銀行系統(tǒng)大型辦公樓空調(diào)系統(tǒng)控制方法與應(yīng)用

劉彥東

（新中物業(yè)管理（中國）有限公司第一分公司，北京 100818）

0 引言

中國銀行總行大廈項目VAV（Variable Air Volume）變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的末端設(shè)備控制精度出現(xiàn)偏差后，通過調(diào)試校正降低空調(diào)系統(tǒng)末端設(shè)備的故障率，使空調(diào)系統(tǒng)保持正常運(yùn)行，介紹節(jié)能運(yùn)行技巧和設(shè)備故障處理方法。為了使室內(nèi)環(huán)境的空氣污染指數(shù)達(dá)到優(yōu)，改造空調(diào)系統(tǒng)加裝PM2.5 靜電除塵設(shè)備，介紹PM2.5 空氣污染指數(shù)實(shí)時檢測和監(jiān)察方法。針對新型冠狀病毒感染肺炎嚴(yán)峻情況，為做好防控工作，介紹中國銀行總行大廈空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行控制與消毒處理方法，通過這些方法維持良好和健康的工作環(huán)境，并達(dá)到控制疫情的作用。

1 基本概念

建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)又稱建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)或樓宇自控系統(tǒng)，以在綜合運(yùn)用自動控制、計算機(jī)、通信、傳感器等技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)建筑物設(shè)備的有效控制與管理，保證建筑設(shè)施的節(jié)能、高效、可靠和安全運(yùn)行，滿足廣大使用者的需求。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的主要控制對象是建筑物中的各類機(jī)電設(shè)備，按功能劃分通常由以下子系統(tǒng)組成：①環(huán)境控制管理系統(tǒng)，主要是對給排水系統(tǒng)的給排水設(shè)備、飲水設(shè)備、污水處理等設(shè)備運(yùn)行工況的監(jiān)視、控制、測量和記錄；②對熱力系統(tǒng)的熱源設(shè)備等運(yùn)行工況的監(jiān)視、控制、測量和記錄；③對空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、送排風(fēng)機(jī)組等設(shè)備運(yùn)行工況的監(jiān)視、控制、測量和記錄。

由于建筑的規(guī)模和建造層次需求不同，并不是所有建筑都應(yīng)設(shè)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。即便設(shè)置了建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的建筑，其每個子系統(tǒng)也不一定具備以上列出的所有功能。由于不同建筑的機(jī)電設(shè)備對設(shè)備的控制管理要求不同，各自的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置也存在著較大的差別。

空調(diào)系統(tǒng)是用人為的方法處理室內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度的系統(tǒng)，可使某些場所獲得具有一定溫度、濕度和空氣質(zhì)量的空氣，以滿足使用者及生產(chǎn)過程的要求，改善勞動衛(wèi)生和室內(nèi)氣候條件。調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)設(shè)備主要包括空調(diào)冷源設(shè)備機(jī)組、空調(diào)熱源設(shè)備、空氣處理設(shè)備機(jī)組和新風(fēng)處理設(shè)備等。以中國銀行總行大廈項目為例，分析建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面的應(yīng)用和實(shí)際應(yīng)用中的運(yùn)行技巧、維修維護(hù)方法等。

2 項目案例

2.1 項目概況

中國銀行總行大廈是一項17 萬平方米的寫字樓項目，其中包括寫字樓、會議室、多功能廳、餐飲中心、員工健身房等，通過樓宇自控系統(tǒng)可以實(shí)時控制大廈的空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、送排風(fēng)系統(tǒng)、冷凍機(jī)組、冷卻塔系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)等。中國銀行總行大廈的空調(diào)系統(tǒng)為變風(fēng)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由全空氣處理機(jī)組變風(fēng)量末端機(jī)組和末端風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組組成的，通過調(diào)整變風(fēng)量末端機(jī)組的風(fēng)量設(shè)定，改變風(fēng)閥開度來調(diào)節(jié)空調(diào)出風(fēng)量的大小，通過調(diào)整全空氣處理機(jī)組的水路電動調(diào)節(jié)閥，來控制表冷器和加熱器的水溫。

VAV 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)屬于全空氣式的空調(diào)方式，該系統(tǒng)是通過變風(fēng)量箱調(diào)節(jié)送入房間的風(fēng)量或新回風(fēng)混合比，并相應(yīng)調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)的風(fēng)量或新回風(fēng)混合比來控制某一空調(diào)區(qū)域溫度的一種空調(diào)系統(tǒng)。

2.2 檢查維護(hù)和矯正控制精度

中國銀行總行大廈屬國內(nèi)最早的變風(fēng)量項目，至今已運(yùn)行18 年。設(shè)備性能等都有不同程度減退，經(jīng)常出現(xiàn)變風(fēng)量控制器的實(shí)際測壓數(shù)據(jù)飄移導(dǎo)致無法正確輸出所需風(fēng)量的調(diào)整信號，使VAV 節(jié)流閥不動作或誤動作的問題，即控制精度出現(xiàn)偏差造成VAV 末端設(shè)備風(fēng)閥無法正常調(diào)節(jié)（表1）。只能人工到現(xiàn)場手動調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度，使得本應(yīng)該自動調(diào)節(jié)的風(fēng)閥無法實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，室內(nèi)的溫度忽冷忽熱發(fā)生紊亂。并且因?yàn)榇髲B空調(diào)區(qū)域面積有9 萬平方米，靠人工到現(xiàn)場調(diào)節(jié)根本來不及，出現(xiàn)工人在現(xiàn)場疲于奔命，顧此失彼的現(xiàn)象。

為了徹底改變被動的局面，對大廈所有變風(fēng)量末端進(jìn)行全面檢查維護(hù)及調(diào)試（表1）。在校正數(shù)據(jù)前先用氣泵對測壓管進(jìn)行吹掃，吹出測壓管內(nèi)積累的灰塵使校正的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。用手持式壓差計校正壓差探頭的數(shù)據(jù)調(diào)整控制精度偏差。

表1 空調(diào)系統(tǒng)問題

對風(fēng)閥執(zhí)行器松動或安裝不到位等情況緊固了執(zhí)行器螺絲，恢復(fù)了風(fēng)門的正常控制。控制精度不夠的控制器，在樓控系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改和校正，使其在正常的區(qū)間工作。因老化損壞精度偏差大無法校正的控制器進(jìn)行了更換。因?yàn)闇y壓管插反或老化損壞造成的故障，更換了新的測壓管并且把測壓管正反進(jìn)行了調(diào)整。缺失控制箱蓋的機(jī)組，重新配備了機(jī)組的控制箱蓋以防止灰塵進(jìn)入。末端風(fēng)口直吹工位造成人員不適的，調(diào)整了空調(diào)末端風(fēng)口的百葉方向，防止風(fēng)口對人直吹。

通過調(diào)試校正工作逐一對全樓的VAV 末端設(shè)備進(jìn)行排查，VAV 設(shè)備的故障率大幅降低，維持了良好的室內(nèi)環(huán)境。

2.3 安裝除塵設(shè)備和空氣檢測、監(jiān)察方法

PM2.5 指的是空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑≤2.5 μm 的顆粒物（可懸浮于空氣中的固態(tài)和液態(tài)的微粒）。霧天引起的霧霾讓不少在中國銀行總行大廈辦公的行員感到身體不適，于是立項對大廈空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造，安裝靜電除塵裝置來過濾PM2.5 顆粒。

中國銀行總行大廈安裝PM2.5 空氣凈化系統(tǒng)。在全樓112臺空調(diào)機(jī)組和8 臺新風(fēng)機(jī)組中安裝靜電除塵的空氣凈化單元。保留原來的初效過濾器，初效過濾器可以過濾PM10 這種大顆粒物。在初效過濾器后面安裝空氣凈化單元?？諝鈨艋瘑卧怯煞涓C式駐極體凈化段和靜電凝并凈化段組成的，通過靜電吸附的原理來凈化空氣中的PM2.5 顆粒，使空氣污染指數(shù)達(dá)到0～50，也就是達(dá)到一級優(yōu)的水平。

空氣凈化裝置正常工作需要AC 220 V/50 Hz 獨(dú)立電源，再通過凈化設(shè)備的控制系統(tǒng)將該交流電轉(zhuǎn)換為直流高壓靜電。高壓靜電對PM2.5 顆粒有吸附作用?？諝鈨艋b置安裝后實(shí)現(xiàn)與空調(diào)設(shè)備的連鎖運(yùn)行，即空調(diào)設(shè)備開啟，凈化設(shè)備自動開啟，空調(diào)關(guān)閉，凈化設(shè)備同時關(guān)閉。

凈化設(shè)備控制箱預(yù)留一組聯(lián)動輸入信號，聯(lián)動方案是在空調(diào)機(jī)組凈化段獨(dú)立安裝風(fēng)動開關(guān)，實(shí)現(xiàn)空氣凈化裝置與該空調(diào)機(jī)組的連鎖運(yùn)行功能。

所有PM2.5 過濾裝置安裝完畢后，在B1 層安裝的空氣質(zhì)量監(jiān)控大屏幕可以隨時顯示總行大廈高、中、低3 個區(qū)域的PM2.5 數(shù)值。在高、中、低區(qū)配置3 臺可移動式PM2.5 在線監(jiān)測儀器。低區(qū)的監(jiān)測儀安裝在一層的大堂，中區(qū)的監(jiān)測儀安裝在6層辦公區(qū)內(nèi)，高區(qū)的監(jiān)測儀安裝在10 層會議區(qū)。這個監(jiān)測儀可以監(jiān)測PM2.5、PM10、TVOC 的數(shù)值。

現(xiàn)場配置的監(jiān)控大顯示屏用于數(shù)據(jù)的實(shí)時展示，系統(tǒng)自動生成和整理整棟大樓每個監(jiān)測點(diǎn)的日平均數(shù)據(jù)和月平均數(shù)據(jù)。系統(tǒng)主機(jī)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時存儲、曲線轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)整理等。

通過對空調(diào)系統(tǒng)加裝靜電除塵設(shè)備，中國銀行總行大廈的室內(nèi)空氣污染指數(shù)全年都可以達(dá)到一級優(yōu)的水平，創(chuàng)造了非常良好的室內(nèi)環(huán)境，并可以通過監(jiān)控大屏實(shí)時看到大廈的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。

2.4 疫情下大廈空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行控制方法

隨著湖北武漢地區(qū)出現(xiàn)了新冠病毒的疫情，中國銀行總行大廈為了做好防控工作，為給廣大行員提供良好健康的辦公環(huán)境，特意制定了疫情下通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理的方案。

新型冠狀病毒肺炎本身通過呼吸道飛沫進(jìn)行傳播，為了阻止新冠病毒在空氣中傳播，改變了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式，采取了如下措施：①通過建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行方式進(jìn)行了調(diào)整，空調(diào)系統(tǒng)采用全新風(fēng)模式運(yùn)行，單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組（如標(biāo)準(zhǔn)層）關(guān)閉回風(fēng)閥，雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)組（如報告廳、大堂、10 層會議室）關(guān)閉混風(fēng)閥、打開排風(fēng)閥，且排風(fēng)機(jī)頻率調(diào)整為工頻工況，增加通風(fēng)量；②關(guān)閉大廈所有空調(diào)系統(tǒng)加濕器，減少潮濕空氣所攜帶的新型冠狀病毒存活概率；③因?yàn)榕棚L(fēng)量、新風(fēng)量增加，供熱負(fù)荷相應(yīng)增加，為了盡可能保證辦公區(qū)溫度，提高采暖熱水供水溫度，至少在55 ℃以上，實(shí)現(xiàn)低風(fēng)量高風(fēng)溫運(yùn)行方式；④每天對空調(diào)機(jī)房的空間、地面、地漏、新風(fēng)口、回風(fēng)口、過濾網(wǎng)、空調(diào)冷凝水盤進(jìn)行消毒；⑤增加新風(fēng)機(jī)及其他空調(diào)設(shè)備的濾網(wǎng)更換頻次，新風(fēng)機(jī)過濾網(wǎng)5 天更換一次，其他機(jī)組每半月清洗或更新一次。

調(diào)整后的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行良好，增加了新風(fēng)量，空調(diào)機(jī)房的定期消毒和增加更換過濾網(wǎng)頻次，一同防止新冠病毒在空氣中傳播，起到了良好的疫情防控作用，為廣大行員提供健康的辦公環(huán)境。

3 結(jié)論

中國銀行總行大廈的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)的過程控制中取得了良好效果，為降低運(yùn)行成本、提高經(jīng)濟(jì)效率及運(yùn)行效率起到了很好的作用。應(yīng)用建筑監(jiān)控系統(tǒng)還可以實(shí)時監(jiān)控樓內(nèi)的空氣污染指數(shù)，了解空氣質(zhì)量情況。肺炎疫情下，應(yīng)用建筑監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行方式來改善大廈的辦公環(huán)境，并且給空調(diào)設(shè)備進(jìn)行消毒，達(dá)到防控疫情的作用，更有利于大廈內(nèi)辦公人員的健康。