上海寰宇城市投资发展有限公司
摘要：高端商务办公区的出现，对建筑的环境和空气质量提出了更高的要求。传统的空调系统不仅消耗高质量的空气，而且不能满足现代商业建筑的需要。因此，VAV变风量空调系统逐渐受到各界的青睐。本文以捷城国际广场工程为例，对空调系统设计以及调试要点进行探讨。
关键词：高层建筑；通风空调；系统设计；调试
1工程概况
本工程为捷城国际广场D地块，为两座高档办公楼即22#楼与23#楼及地下餐饮、车库机电安装工程项目。两幢楼均为22层，约97.05m高，每座总建筑面积约为34，483㎡；地上一层为入口大堂，一夹层为设备层，二层至顶层为办公层。地下一层为商业，约2万㎡包括餐饮、零售及生活超市等内容。本通风空调工程分空调系统、消防排烟系统以及送、排风系统。
2空调系统设计
2.1空调系统
空调室内的设计参数是按照不同区域划分：⑴商业部分：夏季温度为25℃，相对湿度为60%，冬季温度为20℃，相对湿度为30%。⑵一类办公部分：夏季温度为25℃，相对湿度60%，冬季温度为20℃，相对湿度为40%。⑶二类办公部分：夏季温度为26℃，相对湿度60%，冬季温度为18℃，相对湿度为40%。⑷商业餐厅部分：夏季温度为25℃，相对湿度60%，冬季温度为20℃，相对湿度40%。⑸门厅大堂部分：夏季温度为25℃，相对湿度60%，冬季温度为18℃，相对湿度30%。
2.2空调冷热源及水系统
⑴热源为设置在地下一层的锅炉提供，锅炉为四台三洋真空热水锅炉（出水温度60℃，回水温度45℃），其中二台功率2791kW的锅炉提供给22#、23#办公区域空调热水系统（风机盘管及空调箱），另二台功率756kW的锅炉提供给地下室美食广场及地下一层超市空调热水系统。
⑵冷源由设置在地下一层四台600冷吨的离心机作为空调冷源（出水温度7℃，回水温度12℃），供给22#、23#楼及地下一层的D区域的空调系统（风机盘管及空调箱）供冷使用。另地下一层美食广场及超市联接区（超外部分）的冷源由设置在A区的冷冻机房供给（见图1）。
图1
⑶本工程空调水系统冷源和热源各系统在管路内独立运行，互不共用。⑷冷却塔设置在22楼屋面，由设置在地下一层的四台冷却水循环泵提供动力，冷却塔进水温度37℃，回水温度32℃。⑸冷却水系统补水由给排水专业提供，接入冷却塔补水管。⑹本工程22#、23#楼还分别设置了供租户使用的24h冷却水系统，冷却水系统冷却塔也分别设置在22#、23#楼的屋面。
2.3系统形式及气流组织
22#、23#楼标准层采用VAV系统。进厅大堂采用全空气空调系统，气流组织为顶送侧回。
2.4通风系统
在设备间、卫生间分别设置独立的机械通风系统。通风换气时间如下，变配电室：根据各房间设备发热量计算；冷冻机房：6次/h；水泵房：6次/h，卫生间：10-15次/h。
2.5防排烟系统
标准层内走道设机械排烟系统，办公区域采用自然排烟。楼梯设正压送风系统。
3空调系统调试方案
3.1风机单机试运转
空调箱、风机在首次启动时一定要有设备厂家参与（设备厂家一定参与整个调试过程，处理过程中出现的问题），尤其是变频控制设备，必须有厂家对变频器进行调试。
3.2风机的启动与运转
首次启动风机后应马上停止运行，其主要目的是检查风机的旋转方向与外壳上的箭头方向是否一致，叶轮与壳体之间是否有摩擦声。风机启动后如有杂物掉入风机壳内时会发出异常的声音。此时应立即停止风机运行，清除杂物后再次启动风机。
用钳形电流表测量电机的起动电流，风机正常运行后测量电机的运行电流。当风机运行中出现异常现象时，应立即停机，检查原因，排除或处理后再启动风机。风机正常运行后，开始测量风机的转速，测量结果应与风机铭牌或设计定的参数核对，以保证风机的风压和风量满足设计要求。
3.3新风量确定
按照不同新风管和新风出口的布置，使用微型气压计加毕托管或热球风速仪测量测试系统的新风量，通过调节新风管阀门使新风量满足设计要求。
3.4风压、转速、总风量测定
3.4.1测试风机性能
选择气流相对稳定段进行测量风机总风量，把测量面分为几个等面积方格，每个方格均为0.05平方左右，用毕托管测量每个方格的动态压力，按照公式V=√2/ρP动.平均求出平均风速V，或者直接用风速仪测量风速，得到平均风速V，按照公式L=3600.F.V得出总风量。测试风机全压时，用毕托管、微压计或“U”型管测量风机进出口动、静压力，测量风机出口风压，与风机样品相比，误差应控制在10%以内。
3.4.2在测量矩形风管的平均风速时，应将风管的被测截面分成几个相等的面，使其尽可能靠近正方形，测量点基本位于正方形的中间（如图2所示），根据公式L=3600.F.V计算出风量。
图2风管测定截面划分示意
3.5风口风量测试与平衡
3.5.1风口风量平衡主要有下面两点：首先是风口风量的测量，其次是风口之间风量平衡，系统的调节方法为：⑴采用流量等比例分配的方法进行调节。通常是从最远的管段和最不利的风口逐渐调向风机。首先，测量了各风口的风速，然后，按照实测数据进行分析，通过调整各支管和风口上的调节阀，从干、支管逐渐调整到主管上。当主管道的风量调整到设计要求的风量时，其他干、支管的风量将根据各自的风量比值等比分配，达到风量平衡。
⑵用基准风口调节方法进行调节，首先测量了各风口的风量，并计算了初始实测风量与设计风量的比值。然后通过比较找出风口的最小比，并以此为基准进行调整。调节设计风量误差在10%以内。采用叶轮风速仪或热球风速仪测量风口风速。测量时，应靠近格栅及网格，测量平均风速，计算风量。
3.5.2通风系统风量调整平衡后，应达到如下要求
风口的风量、新风量、排风量、回风量的实测值与设计风量的允许偏差值不大于10％；新风量和回风量之和近似等于总送风量或全部送风量之和，总送风量应略大于回风量与排风量之和。
3.6VAV系统的调试
总风量系统的最大风量取决于建筑朝向、内部使用情况，建筑规模和房间多少，一般为所有末端装最大风量之和的70~80%。BA系统反映的一次风量与现场实测风量对比测定做2~3台。VAV系统为变风量系统，VAVBOX的送风量范围由BA控制，所以空调风量平衡仅为末端风口。楼层VAV系统，由于该系统均采用自动控制联动，调试工作应先在最不利气象（最冷或最热）条件下校核出现最大负荷时，其风机变风量末端风箱能否满足使用要求。AHU系统，在总风量、风压达到或接近设计参数时，进行风量平衡。从最不利管门按设计风量用等比分配法进行风口平衡。风口平衡后，对总风量复测，复测值应与设计值基本相符。
3.7空调水系统进水、试压、循环冲洗
3.7.1进水、冲洗
管道系统冲洗前，为防止脏物进入冷冻机组、空调器及风机盘管内，先将设备（除水泵外）末端阀门全部关闭，在22#、23#屋面层、22层、13层、一夹层空调箱软接部位设临时旁通，CH1-4中CH1、CH3冷冻机组拆卸不锈钢软接设DN200mm的旁通连接，形成冲洗回路。同时进水前，先进行全面检查，开启控制阀门，关闭进出其它区域空调器及风机盘管的阀门。此次管道系统冲洗分三个步骤完成。
图3
3.7.2一次冲洗
⑴冷冻水
将其中二台进出冷冻机的管道用DN100mm临时管道连通，另二台关闭设备前阀门。本次进水从屋面水箱采用临时管道直接进行补水，进水同时打开放气阀门，手动放气，
派专人进行监护，等待回流管水充满，打开泵进出口阀门，让水通过泵前过滤器进入出水管，预防一些大颗粒垃圾进入泵内，当整个系统的水充满时，反泵入口前的水阀打开到最大，并继续补水，将大颗粒垃圾从排水阀中排出或尽可能带到过滤网中，待排水阀水质基本清净后方可结束。冷冻机房排污阀排出的废水经冷冻机房排水沟进入FP-B-11集水井，并由集水泵直接打出室外。22#立管底部排污管进入XP-B-03集水井，23#立管底部排污进入XP-B-02集水井，分别由排污泵排至外总体雨水井中。
⑵特别注意的是A区送至D区地下一层美食广场区域的冷冻水总管，由于上述区域已施工完一年有余，为防止管道内壁生锈，故在A区及D区的交接处，冷水供回水管道增设阀门，并设置旁通管及排污阀。上述管道必须独立完成管路冲洗后，方可与地下一层D区的系统接通。
⑶热水、冷却水、24H冷却水：运用设置在屋顶的补水管对系统补水，冲洗顺序同冷冻水。
3.7.3二次冲洗
第二次管道冲洗为短路循环冲洗。进水方法与第一次相同。由于此空调系统末端未设置供回水管为联通，所以在二次冲洗时手动开启最不利点空调设备，以便空调主管进行循环冲洗。开启设备为22#、23#办公楼屋顶新风机FAU-D2-R-1、2，FAU-D3-R-1、2，以便22#、23#楼立管冲洗；22#一夹层、23#一夹层设备FAU-D2-1J-3，AHU-D3-1J-1，；以便22#、23#一夹层主管冲洗，22#、23#首层末端风机盘管，以便首层总管冲洗。当进行地下室冷热供回水管循环冲洗的时候，热水系统开启超外部分的末端新风机FAU-D-B1-1，进行热供回水管的冲洗，而冷冻水系统则由A区冷冻水自行构成回路进行冲洗。而D区冷冻水管也同样开启设备FAU-D-B1-1，使D区冷冻水自行构成循环回路，进行冲洗，冲洗后的排水直接排入FAU-D-B1-1机房的地漏中，冲洗结束后二者进行兜通和连接。
当准备冲洗工作结束后，开启各系统的循环水泵。当水泵循环行数小时后停泵，关闭水泵进、回水管阀门，把管内的水通过立管底部放水阀放入地下二层上述集水井，由潜水泵排出。管道内水排空后拆下水泵进水管的过滤器滤网，清除垃圾及杂物，过滤器滤网干净后装上。系统通过屋面设置的临时补水管补水后，再次打开冷冻水泵、采暖水泵进、回水管阀门，启动水泵，数小时后停泵，关闭水泵前后阀门，清理过滤器滤网，反复操作直至水泵过滤器中无垃圾出现，排水方法同上。系统再次灌满水循环运行直至排水口无杂质出现。
3.7.4三次冲洗
第三次管道冲洗为系统循环冲洗。进水前拆除设备及管路临时旁通管道。打开冷冻机组、冷冻水泵、热水锅炉、空调器及风机盘管所有的阀门形成系统循环。根据各系统的进水速度启动各系统冷冻水泵、采暖水泵，系统循环数小时后，停止运行，关闭冷冻水泵、采暖水泵进、回水管阀门，拆除过滤器滤网，冲洗干净后复位。补水后再次运行直至出水口的水色与进水口目测基本一致。停止运行后排水。
系统冲洗完成后所有仪表、阀门、管道按原样复位，修复保温。第一次管道冲洗为清水冲洗。自来水接入位于冷冻机房膨胀水箱水泵进水口向系统进水，各末端空调箱设临时排水点。系统进满水后利用膨胀水箱补水泵逐层进行冲洗。
4结语
在变风量空调系统中，风量平衡可能导致部分地区的冷热平衡失效，难以满足用户的需求，从而造成能源浪费。因此，在空调系统调试过程中，应分析各种数据，密切配合自动控制系统，反复调整末端设备。根据季节控制送风温度，保证空调系统正常运行。
参考文献
［1］GB50243—2002《通风与空调工程施工及验收规范》［S］
［2］GB50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》［S］
［3］冯玉刚.VAV系统设计和调试［J］.中小企业管理与科技（中旬刊），2018（05）：176-177.