今年,管道工程师创立了首届年度管道设计大赛，这是由phcppro.com的读者和追随者选出的读者选择的荣誉。四家工程公司响应号召，提交了他们认为值得表彰的项目，参加了竞选。万博手机版登录本官网我们很高兴地宣布，今年的项目获胜者来自史密斯集团。

巴伦西亚COVID-19测试设施的建设时间至关重要，该设施在八周内完成，并使用独特的系统在世界充满不确定性的情况下及时完成了该项目。

当两个管道工程团队成员最近来到芝加哥时，我有机会见到他们。在我们访问期间，EIT高级管道设计师Jose Alicea和管道学科负责人Lowell Manalo与我谈论了这个项目的独特之处。

马纳洛解释说，尽管史密斯集团设计并指定了各种各样的管道项目，但由于最近的大流行和满足加州COVID-19测试需求所需的苛刻时间表，它提交了瓦伦西亚COVID-19测试设施。万博手机版登录本官网

该项目是由加利福尼亚州总务部根据紧急命令执行的。

公司:SmithGroup 水暖工程队: •Jose Alicea, EIT，高级管道设计师 •洛厄尔·马纳洛(Lowell Manalo)，管道学科主管、校长 •Don Posson, PE, CCP, CPD, GGP, LEED AP，副总裁 获奖项目:加利福尼亚州总务部(DGS) -瓦伦西亚COVID-19测试设施(加利福尼亚州瓦伦西亚) 大小:135000年科幻 项目成本:2260万美元 地点:瓦伦西亚,加州

马纳洛说:“对这个项目来说，速度就是一切。“这个过程将设计-建造超越了行业规范，从处理提交到执行现场草图的细节。我们每天都有团队会议——既有虚拟的，也有面对面的。这个项目是合作、信任和即兴发挥的实践。”

他解释说，大流行期间的工作也带来了独特的挑战:“现场协作对于在此期间保持持续建设的步伐至关重要。采取预防措施和平衡个人风险不断提醒着项目的目的和紧迫性。快速的设计和施工过程立即对社区产生了影响，并在全球大流行期间对健康和福祉产生了重大影响。”

继续阅读以更详细地了解项目，并从项目团队成员那里获得见解。

这个项目

加利福尼亚州综合服务部选择了Hensel Phelps/SmithGroup的设计/建造团队，为该州的COVID-19测试设施提供全面的设计服务，合同目标是每天处理150,000个样品，周转时间为24至48小时。该团队的任务是使用渐进式设计-建造交付方法，在八周内将现有的134,000平方英尺的仓库转换为功能齐全的测试场地。

现有的两层仓库在一层有一个广阔的开放式平面，以前用作工业空间，周围有办公室、洗手间和淋浴/更衣室设施。实验室的功能需要将现有的开放区域划分为几个控制区，包括接收区和staging区、加入区、pcr前(聚合酶链反应)设置区和rna前(核糖核酸)提取区——后者是一个更高的密闭实验室，被指定为盒中盒。

所有各种管道系统，包括提供干净干燥空气的完全冗余的实验室空气系统、热水器、水槽和固定装置，都需要在这八周的时间内采购、安装和调试。这就需要与承包商在日常电话和现场支持方面携手合作，以实现项目目标。即使有日常的协调，传统的施工方法也限制了在规定的时间表内完成项目的可行性。

“[该项目]是一个展示创新理念的机会，以保持施工进度，简化采购和安装，”Alicea指出。“这个项目的一个独特之处在于能够利用我们的咨询专业知识来实现项目目标。这包括思考如何利用创新材料和系统来提供一个高功能的实验室。”

他补充说，这个项目另一个有趣的方面是，这个新实验室是在一个现有的工业仓库内设计的。“FARO Technologies被用于创建现有建筑的点云，包括MEP系统。使用精确的三维空间模型有助于准确地设计第一次。”

秘密调料

在大多数工程中，万博手机版登录本官网首先安装的管道系统是板下管道，例如废物管道。为了正确安装重力管道，必须规划和确定所有板上布局。这种协调延迟了板下工作的开始。采用传统的安装方法，板下安装的锯切和粉尘产生极大地限制了其他工作的同时进行。考虑到建设一个功能齐全、投入使用的设施的时间紧迫，传统的废物管道处理方法是不可行的。

这为团队提供了一个采用创新管道真空系统的机会，允许施工与实验室空间规划同时开始。由于所有的污水管道都是在头顶铺设的，没有切割一块石板，所以当承包商开始其他现场准备工作时，设计就向前推进了。如果可以尽量减少墙壁上管道系统的详细协调，那么承包商就可以毫不拖延地开始构建墙壁和其他功能。

创新系统的“心脏”是AcornVac真空中心。它包括真空泵和控制系统，使系统能够将所有的废物管道拉到整个建筑物中，而不依赖于重力管道，重力管道只向下坡，需要在楼板下方挖沟管道。在不依赖重力的情况下，架空废物管道与其他公用设施安装在一个共同的支撑系统上，通过在一致的高度创建系统公用设施走廊，简化了协调。(参见图3。)

实验室空气和其他管道系统

虽然现有设施已经拥有辅助功能空间，如休息室、几个多灯具卫生间和淋浴/储物柜区，但需要几个额外的管道系统才能使其成为可行的COVID测试处理设施。该项目的主要工作包括确定如何提供能够可靠地连续24/7运行的系统，同时在从签约到开始运营的8周内进行安装和调试。

为了全面了解机械、电气和管道系统，我们安装了一台新的1 500千瓦备用发电机、不间断电源房间设备、空气处理装置、无油空气压缩机(包括烘干机和储气罐)、管道真空系统和热水器。

Alicea解释说:“在项目的最后阶段，所有这些系统都是在实验室设备安装的同时启动和测试的。“真是令人振奋!”

为了满足实验室所需的换气速度，在建筑的南面提供了三个新的20,000立方英尺/分钟的空气处理装置，取代了八个现有的停车位。

电气工程师对大楼的电力基础设施进行了分析。考虑到电力服务规模的限制以及拟议的实验室和MEP系统的部署，没有额外的电力容量用于加热。这就需要使用建筑物现有的中压燃气服务来进行空间供暖，这需要与燃气公用事业公司协调，以确保足够的容量，而不必要求升级服务规模。

中压燃气管道沿着屋顶铺设，从现有服务设施的位置通往建筑物的另一侧，连接到新的空气处理装置。在空气处理装置附近增加了一个压力调节器，以降低到低压(7至14英寸水柱)。与穿过施工区域相比，在屋顶上铺设天然气管道减少了所需的协调。

该设施内的大部分测试设备需要清洁干燥的空气才能运行。一个新的实验室空气系统包括两个无油class8573 -1认证的旋转空气压缩机，在主压缩机上有变速驱动器，干燥剂干燥器和干湿接收罐。室外压缩机位于与建筑相邻的平地上，有遮阳，以保护设备不直接暴露在天气下。

将设备放在室外也可以最大限度地减少对其他学科的影响，并增加机械系统的冷却负荷。从空气压缩机，实验室质量的空气分布在建筑内部运行到pre-RNA提取部门。rna前提取区的实验室空气通过天花板服务面板输送到设备。

扩大并分配了家用冷水管道，以服务于船舶、休息室、聚合酶链反应前区、聚合酶链反应前区和加入区的应急装置和水槽。生活冷水也被输送到建筑外部，连接到带有整体式防回流装置的空气处理单元加湿器。聚合酶链反应前和加入区域的水槽使用使用点瞬时热水器，以便更快地安装和输送热水。

提供了新的壁挂式和导管式高静力型风机盘管，用于UPS、rna前提取、洗手间、更衣室、休息室和文件控制室。从风机盘管排出的冷凝水被收集并有策略地排放到终止点，尽可能减少管道运行。为了加快管道安装，所有新安装的铜管系统，包括生活用水和实验室空气使用Viega ProPress配件。Viega MegaPress用于钢制燃气管道。

尽管扩建的开放式仓库区域在楼板下方确实有废物管道基础设施，但在设计的早期阶段确定固定装置的位置是一项挑战。由于实验室空间的复杂性和规划所需的时间，一种不同的方法允许设计与施工同时进行。规划已经确定了项目中各个实验室的边界，并在通知发出后的几天内开始搭建墙壁。

考虑到同时进行的设计和施工以及有限的操作窗口，SmithGroup认为该项目将是管道真空系统的绝佳候选者，在该系统中，来自实验室装置的所有废物都将从头顶路由，类似于其他不依赖重力的水力系统。

这种方法是最重要的，因为大部分程序设计都处于初级阶段。

“一旦空间阻塞完成，墙壁框架就开始了，而不必确定水槽的位置，”Alicea说。“管道真空系统提供了一个明显的好处，因为它们允许灵活地安装和移动固定装置，而不会干扰建筑板。无需锯切或土方作业，所有实验室废物和排气管道都完全在头顶铺设，从而提供了巨大的速度优势。”

由于管道真空系统在吸力下抽取流出物，因此保持一致的向下倾斜的标准规则不适用。例如，架空真空废物管道可以配置为绕过障碍物，包括向上和越过大型管道和结构构件。

这使得在通常不可行的地方放置固定装置具有更大的灵活性。固定装置不仅可以安装在重力废物系统复杂的地方，重新安置固定装置甚至增加固定装置也变得非常简单。增加水槽不需要锯切就可以到达埋在地下的废物管道，并且可以通过管道连接到现有的架空真空管道基础设施，同时绕过现有的系统。(参见图4。)

建成后，瓦伦西亚COVID-19测试设施将继续运行两年(从2020年10月到2022年)，并为加利福尼亚州处理了数百万例COVID-19测试。

事后的反思

Alicea在咨询行业工作超过18年，了解如何提供超出预期的服务，从概念到完成以及其间的所有阶段，在商业，教育，医疗保健和科学技术领域提供广泛的产品。

因此，他与分包商密切合作，并参与了该项目的管道设计和施工管理方面。艾丽西亚提供了今年的管道设计要点。

管道工程师:这份工作最具挑战性的是什么?

何塞Alicea:施工进度的绝对速度对每个团队成员都提出了令人兴奋和欢迎的挑战。我们每天都以全员会议开始，以确保所有参与者都了解设计和施工的进展情况，并确定和解决任何构成风险的问题。

作为设计专业人士，我们都知道一个苛刻的施工时间表对所有行业来说都是一个多大的挑战。这是一次难忘的经历，团队为这一成就感到非常自豪。

PE:在项目中有什么经验教训吗?

是:我们进步的设计建造合作伙伴Hensel Phelps与我们的团队及其分包商无缝合作，并强调了有效沟通的价值，并使团队朝着共同的目标前进。

私募股权公司:对于在截止日期前完成工作的私募股权公司，你有什么建议?

是:在这样一个快节奏的项目中，沟通的重要性是不可低估的。创建一个项目时间表，并强调所有团队成员积极主动地确定他们的需求，有效地传达正在交付的内容，并确保在做出承诺时发布这些内容是多么重要。

PE:在这个项目中是否加入了可持续发展的元素?

是:虽然这个项目没有特别关注可持续性，但它确实包括显著的节水。管道真空系统在负压下运行，从固定装置中抽出废物。这些系统的抽水马桶每次冲水用半加仑或更少的水。现代厕所每次冲水通常要消耗1.28加仑的水，相比之下，这种系统节省了大量的水。

PE:你的项目赢得了《管道工程师》首届“年度管道设计”大赛，感觉如何?

Lowell Manalo & JA:我们很荣幸被提名为本次比赛的第一个获胜者，特别是考虑到其他参赛作品的质量。像这样的认可提供了另一种工具来推进管道在设计行业中的重要性。

PE:你还有什么要补充的吗?

LM:我们要祝贺其他在本次比赛中也得到突出表现的项目。万博手机版登录本官网这些都是优秀的项目，我们可以继续相互推动，共万博手机版登录本官网同提升管道设计行业。

管道和卫生下水道系统在人类历史上起着至关重要的作用。现代建筑或住宅只有在设计充分的管道系统下才能安全运行。管道系统提供安全、舒适和方便。我们比以往任何时候都必须心怀感激，共同努力，为世界其他地区推进管道设计和工艺。

编者注:特别感谢团队成员Lowell Manalo和Jose Alicea，他们提供了该项目的技术细节，并帮助在紧迫的期限内完成了本文。

洛厄尔·马纳洛是史密斯集团管道学科的领导者和负责人。他是美国管道工程师协会的成员，拥有20多年设计各种建筑类型管道系统的经验。

何塞·艾丽西亚是史密斯集团圣地亚哥办事处的高级管道设计师。他有18年以上设计各种建筑类型管道系统的经验。