浅谈某办公楼FCU与VAV系统的混合使用及对比分析.doc

1、浅谈某办公楼 FCU 与 VAV 系统的混合使用及对比分析摘要：结合某办公楼空调系统实例，分析了在特殊情况下 FCU 与VAV 系统的混合使用，从设计、节能、造价、施工、后期及维护等方面对该方案进行了比对分析。实践证明，该方案实现了 FCU 与 VAV 系统的完美组合，满足设计的要求，达到了节能减排的目的。 关键词：风机盘管（FCU） ；变风量箱（VAV BOX） ；空调处理机（AHU） ；新风处理机（PAU） ；节能；价格；施工；后期及维护 中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号： 随着人们生活水平的不断提高，人们对生活的品质要求越来越高。随着社会的不断进步，人们对节能环保的意识逐渐

2、增强。在工程建设领域，这些内容已在相关过程中逐步体现出来，业主对建筑产品的舒适度、能耗、价格、质量、售后服务等方面提出了更高的要求。本文将从以上几个方面结合实例对 FCU 与 VAV 系统进行对比分析来阐述它们在工程建设领域中的混合使用。 一、设计及节能简述 本项目由地库、裙楼、塔楼三部分总成，地库主要功能为车库、商场、餐厅、设备 及物业用房，裙楼主要功能为商场，塔楼主要功能为办公楼。 下面以办公楼 5 层和 7 层为例来详细阐述 FCU 及 VAV 系统在整个系统中的混合使用情况。 本项目根据建筑布置的特点、功能分区，对主楼办公楼和裙房商业用房分别设置了两套中央空调系统，办公楼每层建筑面积约

3、 1700m2,设计冷耗指标为 212w/m2，所以每层共装置 2 台（总制冷量约 100 冷吨）的变频式空调处理机组（AHU）于空调机房。空调机房内冷热水立管为四管式设计。新风机组（PAU）分别设置在裙楼平台，机电层及屋顶层。因商场电梯设计到达层数为 5 层，空调机房和电梯井在一起，故 5 层、6 层空调机房面积不足以放置 2 台 AHU，所以 5 层、6 层采用了风机盘管（FCU）+新风系统，新风通过新风管送入 FCU 回风箱，进入各空调区。内走道采用变频式 AHU 进行送风。办公区域采用 FCU 进行送风。放置在裙楼平台的 PAU 处理的新风由立管送入空调机房，由风机通过新风管将处理过的

4、新风部分送入 FCU 的回风箱内。冬季外围区域冷负荷比较大，设计时采用了在外围区域的 FCU 送风管上加入电加热器来辅助加热，来解决冷耗比较大的问题。风机盘管水系统内部区域只提供二管式供冷冻水，周围（外部）区域会提供四管式区域性提供冷冻水或采暖水交替使用，达到节能的目的。 7 层以上办公楼采用了变频式空调处理机组及变风量末端（VAV box箱）系统，此系统按空气内冷量或加热要求改变空调处理机组运行以达到节能要求。内走道因空间狭下，同时为了更好地方便其他管线的布置走向，采用了椭圆形风管。椭圆形风管流体流动比较平缓，不易产生涡流。而流体经过矩形风管时，易产生涡流，流动阻力大。椭圆形风管一般采用机械

5、加工一次成型，强度大，气密性高（漏风率0.02%） ，而矩形风管一般需要花费人工制作，费工费料（当截面积相同时，矩形风管的周长比椭圆风管的周长要大 20%，意味着所需材料增加，投资成本增加），漏风率高。同时椭圆型风管安装便捷，比矩形风管提高工效 5-10 倍。办公楼回风形式采用吊顶回风，办公区域和内走道之间通过消音对流风箱来加大空气流动，效果更加明显，达到节能的目的。空气处理机组回风设有二氧化碳感应器,以调节新风输入量,新风处理机组设有变频装置,使风量可以根据需要调节。同样，冬季外围区域冷负荷比较大，设计时采用了在外围区域的变风量箱（VAV）上加入电加热器来辅助加热，来解决冷耗比较大的问题。

6、本工程还设有楼宇自动控制系统（BAS） ，空调系统的冷热源、末端空气处理机组以及通风系统的设备运行状况、故障报警及启停控制均可在该系统中显示和操作。 对风机盘管进行风侧和水侧两方面控制，由房间温度控制回水管上的电动二通控制阀的启闭，并在房间内设有手动三档风机调速开关。 在全空气空调系统中，由系统的回风温度控制及送风温度设定，从而控制空调机组回水管上的比例式电动调节阀。根据新风和回风的焓值控制全空气空调系统的新(排)风和回风的比例。 送风变量由送风管压力控制变频风机，保持全空气空调系统设定管压及各 VAV 箱独立运行。新风空调机组回水管上的电动阀门由送风温度来控制。同时，在空调及采暖系统的相应位

7、置设置了冷、热量计量装置。 二、FCU 与 VAV 系统的主要差异比对 在工程建设领域，价格的竞争十分激烈，办公楼 5 层及 7 层主要差异： 1、在设备方面，FCU 系统仅用了一台 AHU 为内走道送风，且 AHU 制冷量小于 VAV 系统的 AHU 制冷量，且价格也低于 VAV 系统的 AHU。风机盘管总共为 41 台，VAV50 台，且价格比 VAV 价格低。 2、FCU 系统比 VAV 系统多了冷冻水管、热水管、冷凝水管及保温和相关阀门的价格。 3、FCU 系统送风管及新风管的面积与 VAV 系统送风管的面积相差不大。 4、FCU 风口风阀数量比 VAV 系统数量偏少。为了增加舒适性，

8、VAV系统在电梯厅、核心筒四周及各层最外围一周都设置了条缝散流器，这样有助于气流均匀扩散，达到节能的目的。VAV 系统风口风阀的价格比FCU 系统偏高。总体来看，VAV 系统比 FCU+新风系统造价要高。 三、FCU 系统与 VAV 系统施工主要区别 FCU 系统与 VAV 系统最大的区别在与 FCU 系统中设备 FCU 需要接入冷冻水管及热水管和冷凝水管。管道的连接方式主要采用焊接，焊接质量的水平直接影响到系统的可行性及稳定性。冷凝水管的安装应设坡度，坡度应坡向立管的方向。FCU 安装前应对其进行试压试验，检查盘管及各阀门是否有泄漏，安装前应拨动风机叶轮检查有无异物和卡壳现象。FCU的连接水

9、管应作保温处理，防止结露。 VAV 系统对风管平衡要求很高，本项目采用了环状管路。VAV 末端出风管到送风口静压箱一般采用消声软风管连接，由于软风管摩擦阻力较大，因此安装时软管布置不易过长，尽量平直，弯曲程度不易过大且控制在 2 米范围内。当有个别风口离末端装置较远时，可以先用金属圆风管进行过渡。VAV 系统末端示意图如下： 四、FCU 系统与 VAV 系统后期及维护阶段区别 FCU 系统在后期阶段已易发生漏水现象，在进行二次装修时，需要重新布置水管，施工 比较麻烦。而 VAV 系统属于全空气系统无漏水现象，在二次装修时，布置灵活，移动比较方便，减少开支。后期维护阶段 FCU 维修费用较高，V

10、AV 系统维护费用较低。 五、结束语 FCU 系统与 VAV 系统在空调系统中是可以混合使用，通过比较分析我们不难看出 VAV 系统 比 FCU 系统更节能，安装灵活，后期维护成本较低，维护方便，但其造价较 FCU 偏高。而 FCU 系统容易出现漏水现象，使用寿命不及 VAV长，且维护费用高维护比较麻烦。所以笔者认为可以根据具体情况来选择不同的系统，来满足建筑产品在舒适度、能耗、造价、后期及维护等方面的需求，实现可持续发展。 参考文献： 1 陆耀庆主编， 实用供热空调设计手册 ，中国建筑工业出版社，2008. 2 叶大法，杨国荣编著变风量空调系统设计 ，中国建筑工业出版社，2007. 3 蔡敬琅编著变风量空调设计第二版，中国建筑工业出版社，2007. 4 李援瑛编著风机盘管空调系统 ，机械工业出版社，2010. 5 马国华， 上海期货大厦变风量空调系统施工方法 ，山西建筑，2004 Vol.30 No.1.