VAV空调系统简介

VAV空调系统简介变风量（Variable Air Volume）空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。Delta控制公司是世界上首家设计、制造出一体化（即集控制器、执行机构和流速传感器于一身）的VAV控制器的BA产品制造商。 变风量空调系统60年代起源于美国，自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展，最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。经过十几年的普及和发展，目前变风量空调系统己占据了欧、美、日集中空调系统约30% 的市场份额，并在世界上越来越多的国家得到应用。进入90年代以来，采用VAV技术的多层建筑与高层建筑已达到95%。 变风量空调系统由空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量空调箱、房间温控器等组成，其中变风量空调箱是该系统的最重要部分。 一、变风量空调系统（VAV）的优势 变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面:1、 节能 由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算，当风量减少到80% 时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60% 时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%。2、 新风作冷源 因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源，相对于风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量。 3、 无冷凝水烦恼 变风量空调系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、 系统灵活性好 现代建筑工程中常需进行二次装修，若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统，其送风管与风口以软管连接，送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变，也可根据需要适当增加风口。而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中，任何小的局部改造都显得很困难。5、 系统噪声低 风机盘管系统存在现场噪声，而变风量空调系统噪声主要集中在机房，用户端噪声较小。 6、 不会发生过冷或过热 带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比，能更有效地调节局部区域的温度，实现温度的独立控制，避免在局部区域产生过冷或过热现象。7、 提高楼宇智能化程度 采用DDC数字控制的变风量空调系统，可以实现计算机联网运行，接入到楼宇自控系统中，从而提高楼宇智能化程度。 8、 减少综合性初投资 由于增加了系统静压控制以及VAV空调箱等环节，设备控制上的造价会有所提高。但由于变风量空调系统可以根据冷热负荷的分布，使送风量在建筑物内各个控制区域间平衡转移，从而使系统的设计总送风量减少，因此可以减小空调系统的设备容量，系统综合性初投资不一定会增加，甚至可以降低。9、 变风量空调系统结构简单，维修工作量小，使用寿命长。VAV空调系统VAV空调系统由于其节能和热舒适性等方面的优越性而在国内得到了越来越广泛的认可，在上海、北京等地都有一定数量的工程项目实例。但是VAV空调技术真正进人国内的时间较晚，技术相对复杂，控制环节多，尤其是对系统和设备的控制要求非常高，与BAS系统楼宇自动化系统密切相关，这些特点也决定了VAV系统如果实施不当，往往无法取得预期的效果，会出现系统无法达到调节要求、运行不稳定等现象，严重时会导致整个系统无法顺利开通等后果。 经过一段时间在上海等使用VAV空调系统较多的地区调研，我们了解到VAV空调系统工程的实施方案主要有以下几种方式:aVAV空调系统工程单独发包方式b将VAV空调系统工程纳人BAS系统的发包方式c将VAV空调系统工程纳人机电安装工程的发包方式。现从几个技术角度对这些方式进行一定的对比分析，同时给出对应项目实际案例，供决策参考。 1VAV空调系统单独发包方式 VAV空调系统单独发包方式是指将整个VAV空调系统作为一个完整的单项工程进行发包，由一家公司完成包括VAV系统设备供应、VAV设备安装、VAV设备整定调试、整个VAV系统调试及接人BAS系统的所有工作内容，即由一家专业性公司对VAV空调系统的质量全面负责，承担所有责任。需要强调的是，在这种实施方案中，VAV空调系统总包除VAV末端设备工程外，还应该负责整个楼层空调箱控制工程实施空调箱和对应控制设备可以由业主指定，也可以由VAV工程总包供应，以实现完整的变风量系统控制。 VAV空调工程总包的主要工作内容如下: aVAVBOX设备供应，设备参数设定调试 bVAVBOX及相应控制设备安装 c控制电缆及电管的敷设 dAHU控制电缆及电管的敷设 eAHU设备冷水机组、冷却水泵、冷却塔、冷水泵、热水泵、锅炉等除外周边自控设备安装包括控制电缆及电管的敷设 fVAV系统自动控制调试 gAHU安装和风管的制作与安装也可由其他机电设备安装分包商完成。 这种实施方案的主要优点在于: a引人VAV空调系统承包商，将VAV空调系统的所有工作均交给专业的VAV空调系统承包商来完成，可以有效避免VAV空调系统实施过程中往往会出现的机电分离、安装和控制分离的弊端，有效避免出现问题时的推诱扯皮现象，对业主方的技术管理和合同管理非常有利。 b各承包商之间界面简单，协调工作量小。如图1所示，引入VAV空调系统总包，它与机电设备安装总包、BAS系统总包的合作界面非常清晰简单。只需机电设备总包在一定位置留出管道接口，而在完成整个VAV系统的系统调试后接人整个BAS系统即可。 c专业的VAV空调系统总包往往同时具备较强的空调系统技术优势和自动控制系统技术优势，而这两者的结合对保证VAV系统是否能够达到最终运行要求至关重要，因为VAV系统对设备和对协调控制的要求都很高，而这正是VAV工程承包商的优势所在。 d有关协议和接口的问题可以得到很好的解决。由于VAV空调系统总包要对系统完成到最终的调试开通，对整个系统负责，可以有效地解决整个系统的通讯协议和接口等问题。 这种实施方案的主要不足在于:较其他的实施方案相比多引人了一个VAV空调系统工程承包商，协调和管理的工作量会相应增大。 采用这种方式的项目实例有:江阴新区政府大厦、杭州大剧院实施中、厦门国际银行大厦以变风量技术获中国安装工业协会科技进步一等奖。 2VAV空调系统工程纳入BAS系统发包方式 这种发包方式是指将变风量空调系统工程纳人BAS系统，由BAS系统承包商、VAV设备供应商和机电设备安装总包来共同实施完成，各参与方的具体责任划分依据项目不同而有所变化，一般情况下划分为，由VAV设备供应商负责设备供应和设备参数设定及调试，BAS总包负责VAV设备的安装和现场调试以及最终VAV系统的调试开通，机电设备安装总包负责配合安装，提供相应的管道接口等。这种实施方案的主要优点在于: a工程分包商数量较少，管理和协调的工作量比较小。 bBAS分包往往有比较强的自动控制技术优势和成熟的软件技术平台，在与VAV设备供应商有效配合的情况下能够保证变风量空调系统的顺利实施。 cBAS系统承包商和机电设备承包商之间的界面比较简单，责任清晰，同时BAS系统承包商和VAV设备供应商之间的界面也比较清晰。 d有利于整个BAS系统施工和系统调试的统一安排，由BAS系统总包来完成整个VAV系统的实施，可以从整体上协调整个施工进度。这种实施方案的主要不足在于: aBAS系统承包商往往在空调技术方面的优势不明显，对VAV空调系统的控制规律和相关参数的设定缺乏深入的理解，往往会影响VAV空调系统最终效果。 bBAS系统承包商和VAV系统设备供应商如果缺乏配合，会产生通讯协议和相关接口方面的问题，影响系统的调试开通。 采用这种方式的主要项目有:上海信息枢纽大厦、上海财富广场实施中等。 由于系统配合和调试方面的问题，上海市部分VAV项目中，VAV厂商和BAS承包商的合作没有取得预期的效果，这样的项目有上海久事大厦。 3VAV空调系统纳入机电设备安装工程发包方式 将VAV空调系统纳人机电设备安装发包的模式主要是指将VAV空调系统工程纳人机电设备安装工程，由机电设备安装总包、BAS系统工程安装总包和VAV系统设备供应商共同实施完成整个VAV空调系统的实施方案。在具体实施上，VAV系统设备供应商负责设备供应、设备参数整定。机电设备安装总包负责VAV设备的安装，在此过程中VAV设备厂商需要提供技术支持，而BAS系统工程总包负责VAV系统的调试和接人BAS系统工作，同样需要设备供应商的技术支持. 这种方式的主要优点在于: a工程承包商数量较少，有利于减少业主协调和管理的工作量。 bVAV系统安装工程纳人机电设备安装工程总包，有利于安装分包统一考虑施工进度和施工工序和临水临电等的安排。 这种方法的主要不足在于: aVAV空调系统工程的实施界面复杂，VAV系统的每一步都由不同的主体实施完成，相互之间工作内容、工作界面复杂，业主的合同和技术管理难度大。非常容易产生相互推i-k扯皮的现象，影响项目的实施。 b项目之间责任不清，在产生问题时无法追究相应责任单位。在这种方式中，许多工作包括技术支持、配合等的具体工作量，工作完成情况无法详细量化，影响工作的最终实施和VAV系统的最终效果。 cVAV系统设备安装和系统控制集成调试由不同单位实施，有可能会造成系统机、电分离，安装无法保证系统集成要求的现象。 d机电安装工程总包的能力往往不强通过我们对机电承包商的集中考察，机电安装单位确实对VAV了解很少。一般的机电设备安装总包往往要负责所有机电设备，包括空调系统、冷热源系统、动力系统、给排水系统、强电系统等一系列系统，对VAV空调系统的实施，往往显得技术力量不足、项目组织协调能力差，空调系统和自动控制系统都没有技术优势，无法保障系统的最终质量。 上海市有部分项目采用了这种合作方式，其中有:上海金茂大厦、上海中保大厦、上海期货大厦等。 4结论 由对以上三种实施方案的分析和比较可以看到，为了保证VAV空调系统的最终成功，应该优先考虑采用将VAV空调系统独立单项发包，由专业性VAV空调系统工程公司来完成的模式。在这一模式无法实施的情况下，可以采用将VAV空调系统工程纳人BAS系统工程进行发包的实施方案，也可以保证VAV空调系统工程的顺利完成。而采用将VAV纳人机电设备安装总包的实施方案，由于机电安装总包技术力量较弱和协调能力较差等因素制约，VAV系统可能无法达到理想的效果。VAV空调系统中的自动控制摘要： 通过工程实例介绍了VAV变风量空调系统中水泵和风机的变频控制原理，以及现场直接数字控制DDC系统的控制过程，分析了VAV变风量集中空调系统的节能效果。 关键词： 变风量 变频控制 DDC控制器 节能随着国民经济的快速发展，人民的生活品质正在逐步提高，对室内空气环境的要求也越来越高。为了满足人们的需要，建筑物空调系统正在快速的普及和发展。与此同时，建筑物的能耗也越来越大。据统计空调系统的能耗占建筑物总能耗的5070。因此，在满足人们需要的同时，必须利用现代先进的自动控制系统大力开发节能型空调系统。集中空调是将所有空气处理设备都集中设置在一个空调房间里，空气处理所需的冷、热源由集中设置的冷冻站或锅炉房集中供给。VAV变风量集中空调系统，是相对于传统的定风量集中空调系统较先进的一种空调方式。它的基本原理是通过改变送入被控房间的风量（送风温度不变）来消除室内的冷、热负荷，保证房间的温度达到设定值并保持恒定。例如，夏季当室内温度高于设定值时就提高送风量，反之减小送风量；冬季当室内温度高于设定值时就减小送风量，反之提高送风量。这种空调方式可以显著的降低空调系统的能耗和改善空调系统的性能，提高空调系统的舒适度。工程概况：北京某大厦，总建筑面积12万m2,地上31层地下3层，建筑物功能为写字楼。空调冷源采用离心式冷水机组，热源采用市政供热系统。空调末端主要采用变风量空调系统。空调自控系统采用某公司的METASYS管理系统。图1 冷冻站系统流程图水系统的自动控制如图1所示，空调冷冻水系统循环泵，由初级泵和次级泵组成。初级泵为定频泵，其流量只需满足冷水机组的额定流量。次级泵采用变频泵根据供回水之间的压差P，控制水泵电机转速从而改变水泵的供水量。控制过程如下图所示控制过程：当空调负荷逐渐减小，空调机组送风温度t达到设定值时，现场DDC控制器自动将空调机组的回水电动阀开度m减小，以减少机组水流量，此时系统供回水压差P随之增大。通过DDC控制器自动调节变频器的输出频率使水泵转速n下降，从而减小系统水流量。同理，当空调负荷增大时，相应的増大系统的水流量。当次级泵b1满负荷运转时，流量仍不能满足空调系统需要时，DDC控制器自动开启次级泵b2。此时次级泵的流量大于初级泵的流量，系统回水通过旁通管回到次级泵进口，旁通的水量通过流量计q进行检测。如果旁通的水量大于某一设定值时，说明一台制冷机的制冷量不能满足负荷的需要。同时系统自动启动第二台制冷机。反之，停止一台制冷机。上述过程中电动阀、系统压差均采用PID的调节方式。控制系统中干扰量是空调负荷，检测变送装置是温度传感器、压差传感器，控制器是DDC执行器是电动阀、变频水泵。由于空调负荷的滞后性、每个房间空调负荷的不均匀性，使得末端空调机组电动阀不可能同时开大或同时关小，从而造成水系统压差的不稳定性。采用PID的调节方式可以实现超前调节、积分调节，使系统控制更加平稳。水泵变频调速的节能原理如图2所示，当空调系统刚开始运行时由于负荷大，系统的水流量为Q1，空调系统运行一段时间后负荷减小并且趋于稳定，水流量变为Q2。根据水泵流量Q、压力P、转速n和功率N间的如下关系：可以看出改变水泵转速，使流量适应空调负荷的变化。水泵效率12const ,水泵功率大幅度下降，具有显著的节能效果。图2 水泵的变速调节空调末端变风量系统的自动控制变风量空调系统中的空调机组采用变频风机，送入每个房间的风量由变风量末端装置VAVbox控制，每个变风量末端装置可根据房间的布局设置几个送风口。如图3所示，图3 变风量系统流程图变风量空调系统（VAV）是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。变风量系统60年代起源于美国，由 于它有巨大优势，而在世界迅速发展。目前已占世界空调系统30份额，并且成为空调发展的必然趋势。目前国外高层 建筑使用率已达95。它区别于其它空调形式的优势主要在于以下几个方面： 一、节能：由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变关风量来调节 室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。当全年空调负荷率为60时，它可节约风机动力耗能78。 二、新风作冷源：因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季可大量彩新风作为天然冷源，相对于风机盘管系 统，能大幅度减少制冷机的能耗，而且可改善室内空气质量。 三、不会产生冷凝水：因为它是全空气系统，可以避免产生冷凝水造成的滴漏污染吊顶。 四、灵活性好：在二次装修过程中，风口位置可通过软管连接任意改变。 五、系统噪声低，不存在现场噪声。 六、不会发生过冷或过热。 七、提高智能化程度。 VAV空调系统的工程实施作者：陈文博 钟登科 （广东省工业设备安装公司）摘 要:论述了VAV空调工程施工的实施要点，包括末端设备采购、工程施工工艺、调试中的常见问题和对策、控制实施等各方面。关键词:VAV空调系统；末端设备；施工实施；调试；控制VAV（Variable air volume变风量）空调系统可以根据空调负荷的变化自动减小风机的转速，调整系统的送风量，在满足人员舒适性的同时大大地减小了风机的动力，具有很显著的节能效果。国内的VAV空调工程主要集中在一些由境外投资和设计的商业楼宇，随着国家建筑节能标准的颁布及BAS（building automation system）和DDC(direct digital control)技术在空调领域的普及，一些新建大型写字楼工程也开始采用VAV空调系统。1 关于VAV末端设备1.1 VAV末端是VAV空调系统的核心设备，由传感器、电动风阀、DDC控制器、箱体等构成，主要有单风道节流型、风机动力型、双风道型、旁通型、诱导型等几种形式，国内使用较多的是单风道节流型和风机动力型两种，其中风机动力型的应用最为广泛。1.2 VAV末端设备的选用必须结合图纸的设计参数和生产厂家的样本参数进行，所选设备的最大风量应等于或略大于设计最大风量，最小风量应不小于设计风量的40%，以免在低负荷时一次风阀开度过小，产生阀门节流噪音。1.3 目前市场的主流VAV末端设备以美国品牌为主（美国Nailor雷诺；TITUS），由于美国的标准电源频率60HZ，因此在选型和签订合同时应注意这一点，明确按我国的标准50HZ选用电机，以免设备在低频下运行，导致出现风量、风压值偏低的现象。1.4 由于社会分工越来越细，BAS工程和空调工程往往是由两家不同的公司分别实施的。为避免出现通讯协议和相关接口的问题，有的业主单独将VAV末端设备的控制器纳入BAS承包商的合同内；由于末端和控制器有严格的组合测试、调整程序，仅适于在工厂进行，为避免控制失败，切忌将末端和控制器分别订货，在现场组装。在美国大使馆北京新馆的项目中，建议业主指定BAS承包商将控制器寄往我公司订货的VAV末端厂家，由厂家在工厂完成所有的安装、测试的模式，取得了良好的效果。2 VAV系统施工实施2.1 VAV空调系统的空调水管道比定风量空调系统简单一些，管道施工遵循GB50243-2002通风空调工程施工质量验收规范即可。特别在南方，VAV末端没有冷凝水管和热水管，避免了可能出现冷凝水排水不畅等质量通病，并且可以适当提高天花板的标高。2.2 为减小紊流，更好控制流量，最初的VAV空调风系统常采用椭圆型的金属薄板风管，是一种工厂加工的成型产品。这种风管的制作和安装在GB50243-2002和GBJ141-2004通风管道技术规程中均无详细的描述，工程实施中可以参照国内金属螺旋圆型风管的标准进行生产，同时参考SMACNA（美国空调钣金协会）的指引，按照1.5倍的设计压力要求生产厂家进行风管的强度和严密性测试，并提供测试合格的报告。2.3 为降低室内噪声，许多的VAV空调设计要求VAV末端的出风管采用内保温，由于末端的出风管尺寸较小，内保温施工非常的困难，工效极低，致使公司在该项目中的风管制安人工费比正常高出一倍，蒙受了一定的损失。在美国大使馆北京新馆的建设中，如果当时工期允许，能有足够的时间说服美方使用同样具有良好消声功能的玻璃纤维复合板风管替代原设计，将是一个双赢的局面。2.4 VAV空调系统的进、出风口和风管间基本都是采用保温的金属软管连接的，安装时必须注意是进风口处的风量传感器要求被测气流稳定，因此进风管与设备进风口应同径，并有保持4-5D的直管段；由于这类软管的比摩阻较大，因此软管不宜过长，必须控制在3-5米范围内，当有个别风口离设备较远时，可以先用玻璃纤维复合板风管过渡。2.5 VAV末端到货前机电承包商应事先和总包协调，准备好通风、干燥的库房，做好防雨、防潮措施。拆箱后应按下设备的一次风阀按钮，查看风阀能否灵活转动。再察看风速传感器是否有松动或脱落的现象，检查无误后方可安装。3 调试常见问题和对策1送风量不足：主要原因（1.主风道风阀没打开，2.VAV末端一次风阀失灵，3.管道制造安装不合要求，4.漏风量大，5.系统的定静压值设定偏低，6.风柜风机反转）及对应解决方案（1.检查管道，打开风阀2.旋紧阀轴或由厂家维修3.检查送风管道，通过打胶等方法杜绝泄漏4.反复试验后重新设定5.调换电机的三相电源线）。2空调区域过热：主要原因（1.送风温度过高2.送风量不够3.温感器位置不合理或标定不合理）及解决方案（1.调低温感器的设定值2.参见序号1的处理方法3.将温感设在工作区，校正温感器并重新标定）3房间内局部过冷：主要原因（1.气流组织不合理2.风口过大）及解决方案（1.重新调整风口的布置，选择气流水平贴附较远的风口2.选择较小的送风口）。4噪声：主要原因（1.系统定静压点的静压值设定过高2.风机动力型末端的叶轮碰涡壳，风机轴承磨损、没润滑油3.回风口位置不合理）及解决方法（1.修正定静压点的设定值2.修复变型的风机涡壳，更换轴承、加黄油3.避免回风口设在末端的正下方）5新风不足：主要原因（1.手动风阀没全开2.没标定最小新风量）及解决方法（1.检查阀门，将手动阀门锁定在全开位置2.设定最小新风量，通过流量控制器控制新风阀的开度）6末端设备不正常：主要原因（1.VAV末端一次风流量测定值异常2.风量控制的常开和常闭颠倒3.控制失效）及解决方法（1.校正传感器，保证一次风进风管与设备进风口同径，并有3-5倍管径的直管安装传感器2.调整风量控制器常开和常闭的设置3.检查控制器、执行器的电源、控制线路连接是否正确，厂家测试PC板是否有问题）7风口表面凝露：主要原因是送风温度低于室内露点温度，解决方法是在送风口内侧粘贴保温材料或选用大一型号的末端设备。4 控制的实施4.1 VAV空调系统的控制主要有定静压控制和变静压控制两种，目前国内建成的项目普遍采用的是定静压的控制方式。定静压控制的难点和重点在于静压控制点的设定位置点是否恰当（应具稳定性、合理性）；其静压值是否设计正确。设计一般粗略地把静压控制点设定在距空调风柜送风管的2/3长度处或系统总阻力（风压）的约70%处。由于实际工程设计中很少有人深入地研究并通过计算空调送风管系统的静压变化曲线，来确定这个VAV系统关键控制点的参数，因此通过系统调试反复地校正是目前施工单位能采用的比较有效的方法。4.2 由于VAV空调系统控制技术复杂，环节较多，和BAS密切相关，因此除划分清楚合同的实施界面、处理好与BAS的通信协议、取得设计院和厂家的技术支持外，机电施工单位加深对VAV空调的认识、避免管理人员机、电分离也是VAV空调系统成功实施的关键。VAV空调系统工程实施方案比较VAV空调系统由于其节能和热舒适性等方面的优越性而在国内得到了越来越广泛的认可，在上海、北京等地都有一定数量的工程项目实例。但是VAV空调技术真正进人国内的时间较晚，技术相对复杂，控制环节多，尤其是对系统和设备的控制要求非常高，与BAS系统楼宇自动化系统密切相关，这些特点也决定了VAV系统如果实施不当，往往无法取得预期的效果，会出现系统无法达到调节要求、运行不稳定等现象，严重时会导致整个系统无法顺利开通等后果。经过一段时间在上海等使用VAV空调系统较多的地区调研，我们了解到VAV空调系统工程的实施方案主要有以下几种方式:aVAV空调系统工程单独发包方式b将VAV空调系统工程纳人BAS系统的发包方式c将VAV空调系统工程纳人机电安装工程的发包方式。现从几个技术角度对这些方式进行一定的对比分析，同时给出对应项目实际案例，供决策参考。1VAV空调系统单独发包方式VAV空调系统单独发包方式是指将整个VAV空调系统作为一个完整的单项工程进行发包，由一家公司完成包括VAV系统设备供应、VAV设备安装、VAV设备整定调试、整个VAV系统调试及接人BAS系统的所有工作内容，即由一家专业性公司对VAV空调系统的质量全面负责，承担所有责任。需要强调的是，在这种实施方案中，VAV空调系统总包除VAV末端设备工程外，还应该负责整个楼层空调箱控制工程实施空调箱和对应控制设备可以由业主指定，也可以由VAV工程总包供应，以实现完整的变风量系统控制。VAV空调工程总包的主要工作内容如下:aVAVBOX设备供应，设备参数设定调试bVAVBOX及相应控制设备安装c控制电缆及电管的敷设dAHU控制电缆及电管的敷设eAHU设备冷水机组、冷却水泵、冷却塔、冷水泵、热水泵、锅炉等除外周边自控设备安装包括控制电缆及电管的敷设fVAV系统自动控制调试gAHU安装和风管的制作与安装也可由其他机电设备安装分包商完成。这种实施方案的主要优点在于:a引人VAV空调系统承包商，将VAV空调系统的所有工作均交给专业的VAV空调系统承包商来完成，可以有效避免VAV空调系统实施过程中往往会出现的机电分离、安装和控制分离的弊端，有效避免出现问题时的推诱扯皮现象，对业主方的技术管理和合同管理非常有利。b各承包商之间界面简单，协调工作量小。如图1所示，引入VAV空调系统总包，它与机电设备安装总包、BAS系统总包的合作界面非常清晰简单。只需机电设备总包在一定位置留出管道接口，而在完成整个VAV系统的系统调试后接人整个BAS系统即可。c专业的VAV空调系统总包往往同时具备较强的空调系统技术优势和自动控制系统技术优势，而这两者的结合对保证VAV系统是否能够达到最终运行要求至关重要，因为VAV系统对设备和对协调控制的要求都很高，而这正是VAV工程承包商的优势所在。d有关协议和接口的问题可以得到很好的解决。由于VAV空调系统总包要对系统完成到最终的调试开通，对整个系统负责，可以有效地解决整个系统的通讯协议和接口等问题。这种实施方案的主要不足在于:较其他的实施方案相比多引人了一个VAV空调系统工程承包商，协调和管理的工作量会相应增大。采用这种方式的项目实例有:江阴新区政府大厦、杭州大剧院实施中、厦门国际银行大厦以变风量技术获中国安装工业协会科技进步一等奖。2VAV空调系统工程纳入BAS系统发包方式这种发包方式是指将变风量空调系统工程纳人BAS系统，由BAS系统承包商、VAV设备供应商和机电设备安装总包来共同实施完成，各参与方的具体责任划分依据项目不同而有所变化，一般情况下划分为，由VAV设备供应商负责设备供应和设备参数设定及调试，BAS总包负责VAV设备的安装和现场调试以及最终VAV系统的调试开通，机电设备安装总包负责配合安装，提供相应的管道接口等。这种实施方案的主要优点在于:a工程分包商数量较少，管理和协调的工作量比较小。bBAS分包往往有比较强的自动控制技术优势和成熟的软件技术平台，在与VAV设备供应商有效配合的情况下能够保证变风量空调系统的顺利实施。cBAS系统承包商和机电设备承包商之间的界面比较简单，责任清晰，同时BAS系统承包商和VAV设备供应商之间的界面也比较清晰。d有利于整个BAS系统施工和系统调试的统一安排，由BAS系统总包来完成整个VAV系统的实施，可以从整体上协调整个施工进度。这种实施方案的主要不足在于:aBAS系统承包商往往在空调技术方面的优势不明显，对VAV空调系统的控制规律和相关参数的设定缺乏深入的理解，往往会影响VAV空调系统最终效果。bBAS系统承包商和VAV系统设备供应商如果缺乏配合，会产生通讯协议和相关接口方面的问题，影响系统的调试开通。采用这种方式的主要项目有:上海信息枢纽大厦、上海财富广场实施中等。由于系统配合和调试方面的问题，上海市部分VAV项目中，VAV厂商和BAS承包商的合作没有取得预期的效果，这样的项目有上海久事大厦。3VAV空调系统纳入机电设备安装工程发包方式将VAV空调系统纳人机电设备安装发包的模式主要是指将VAV空调系统工程纳人机电设备安装工程，由机电设备安装总包、BAS系统工程安装总包和VAV系统设备供应商共同实施完成整个VAV空调系统的实施方案。在具体实施上，VAV系统设备供应商负责设备供应、设备参数整定。机电设备安装总包负责VAV设备的安装，在此过程中VAV设备厂商需要提供技术支持，而BAS系统工程总包负责VAV系统的调试和接人BAS系统工作，同样需要设备供应商的技术支持.这种方式的主要优点在于:a工程承包商数量较少，有利于减少业主协调和管理的工作量。bVAV系统安装工程纳人机电设备安装工程总包，有利于安装分包统一考虑施工进度和施工工序和临水临电等的安排。这种方法的主要不足在于:aVAV空调系统工程的实施界面复杂，VAV系统的每一步都由不同的主体实施完成，相互之间工作内容、工作界面复杂，业主的合同和技术管理难度大。非常容易产生相互推i-k扯皮的现象，影响项目的实施。b项目之间责任不清，在产生问题时无法追究相应责任单位。在这种方式中，许多工作包括技术支持、配合等的具体工作量，工作完成情况无法详细量化，影响工作的最终实施和VAV系统的最终效果。cVAV系统设备安装和系统控制集成调试由不同单位实施，有可能会造成系统机、电分离，安装无法保证系统集成要求的现象。d机电安装工程总包的能力往往不强通过我们对机电承包商的集中考察，机电安装单位确实对VAV了解很少。一般的机电设备安装总包往往要负责所有机电设备，包括空调系统、冷热源系统、动力系统、给排水系统、强电系统等一系列系统，对VAV空调系统的实施，往往显得技术力量不足、项目组织协调能力差，空调系统和自动控制系统都没有技术优势，无法保障系统的最终质量。上海市有部分项目采用了这种合作方式，其中有:上海金茂大厦、上海中保大厦、上海期货大厦等。4结论由对以上三种实施方案的分析和比较可以看到，为了保证VAV空调系统的最终成功，应该优先考虑采用将VAV空调系统独立单项发包，由专业性VAV空调系统工程公司来完成的模式。在这一模式无法实施的情况下，可以采用将VAV空调系统工程纳人BAS系统工程进行发包的实施方案，也可以保证VAV空调系统工程的顺利完成。而采用将VAV纳人机电设备安装总包的实施方案，由于机电安装总包技术力量较弱和协调能力较差等因素制约，VAV系统可能无法达到理想的效果。关于VAV空调系统优势的分析介绍变风量（VariableAirVolume）空调系统是一种通过改变送风量来调节室内温湿度的空调系统。Delta控制公司是世界上首家设计、制造出一体化（即集控制器、执行机构和流速传感器于一身）的VAV控制器的BA产品制造商。 变风量空调系统60年代起源于美国，自80年代开始在欧美、日本等国得到迅速发展，最重要的原因是变风量空调系统巨大的节能优势。经过十几年的普及和发展，目前变风量空调系统己占据了欧、美、日集中空调系统约30%的市场份额，并在世界上越来越多的国家得到应用。进入90年代以来，采用VAV技术的多层建筑与高层建筑已达到95%。 变风量空调系统由空气处理机组、新风/排风/送风/回风管道、变风量空调箱、房间温控器等组成，其中变风量空调箱是该系统的最重要部分。 变风量空调系统区别于其它空调形式的优势主要在以下几个方面: 1、节能 由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算，当风量减少到80%时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60%时，变风量空调系统（变静压控制）可节约风机动力耗能78%。 2、新风作冷源 因为变风量空调系统是全空气系统，在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源，相对于风机盘管系统，能大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量。 3、无冷凝水烦恼 变风量空调系统是全空气系统，冷水管路不经过吊顶空间，避免了风机盘管系统中令人烦恼的冷凝水滴漏和污染吊顶问题。 4、系统灵活性好 现代建筑工程中常需进行二次装修，若采用带VAV空调箱装置的变风量空调系统，其送风管与风口以软管连接，送风口的位置可以根据房间分隔的变化而任意改变，也可根据需要适当增加风口。而在采用定风量系统或风机盘管系统的建筑工程中，任何小的局部改造都显得很困难。 5、系统噪声低 风机盘管系统存在现场噪声，而变风量空调系统噪声主要集中在机房，用户端噪声较小。 6、不会发生过冷或过热 带VAV空调箱的变风量空调系统与一般定风量系统相比，能更有效地调节局部区域的温度，实现温度的独立控制，避免在局部区域产生过冷或过热现象。 7、提高楼宇智能化程度 采用DDC数字控制的变风量空调系统，可以实现计算机联网运行，接入到楼宇自控系统中，从而提高楼宇智能化程度。8、减少综合性初投资 由于增加了系统静压控制以及VAV空调箱等环节，设备控制上的造价会有所提高。但由于变风量空调系统可以根据冷热负荷的分布，使送风量在建筑物内各个控制区域间平衡转移，从而使系统的设计总送风量减少，因此可以减小空调系统的设备容量，系统综合性初投资不一定会增加，甚至可以降低。变风量(VariableAirVolume)空调系统是根据室内空调负荷的变化或室内参数要求的改变，通过自动改变送风量(也可以达到最小送风量时调节送风温度)来控制某一空调区域温度和保证室内空气压力的空调系统。变风量空调系统由空气处理机组(AHU)，新风/排风/送风/回风管道，变风量末端装置(VAVBox)和房间温度传感器(TE)等控制装置组成，一般为上送、上回(采用灯具组合风口或普通回风口，吊顶回风)、上排。变风量空调系统(VAV)控制原理：变风量控制器和房间温控器一起构成室内串级控制，采用室内温度为主控制量，空气流量为辅助空置量。变风量控制器按房间温度传感器检测到的实际温度，与设定温度比较差值，以此输出所需风量的调节信号，调节便风量末端的风阀，改变送风量，使室内温度保持在设定范围。同时，风大压力传感器检测风道内的压力变化，采用PI或者PID调节，通过变频器控制变风量空调机送风机的转速，消除压力波动的影响，未出送风量。VAV空调通风系统安装成功广州珠江新城西塔VAV空调系统工程近日顺利通过风管制安技术测试。该工程设计要求空调系统风管的允许漏风量为国家标准的50，经现场测试，结果完全满足设计要求。 VAV变风量空调系统是目前国际使用的 先进空调系统技术之一。据了解，广州地区成功实现VAV变风量空调系统安装的工程，目前尚无记录。VAV空调系统对于西塔空调系统工程能否实现节能、自动化、智能化、现代化，能否产生重大的社会效益和经济效益，具有十分重要的现实意义和历史意义。业主对承装的VAV变风量空调系统工程高度关注，从广州“第一高楼”西塔机电工程安装伊始，就是广州珠江新城西塔建设单位越秀城建集团公司重中之重的工作。 广州珠江新城西塔工程按100年使用的设计要求进行施工，据西塔机电安装工程施工单位之一的广州市机电安装有限公司人士介绍，西塔工程施工的机电项目部对此也十分重视，成立了以项目总工程师吴志汉为首的VAV变风量空调系统技术攻关、工艺改进小组，针对VAV空调系统金属风管与一般空调金属风管相比，密封性要求很高的特点，首先拟定了VAV空调系统风管制作方案，其次将重点放在VAV空调系统金属风管的施工每一道工序过程中，采取合理的施工工艺及严格的质量控制措施，保证其密封性能；同时，还制定了一套在VAV空调系统风管制作的严格工艺流程，按照放样下料风管制作（法兰制作）中间检查风管加固风管连接检查验收）等要求，实行严格的工艺操作要求放样下料、折方、咬口连接、板材拼接，并制定了VAV空调系统金属风管密封性的保证措施，在VAV空调系统金属风管的施工过程中，采取严格的质量控制措施，还在VAV空调系统金属风管的施工过程中，采用漏光、漏风检测等等一系列的方法来检验其施工质量。 由中建总公司、广建集团公司联合体项目机电部组织包括有业主、华工设计院、监理、检测、施工等多个单位参加的验收组，近日对VAV空调系统风管制安工艺技术进行了测试，经测试各种技术指标均达到或超过标准和要求，西塔工程顺利通过了VAV空调系统安装难关。谈VAV空调系统节能控制一、引言 空调系统根据系统的风量固定与否,可以分为定风量和变风星空凋系统。在空调设计中,选择什么样的系统形式,直接影响冷、热源耗能和动力耗能。 变风量系统(Variable air volume system)是一种节能的空气调节方式,从当前形势来看,国外在办公、商业等大型公共建筑里(主要是内区),比较多的采用变风量(VAV)空调系统。与定风量空调系统相比,它在满足空调要求的同时,又有明显的节能效果,全年空气输送能耗对节约1/3,设备容量减少20%30%,据多种资料介绍,变风量系统一般情况下,节能可达50%左右。 空调系统能量平衡方程式为 由上式可知,当负荷Q或室内设定温度变化时,保持送风量G不变,调节送风温度,或保持送风温度不变(或微调),根据室内负荷Q的变化调节送风量G,均能保持空调系统的能量平衡。前者就是目前国内较广泛使用的定风量空调系统。其主要缺点是当负荷变化时采用再热方式调节能量,冷热抵消造成较大的能量损失。后者则为极具应用前景的VAV空调系统。 二、VAV空调系统构成 VAV空调系统组成:变风量空调机组十变风量末端(VAVBOX)。在VAV空调系统中,末端系统的组成方式不同。相应地,组成具有不同结构的VAV空调系统。如单风管VAV系统、单风管再加热VAV系统、单风管送回风机联动VAV系统、单风管旁通式VAV系统等。 (一)单风管VAV系统 单风管VAV系统的结构原理如图1所示。 图1 单风管VAV系统的结构原理 在每个空调房间入口处的送风支管上装置了送风量调节装置,VAV空调机组根据空调系统所有末端用户所需实际总风量通过调节风机转速调节风机风量供给。VAV末端装置根据空调区温度的变化,调节被控区域的送风量,以维持室内温度的平衡稳定。根据送风风道静压的变化,控制变频器驱动的风机转速;根据新风量需求对新风、回风和排风扇进行的联动控制,调节新风、回风风量比。 (二)单风管再加热VAV系统 当系统达到最小风量时,通过再热盘管的调节,保证空调区温度不致过低或过热。系统工作过程中,如果送风量达到最小值时,通过加热盘管的方式对送风温度进行调节,保证空调区的空气调节满足需求。 (三)单风管送回风联动的VAV系统 单风管送回风联动的VAV系统可通过空调区分支风管上的VAVBOX和回风管上的VAVBOX联动控制。以调节送风量与回风量之差,从而实现控制空调区域静压的目的。 (四)单风管旁通式VAV系统 单风管旁通式VAV系统工作过程:随着室内负荷的变化,当进入室内的风量减少时,多余的风量通过旁道管口排出,与室内回风一起返回空调机组。该系统结构较简单,可满足恒温要求。 (五)VAV系统变风量末端装置与控制 在VAV系统运行中,通过特殊的送风装置来调节风量,这类送风装置叫末端装置,也叫VAVBOX。末端装置一般有以下几种类型: 1、普通型VAV末端装置。普通型VAV末端装置主要由温度传感器、湿度传感器、电动风门、风速传感器、控制器等部件构成,通过调节风门来控制空调房间的温度。温度传感器测出的温度信号送给DDC经过与设定值进行比较,取出偏差送给控制器,经过算法处理后输出控制调节电动风门的开启度,从而调节空调区温度。 2、再热(冷)型VAV末端装置。在普通型VAV末端装置的基础上增加了再热(冷)装置,就构成了再热(冷)型VAV末端装置,在风量统计的范围内,通过调节风门控制空调区温度。当风量调节到最大极限值,且温度仍达不到设定值时。通过DDC将加热器开启来控制风量,从而使空调房间温度达到设定值。 3、风机型VAV末端装置。在末端装置中增加了加压风机构成的系统叫风机型VAV末端装置。根据加压风机和变风量阀的排列方式不同可分为串联风机型和并联风机型。串联风机型是指风机和变风量阀串联内置,一次风既通过变风量阀,又通过风机加压;并联风机型是指风机和变风量阀并联内置,一次风只通过变风量阀,而不需要通过风机加压。该末端装置工作时。能有效改善室内温度分布和气流条件,但设备成本和运行成本提高,可靠性有所下降。 三、VAV空调系统的特点 (一)节能性好。由于变风量系统的末端装置可以随着空调房间实际需要的负荷的变化而改变送风量,它意味着整个空调系统的供冷量可以随着负荷的变化而在建筑物的各个方位之间自动转移,充分利用了在同一时刻,建筑物各个朝向的负荷参差不齐这一特点,减少整个系统的负荷总量,从而使设备规格减小,初投资和运行费都减小。 (二)能实现各局部区域的灵活控制,可以根据负荷的变化或个人的要求自行设置环境温度。与一般定风量系统相比能更有效地调节局部区域的温度,实现温度的独立控制,避免在局部区域产生过冷或过热现象,并由此可以减少制冷和供热负荷15%30%。 (三)由于末端装置的送风散流器诱导比高,室内空气分布均匀,因而送风温度可以降低,即使在部分负荷送风量减少的情况下,也不会引起不舒服的冷死角。这样,风管尺寸可以减小,末端装置的数量可以减少。 (四)配以合理的自动控制,空调和制冷设备只按实际需要运行,耗电降低,运行费可进一步减小。 (五)变风量系统实际上可以不要作系统风量平衡调试,就可以得到满意的平衡效果, 末端装置上的风量调节器可以手动设定在预先确定的需要的空气量上,系统风量平衡只要调节新风、回风和排风阀门就可以了。 四、VAV系统运行与节能控制 (一) 连锁控制 变风量空调系统的启动、停机顺序应通过连锁控制来进行。 空调机组的启动顺序:新风风门开启一回风风门开启一送风机启动一排风风门开启一回风机启动一空调冷冻水