超高层建筑变风量空调集成施工工法 - 图文

的比摩阻，因此软管长度不宜大于2m/s和小半径弯曲，应直而短。

6) 风管阻力计算

(1)VAV空调系统风管计算方法与定风量空调系统基本相同，风管阻力计算方法包括：等摩阻法、静压复得法、最优设计法。

(2)送风管阻力计算

低速系统的风管截面积较大，大风量下占用建筑空间也大，故适用于中、小型空调系统。低速系统通常采用等摩阻法进行计算。

高速系统的风管截面积较小，占用建筑空间也小，但风管阻力和风机压头较大，一般适用于风量较大、空间受限的大型变风量系统。高速系统的送风管应采用静压复得法进行风管阻力计算。

考虑VAV空调项目为高等级写字楼，对办公环境噪声要求比较高。故本项目采用低速风管系统设计。等摩阻法计算选用的设计比摩阻为1Pa/m。

(3)回风管阻力计算

VAV空调系统一般不设回风机，各房间无回风调节功能，为使各房间回风均衡，应减小回风管阻力。回风管阻力计算均采用等摩阻法计算，设计比摩阻取为0.7～0.8Pa/m。

5 空气处理机组（AHU）选型及布置

1) 根据VAV空调系统的风量计算(见本条4款1项)确定AHU最大风量和位置。根据风管阻力计算(见本条4款6项)确定系统/空气处理机组全压。

风机静压值应为设计风量下AHU的内阻力、风管系统阻力及末端装置压力降之和。风机的风量与风压特性曲线应平缓。

2) AHU布置

由于空调负荷分区，故每层设置AHU台数为偶数，其中1（2）台用于外区，另外1（2）台用于内区。

3) AHU送风机叶轮形式的选择 离心式风机的叶轮有前倾与后倾之分：

(1)前倾式离心风机(见图5.2.3-8)体积小，噪声低，价格便宜，但风机的静压不高、效率较低，风量-风压曲线成马鞍形，对系统变风量运行过程中的压力稳定有一定影响。前倾式离心风机多用于风量在20000m3/h以内、风压在1100Pa以下中、小型空调系统，如立式或柜式空调器。

图5.2.3-8 前倾式离心风机

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(2)后倾式离心风机(见图5.2.3-9)风量大、风压高、效率高；但风机的体积较大、噪声较高、价格也略高，风量-风压曲线平滑，在变风量运行时压力比较稳定。后向式离心风机一般用于风量大于20000m3/h、风压在1100Pa以上的大、中型空调系统，如组合式空调器。

图5.2.3-9 后倾式离心风机

4) AHU送风机风量调节采用变频调速方式。 6 VAV空调系统控制策略设计选择 1) VAV空调系统基本控制要求 (1)室内温度由VAVBOX进行控制； (2)空调系统送风温度控制功能； (3)送风管静压控制功能； (4)最小新风量控制功能；

(5)AHU开关机顺序控制和设备连锁控制功能； (6)风机状态监视、过滤网压差报警等功能。 (7)与BA中央系统通讯

2) VAV空调系统控制策略设计内容

(1)VAV空调系统的风量（或AHU风量）控制方法的确定

(2)VAVBOX控制的确定，包括一次风量调节控制方法；室温传感器选择与设置；与中央监控系统通信。

(3)系统控制的确定，包括空调风系统、空调水系统控制选择。 3) VAV空调系统的风量（或AHU风量）控制方法确定

AHU的风量控制是VAV空调系统最主要的控制内容之一。当空调区域负荷减小、VAVBOX一次风量减少时，控制器依照某种系统风量控制方法减小系统（AHU）风量；反之，当空调区域负荷增加、VAVBOX一次风量增加时，控制器将增大系统（AHU）风量。 (1)变风量空调的风量（或AHU风量）控制方法采用变静压法，其控制原理见图5.2.3-10。

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VAV AHU变静压控制算法需求风量房间温度控制区间比较函数设定值设定值送风温度控制压力控制末端风量控制送风温度电动水阀变频调速设备房间温度房间温度设定值动压VAV风阀 图5.2.3-10 VAV系统风量变静压控制原理图

(2)变静压控制策略的要点是尽量使每个VAV末端的风阀保持全开状态(70％～95％)，尽量减少系统所需静压，所以能最大限度地降低风机转速以达到更佳的节能效果。另外，风阀保持较大开度能降低VAVBOX端的再生噪音。

(3)控制原理：首先根据室内温度设定值计算出所需风量(送风温度一定时)，与风速传感器计算出的实际风量比较，调节风阀开度。选取所有风阀中开度最大值(风阀开度最大值：POSmax ) 当P0Smax开度过小(小于70％)时，表明系统静压过大，需降低风机转速；当POSmax开度过大(大于95％)时，表明系统静压过小，需加大风机转速；当VAVBOX送风量达到最大值或最小值还不能满足室温要求时，可调节空调水路上的电动二通调节阀改变送风温度。

静压重设可分为3步骤,见表5.2.3-1。

表5.2.3-1 VAV系统变静压控制中静压重设步骤

状态 静压重设步骤 (1) VAV空调控制系统动态读取此系统中每个VAVBOX的需求风量，将每一VAVBOX的需求风量和其最大设计风量的95％(可调整)相比较，判定阀门开度最大的VAVBOX是否超越95％的开度。 (2) 如果超越95％的开度，表明系统送风量设定值不足VAVBOX风量需求，此时系统控制器先判定AHU变频器的频率是否达到100％，如果未达到，将在其风道系统的静压设定值增加10Pa(数值可调整)，控制器将根据新的风管静压设定值对送风机风量进行控制；如果频率已达到100％，降低送风温度设定值进行重调。 (3) 系统继续动态读取此系统中每个VAVBOX的需求风量，将每个VAVBOX的需求风量和其最大设计风量的95％(可调整)相比较，判定阀门开度最大的VAVBOX是否超越95％的开度。 依次类推，系统在一定的时间间隔不断读取此系统中每个VAVBOX的需求风量，比较并进行计算，不断对静压设定值进行动态重置。 (1) VAV空调控制系统动态读取此系统中每个VAVBOX的需求风量，将每一VAVBOX的需求风量和其最大设计风量的70％(可调整)相比较，判定阀门开度最大的VAVBOX是否小于70％的开度。 (2) 如果小于70％的开度，表明系统送风量设定值超越VAVBOX风量需求，此时系统控制器先判定AHU变频器的频率是否达到其最小稳定运行值，如果未达到，将在其风道系统的静压设定值减少10 Pa(数值可调整)，控制器将根据新的风管静压设定值对送风机风量进行控制；如果频率已达到其最小稳定运行值，提高送风温1风量超越需求的情况 2风量亏欠需求的情况 2-11

度设定值进行重调。 (3) 系统继续动态读取此系统中每个VAVBOX的需求风量，将每个VAVBOX的需求风量和其最大设计风量的70％(可调整)相比较，判定阀门开度最大的VAV BOX是否小于70％的开度。 依次类推，系统在一定的时间间隔不断读取此系统中每个VAV BOX的需求风量，比较并进行计算，不断对静压设定值进行动态重置。 3风量平衡的情况 VAV空调控制系统动态读取此系统中每个VAVBOX的需求风量，将每一个VAVBOX的需求风量和其最大设计风量的95％(可调整)和70％(可调整)相比较，判定阀门开度最大的VAVBOX是否位于这两个值区间，若是，则保持目前状态继续运行。

静压重设控制逻辑见图5.2.3-11。

确定每个VAV阀门开度确定最大的VAV阀门开度（POSmax）>70%NoPOSmax70%~95%No>95%风机频率在最小位置？风机频率达100%？Yes降低压力设定值增加压力设定值Yes延迟

图5.2.3-11 静压重设控制逻辑

(4)控制过程将VAV系统分成三个状态

低负荷AHU--该情况下送风温度值优化设定，风机速度值优化设定。 正常负荷AHU--在典型状态，风机速度值优化设定。

高负荷AHU--这个阶段的负荷较高，送风温度值优化设定，风机速度值优化设定。 4) VAVBOX控制

(1)VAVBOX控制采用双回路串级控制，见图5.2.3-12。

模拟输入数字滤波器TS+设定温度-温度控制器SPAN函数+-空气流控制器流量计算执行器温度传感器阀门Detra压力传感器VAV BOX房间 图5.2.3-12 VAVBOX双回路串级控制系统图

(2)VAVBOX控制由温度控制外回路与风量控制内回路构成，主要由五大环节组成见表5.2.3-2

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