1、某办公楼变风量 VAV 空调系统的设计摘要：本文介绍了某办公楼变风量（VAV）空调系统的设计，该系统采用总风量控制的方法，不同于静压控制的方法。通过实践证明该系统具有设计简单、调试及运行管理方便、系统运行稳定和工程造价低的优点。 关键词：办公楼变风量 VAV 空调系统设计 中图分类号：TU96+2 文献标识码：A 文章编号： 变风量（VAV）空调系统目前的现状 变风量（VAV）空调系统的控制方法有：定静压控制、变静压控制。这些方法在国外使用多年，成功的范例也较多。但在国内使用的情况就不那么乐观了，这些建筑 VAV 空调系统投入运行后，存在问题较多，以致导致系统不能正常运行，重新改造，改为普通的
2、空调系统。 1.1 主要表现为自控系统与空调系统不匹配，调试无法成功；设置参数不稳定，风量不平衡；空气品质和舒适感达不到设计要求。 1.2 究其原因很多，其最大的原因是控制系统的问题，控制过于复杂，不但要求设计人员既懂空调专业又要懂自控专业，而且要求施工和管理人员也要懂空调和自控，脱离了中国的实际。在国内 VAV 控制系统一般是由自控公司施工，空调系统由安装公司承担，各负责一块，导致调试困难，互相推委；其次是变风量空调系统管道千变万化，自控公司无法提供一个在工厂编制好的通用软件，需要调试人员现场编程，现场调试，难度很大； 1.3VAV 末端设备、变频器、和控制设备由不同厂家生产提供，协议往往不
3、公开，设备之间无法操作，进一步使调试复杂化； 1.4 变风量理论有待完善，由于变风量空调系存在很多不确定因素，调试时需反复调试系统方能运行。 1.5 由于季节的变化，VAV 空调系统需反复进行调试。 1.6 使用单位无专业（自控、空调）技术人员专门管理，出现故障无法排除； 1.7VAV 系统末端装置和控制系统价格昂贵，一但出现问题，业主很难再投资进行改造，干脆放弃不用。因此 VAV 空调系统其控制方法的选择尤为重要，他不但与系统初投资的多少有关，而且对系统运行的可靠性、经济性有很大的影响。 2.变风量系统设计中需注意的问题 2.1 由于变风量系统中的主要设备如变风量末端装置、变频器等全部依赖进
4、口，因此，变风量系统的初投资较大。 2.2 由于送入房间的新风量是变化的，如果房间的负荷很小，送入的新风量将很少。在房间划分比较零碎时，某些房间会因为房间的负荷小，送风量小，使得进入房间内的新风量小，从而会出现新风量不足的问题，使室内人员感到憋闷。同时，也可使房间内正压或负压过大导致房门开启困难。因此，需要考虑房间的新风量过大或过小问题。 2.3 室内的噪声偏大由于变风量末端是一个小的噪声源，其产生的噪声很容易就传到室内。因此，在选择变风量末端时，应校核每个末端装置在最小、最大风量下产生的噪声。对于噪声要求较高的场合（如 NG35 以下） ，采用变风量系统要谨慎，而带风机的末端通常用在 NG4
5、0. 以上的场合。因为末端的型号越大噪声也越大，所以，最好使末端的风量不要过大。 2.4 气流问题由于负荷的变化，使得送入房间的处理空气是变化的，尤其是在外区。当外区的送风量很小或冬季需要进行加热时，如果不采用带风机的末端，将不能产生合适的气流组织，在选择设备应注意此问题。另外，最好采用条型散流器。 4.系统简介 4.1 夏季由冷冻站提供 712冷水，冬季提供 6050热水，供室内空气处理机，通过办公区内送风道和走廊吊顶回风道与 VAV 末端装置相连。室内设 F2000EDC 末端数字控制器，控制 VAV 末端装置风机的无级调节，改变送风量的方法，来适应空调负荷的变化。 该空调变风量空调系统，
6、采用总风量控制方式，由室内末端数字控制器，控制室内 VAV 末端风机的风量与室内参数设定值的实时修正相结合，实施对送风机的控制，以达到节能的目的。 4.2 空调设备的布置 4.2.1 变风量吊顶式空气处理机设在每层吊顶内，VAV 终端箱设在每个房间靠走廊侧楼板下，空气处理机通过送、回风道与每个房间 VAV 终端箱连接。 4.2.2 由于建筑物层高的限制送风主管道设在办公楼吊顶内，回风利用吊顶作为回风道。 4.2.3 安全教育室吊顶式空气处理机，设在二层机房内，通过送风管，旋流送风口送风，通过设在一层百叶风口回风。附： VAV 空调系统流程图 5.本设计方案的特点 5.1 该办公楼 VAV 空调
7、系统采用总风量控制法，该空调控制系统是运用现代计算机控制技术、多变量控制理论、变频调节技术、人工环境工程技术对中央空调多变量系统进行集散控制，通过各房间的温度控制器，采用模糊逻辑控制技术控制相应的 VAV 末端设备风机，调节该房间的送风量；同时集中控制器实时采集被控房间温度、风量及其变化趋势，进行解耦计算并由它来控制空气处理机风机变频控制器，进行总风量的实时调节。使空气处理机的总风量与房间 VAV 末端所需风量相匹配，使系统能耗随着环境温度及系统负荷的变化而变化，以达到最大节约电能的目的。该系统采用末端带动力的风机箱，系统控制与压力无关，一改以往 VAV 系统价格高，难调节的缺点。末端数字控制
8、器带通讯接口，可实现远程监控和集中智能化管理。 5.2 本设计方案总风量控制法与静压控制法的比较 5.2.1 静压控制法 静压控制法分为定静压控制法和变静压控制法。在对现有的 VAV 系统中这二种控制法的研究和实例分析表明：二种方法均能完成 VAV 系统的控制要求，但同时也存在不少问题：定静压方法控制简单，但为保持空调送风管道中有较大的压力，使得风机耗能偏高，同时由于末端阀位多处于偏小状态，噪声问题比较突出；变静压方法能节省风机能耗，但控制较为复杂，调试难度大，并需要专业技术人员进行多次换季调试等。此外大量使用压力控制，耦合现象很难避免，系统就会存在不稳定的因素。加之风阀、执行器价格较高，机械
9、连接部位多，故障率较高。采用变静压控制法的空调系统，设计人员要严格设计主风道、支风道的压力分配，对管道的长度、尺寸、走向、分布等都有严格的要求。但建筑物的结构、装修等对风道的设计有一定的限制，导致风道不能完全按设计施工图施工，增大了 VAV 系统的调节难度，影响了系统的正常运行。总之，由于静压控制法 VAV 系统的末端设备及控制系统多为进口或国内组装，造价较高，调试难度大及后期维护费用高，无疑阻碍了 VAV 空调系统的广泛应用。 5.2.2 总风量控制法 总风量控制方式的变风量系统，不同于静压控制法，它是根据系统各末端风量之和与系统当前总风量相匹配的原理设计而成的。总风量控制方式在变风量系统中
10、具有比静压控制简单得多的结构，尤其是在末端采用风机代替风阀的方式，不采用静压调节，而是由末端实时的风量需求，采用数字信号传输及先进的控制软件，实施对风机的控制，避免使用压力检测装置，也不需要变静压控制时的末端阀位信号，容易实现控制系统的解耦。总风量控制法在控制性能上具有快速、稳定的特点，这种控制方法与压力无关，控制系统的形式得到简化，因而不仅使系统的调试工作变得容易，同时也带来控制系统可靠性的提高，减少了以后的维护工作量。另外由于 VAV 末端设备及控制系统已国产化，系统简单，调试方便，运行稳定，加之较低价格、方便的服务和在国内有很多成功的实例，使得该系统逐步为人们所认识，成为符合中国国情的
11、VAV 空调系统。 5.3 新风作冷源：在过渡季节，停用冷水机组，可利用室外新风作冷源，向室内供冷风，具有显著的节能效果。 5.4 空调末端采用变风量吊顶式空气处理机，布置在吊顶，内不占机房面积。 5.5 利用走廊吊顶做回风道，降低了建筑物层高，节省了土建工程造价。 6.结论 该工程变风量（VA V）空调系统设计简单、安装调试方便、一次调试成功和工程造价低。通过 1 年冷、暖季的运行，达到了设计要求。系统运行稳定，与静压控制的方式比较有明显的优势。其总风量控制的方式在 VA V 空调系统中的应用更适合中国的国情。 参考文献： 1.陆耀庆. 实用供热空调设计手册M. 第二版. 北京：中国建筑工业出版社，2008. 2.GB50019- 2003，采暖通风与空气调节设计规范S. 北京：中国计划出版社，2004. 3.李浙.变风量空调系统（VAV）设计探讨 4.孙宁，李吉生，彦启森)清华大学，变风量空调系统设计浅谈
