某辦公樓變風(fēng)量vav空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　某辦公樓變風(fēng)量VAV空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本文介紹了某辦公樓變風(fēng)量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)采用總風(fēng)量控制的方法，不同于靜壓控制的方法。通過實(shí)踐證明該系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)簡單、調(diào)試及運(yùn)行管理方便、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定和工程造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：辦公樓變風(fēng)量VAV空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：T

2、U96+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p>　　變風(fēng)量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)目前的現(xiàn)狀 </p><p>　　變風(fēng)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(yùn)行后，存在問題較多，以致導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)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(shè)置參數(shù)不穩(wěn)定，風(fēng)量不平衡；空氣品質(zhì)和舒適感達(dá)不到設(shè)計(jì)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(fù)雜，不但要求設(shè)計(jì)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(shí)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(dān)，各負(fù)責(zé)一塊，導(dǎo)致調(diào)試?yán)щy，互相

4、推委；其次是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)管道千變?nèi)f化，自控公司無法提供一個(gè)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(shè)備、變頻器、和控制設(shè)備由不同廠家生產(chǎn)提供，協(xié)議往往不公開，設(shè)備之間無法操作，進(jìn)一步使調(diào)試復(fù)雜化； </p><p>　　1.4變風(fēng)量理論有待完善，由于變風(fēng)量空調(diào)系存在很多不確定因素，調(diào)試時(shí)需反復(fù)調(diào)試系統(tǒng)方能運(yùn)行。 </

5、p><p>　　1.5由于季節(jié)的變化，VAV空調(diào)系統(tǒng)需反復(fù)進(jìn)行調(diào)試。 </p><p>　　1.6使用單位無專業(yè)（自控、空調(diào)）技術(shù)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(jià)格昂貴，一但出現(xiàn)問題，業(yè)主很難再投資進(jìn)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(guān)，而且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的

6、可靠性、經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。 </p><p>　　2.變風(fēng)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需注意的問題 </p><p>　　2.1由于變風(fēng)量系統(tǒng)中的主要設(shè)備如變風(fēng)量末端裝置、變頻器等全部依賴進(jìn)口，因此，變風(fēng)量系統(tǒng)的初投資較大。 </p><p>　　2.2由于送入房間的新風(fēng)量是變化的，如果房間的負(fù)荷很小，送入的新風(fēng)量將很少。在房間劃分比較零碎時(shí)，某些房間會(huì)因?yàn)榉块g的負(fù)荷小，送風(fēng)量小

7、，使得進(jìn)入房間內(nèi)的新風(fēng)量小，從而會(huì)出現(xiàn)新風(fēng)量不足的問題，使室內(nèi)人員感到憋悶。同時(shí)，也可使房間內(nèi)正壓或負(fù)壓過大導(dǎo)致房門開啟困難。因此，需要考慮房間的新風(fēng)量過大或過小問題。 </p><p>　　2.3室內(nèi)的噪聲偏大由于變風(fēng)量末端是一個(gè)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(fēng)量末端時(shí)，應(yīng)校核每個(gè)末端裝置在最小、最大風(fēng)量下產(chǎn)生的噪聲。對(duì)于噪聲要求較高的場合（如NG35 以下），采用變風(fēng)量系統(tǒng)要謹(jǐn)慎，而

8、帶風(fēng)機(jī)的末端通常用在NG40. 以上的場合。因?yàn)槟┒说男吞?hào)越大噪聲也越大，所以，最好使末端的風(fēng)量不要過大。 </p><p>　　2.4氣流問題由于負(fù)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(dāng)外區(qū)的送風(fēng)量很小或冬季需要進(jìn)行加熱時(shí)，如果不采用帶風(fēng)機(jī)的末端，將不能產(chǎn)生合適的氣流組織，在選擇設(shè)備應(yīng)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(jī)，通過辦公區(qū)內(nèi)送風(fēng)道和走廊吊頂回風(fēng)道與VAV末端裝置相連。室內(nèi)設(shè)F2000EDC末端數(shù)字控制器，控制VAV末端裝置風(fēng)機(jī)的無級(jí)調(diào)節(jié)，改變送風(fēng)量的方法，來適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的變化。 該空調(diào)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，采用總風(fēng)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(fēng)機(jī)的風(fēng)量與室內(nèi)參數(shù)設(shè)定值的實(shí)

10、時(shí)修正相結(jié)合，實(shí)施對(duì)送風(fēng)機(jī)的控制，以達(dá)到節(jié)能的目的。 </p><p>　　4.2空調(diào)設(shè)備的布置 </p><p>　　4.2.1變風(fēng)量吊頂式空氣處理機(jī)設(shè)在每層吊頂內(nèi)，VAV終端箱設(shè)在每個(gè)房間靠走廊側(cè)樓板下，空氣處理機(jī)通過送、回風(fēng)道與每個(gè)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(fēng)主管道設(shè)在辦公樓吊頂內(nèi)，回風(fēng)利用吊頂作為回風(fēng)道。

11、 </p><p>　　4.2.3安全教育室吊頂式空氣處理機(jī)，設(shè)在二層機(jī)房內(nèi)，通過送風(fēng)管，旋流送風(fēng)口送風(fēng)，通過設(shè)在一層百葉風(fēng)口回風(fēng)。附： VAV空調(diào)系統(tǒng)流程圖 </p><p>　　5.本設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn) </p><p>　　5.1該辦公樓VAV空調(diào)系統(tǒng)采用總風(fēng)量控制法，該空調(diào)控制系統(tǒng)是運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、多變量控制理論、變頻調(diào)節(jié)技術(shù)、人工環(huán)境工程技術(shù)對(duì)中央空調(diào)

12、多變量系統(tǒng)進(jìn)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(shù)控制相應(yīng)的VAV末端設(shè)備風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)該房間的送風(fēng)量；同時(shí)集中控制器實(shí)時(shí)采集被控房間溫度、風(fēng)量及其變化趨勢，進(jìn)行解耦計(jì)算并由它來控制空氣處理機(jī)風(fēng)機(jī)變頻控制器，進(jìn)行總風(fēng)量的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。使空氣處理機(jī)的總風(fēng)量與房間VAV末端所需風(fēng)量相匹配，使系統(tǒng)能耗隨著環(huán)境溫度及系統(tǒng)負(fù)荷的變化而變化，以達(dá)到最大節(jié)約電能的目的。該系統(tǒng)采用末端帶動(dòng)力的風(fēng)機(jī)箱，系統(tǒng)控制與壓力無關(guān)，一改以往VAV系統(tǒng)價(jià)格

13、高，難調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)。末端數(shù)字控制器帶通訊接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中智能化管理。 </p><p>　　5.2本設(shè)計(jì)方案總風(fēng)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(duì)現(xiàn)有的VAV系統(tǒng)中這二種控制法的研究和實(shí)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(shí)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(fēng)管道中有較大的壓力，使得風(fēng)機(jī)耗能偏高，同時(shí)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(fēng)機(jī)能耗，但控制較為復(fù)雜，調(diào)試難度大，并需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)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(huì)存在不穩(wěn)定的因素。加之風(fēng)閥、執(zhí)行器價(jià)格較高，機(jī)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(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格設(shè)計(jì)主風(fēng)道、支風(fēng)道的壓力分配，對(duì)管道的長度、尺寸、走向、

15、分布等都有嚴(yán)格的要求。但建筑物的結(jié)構(gòu)、裝修等對(duì)風(fēng)道的設(shè)計(jì)有一定的限制，導(dǎo)致風(fēng)道不能完全按設(shè)計(jì)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(yùn)行?？傊?，由于靜壓控制法VAV系統(tǒng)的末端設(shè)備及控制系統(tǒng)多為進(jìn)口或國內(nèi)組裝，造價(jià)較高，調(diào)試難度大及后期維護(hù)費(fèi)用高，無疑阻礙了VAV空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。 </p><p>　　5.2.2 總風(fēng)量控制法 </p><p>　　總風(fēng)量控制方式的變風(fēng)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(fēng)量之和與系統(tǒng)當(dāng)前總風(fēng)量相匹配的原理設(shè)計(jì)而成的?？傦L(fēng)量控制方式在變風(fēng)量系統(tǒng)中具有比靜壓控制簡單得多的結(jié)構(gòu)，尤其是在末端采用風(fēng)機(jī)代替風(fēng)閥的方式，不采用靜壓調(diào)節(jié)，而是由末端實(shí)時(shí)的風(fēng)量需求，采用數(shù)字信號(hào)傳輸及先進(jìn)的控制軟件，實(shí)施對(duì)風(fēng)機(jī)的控制，避免使用壓力檢測裝置，也不需要變靜壓控制時(shí)的末端閥位信號(hào)，容易實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的解耦?？傦L(fēng)量控制法在控制性能上具有快速、穩(wěn)定的特點(diǎn)，這種控制方法與壓力無關(guān)，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(shí)也帶來控制系統(tǒng)可靠性的提高，減少了以后的維護(hù)工作量。另外由于VAV末端設(shè)備及控制系統(tǒng)已國產(chǎn)化，系統(tǒng)簡單，調(diào)試方便，運(yùn)行穩(wěn)定，加之較低價(jià)格、方便的服務(wù)和在國內(nèi)有很多成功的實(shí)例，使得該系統(tǒng)逐步為人們所認(rèn)識(shí)，成為符合中國國情的VAV空調(diào)系統(tǒng)。 </p><p>　　5.3 新風(fēng)作冷源：在過渡季節(jié)，停用冷水機(jī)組，可利用室外新風(fēng)作冷源，向室內(nèi)供冷風(fēng)，具有顯著的節(jié)能效果。

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

19、成功和工程造價(jià)低。通過1 年冷、暖季的運(yùn)行，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，與靜壓控制的方式比較有明顯的優(yōu)勢。其總風(fēng)量控制的方式在VA V 空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用更適合中國的國情。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　1.陸耀慶. 實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊[M]. 第二版. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008. </p><