某辦公樓變風量vav空調(diào)系統(tǒng)的設計

1、<p>　　某辦公樓變風量VAV空調(diào)系統(tǒng)的設計</p><p>　　摘要：本文介紹了某辦公樓變風量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)的設計，該系統(tǒng)采用總風量控制的方法，不同于靜壓控制的方法。通過實踐證明該系統(tǒng)具有設計簡單、調(diào)試及運行管理方便、系統(tǒng)運行穩(wěn)定和工程造價低的優(yōu)點。 </p><p>　　關鍵詞：辦公樓變風量VAV空調(diào)系統(tǒng)設計 </p><p>　　中圖分類號：T

2、U96+2文獻標識碼：A文章編號： </p><p>　　變風量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)目前的現(xiàn)狀 </p><p>　　變風量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)的控制方法有：定靜壓控制、變靜壓控制。這些方法在國外使用多年，成功的范例也較多。但在國內(nèi)使用的情況就不那么樂觀了，這些建筑VAV空調(diào)系統(tǒng)投入運行后，存在問題較多，以致導致系統(tǒng)不能正常運行，重新改造，改為普通的空調(diào)系統(tǒng)。 </p><

3、p>　　1.1主要表現(xiàn)為自控系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)不匹配，調(diào)試無法成功；設置參數(shù)不穩(wěn)定，風量不平衡；空氣品質和舒適感達不到設計要求。 </p><p>　　1.2究其原因很多，其最大的原因是控制系統(tǒng)的問題，控制過于復雜，不但要求設計人員既懂空調(diào)專業(yè)又要懂自控專業(yè)，而且要求施工和管理人員也要懂空調(diào)和自控，脫離了中國的實際。在國內(nèi)VAV控制系統(tǒng)一般是由自控公司施工，空調(diào)系統(tǒng)由安裝公司承擔，各負責一塊，導致調(diào)試困難，互相

4、推委；其次是變風量空調(diào)系統(tǒng)管道千變?nèi)f化，自控公司無法提供一個在工廠編制好的通用軟件，需要調(diào)試人員現(xiàn)場編程，現(xiàn)場調(diào)試，難度很大； </p><p>　　1.3VAV末端設備、變頻器、和控制設備由不同廠家生產(chǎn)提供，協(xié)議往往不公開，設備之間無法操作，進一步使調(diào)試復雜化； </p><p>　　1.4變風量理論有待完善，由于變風量空調(diào)系存在很多不確定因素，調(diào)試時需反復調(diào)試系統(tǒng)方能運行。 </

5、p><p>　　1.5由于季節(jié)的變化，VAV空調(diào)系統(tǒng)需反復進行調(diào)試。 </p><p>　　1.6使用單位無專業(yè)（自控、空調(diào)）技術人員專門管理，出現(xiàn)故障無法排除； </p><p>　　1.7VAV系統(tǒng)末端裝置和控制系統(tǒng)價格昂貴，一但出現(xiàn)問題，業(yè)主很難再投資進行改造，干脆放棄不用。因此VAV空調(diào)系統(tǒng)其控制方法的選擇尤為重要，他不但與系統(tǒng)初投資的多少有關，而且對系統(tǒng)運行的

6、可靠性、經(jīng)濟性有很大的影響。 </p><p>　　2.變風量系統(tǒng)設計中需注意的問題 </p><p>　　2.1由于變風量系統(tǒng)中的主要設備如變風量末端裝置、變頻器等全部依賴進口，因此，變風量系統(tǒng)的初投資較大。 </p><p>　　2.2由于送入房間的新風量是變化的，如果房間的負荷很小，送入的新風量將很少。在房間劃分比較零碎時，某些房間會因為房間的負荷小，送風量小

7、，使得進入房間內(nèi)的新風量小，從而會出現(xiàn)新風量不足的問題，使室內(nèi)人員感到憋悶。同時，也可使房間內(nèi)正壓或負壓過大導致房門開啟困難。因此，需要考慮房間的新風量過大或過小問題。 </p><p>　　2.3室內(nèi)的噪聲偏大由于變風量末端是一個小的噪聲源，其產(chǎn)生的噪聲很容易就傳到室內(nèi)。因此，在選擇變風量末端時，應校核每個末端裝置在最小、最大風量下產(chǎn)生的噪聲。對于噪聲要求較高的場合（如NG35 以下），采用變風量系統(tǒng)要謹慎，而

8、帶風機的末端通常用在NG40. 以上的場合。因為末端的型號越大噪聲也越大，所以，最好使末端的風量不要過大。 </p><p>　　2.4氣流問題由于負荷的變化，使得送入房間的處理空氣是變化的，尤其是在外區(qū)。當外區(qū)的送風量很小或冬季需要進行加熱時，如果不采用帶風機的末端，將不能產(chǎn)生合適的氣流組織，在選擇設備應注意此問題。另外，最好采用條型散流器。 </p><p><b>　　4.

9、系統(tǒng)簡介 </b></p><p>　　4.1夏季由冷凍站提供7～12℃冷水，冬季提供60～50℃熱水，供室內(nèi)空氣處理機，通過辦公區(qū)內(nèi)送風道和走廊吊頂回風道與VAV末端裝置相連。室內(nèi)設F2000EDC末端數(shù)字控制器，控制VAV末端裝置風機的無級調(diào)節(jié)，改變送風量的方法，來適應空調(diào)負荷的變化。 該空調(diào)變風量空調(diào)系統(tǒng)，采用總風量控制方式，由室內(nèi)末端數(shù)字控制器，控制室內(nèi)VAV末端風機的風量與室內(nèi)參數(shù)設定值的實

10、時修正相結合，實施對送風機的控制，以達到節(jié)能的目的。 </p><p>　　4.2空調(diào)設備的布置 </p><p>　　4.2.1變風量吊頂式空氣處理機設在每層吊頂內(nèi)，VAV終端箱設在每個房間靠走廊側樓板下，空氣處理機通過送、回風道與每個房間VAV終端箱連接。 </p><p>　　4.2.2 由于建筑物層高的限制送風主管道設在辦公樓吊頂內(nèi)，回風利用吊頂作為回風道。

11、 </p><p>　　4.2.3安全教育室吊頂式空氣處理機，設在二層機房內(nèi)，通過送風管，旋流送風口送風，通過設在一層百葉風口回風。附： VAV空調(diào)系統(tǒng)流程圖 </p><p>　　5.本設計方案的特點 </p><p>　　5.1該辦公樓VAV空調(diào)系統(tǒng)采用總風量控制法，該空調(diào)控制系統(tǒng)是運用現(xiàn)代計算機控制技術、多變量控制理論、變頻調(diào)節(jié)技術、人工環(huán)境工程技術對中央空調(diào)

12、多變量系統(tǒng)進行集散控制，通過各房間的溫度控制器，采用模糊邏輯控制技術控制相應的VAV末端設備風機，調(diào)節(jié)該房間的送風量；同時集中控制器實時采集被控房間溫度、風量及其變化趨勢，進行解耦計算并由它來控制空氣處理機風機變頻控制器，進行總風量的實時調(diào)節(jié)。使空氣處理機的總風量與房間VAV末端所需風量相匹配，使系統(tǒng)能耗隨著環(huán)境溫度及系統(tǒng)負荷的變化而變化，以達到最大節(jié)約電能的目的。該系統(tǒng)采用末端帶動力的風機箱，系統(tǒng)控制與壓力無關，一改以往VAV系統(tǒng)價格

13、高，難調(diào)節(jié)的缺點。末端數(shù)字控制器帶通訊接口，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控和集中智能化管理。 </p><p>　　5.2本設計方案總風量控制法與靜壓控制法的比較 </p><p>　　5.2.1 靜壓控制法 </p><p>　　靜壓控制法分為定靜壓控制法和變靜壓控制法。在對現(xiàn)有的VAV系統(tǒng)中這二種控制法的研究和實例分析表明：二種方法均能完成VAV系統(tǒng)的控制要求，但同時也存在不少

14、問題：定靜壓方法控制簡單，但為保持空調(diào)送風管道中有較大的壓力，使得風機耗能偏高，同時由于末端閥位多處于偏小狀態(tài)，噪聲問題比較突出；變靜壓方法能節(jié)省風機能耗，但控制較為復雜，調(diào)試難度大，并需要專業(yè)技術人員進行多次換季調(diào)試等。此外大量使用壓力控制，耦合現(xiàn)象很難避免，系統(tǒng)就會存在不穩(wěn)定的因素。加之風閥、執(zhí)行器價格較高，機械連接部位多，故障率較高。采用變靜壓控制法的空調(diào)系統(tǒng)，設計人員要嚴格設計主風道、支風道的壓力分配，對管道的長度、尺寸、走向、

15、分布等都有嚴格的要求。但建筑物的結構、裝修等對風道的設計有一定的限制，導致風道不能完全按設計施工圖施工，增大了VAV系統(tǒng)的調(diào)節(jié)難度，影響了系統(tǒng)的正常運行?？傊?，由于靜壓控制法VAV系統(tǒng)的末端設備及控制系統(tǒng)多為進口或國內(nèi)組裝，造價較高，調(diào)試難度大及后期維護費用高，無疑阻礙了VAV空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應用。 </p><p>　　5.2.2 總風量控制法 </p><p>　　總風量控制方式的變風量

16、系統(tǒng)，不同于靜壓控制法，它是根據(jù)系統(tǒng)各末端風量之和與系統(tǒng)當前總風量相匹配的原理設計而成的?？傦L量控制方式在變風量系統(tǒng)中具有比靜壓控制簡單得多的結構，尤其是在末端采用風機代替風閥的方式，不采用靜壓調(diào)節(jié)，而是由末端實時的風量需求，采用數(shù)字信號傳輸及先進的控制軟件，實施對風機的控制，避免使用壓力檢測裝置，也不需要變靜壓控制時的末端閥位信號，容易實現(xiàn)控制系統(tǒng)的解耦?？傦L量控制法在控制性能上具有快速、穩(wěn)定的特點，這種控制方法與壓力無關，控制系統(tǒng)的

17、形式得到簡化，因而不僅使系統(tǒng)的調(diào)試工作變得容易，同時也帶來控制系統(tǒng)可靠性的提高，減少了以后的維護工作量。另外由于VAV末端設備及控制系統(tǒng)已國產(chǎn)化，系統(tǒng)簡單，調(diào)試方便，運行穩(wěn)定，加之較低價格、方便的服務和在國內(nèi)有很多成功的實例，使得該系統(tǒng)逐步為人們所認識，成為符合中國國情的VAV空調(diào)系統(tǒng)。 </p><p>　　5.3 新風作冷源：在過渡季節(jié)，停用冷水機組，可利用室外新風作冷源，向室內(nèi)供冷風，具有顯著的節(jié)能效果。

18、</p><p>　　5.4 空調(diào)末端采用變風量吊頂式空氣處理機，布置在吊頂，內(nèi)不占機房面積。 </p><p>　　5.5 利用走廊吊頂做回風道，降低了建筑物層高，節(jié)省了土建工程造價。 </p><p><b>　　6.結論 </b></p><p>　　該工程變風量（VA V）空調(diào)系統(tǒng)設計簡單、安裝調(diào)試方便、一次調(diào)試

19、成功和工程造價低。通過1 年冷、暖季的運行，達到了設計要求。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，與靜壓控制的方式比較有明顯的優(yōu)勢。其總風量控制的方式在VA V 空調(diào)系統(tǒng)中的應用更適合中國的國情。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　1.陸耀慶. 實用供熱空調(diào)設計手冊[M]. 第二版. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008. </p><