變風量空調(diào)系統(tǒng)實施中的控制要點

王兵

（中交二航局第一工程有限公司，湖北 武漢 430081）

傳統(tǒng)意義的空調(diào)系統(tǒng)雖然能夠有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度，但是其存在能耗高、空氣品質(zhì)差等缺點詬病。變風量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)是保持送風溫度恒定，通過改變進入空調(diào)區(qū)域的送風量來適應(yīng)區(qū)域內(nèi)負荷變化的一種空調(diào)系統(tǒng)；風量隨著負荷的變化而變化，自動分配平衡，房間溫度能夠單獨控制，改善房間空氣品質(zhì)的效果；負荷變化較大時，節(jié)能效果尤為顯著。因變風量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢顯著，在國內(nèi)已得到了廣泛的認可與運用。本文對施工過程中的一些控制要點進行探討。

1 變風量空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

變風量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)是根據(jù)室內(nèi)負荷的變化或室內(nèi)溫度設(shè)定值的變化，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風量，使室內(nèi)溫度達到設(shè)計要求的全空氣系統(tǒng)。變風量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)誕生于上世紀60時年代的美國，80年代在歐美、日本等地得到廣泛的運用和發(fā)展，現(xiàn)在已成為世界發(fā)達國家和地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的主流。

2 變風量空調(diào)系統(tǒng)的分類及控制原理

2.1 變風量空調(diào)系統(tǒng)的分類

變風量空調(diào)系統(tǒng)一般由冷熱源機組（負荷調(diào)節(jié)）、供水系統(tǒng)（變流量輸送）、集中空氣處理機組（變頻控制風機）、送回風管路、變風量末端裝置（調(diào)整每個空調(diào)區(qū)送風量）及其控制系統(tǒng)（智能化控制和管理）組成。變風量空調(diào)系統(tǒng)的基本原理是通過改變送風量以適應(yīng)空調(diào)負荷的變化，維持空調(diào)房間的空氣參數(shù)。變風量控制器按房間溫度傳感器檢測到的實際溫度，與設(shè)定溫度比較差值，以此輸出所需風量的調(diào)整信號，調(diào)節(jié)變風量末端的風閥，改變送風量，使室內(nèi)溫度保持在設(shè)定范圍。風道壓力傳感器檢測風道內(nèi)的壓力變化，采用PI或者PID調(diào)節(jié)，通過變頻器控制集中空氣處理機組送風機的轉(zhuǎn)速，消除壓力波動的影響，控制送風量的大小。自控系統(tǒng)可根據(jù)當前的制冷(制熱)量的需要，依據(jù)制冷(熱)機組的制冷(熱)能力調(diào)節(jié)投入運行的臺數(shù)。根據(jù)工況需求，自動組合啟動冷凍、冷卻水泵及冷卻塔的投運臺數(shù)。變風量控制采用室內(nèi)溫度為主控制量，空氣流量為輔助控制量。變風量空調(diào)系統(tǒng)可基本分為單風道、雙風道、風機動力箱式和誘導器式四類。目前國內(nèi)技術(shù)主要采用變風量單風道空調(diào)系統(tǒng)。變風量空調(diào)系統(tǒng)的變風量箱（VAV BOX）品種繁多、各具特色，歸納起來可以分為：（1）按改變房間送風量方式分為節(jié)流型和旁通型兩大類。（2）按補充系統(tǒng)壓力變化的方式分為壓力相關(guān)型和壓力無關(guān)型。

2.2 變風量空調(diào)系統(tǒng)控制原理

變風量空調(diào)系統(tǒng)常用定靜壓控制法、變靜壓控制法和總風量控制法。由于定靜壓控制簡單，要求的管理水平不高；運行穩(wěn)定，故障率低，維護費用低；傳輸數(shù)據(jù)少，不必聯(lián)網(wǎng)；壓力有關(guān)型或無關(guān)型VAV BOX都可應(yīng)用等優(yōu)點，是目前國內(nèi)運用最廣泛的控制方法。定靜壓控制的工作原理：保證系統(tǒng)風道內(nèi)某一點（或幾點平均）靜壓一定的前提下，室內(nèi)所需風量由VAV BOX風閥調(diào)節(jié)。定靜壓設(shè)定值太低，不能滿足全房間（最大風量）的要求；設(shè)定值太高，會增加耗能，增加噪音，對控制不利。定靜壓設(shè)定值的大小與風管系統(tǒng)的壓力有關(guān)；與壓力傳感器的位置有關(guān)。普通空調(diào)系統(tǒng)（中壓系統(tǒng)），靜壓值建議在150～300Pa之間，低壓系統(tǒng)建議100～200Pa之間；壓力傳感器建議安裝在單環(huán)路風管的2/3處比較適宜。具體數(shù)值應(yīng)在調(diào)試中確定。

2.3 變風量空調(diào)系統(tǒng)的施工質(zhì)量控制要點

變風量空調(diào)系統(tǒng)是由冷熱源機組、供水系統(tǒng)、集中空氣處理機組、送回風管路、變風量末端裝置在一系列高精度傳感元件組成的控制系統(tǒng)下的一個集成，通過控制系統(tǒng)的檢測、反饋、處理，得以實現(xiàn)風量的控制。在施工過程中任何環(huán)節(jié)的疏忽，都將影響到整個系統(tǒng)的正常運行。施工過程中主要有以下控制要點。

2.4 變風量空調(diào)系統(tǒng)風管的主要控制要求

常規(guī)VAV系統(tǒng)，主管道設(shè)計工作壓力大致在200～400Pa范圍，根據(jù)《通風與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（50243-2002）工作壓力等級劃分屬于低壓系統(tǒng)（P≤500Pa）。但VAV系統(tǒng)在穩(wěn)定運行條件下，管道內(nèi)長期保持相對穩(wěn)定的靜壓，施工要求建議按中壓系統(tǒng)的工藝標準執(zhí)行，以免漏風過大造成損耗，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時，根據(jù)規(guī)范、材料種類、風管截面積的周長選擇對應(yīng)風管材料的規(guī)格（厚度），確保成品風管的強度，避免運行中管道的振動產(chǎn)生噪音。空調(diào)系統(tǒng)少量的漏風是不可避免的，但是過量的漏風會影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行及功能的實現(xiàn)，并造成能量的大量浪費。在風管段加工制作時，應(yīng)以機械密封為主，密封膠密封為輔。風管拼裝時，一定要橫平豎直，嚴禁風管扭曲變形；對變形的風管進行矯正，確保組裝精度。重點對彎頭、三通、法蘭翻遍的轉(zhuǎn)角處進行密封膠密封處理。

彎頭應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置導流片，導流片設(shè)置時應(yīng)注意合理的位置及片數(shù)，特別是尺寸較大的彎頭，會影響氣流造成局部噪音，導流片的合理設(shè)置有利于減少局部阻力，降低噪音。主風管與支風管連接，應(yīng)首先采用三通連接，若確實需要開口連接，開口尺寸應(yīng)與支管尺寸一致，開口處應(yīng)平滑整齊，不得卷邊及帶有毛刺，避免產(chǎn)生局部噪音。風管分段組裝時，法蘭與法蘭之間要求有不燃或難燃的材料密封，厚度≥5mm，沿法蘭連續(xù)敷設(shè)，不得有空隙，不得突入風管內(nèi)。采用螺栓或螺栓與卡瑪進行連接，擰緊壓實時壓縮量要均勻一致。風管組裝完后，必須對連接縫隙進行檢查，發(fā)現(xiàn)漏光點及時用修補處理。風管支架安裝間距按規(guī)范設(shè)置，水平彎管在500mm范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置一個支架，支管距干管1200mm范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置一個支架。水平風管長度超過20m的，應(yīng)設(shè)置不少于一個的防止風管晃動的固定支架。支吊架不應(yīng)設(shè)置在風口處或閥門、檢查門和控制執(zhí)行機構(gòu)的操作部位，距離風口或插接管不宜小于200mm。支撐保溫風管的橫擔應(yīng)設(shè)在風管保溫層外部，嚴禁損壞保溫層，并錯開保溫接縫位置。

2.5 變風量空調(diào)系統(tǒng)的靜壓傳感器等控制元件的主要控制要點

靜壓傳感器是變風量空調(diào)系統(tǒng)中控制風量的核心元件，對于系統(tǒng)的正常運行起著決定性作用。在風管中的安裝位置對測量的準確性有很大的影響，測量的準確性直接決定了系統(tǒng)能否正常運行。靜壓傳感器安裝的位置及安裝預留孔的大小應(yīng)在施工前與弱電控制單位確定，在風管制作時一起預留好，嚴禁風管安裝完成后二次開孔，在靜壓傳感器安裝完成后要進行密封處理。根據(jù)理論計算及現(xiàn)場的實際經(jīng)驗，靜壓傳感器宜安裝在遠離風機2/3處的主管上，插入風管深度為風管尺寸的1/2為最佳。嚴禁安裝在彎頭、變徑處，安裝位置的上游、下游4倍管徑處沒有任何阻擋的直管段。若實在無法滿足安裝條件時，在上游段的適當位置安裝均流板。

2.6 變風量空調(diào)系統(tǒng)的噪音主要控制要點

空調(diào)系統(tǒng)在投入運行后，噪音是否達到設(shè)計要求，直接影響到空調(diào)的舒適度，必須高度重視，做好降噪措施?？刂圃胍粢獜脑胍粼醇皞鞑ネ緩饺胧帧Ｊ紫?，設(shè)備選型時，選擇滿足要求的靜音型或超靜音型設(shè)備，設(shè)備吊裝或落位時安裝減震器。設(shè)備機房采用微穿孔雙層夾面墻體內(nèi)襯，內(nèi)填50mm厚的超細玻璃棉消音。設(shè)備與風管采用防火帆布軟連接，回風口安裝消音回風箱；出風口的主風管上安裝消聲器。其次，風管在制作時適當增加加強筋，用于提高風管的強度；整條風管安裝完成后，要及時找平找正，安裝固定支架，減少風管運行時的晃動。最后，風管與風口連接時，采用柔性連接。

2.7 變風量空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試主要控制要點

空調(diào)系統(tǒng)安裝完畢后，必須經(jīng)全面檢驗，符合設(shè)計及規(guī)范等要求，才能進行調(diào)試工作。調(diào)試分單機試運轉(zhuǎn)、無負荷聯(lián)動試運轉(zhuǎn)及帶負荷聯(lián)動試運轉(zhuǎn)三種。單機試運轉(zhuǎn)時，將風閥開度調(diào)至最大，待風機啟動后，立即停止，檢查風機的轉(zhuǎn)向是否和風機標注的方向一致，不一致時調(diào)換電源接線任意兩相再次試驗，直至符合要求為止。單機試運轉(zhuǎn)不得低于2h，運行時，設(shè)備內(nèi)無雜物，無異響，試驗合格，及時填寫測試結(jié)果并簽字存檔。聯(lián)動試運行在單機試運轉(zhuǎn)合格后進行，運行時間不低于8h。系統(tǒng)分別在最大和最小風量下，利用主、支管及變風量箱后的手動調(diào)節(jié)閥進行調(diào)節(jié)，使各支管、各出風口達到風量平衡。通過靜壓值的不斷設(shè)定及調(diào)整，來使系統(tǒng)達到最好的運行狀態(tài)。測定室內(nèi)溫度、濕度、噪音、實際總風量及各風口實際風量是否滿足要求。實際總風量與設(shè)計總風量的偏差不大于10%；各風口實際風量與設(shè)計風量偏差不大于15%為合格。

3 結(jié)語

隨著人民生活水平的提高，環(huán)保意識的增強，對室內(nèi)空氣品質(zhì)的重視，變風量空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點越來越突出。變風量空調(diào)系統(tǒng)的運用是趨勢，得到了廣泛的認可與運用，但是由于影響性因素很多，使得變風量空調(diào)的技術(shù)還有待完善的地方。因此，對變風量空調(diào)系統(tǒng)施工過程中的控制要點進行研究很有必要。本文總結(jié)了一些在變風量空調(diào)系統(tǒng)施工過程中的控制要點。