大厦空调变风量系统(风机动力型末端)应用探究

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大厦空调变风量系统(风机动力型末端)应用探究　　摘要：大厦空调变风量系统应用研究目的是一、空调变风量系统在设计上应用；二、变风量系统的特点；三、变风量系统调试的要点。关键词：空调高层建筑变风量系统中图分类号：TU831.3+5文献标识码：A随着经济的发展，现代很多智能建筑的空调通风系统都使用风机动力型变风量末端设备，本文将对该系统，特别是风机动力型变风量末端设备的应用进行一些研究。项目设计情况概述项目整体设计情况大厦的建筑面积约为17.5万平方米，占地面积3025平方米。地上使用部分共15层，地下共4层。建筑结构形式为内筒外框式，外框作为办公楼，内筒为营业大厅（称为四季厅）。建筑地下1-4层作为观众厅、餐厅、车库、机电设备机房；4-15层为办公楼层。空调系统设计情况本建筑地上除14层外的绝大部分采用的是变风量系统，这是本工程的一大特点，也是本文所要讨论的重点。8 在各标准层每层有5个AHU空调机房，内设变频空调机组和新风、回风、送风管路。服务区域进行内外分区。内外区不分设风机房，而是采用不同的变风量末端以满足内外区不同负荷要求。下图截取的是建筑10层东区办公部分设备平面图，右侧为建筑外墙，左侧为四季厅墙壁即内墙，对于内区设计者采用节流型末端（VAVBox）装置，在外区则采用风机动力（串联）型末端（FanPoweredBox）装置窗前送风。系统采用单风道系统。内外分区概述上文提及的建筑分区，实质上是负荷分区。由于空气的热传导和空气对流渗透是有限的，在高档办公楼中，靠近外围护结构的一定范围内冬季热负荷大于室内得热，这一区域称为外区，与之相对的室内其它区域为内区。在内区，由于人员、灯光、电器设备众多，得热量十分可观，受外围护结构的负荷影响也很有限，始终有冷负荷，要求常年供冷。对于如何合理及科学地进行复合分区，这一点目前在空调设计中还有争议，但就办公室而言，国外在这方面做的研究工作相对较多，一般较为认可的分区是：靠外围护结构3-4.5米的室内区域为外区，其余部分室内区域为内区。由以上分析我们可知，本工程在空调设计中，对大面积的办公区域进行内外分区，并将外区定位由外墙向内4.2米是合理的。8 变风量末端设备常用末端设备介绍空调变风量系统末端装置根据构造不同，分为节流型、风机动力型、双风道型、旁通型四种，其中较为常用的是以下两种：节流型，即VAVBox;VAVbox结构简介用于本项目服务区域内区；风机动力型，即FPB。FPB实质是在节流型变风量箱中内置加压风机的产物。该装置安装于吊顶，从吊顶或其他地方回风，它的感应部件与来自服务区的管道相连。每种型号都包含一个变风量节气阀用来调节一次风，以及一个风机马达装置用来加压送风。本项目办公楼层外区采用这种末端装置，并选用串联风机型。串、并联型风机动力型末端结构与比较风机动力型变风量末端根据加压风机与变风量阀的排列方式又分为串联风机型和并联风机型两种产品。所谓串联风机型是指风机和变风量阀串联内置，一次风机通过变风量阀，又通过风机加压；所谓并联风机型是风机和变风量阀并联内置，一次风只通过变风量阀，而不需通过风机加压。8 这两种末端装置构造上的基本区别在图中显示。并联风机型（可变流量）末端装置，风机在一次风气流外侧间歇运转，在没有一次风时启动。串联风机型（恒定流量）末端装置，风机在一次风气流内部不停运转。这两种风机动力型末端都可以节省中央风机能量来提供变风量能量。系统调试研究调试工作包括测试、调整、平衡（简称TAB）三部分。由此可见，调试不只是测试，而是利用测试的结果，经过不断地调整，以达到系统平衡的目的。随着建筑行业，特别是设备安装技术的发展，人们越来越多地认识到调试工作的重要性，安装工程在安装后必须进行调试的强制性规定已经在施工及验收规范里注明。现代工程，特别是大型、重要的工程项目，都会投入大量的人力物力完成各项工程的调试工作，以确保项目的成功。中央空调系统运行周期长，影响因素多，而其中的变风量系统更是涵盖多个专业，与自控系统的联系十分紧密，调试的难度大大增加，因而系统能否通过调试真正达到平衡，则更显重要。调试步骤与方法单机调试：主要是空气处理机组和变风量末端箱的测试，保证单机运行正常稳定、控制部件联动正确、参数符合要求。系统调试：主要是风系统平衡调试。一次风量平衡：8 粗平衡：在末端空调箱接通之前，调节主支管的对开式多叶调节阀；进一步平衡：系统形成后，将手提电脑与所调试层次的VAV空调箱温度控制器通过传输线相连接，并将VAV空调箱的一次风阀挡板固定在全开状态，利用一次风阀上的风压传感器测定的压力平均值求得一次风量并从电脑中读出，将其值与设计风量值相比较，根据需要进一步逐个调整对开式多叶调节阀的开启角度，使读出的一次风量值与设计值相吻合，经确认后，固定对开式多叶调节阀的把手位置并做好标志。二次风量平衡可以通过在其送风管的适当位置上打孔，用倾斜式微压计测出平均动压值，通过计算球的风速，乘以风管面积得出，由于VAV空调箱的选型通常是基于中速档完成，而现场各VAV空调箱送风管的阻力有所不同，所以实际风量会有所变化，此时我们可根据具体情况对其风机的高中低三档进行调节，使其二次风量符合设计要求。风口风量平衡用“流量等比分配法”平衡法。多点测量风口风速，计算出平均风速，乘以风口面积得出风口风量，与设计风量比对，通过调节每个风口前风阀开度调整风口风量分配，使风量与设计相差不得超过１０％调试运行要点8 准备工作十分重要，影响调试工作效率和准确性。调试人员掌握备齐调试所需的全部设计资料、设备资料、测试工具；保证系统的水电风的“三通”，风系统的调节阀全部处于开启状态，并对每个风口、末端、支管等进行编号参见系统单线图。调试进行过程应注意的问题：调试总体应遵循从小到大，从局部到整体的原则。调试的过程中始终掌握风量与风压的关系，以及与噪音的矛盾，通过反复的调整找出最佳平衡点。调试过程中应始终保持与设计的充分沟通。调试后期工作：风量平衡后，一次风阀挡板应处于自动位置，待整个空调系统的水电等专业都调试完成后，运行AHU和VAV空调箱，根据具体要求合理设定房间所需温度，用最少的资源保证用户需要。收集保存好各种数据说明，建立档案，以便随时参考。连续调试保证运行效果。系统正式投入运行后还应通过一至两个冷暖季的运行、观察，并不断调整，以达到满意的效果。调试分析调试作用8 调试工作既能检验工程的已有的安装质量、设计水平，又能校正偏差。只有在调试过程中使系统达到平衡，才能保证项目竣工后的运行效果，节能降耗，减少维护费用。所以调试环节不可忽视，应持有相当严谨的态度。FPB末端应用优越性据工作中的观察以及对调试数据的分析，研究串联型FPB空调末端在本项目外区中的应用，相对于其他空调外区系统，有以下几个突出的优势：很好的温度调节能力在冬季，VB向内区供冷的同时，通过FPB运行，可以向外区供暖，保证温度符合设计要求。此外，因为每个FPB末端装置都通过温度感应装置自动调节送风温度，所以系统不存在过渡季朝向问题。节省空调机组能源串联型FPB入口静压小，从而节约了空调机组的能耗。3）充分利用内热资源办公建筑中内热资源十分可观，FPB末端装置通过引入吊顶回风提升送风温度，充分利用了这种免费资源，较好的气流组织因串联型FPB流量恒定，保证一定的送风气流速度，从而使系统具有良好的气流分布，避免室内冷热不均的状况，提高了空调房间的舒适度。系统简单，利于维护。8 声压级平稳，噪音不明显。结论空调变风量系统的调试工作是对于系统的检查和平衡，是系统能够正常合理运行的保证。通过性能研究和调试分析，本工程空调变风量系统，尤其是串联型FPB末端外区系统在温度调节和气流组织方面性能良好，节能效果突出，属于高品质高标准的空调系统。对于中银大厦这样的高标准办公营业楼来说，此空调系统应用符合设计要求，也是较为成功的。8