接，二位五通阀线圈失电，空压机驱动所有气动蝶阀关闭，红色指示灯亮。按下SB25(绿色按钮)，中继线圈得电，触头自锁，绿色指示灯亮，二位五通阀线圈得电，空压机气体驱动蝶阀打开，同时，风机变频器主电源控制的交流接触器线圈吸合，主电源接通变频器，DM系列数字式电压面板表电源得电，显示频率。此时，风机管路出于正压吸气状态。按下变频器正转绿色按钮，中间继电器线圈得电，触头吸合自锁，绿色指示灯亮，红色指示灯灭，变频器FWD(正转)与DCM接通启动，这时旋转控制台上的外接电位器实现风机的调速，并且，从控制台上的数字电压面板上可监视工作频率。

3 风机正负压转换控制

风机正压与负压转换工作原理如图2所示。离心鼓风机有两个风口，向主风管吸气或鼓气都必须留一个口与大气连通换气，为方便正负向转换，在风机进出气管上加两个旁通阀，与大气连通，作为换气，进气管上的YF3，出气管上的YF4。并在双向风管各装一个开关阀，分别为YF1，YF2，利用电路元件控制气体驱动阀门的关闭，实现按钮控制鼓风机的气体流向，操作方便，免除繁琐的人工转换。

当控制总电源接通时，风机正负压的红色指示灯经中间继电器常闭点接通电源点亮，中继线圈失电，二位五通阀失电，空压机气体驱动YF1，YF4蝶阀打开，并驱动YF2，YF3蝶阀处于关闭状态，此时主风管气体通过YF1，并经风机吸气，通向YF4排出，形成了往主风管抽空的一个压差，系统成为正压。需转为负压时，按下绿色按钮，中间继电器常闭触头断开，红色指示灯灭，二位五通阀线圈经中间继电器吸合得电，空压机气体驱动YF1，YF4蝶阀关闭，同时驱动YF2，YF3蝶阀打开，此时气体经YF3进入鼓风机加压，通过YF2流向主风管，使主风管与大气形成压差，系统称为负压。需重复正压时，按下红色按钮，给主风管加正压。

4 压力箱进风口启闭自动控制

由各压力箱引风管至主风管，对压力箱供风加压。每个压力箱设置进风口，在检测过程中，打开检测在用的压力箱进风口，同时关闭其他压力箱进风口。为减少人员启闭风口的工作量，加快检测进度，在各压力箱进风口处设置启闭阀，在控制台集中控制操作。进风口启闭阀采用气动驱动，实现自动开启与关闭进风口功能，操作简单方便。

各压力箱进风口启闭自动控制原理如图3所示。打开总电源，DC24 V电源供至支控制电路，打开空气压缩机工作，气压充足，气管经二位五通阀连接到气动蝶阀，此时，1号～5号箱体的红色指示灯亮，中间继电器线圈失电，气体经过二位五通阀连通所有的压力箱启闭阀，驱动启闭阀关闭。须打开某个压力箱进风口时，按下对应的绿色按钮，其绿色指示灯亮，红色指示灯灭，气体经二位五通阀驱动启闭阀打开。按下红色按钮，其绿色指示灯灭，红色指示灯亮，气体经二位五通阀驱动启闭阀关闭。

5 供风系统实例

根据检测系统需要，满足检测标准要求，考虑实用性与合理性。选配三台性能参数大小不一的鼓风机，分别为小风机、中风机与大风机，用于试件的气密性能、水密性能、抗风压性能检测，大风机提供大流量与高风压，一般用于抗风压性能安全检测；中风机提供中等流量与中等压力，一般用于水密性能与抗风压变形性能检测；小风机提供中等流量与低压力，一般用于气密性能检测。出于经济性考虑，在检测过程中，风机使用遵循从低性能风机

到高性能风机的顺序。各风机能在控制台实现按钮转换、单独加压、风机联合、风机阀的启闭等操作，以及每台风机调速、变频及风压的监视功能。

采用单风机变频器调压，变频器与风机配套，选用进口的知名品牌。通过调节输入风机的电源频率从而调节箱体内的风压。这种调压方式具有节约能源，施工周期短，风机运转噪声低，调压精度较高等优点。通过全自动控制按钮操作，使系统提供正负双向的压力差。

本供风系统风机在结构设计上，将电机部分与风叶轮部分分离，采用传动带相连，电机转动与风轮转动同步。该分离式设计相比联轴式，大大减小了离心式鼓风机的占地面积，降低了风机维修成本。

此外，风机底座装有四个脚轮，在风机房固定使用时，通过基础螺栓抬升风机加以固定，使得风机脚轮与地面分离，在工作时稳定牢固，消除脚轮的损伤。需要移动时，可使风机脚轮与地面接触，风机可推动。风机系统具备移动至室外使用的功能，风管活接，控制线路可延长。

6 结语

1)建筑幕墙门窗及屏蔽门检测供风系统采用离心式鼓风机加载，多台风机并联，也可串联使用，单独或同时加载几个压力箱，可在所有压力箱上任意自动切换。

2)各风机能在控制台实现按钮转换、单独加压、风机联合、风机阀的启闭以及压力箱进风口启闭等操作，以及每台风机调速、变频及风压的监视功能。

3)依据相关检测标准规定，供风设备能施加正负双向的压力，并能达到检测所需的最大压力差，压力控制装置能调节出稳定的压力差。

4)风机电机部分与风叶轮部分分离式设计，大大减小了离心式鼓风机的占地面积，降低了风机维修成本。风机设备可移动，风管活接，控制线路可延长。

[1] GB/T 21086—2007,建筑幕墙[S].

[2] GB/T 15227—2007,建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法[S].

[3] GBT 7106—2008,建筑门窗气密、水密、抗水压检测标准[S].

[4] CJ/T 236—2006，城市轨道交通站台屏蔽门[S].

[5] 王洪涛.建筑幕墙物理性能及检测技术[M].北京:化学工业出版社,2009.

[6] 凌 翩.建筑幕墙检测设备系统技改及其重点[J].广东建材,2013(7):73-76.

Study on wind supply system automation for building curtain wall door and window and platform screen door testing★

Liu Xiaosong1Xu Wenjun2Wu Yongchang1Xing Yufan1He Yucong1Feng Shiliang1

(1.GuangzhouTestingCentreofConstructionQuality&SafetyCo.,Ltd,Guangzhou510440,China;2.GuangzhouInstituteofBuildingScienceCo.,Ltd,Guangzhou510440,China)

Based on the principle of the air-supply, the paper undertakes the automatic controlling research on the doors and windows of curtain walls and the detection of air supply system at shielded gates, put forward several fans in parallel or series loading method for wind pressure on single or multi test chamber. Applying the new system, the switching of fan directions, the number of fans in working condition, and the status of values can be controlled by the operation in the console automatically. The system improves the efficiency of the test greatly.

building curtain wall door and window, platform screen door, testing equipment, wind supply system, automation

2016-11-21 ★：广州市科技计划项目(项目编号：2017010160221)

刘晓松(1963- )，男，高级工程师; 许文君(1984- )，男，工程师； 吴永昌(1982- )，男，高级工程师； 邢宇帆(1973- )，男，高级工程师； 何宇聪(1980- )，男，工程师； 冯仕良(1976- )，男，高级电工

1009-6825(2017)04-0140-02

TU834

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