VAV中央空調系統(tǒng)的深化、施工以及配合調試的方案

VAV中央空調系統(tǒng)的深化、施工以及配合調試的方案目錄TOC\o"1-2"\h\u220801設計方案 1165261.1項目簡介 1279221.2方案及深化設計依據(jù) 1104791.3系統(tǒng)概述 3261271.4VAV-BOX系統(tǒng)空調深化設計 5321864.1設計基本情況 597314.2功能分區(qū) 625544.3新風布置 719434.4VAV控制系統(tǒng) 747124.5送風量測量及計算方法 898334.6VAV末端設備及控制要點 8201534.7系統(tǒng)風量控制 9255384.8變風量空調機組控制 1325364.9系統(tǒng)風量控制原理介紹 16312654.10優(yōu)化設計建議 2026002施工工藝 20240492.1施工工藝流程 2095162.2主要施工方法 20238472.3變風量系統(tǒng)質量控制要點 21194273變風量VAV系統(tǒng)調試所需的配合工作 22155153.1配合VAV系統(tǒng)空調部分調試所需的工作 22288903.1調試程序 22187773.2配合調試步驟 2217583.2配合VAV控制系統(tǒng)調試的所需工作 231設計方案1.1項目簡介本項目位于市南海區(qū)省金融高新技術服務區(qū)B區(qū)，地上38層，地下4層，裙樓6層，框-筒結構，建筑總高度179.75米的超高層建筑。本工程4～38層辦公用房采用“VAV”空調系統(tǒng)，本工程為單風道VAV系統(tǒng)，根據(jù)招投標要求，VAV空調系統(tǒng)的調試由智能化專業(yè)公司完成，本方案著重介紹VAV系統(tǒng)的機械物理調試以及配合智能化專業(yè)公司調試所需的注意點和專業(yè)方面介紹。1.2方案及深化設計依據(jù)《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB500019-2003《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2005《全國民用建筑工程設計技術規(guī)范—建筑節(jié)能篇》《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-93,1993《全國民用建筑工程設計技術措施/暖通動力》2003版《室內(nèi)空氣質量標準》GB/T18883-2002《全國民用建筑工程設計技術措施暖通空調?動力》2003年版《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ134-2001,J116-2001《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006《民用建筑防排煙技術規(guī)程》DGJ08-88-2006《城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術規(guī)程》CJJ/T81-98《通風管道技術規(guī)程》JGJ141-2004《制冷設備通用技術規(guī)范》GB9237-88《美國制冷協(xié)會ARI-550》《機械制冷ANSIB9.1安全規(guī)范》《建筑給排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范》GB50242－2002《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》GB50243-2002《機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范》GB50231-2009《壓縮機、風機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范》GB50275-98《制冷設備、空氣分離設備安裝工程施工及驗收規(guī)范》GB50274-98《采暖與衛(wèi)生工程施工及驗收規(guī)范》GBJ242《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50235-2010《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》GB50236-2010《工業(yè)設備及管道絕熱工程施工及驗收規(guī)范》GB50126－2008《工業(yè)設備及管道絕熱工程質量檢驗評定標準》GB50185-2010《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008《綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GB50311-2007《計算機場地技術條件》GB2887-2000《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設計技術規(guī)范》GB50343-2004《民用建筑設計通則》GB50352-2005《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189－20051.3系統(tǒng)概述VAV變風量空調系統(tǒng)一般由帶變頻調節(jié)電機的空調機組和多個與壓力無關型變風量末端（VAVBOX）組成，每個VAVBOX控制器可根據(jù)空調負荷的變化和室內(nèi)要求參數(shù)的變化自動調節(jié)VAVBOX的送風量，以達到調節(jié)供風區(qū)域溫度的目的。安裝于現(xiàn)場的VAV箱由主空調機組供風，空調機組的出風溫度則由基于所有VAV箱的最高“末端負荷”要求進行重置。本項目辦公樓層采用單風管變風量系統(tǒng)，末端送風裝置采用壓力無關型（無內(nèi)置風機型）VAV送風箱，樓層新風通過布置在設備層的新風處理機進行集中預處理，經(jīng)豎向風管輸配到每個標準層內(nèi)的空氣處理機的入口端。新風機組的風機配有變頻裝置，并在各樓層設置CO2傳感器，根據(jù)室內(nèi)CO2濃度監(jiān)測值調節(jié)室內(nèi)所需的新風量。VAV及其空調控制優(yōu)劣勢：VAV變風量系統(tǒng)是根據(jù)空調負荷的變化及室內(nèi)要求參數(shù)的改變，自動調節(jié)空調送風量，以滿足室內(nèi)人員的舒適要求或其它工藝要求。同時，根據(jù)實際送風量自動調節(jié)送風機的轉速，最大限度地減少風機動力，節(jié)約能量。變風量系統(tǒng)的基本單元由空調處理設備、風道系統(tǒng)、末端單元及自動控制系統(tǒng)組成。與傳統(tǒng)風機盤管加新風系統(tǒng)、全空氣定風量系統(tǒng)相比，VAV具有眾多空調控制優(yōu)勢，具有風機變頻節(jié)能、溫度個性調節(jié)、再分割靈活、低噪音和無冷凝水害等優(yōu)點，詳細比較見下表：風機盤管加新風系統(tǒng)全空氣定風量系統(tǒng)VAV變風量系統(tǒng)全年空調新風保障可以可以可以區(qū)域溫度個性化設置可以不可以可以空氣品質空氣過濾差，有可能產(chǎn)生霉菌好好熱舒適性相對濕度偏高存在區(qū)域溫差好冷凝水害有無無能源利用有效性無法全新風供冷風機無法變頻節(jié)能，無法對部分區(qū)域進行調可實現(xiàn)行全新風空調控制，各區(qū)域可獨立設置，風機按照實際需求變頻控制節(jié)能噪聲與震動差一般好區(qū)域再分割靈活差一般好投資低低較高維護管理費用高低較高如下圖所示，VAV系統(tǒng)就是通過改變VAV送風末端風閥的開度可以控制送入各區(qū)域的風量，從而滿足不同區(qū)域的個性負荷需求。如何通過有效控制策略消除各空調區(qū)域間的影響，在滿足各末端風量需求的基礎上盡可能降低送風機運行頻率以節(jié)約能源是VAV控制的主要難點。由于變風量系統(tǒng)僅根據(jù)各控制區(qū)域的負荷需求決定總負荷輸出，在低負荷狀態(tài)下送風能源、冷熱量消耗都獲得節(jié)?。ㄅc定風量系統(tǒng)相比），尤其在各控制區(qū)域負荷差別較大的情況下，節(jié)能效果尤為明顯。與新風機組加風機盤管相比，變風量系統(tǒng)屬于全空氣系統(tǒng)，舒適性更高，同時避免了風機盤管的結露問題。由于其舒適性和節(jié)能性，變風量系統(tǒng)在近幾年獲得廣泛應用，特別適合于高檔辦公樓等應用場合。為實現(xiàn)VAV系統(tǒng)有效控制，一般從末端控制、系統(tǒng)控制、空調機組控制以及其他連鎖控制等幾方面著手予以解決?！白冿L量”系統(tǒng)的控制應該是安裝、設備、自控、調試以及運行各個環(huán)節(jié)密切配合的系統(tǒng)，為保證達到變風量空調的舒適性和節(jié)能性，安全可靠性在以下從VAV末端到冷源控制各個環(huán)節(jié)必須緊密結合。以下是整個空調系統(tǒng)的負荷變化過程：房間負荷的變化——>VAV（變風量末端）風量調節(jié)——>AHU（空調機）冷凍水的供水量和送風量調節(jié)（AHU表冷器換熱量改變）——>調節(jié)單臺AHU冷凍水供水量——>調節(jié)機房冷凍水的供水量——>主機的供冷量調節(jié)——>冷源系統(tǒng)相關水泵等設備調節(jié)。通過以上的可靠控制（包括VAVBOX和每臺AHU），才能達到系統(tǒng)設計的效果。綜上所述，AHU控制流程參數(shù)控制可概述為如下圖所示。因此，變風量系統(tǒng)的成功應用需工藝和自控工程師反復進行參數(shù)設置和測試，經(jīng)驗豐富的多個專業(yè)工程師進行密切配合并取得第一手數(shù)據(jù)，共同分析、改進和完善，針對項目特點實現(xiàn)靜壓控制、送風溫度控制以及新風控制等功能，才能完成項目調試，實現(xiàn)節(jié)能和舒適的目標。1.4VAV-BOX系統(tǒng)空調深化設計4.1設計基本情況標準層建筑面積約1971m2，空調面積約1638m2。每個標準層采用2臺空調機組，分別為標準層的東北側和西南側區(qū)域服務，系統(tǒng)采用封閉的環(huán)路風管系統(tǒng)，如下圖所示：標準層VAV空調系統(tǒng)布置4.2功能分區(qū)根據(jù)使用功能和負荷性質的不同，一個標準層可以劃分幾十個甚至更多的分區(qū)進行控制和調節(jié)，在各個功能分區(qū)內(nèi)至少采用1臺VAV末端，保證各個分區(qū)內(nèi)的溫度恒定。本項目因為樓層進深最深為12米，普遍進深為8米，故不分內(nèi)外分區(qū)。根據(jù)2臺變風量空調處理機的位置，將標準層劃分為西南和東北兩個區(qū)域。如下圖所示：4.3新風布置新風系統(tǒng)豎向分段設置（每段兩個新風系統(tǒng)）：其中4～8層一段、10～17層一段、18～24層一段、26～33層一段、34～38層一段，新風組合式空調器分別安裝在被難層和屋面平面上。4.4VAV控制系統(tǒng)VAV控制系統(tǒng)不僅僅是在定風量系統(tǒng)上安裝變風量末端裝置和變速風機，而且還有一整套由若干控制回路組成的控制系統(tǒng)。變風量空調系統(tǒng)運行工況是隨時變化的，它必須依靠自動控制才能保證空調系統(tǒng)的最基本要求——適宜的室溫、足夠的新鮮空氣、良好的氣流組織、正常的室內(nèi)壓力。比如在夏季，當某個房間的溫度低于設定值時，溫控器就會調節(jié)末端裝置，風閥開度減少送入該房間的風量。風閥關小引起系統(tǒng)阻力增加，送風靜壓會升高。當超過設定值時，靜壓控制器會減少送風機轉速。風道壓力的變化將導致新風量的變化，通過調節(jié)新風閥和混風閥可以控制新風量，保證系統(tǒng)進出風量的平衡。可見，控制系統(tǒng)是變風量空調系統(tǒng)最主要的組成部分。4.5送風量測量及計算方法VAV系統(tǒng)控制，需要對變風量送風末端的送風量進行精確測量,納入美國行業(yè)標準的畢托管法是最常用的方法,簡單、穩(wěn)定、精確，可以達到1%精度。因為在同一截面，空氣流速各點不同，因此，VAV箱的風量傳感器（畢托管）都采用“十字正交，多點并聯(lián)，中央平均”方法來提高測量精度。VAV箱DDC控制器內(nèi)部由一個專門連接VAV箱中的畢托管送風全壓信號的和送風靜壓信號（兩個紅色管接頭）的送風動壓測量部件，由它計算出風速，再根據(jù)送風管道截面大小，即可由DDC控制器計算出該時刻的送風量。4.6VAV末端設備及控制要點VAV末端的壓力補償：VAV末端裝置是保證空調區(qū)域溫度的重要設備。盡管VAV末端種類繁多、控制策略各不相同，但是按照是否補償系統(tǒng)壓力變化，均可分為壓力有關型和壓力無關型兩種。a）壓力有關型：室內(nèi)溫度作為一個較大的慣性環(huán)節(jié)，無法迅速反應風量變化，因此空調區(qū)域實際送風量與風管靜壓有關。b）壓力無關型：通過實際風量監(jiān)測直接調節(jié)風門開度以實現(xiàn)送風量與風管靜壓的無關性，提高送風量控制精度。本項目采用壓力無關型VAV末端。c）控制效果比較鑒于壓力無關型VAV末端的優(yōu)秀控制性能，目前工程中絕大多數(shù)使用的均為壓力無關型VAV末端。它通常采用畢托管對風速進行檢測。畢托管一般由VAV末端廠商提供，其工作原理是通過迎風面引壓孔和背風面引壓孔分別獲得風管的總壓與靜壓；VAV控制器通過檢測總、靜壓差(即動壓)，然后根據(jù)伯努利公式換算獲得風速及風量。配合空調區(qū)域的不同供冷/供熱、氣流組織、節(jié)能降噪以及控制策略等需求，市場上擁有多種VAV末端形式。本項目選擇了1種VAV末端：a）溫控壓力無關型變風量末端（即單風道節(jié)流型）最簡單、最常用的VAV末端形式，出風口風量將隨負荷變化波動。常應用于負荷變化較小的空調內(nèi)區(qū)，此時通常無需再熱設備。本項目全部選用此類VAV末端。4.7系統(tǒng)風量控制系統(tǒng)風量控制需要平衡兩大矛盾：（1）末端空調需求與風機能源消耗之間的矛盾（2）系統(tǒng)穩(wěn)定性與系統(tǒng)響應速度之間的矛盾系統(tǒng)風量控制作為VAV系統(tǒng)的核心控制策略之一，當空調區(qū)域負荷減小、變風量末端裝置一次風量減小時，控制器依照某種系統(tǒng)風量控制策略減小系統(tǒng)風量；反之，當空調區(qū)域負荷增加，變風量末端裝置一次風量增加時，控制器將增大系統(tǒng)風量。目前主流控制策略包括定靜壓控制、變靜壓控制、總風量控制以及以這三種基本控制策略為基礎的各種改進或衍生控制策略。下表是三種基本控制策略的簡單比較：控制方法風機頻率控制思想控制難點優(yōu)點缺點改進措施定靜壓控制穩(wěn)定風管靜壓最不利點壓力當風道管網(wǎng)較復雜時，風管靜壓測量點數(shù)量及位置難以確定各末端之間的相互影響小，控制簡單節(jié)能效果差采用風管靜壓再設定變靜壓控制盡可能減少風管靜壓，保證所有末端風門都處于接近全開位置變靜壓控制的多變量、強耦合、非線性、時變等特性使得系統(tǒng)難以穩(wěn)定可確保系統(tǒng)中沒有風量不足的VAV末端，節(jié)能效果最明顯控制復雜，易產(chǎn)生震蕩，工程風險較大采用其他方法對風機頻率進行粗調，然后再用變靜壓策略進行細調總風量控制建立風道模型，根據(jù)末端風量需求之和直接確定風機運行頻率難以建立精確的風道模型采用前饋控制，如果模型精確，系統(tǒng)響應速度最快，且節(jié)能效果可接近甚至達到變靜壓控制由于風道氣密性較差或者模型誤差，可能產(chǎn)生末端風量不足情況采用總風量結合定靜壓控制法（1）定靜壓控制定靜壓控制簡單，由于控制空調器的風機調節(jié)與末端裝置的控制無直接聯(lián)系，故該系統(tǒng)控制方法比較簡單，運行可靠，適合于較大的變風量空調系統(tǒng)的場合。該方法在送風系統(tǒng)管網(wǎng)的適當位置，通常在離送風機約2/3處，設置靜壓傳感器，以保持該點靜壓固定不變?yōu)榍疤幔ㄟ^不斷調節(jié)空調箱送風機的頻率來改變系統(tǒng)的送風量。其系統(tǒng)運行控制狀態(tài)點會隨送風量的變化風機的運行點也會隨之變化，改變風機動力。通常在送風干管多于一條的情況下，需設計多個靜壓傳感器，通過比較，用靜壓要求最低的傳感器控制風機。本工程采用環(huán)形風管設計，因為兩邊風系統(tǒng)的平衡需盡可能的尋找到管路中的“零點”，本工程的“零點”基本上都在接2臺空氣處理機風管交接的末端處，即“東北區(qū)域”與“西南區(qū)域”的交接點。靜壓設定值的確定以風道系統(tǒng)初調試后所測的控制點實際值為準。（2）變靜壓控制變風量系統(tǒng)處于低負荷時，若處于定靜壓的送風控制方式，系統(tǒng)末端裝置的風閥不得不關小開度以減小風量。這時消耗在末端裝置上的靜壓很顯然要比風閥法全開狀態(tài)提供同樣大小風量所需的靜壓大。于是在保證系統(tǒng)風量要求的同時盡量降低送風靜壓的節(jié)能方式隨之產(chǎn)生，這就是所謂的變靜壓控制方法。它要求不停的低調節(jié)送風靜壓，在保證系統(tǒng)風量要求的同時始終保持系統(tǒng)中至少有一個末端裝置的風閥開度為全開結合上圖可知，在變靜壓的控制過程中，控制系統(tǒng)需反復不斷地監(jiān)測末端裝置VAV的風閥開度和送風機的送風靜壓。根據(jù)風閥及末端風量的情況及時地調整送風靜壓的設定值，進而改變空調系統(tǒng)的送風量。當系統(tǒng)中有一個以上末端裝置的風閥開度在設定的最大開度范圍內(nèi)時(如最大開度設定為95%～100%)，說明送風靜壓不夠，這時需改變送風靜壓，使其增大。當系統(tǒng)中沒有一個末端裝置的風閥開度達到了設定值的最大開度的下限時(如可定義為80%或者更低)，說明送風的靜壓過大，這時需減小送風靜壓。當系統(tǒng)中至少有一個末端裝置的風閥開度處于設定值范圍且沒有風閥開度超過最大開度時，說明此時靜壓適中，此時靜壓不需改變，風機頻率也就不需改變。因此詳細的控制過程見下表。VAV閥門狀態(tài)送風靜壓風機轉速控制內(nèi)容全部VAV中有1臺以上風閥全開(95%～100%)增大增速調大頻率，增大送風量，使風閥接近全開狀態(tài)(<95%～100%)全部VAV中至少有一個風閥開度處于80%～95%，其余的均小于80%不變不變?nèi)縑AV的風閥開度處于80%以下減小減速調小頻率，減小送風量，使風閥開度增大（3）總風量控制總風量控制是另一種VAV系統(tǒng)變靜壓控制，此種控制方法是基于每個變風量末端機組實時的風量要求，采用各風量求和得到總風量，對送風機轉速進行跟蹤調節(jié)，使總送風量不斷變化以滿足實時的風量要求，而不去考慮送風系統(tǒng)管道靜壓變化。理論上由于前饋控制帶有一定的超前預測特性，因此響應速度比變靜壓和定靜壓都快，且節(jié)能效果可以接近變靜壓控制。但實際上風道的阻力特性要比理想狀態(tài)下復雜得多，因此總風量控制的效果并沒有理論上這么好。為保證系統(tǒng)至少滿足各控制區(qū)域的負荷需求，總風量控制往往與定靜壓控制結合使用，在風管靜壓最不利點（可以是多點）設置靜壓傳感器。當這些點的風管靜壓均滿足（大于）最小靜壓限制時，采用總風量控制；當風管靜壓低于最小靜壓限制時，轉為定靜壓控制，優(yōu)先保證風管靜壓。在實際工程中，各種控制策略各有優(yōu)劣勢，應視暖通空調設計進行選擇。一般而言：（1）定靜壓控制是變風量空調系統(tǒng)最經(jīng)典的風量控制方法，適合于風道規(guī)則，單臺空調機組負責VAV末端較多（20～30個，甚至更多）的應用；如風道管網(wǎng)過于復雜，則需設置多個靜壓點或進行風管靜壓再設定；（2）變靜壓控制克服了定靜壓法中靜壓值不能重新設定的缺點，但變靜壓控制僅在單臺空調機組負責少量VAV末端（6-8個），且這些VAV末端的空調區(qū)域朝向一致（保證負荷增減趨勢一致）時才能充分發(fā)揮其節(jié)能效果；（3）總風量控制可回避靜壓測定經(jīng)常會遇到的壓力波動和風管內(nèi)湍流等問題，其控制成功的關鍵在于能夠精確建立風道模型，且風管密閉性得到保證。工程中，許多人往往誤認為采用哪種控制策略完全是控制方面的問題，而與暖通設計無關。事實上，每一種控制策略都必須和相應的暖通設計相配合，才能達到良好的控制效果。因此，為定靜壓控制設計的VAV系統(tǒng)用變靜壓方式控制基本上是無法調試穩(wěn)定的。而為變靜壓控制設計的VAV系統(tǒng)如果采用定靜壓方式，單就控制而言是沒有問題的，但變靜壓系統(tǒng)的末端往往采用低風速系統(tǒng)，對VAV送風末端噪聲參數(shù)要求不高，如果換成定靜壓控制的話，控制區(qū)域的室內(nèi)噪聲將可能增大一些。由于本項目變風量系統(tǒng)數(shù)量多，末端裝置的數(shù)量大，共有1426套VAVBOX。投標文件要求本工程的VAV系統(tǒng)采用定靜壓和變靜壓的靈活控制。但是從建筑布局上來說因為“東北區(qū)域”和“西南區(qū)域”各個房間的朝向并不是完全一致，實施變靜壓控制有一定的難度。因此，對本項目的VAV系統(tǒng)建議采用定靜壓控制方式來實現(xiàn)，同時也可在系統(tǒng)內(nèi)在編寫一套變靜壓控制系統(tǒng)，在房間朝向一致的情況下比如早上8點到10點或者下午3點到5點可以用變靜壓控制，至于中午等冷負荷需求很大的情況下則采用定靜壓控制。4.8變風量空調機組控制為了提高節(jié)能和保持合適的室內(nèi)環(huán)境，辦公樓標準層每個樓層（包含內(nèi)外區(qū)）由兩臺空調機組送風?？諝庠淳鶃碜孕嘛L和回風的混合，新風經(jīng)過豎井進入到相應的變風量空調機組，變風量末端都是采用VAVBOX。監(jiān)控內(nèi)容以投標點表為準：監(jiān)控設備監(jiān)控方式及監(jiān)控內(nèi)容變風量空調機組AI：送風溫度、送風管靜壓、回風溫濕度、回風CO2濃度、新風溫度、新風量、送風量、排風量、風閥開度、水閥開度AO：電動風閥開度控制、電動水閥開度控制DI：風機運行狀態(tài)、故障報警、手/自動狀態(tài)、電力正常供應、過濾網(wǎng)壓差、變頻器故障報警、風機運行狀態(tài)、紫外燈開關、感煙燈開關DO：風機啟?？刂?、紫外燈開關控制、風機高/低速控制根據(jù)經(jīng)驗VAV空調機組共有三種運行模式：最小新風模式、全新風模式和消防排煙模式。根據(jù)消防規(guī)范，消防模式由消防報警系統(tǒng)控制，BMS不作控制。本系統(tǒng)僅對前兩種模式下空調機組的運行進行控制。下文就VAV空調機組的控制作詳細介紹。變風量控制和定風量控制不同，當控制區(qū)域熱、濕負荷變化時，不是在送風量不變的條件下依靠改變送風參數(shù)(溫度、濕度)來維護室內(nèi)所需要的溫、濕度，而是保持送風參數(shù)不變，通過改變送風量來維持室內(nèi)所需溫、濕度。這是基于送風量與熱、濕負荷之間存在下述關系：A：送風量與室內(nèi)熱負荷關系Q=Qr/Cpγ(tN―tS)式中Q:送風量[m3/h]Qr:室內(nèi)顯熱負荷[kJ/h]Cp:干空氣比定壓熱容[kJ/(kg2K)]γ：空氣密度[kg/m3]tN:室內(nèi)溫度[K]tS:送風溫度[K]B：送風量與室內(nèi)濕負荷關系Q=D/γ((dN―dS)/1000)式中Q:送風量[m3/h]D:室內(nèi)熱負荷[kg/h]γ：空氣密度[kg/m3]dN:室內(nèi)含濕量[g/kg]dS:送風含濕量[g/kg]由上述關系可知，當室內(nèi)熱負荷減少時，只要相應地減少送風量，即可維持室溫不變，不必改變送風溫度。這樣做，一方面可以避免冷卻去濕后再加熱以提高送風溫度這一冷熱抵消過程所消耗的能量；另一方面，由于被處理的空氣量減少，相應地又減少了制冷機組的制冷量，因而節(jié)約了能源。對于變風量系統(tǒng)采用的離心式風機：風量與轉速的關系為Q1/Q2=n1/n2風壓與轉速的關系為H1/H2=(n1/n2)2風機所需軸功率與轉速的關系為P1/P2=(Q1H1)/(Q2/H2)=(n1/n2)3由上述關系可知，軸功率與轉速的三次方成正比，這就是說，隨著風量(或轉速)的下降，軸功率將立方倍地下降。例如，風量下降到50％時，軸功率將下降到12.5%，可見節(jié)約的能源相當可觀。因此，用調節(jié)風機轉速控制風量取代風門或檔風板的節(jié)流調節(jié)是節(jié)能的有效措施。（1）送風溫度的最佳控制：根據(jù)與VAV控制器的通信，收集至VAV的控制信號，達到室內(nèi)的制冷要求度/采暖要求度，根據(jù)最高制冷要求度/采暖要求度，變更送風溫度設定值。每一分鐘將復位值的1/10的值加給送風溫度設定值，進風溫度的下限值為11度。供冷時，如果有一個VAVBOX風門全開，該區(qū)域溫度高于上限，則增加供冷溫度0.50C，如果該區(qū)域溫度低于下限，則降低供冷溫度0.50C。（2）送風濕度控制：由送風管道內(nèi)的濕度傳感器實測出送風濕度,輸入DDC，與濕度設定值比較，得到偏差，濕度大于設定值，關閉加濕器，濕度小于設定值，開啟加濕器。（3）連鎖控制，風機啟動：新風門、回風門、排風門打開，水閥執(zhí)行器自動調節(jié)；風機停止：新風門、排風門，回風門關閉、水閥關閉，（4）預冷和預熱控制：空調機啟動時，關閉新風和排風閥，全開各個VAV箱，風機頻率設為100%，根據(jù)回風溫度對冷水盤管的二通閥進行比例積分控制。停機時，全部關閉合電動二通閥和新風管上的電動風閥，冷水盤管上的電動二通閥全閉采用時限控制(10min左右)。（5）模式控制：在過渡季節(jié)，應該盡可能利用室外空氣焓值較低的條件，以降低空調能源消耗，此時空調機組運行在全新風模式。除此之外，空調機組均運行在最小新風模式。這兩種模式下，新風均來自地庫的新風機組。根據(jù)暖通設計，模式切換式，控制相應的風閥的開閉。另外空調機組的排煙模式由消防報警系統(tǒng)控制，該模式下BAS不做任何動作。（6）風機變頻控制（轉速控制）：本項目采用定靜壓，變靜壓均能靈活控制的控制策略控制VAV空調機組的送風機頻率，即送風機的轉速。定靜壓相對簡單，可根據(jù)壓力傳感器反饋過來的壓力對比設定壓力，從而控制風機轉速。變靜壓的控制見前述“VAV系統(tǒng)變靜壓控制”之風機轉速控制。（8）空氣質量控制:在空調機組的回風管處設有CO2濃度監(jiān)測，根據(jù)空氣中CO2濃度，需要控制新風量。新風量按每人大于30m3/h設計，在最小新風比的基礎上，根據(jù)二氧化碳的設定值進行補償步進調節(jié)，使空氣質量達到預定指標。當空氣中CO2含量超標，增加新風量，減少回風量，直到空氣質量達標。（9）過濾網(wǎng)的壓差報警，提醒清洗過濾網(wǎng)。（10）風機壓差狀態(tài)：在風機兩端設置壓差開關，當壓差與風機運行指令不符時，報警。（11）風機運行狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測，啟?？刂啤＃?2）升溫控制：空調機開始運轉時，將新風閥全閉1小時，進行空調機的運轉。升溫運轉中禁止加濕控制，VAV裝置以最大風量進行運轉。（13）啟停時間控制從節(jié)能目的出發(fā)，編制軟件，控制風機啟／停時間；同時累計機組工作時間，為定時維修提供依據(jù)；例如，正常日程啟／停程序：按正常上、下班時間編制；節(jié)、假日啟／停程序；制定法定節(jié)日、假日及夜間啟／停時間表；間歇運行程序：在滿足舒適性要求的前提下，按允許的最大與最小間歇時間，根據(jù)實測溫度與負荷確定循環(huán)周期，實現(xiàn)周期性間歇運行。編制時間程序自動控制風機啟停，并累計運行時間。4.9系統(tǒng)風量控制原理介紹（1）VAV系統(tǒng)定靜壓控制VAV系統(tǒng)定靜壓控制是在送風系統(tǒng)管網(wǎng)適當位置（中國一般規(guī)定在離風機2/3處）設置靜壓傳感器，在保持該點靜壓為一定值的前提下（一般在250Pa～375Pa之間），通過調節(jié)風機轉速來改變空調系統(tǒng)的送風量。當空調負荷減少，部分VAV箱風閥開度減小，系統(tǒng)末端阻力增加，管路綜合阻力系數(shù)增加，管路特性變陡，根據(jù)理論分析，對于定靜壓控制系統(tǒng)，風機功率的減少率基本上等于風機風量的減少率。當風機風量全年平均在60%的負荷下運行時，此時風機功率節(jié)約不到40%。采用定靜壓法，系統(tǒng)運行控制狀態(tài)點會隨送風量的變化，風機的運行點也會隨之變化，改變風機動力。采用定靜壓法，空調器的風機調節(jié)與末端裝置的控制無直接聯(lián)系，故該系統(tǒng)控制方法比較簡單，運行可靠，適合于較大的變風量空調系統(tǒng)的場合。定靜壓控制目前仍作為一種控制方法在變風量系統(tǒng)中得到普遍采用。（2）VAV系統(tǒng)變靜壓控制VAV系統(tǒng)變靜壓控制，是在使風閥盡可能全開和使風管中靜壓盡可能減小前提下，通過調節(jié)風機轉速來改變空調系統(tǒng)的送風量。在調節(jié)過程中，風道內(nèi)的靜壓根據(jù)變風量末端機組的風門開度(或送風量)進行調整。自動控制系統(tǒng)測量每個變風量末端機組的風門開度(或送風量)，風道內(nèi)的靜壓應使最大開度(或送風量)的風門(或送風量)接近全開位置(或最大送風量)。當最大開度的變風量末端機組的風門開度小于某一下限值時(例如85%)，則減少風道的靜壓設定值，反之，當最大開度的變風量末端機組的風門開度大于某一上限值時(例如98%)，則加大風道的靜壓設定值。通常不應使風門長期處于100%開度，以免引起風門執(zhí)行機構損壞。由于閥門始終處于85%～98%之間，VAV箱局部阻力系數(shù)變化很小（可能增加一點,也可能減小一點），相應地管路綜合阻力系數(shù)也變化很小，綜合阻力曲線上升或下幅度微小，根據(jù)理論分析，對于變靜壓控制系統(tǒng)，風機功率的減少率基本上等于風機風量減少率的三次方，當風機風量全年平均在60%的負荷下運行時,此時風機功率節(jié)約78.4%(1-0.216=0.784)。變靜壓（靜壓重設）控制原理1）將VAVAHU變風量系統(tǒng)分成三個狀態(tài):低負荷AHU在這個低負荷情況下,送風溫度值優(yōu)化設定，風機速度值優(yōu)化設定。正常負荷AHU在典型狀態(tài)，風機速度值優(yōu)化設定。高負荷AHU在這個階斷負荷較高，送風溫度值優(yōu)化設定，風機速度值優(yōu)化設定。2）風機速度控制a)動態(tài)重置風機速度：計算不斷重置風機速度達到最低水平并避免風量不足,確保VAVBOX的開度在70%～90%之間（可修改）.b)計算每個VAVBOX的風量，求出風量總和。c)根據(jù)風機特性曲線，來求出AHU的風速。d)根據(jù)VAVBOX的情況，計算VAV風門高開度數(shù)量和VAV低開度數(shù)量。以70～90%為控制目標,小于70%為低開度,大于90%為高開度。d)有些VAVBOX低開度,有些高開度，只要有一個VAVBOX高開度，風速降低將取消。e)10/N(N:VAV在工作的數(shù)量)。例如：VAV在運行的有十個，低開度的有5個，重置值：10/10*5=5%VAV在運行的有二個，低開度的有1個，重置值：10/2*1=5%重置值為5%，積分值為10分鐘，增加0.5%/MIN給當前的轉速。f)延時：在修改設定值以后，有一段時間使系統(tǒng)穩(wěn)定。時間太短使系統(tǒng)反應太快，導致更多的數(shù)據(jù)要處理機。數(shù)值小于3分鐘使運算不穩(wěn)定，在啟動或者別的快速反應按一個5分鐘的延時需要，一次負荷的穩(wěn)定也可增加到15分鐘。3）送風溫度控制a)當風機速度100%維持15分鐘（可調）時，空調機從正常負荷變?yōu)楦哓摵?，重置送風溫度設定值。b)當重置參數(shù)為零，延時15分鐘(可調），這說明負荷減少，空調機從高負荷變?yōu)檎Ｘ摵伞)在高負荷狀態(tài)，風速設定在100%，延時5分鐘(可調)。在高/低負荷情況下,重置可用來調節(jié)送風溫度范圍，節(jié)省能源。從上面這張圖中,可看出具體參數(shù)的計算：a)計算每個VAVBOX的需求風量百分比（例如：額定風量為300CFM，需求量為150CFM，需求風量為50%)，選擇最大值。b)從當前的送風溫度值可計算最佳的送風溫度值（例如：重置值為:+5度，積分時間為10分鐘，增加送風溫度為0.5度）。c)送風溫度的高/低限可根據(jù)暖通設計的要求來確定。d)在調試過程中應注意，在風門開啟度不能滿足要求，即有一個VAVBOX在100%的開度情況下，優(yōu)先考慮增加風速。（3）VAV系統(tǒng)總風量控制總風量控制是另一種VAV系統(tǒng)變靜壓控制，此種控制方法是基于每個變風量末端機組實時的風量要求，采用各風量求和得到總風量，對送風機轉速進行跟蹤調節(jié)，使總送風量不斷變化以滿足實時的風量要求，而不去考慮送風系統(tǒng)管道靜壓變化。理論上由于前饋控制帶有一定的超前預測特性，因此響應速度比變靜壓和定靜壓都快，且節(jié)能效果可以接近變靜壓控制。但實際上風道的阻力特性要比理想狀態(tài)下復雜得多，因此總風量控制的效果并沒有理論上這么好。為保證系統(tǒng)至少滿足各控制區(qū)域的負荷需求，總風量控制往往與定靜壓控制結合使用，在風管靜壓最不利點（可以是多點）設置靜壓傳感器。當這些點的風管靜壓均滿足（大于）最小靜壓限制時，采用總風量控制；當風管靜壓低于最小靜壓限制時，轉為定靜壓控制，優(yōu)先保證風管靜壓。變靜壓（包括靜壓重設與總風量控制）加定靜壓結合的雙重控制，可把定靜壓法的簡單可靠與變靜壓（包括靜壓重設與總風量控制）法的先進直觀結合在一起，會使變風量系統(tǒng)的控制更臻完美，節(jié)能效果更加明顯。4.10優(yōu)化設計建議本工程VAV系統(tǒng)主管采用閉式環(huán)形風管系統(tǒng)，因為標準層“東北區(qū)域”和“西南區(qū)域”的所需負荷在各個時間段不一致，故2臺變頻空氣處理機組的風量也會出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象，對于靜壓“零點”的尋找有一定的難度，故為后期便于調試以及提高調試的準確度，需在每層連接2臺變風量空氣處理機組的主風管末端加風閥，在單臺變風量空調機組三通出口處加三通調節(jié)閥，VAVBOX出風處各支管加風閥。2施工工藝2.1施工工藝流程2.2主要施工方法①.變風量末端設備的安裝要求水平，為了減少末端設備振動產(chǎn)生附加噪聲，末端箱體和吊架之間設有橡膠減震隔墊。②.多出風口噪音衰減器安裝時要單獨設置吊架，與變風量箱連接要保持水平。③.由于變風量末端重心不在中間，設備吊裝時在吊件上下均備螺母，并進行調節(jié)保證末端設備的水平度。④.在變風量末端的安裝選位時應符合如下要求：a．末端箱體距其他管線要求有5～10cm的距離，以防止設備受力偏斜。b．末端設備接線箱要進行接線、調試及檢修，所以接線箱距其它管線及墻體要有充足的距離，保證接線箱開啟方便。c．與末端設備進、出口相連的風管要求有3倍管徑長度直管段，以便建立穩(wěn)定的氣流，從而使流量測定足夠準確。具體安裝示意如下圖所示：d．因末端設備采用了內(nèi)保溫，所以一、二次風管保溫與末端設備箱體接口處要處理嚴密，防止因冷橋現(xiàn)象產(chǎn)生冷凝水。e．末端設備由于風量傳感器、壓力信號傳感器等外露線路較多，搬運安裝時要注意保護，不能用進出口風管、控制箱、風閥軸的外伸端作為受力點。f．末端設備需留檢修口調試檢修，所以設備定位時既要考慮檢修口的設置方便，又不要影響裝修的效果。g.風管系統(tǒng)安裝參考“鍍鋅鋼板風系統(tǒng)制作安裝”的相關內(nèi)容。2.3變風量系統(tǒng)質量控制要點序號內(nèi)容1變風量空調系統(tǒng)需要控制較多的參數(shù)變化，需要設計一個優(yōu)秀簡潔的系統(tǒng)控制軟件，確保現(xiàn)場的編程、調試方便和后期的控制；2主干管制作安裝過程、嚴格掌控質量關，確保漏風量滿足設計要求。3確保在主干管漏風量達到要求后，支管開口時，收口嚴密性能質量掌控（借鑒西塔VAV支管開孔采用純手工翻邊咬口連接）。4確?；仫L面積滿足設計要求及回風的貫通性。5VAVBOX及早確定長度尺寸，VAVBOX必須在天花綜合平面圖確定之后安裝，以確保VAVBOX分風支管到各送風的距離基本均等，長度不超過2M。6密封閥電控系統(tǒng)與BA控制模塊的選擇要匹配。7測試前各VAVBOX箱進風口的風閥初始角度要進行粗調，基本保證各個VAVBOX箱進風量均勻、每個風口的風量均勻。3變風量VAV系統(tǒng)調試所需的配合工作3.1配合VAV