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變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及末端設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)正文

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北京市建筑設(shè)計(jì)研究院   劉燕華

  摘要       本文重點(diǎn)是介紹VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在“北京第五廣場”工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用?;仡橵AV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的原理、國內(nèi)外發(fā)展概況、優(yōu)缺點(diǎn)、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)代表類型、變風(fēng)量空調(diào)末端分類等;闡述了工程設(shè)計(jì)中VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷計(jì)算要點(diǎn)及經(jīng)驗(yàn)、風(fēng)量的確定、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、末端選擇、噪聲控制、自控等。以本人在“北京第五廣場”的工程實(shí)踐提供了地臺送風(fēng)(一種變風(fēng)量末端)的設(shè)計(jì)與常規(guī)吊頂中VAV末端設(shè)計(jì)的各自特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)。給廣大一線設(shè)計(jì)人員提供一個設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及參考。 關(guān)鍵詞      變風(fēng)量空調(diào)  變風(fēng)量地臺送風(fēng)  節(jié)能  定靜壓控制  末端設(shè)計(jì)   1.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)概述 1.1 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)定義 變風(fēng)量(Variable Air Volume)空調(diào)系統(tǒng)是根據(jù)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的變化或室內(nèi)參數(shù)要求的改變,通過自動改變送風(fēng)量(也可在達(dá)到最小送風(fēng)量時調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度)來控制某一空調(diào)區(qū)域溫度和保證室內(nèi)空氣壓力的空調(diào)系統(tǒng)。 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)由空氣處理機(jī)組(AHU)、新風(fēng)/排風(fēng)/送風(fēng)/回風(fēng)管道、變風(fēng)量末端裝置(VAV Box)和房間溫度傳感器(TE)等控制裝置組成。一般為上送、上回(采用燈具組合風(fēng)口或普通回風(fēng)口,吊頂回風(fēng))、上排。如下圖:〔參考文獻(xiàn)1 P1頁〕                          圖1. 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)組成 12 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的代表類型: 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)于二十世紀(jì)60年代始創(chuàng)于美國,由于它的節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)目前已成為美國的主流空調(diào)系統(tǒng)。北美VAV空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn):大溫差、低溫送風(fēng)、每層單臺AHU (空氣處理機(jī)組)、末端多采用串聯(lián)風(fēng)機(jī)動力型。壓力無關(guān)型變風(fēng)量末端控制箱的風(fēng)速傳感器采用皮托管型。 在日本二十世紀(jì)90年代以后的新建或改建建筑基本都采用變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)。日本VAV空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn):常溫差、常溫送風(fēng)、每層多臺AHU (空氣處理機(jī)組)、末端多采用單風(fēng)道末端。壓力無關(guān)型變風(fēng)量末端控制箱的風(fēng)速傳感器采用風(fēng)速計(jì)(有超聲波型、磁電感應(yīng)型、熱電型)。 誘導(dǎo)型VAV空調(diào)末端是一種在北歐廣泛采用的VAV末端,特別是對空氣品質(zhì)要求較高的醫(yī)院病房或辦公。誘導(dǎo)型VAV末端是指經(jīng)過集中處理的一次風(fēng)(可以是低溫送風(fēng))由風(fēng)機(jī)送入空調(diào)房間內(nèi)的誘導(dǎo)器中,誘導(dǎo)室內(nèi)回風(fēng)后再送入房間。誘導(dǎo)器是分設(shè)于室內(nèi)的末端裝置,它由靜壓箱、進(jìn)氣裝置(噴嘴,VAV調(diào)節(jié)閥)和盤管(又稱二次盤管,也有的不設(shè)盤管)等組成。一次風(fēng)(新風(fēng))進(jìn)入誘導(dǎo)器的靜壓箱,經(jīng)噴嘴以高速射出(20~30m/s)。由于噴出氣流的引射作用,在誘導(dǎo)器內(nèi)造成負(fù)壓,室內(nèi)空氣(即回風(fēng),又稱二次風(fēng))被吸入誘導(dǎo)器,一、二次風(fēng)相混合由誘導(dǎo)器風(fēng)口送出。AHU空調(diào)機(jī)房占地面積小。 我國于80年代末開始應(yīng)用變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng),多以北美的VAV系統(tǒng)為主。 在中國香港,80年代以后新建的著名建筑中有80%以上采用VAV系統(tǒng),且多數(shù)為單風(fēng)道系統(tǒng),外區(qū)末端裝置內(nèi)設(shè)電加熱器。部分建筑如匯豐銀行等采用地臺送風(fēng)的VAV系統(tǒng)。   2. 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)、常用的末端空調(diào)系統(tǒng)對比、關(guān)于VAV地臺送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的認(rèn)識與經(jīng)驗(yàn) 2.1變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn): 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是:可根據(jù)人的舒適要求及時提供最佳舒適度、節(jié)能、無凝結(jié)水管道、無積水盤的霉菌污染問題以及房間分隔的靈活性。當(dāng)然,目前在國內(nèi),變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)也代表著建筑物的檔次、品位以及業(yè)主的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。 22 本人對常用的末端空調(diào)系統(tǒng)的對比總結(jié): 3年多來,本人負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)了四個頂級寫字樓項(xiàng)目,分別是位于CBD的“光華國際”(21.3萬平米)、位于東二環(huán)的“北京第五廣場” (12.13萬平米)、位于東三環(huán)的“雪蓮大廈二期” (超高層150米高,9.27萬平米)和位于東三環(huán)外的“北京科航大廈” (8.9萬平米);這四個項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)分別采用:“光華國際”辦公為四管制風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng);“北京第五廣場” 辦公為VAV空調(diào)系統(tǒng)、裙房商業(yè)為全空氣集中式空調(diào)系統(tǒng)或四管制風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng);“雪蓮大廈二期” 辦公為VAV空調(diào)系統(tǒng);“北京科航大廈” 辦公為分區(qū)2管制風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng),五星級酒店為四管制風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)。在設(shè)計(jì)之初的方案設(shè)計(jì)階段,業(yè)主均要求做充分的論證,我在冷熱源方案的確定、末端空調(diào)系統(tǒng)的確定上均做了調(diào)研,考察了典型工程、查閱各種資料,現(xiàn)就其中的“辦公建筑常用的末端空調(diào)系統(tǒng)對比”列表如下: 辦公建筑常用的末端空調(diào)系統(tǒng)對比表   “風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)”空調(diào)系統(tǒng) “變風(fēng)量地臺送風(fēng)”空調(diào)系統(tǒng) “冷卻吊頂+置換通風(fēng)”空調(diào)系統(tǒng) “變風(fēng)量”VAV空調(diào)系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn) 控制簡單, 安裝調(diào)試技術(shù)要求低, 初投資成本低, 空調(diào)機(jī)房面積較小。 房間分隔改動靈活, 變頻風(fēng)機(jī)節(jié)能, 節(jié)省設(shè)備安裝空間、相對頂送VAV提高凈高, 噪音較低, 無滴漏水隱患,在較潮濕、干凈、炎熱的氣候下空氣質(zhì)量好,提升項(xiàng)目檔次, 安裝調(diào)試較簡單, 施工期短。 系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì), 提高了室內(nèi)的空氣品質(zhì), 噪音低, 具有良好的熱舒適環(huán)境, 施工安裝方便, 同一般系統(tǒng)相比能耗最低, 空調(diào)機(jī)房面積較小。 根據(jù)人的要求及時提供最佳舒適度, 房間分隔改動靈活, 變頻風(fēng)機(jī)節(jié)能, 過渡季節(jié)可利用全新風(fēng), 消除室內(nèi)過冷過熱現(xiàn)象, 噪音較低, 吊頂無滴漏水, 室內(nèi)噪音較低,施工安裝方便。 缺點(diǎn) 舒適度一般, 房間分隔不容易靈活改動, 噪音高, 維修頻繁, 空氣質(zhì)量較差,舒適度差, 滴水漏水影響內(nèi)裝, 施工要求高。 初投資成本高, 因加高地板會遇到樓層高度、樓梯和電梯停靠位置、衛(wèi)生間地面的抬高等問題,須綜合考慮; 空調(diào)機(jī)房面積較大, 北京冬季氣候不適合。 初投資成本高, 輻射盤管的外觀不能滿足經(jīng)常改變室內(nèi)吊頂造型及房間分隔的需要, 冷凍水須維持在室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度以上防止結(jié)露, 因加高地板會遇到樓層高度、樓梯和電梯停靠位置、衛(wèi)生間地面的抬高等問題須綜合考慮, 過度季無法利用全新風(fēng)。 初投資成本較高, 安裝調(diào)試技術(shù)要求高、難度大, 設(shè)備安裝空間要求高, 空調(diào)機(jī)房面積較大。 投資費(fèi)用 100% 140%~170% 160%~170% 130-150% 節(jié)能效果 100% 60~85% 80% 50~85% 維修費(fèi)用 100% 80% 70% 80% 占用空間 較少 一般 舒適度 一般 較好 較好 噪音 較大 較小 較小 較小 衛(wèi)生條件 有“水”污染、不能全新風(fēng)、 無回風(fēng)帶來的交叉污染 無“水”污染、 能全新風(fēng)、 有回風(fēng)帶來的交叉污染 有“水”污染、 不能全新風(fēng)、 無回風(fēng)帶來的交叉污染 無“水”污染、 能全新風(fēng)、 有回風(fēng)帶來的交叉污染 水系統(tǒng) 復(fù)雜、難平衡 簡單、易平衡 復(fù)雜、難平衡 簡單、易平衡、可采用大溫差低溫送風(fēng) 可靠/耐用性 維修較多 維修較少 維修少 維修較少 免費(fèi)制冷 過渡季節(jié)時較難利用全新風(fēng) 過渡季節(jié)時較難利用全新風(fēng) 過渡季節(jié)時無法利用全新風(fēng) 過渡季節(jié)時能利用全新風(fēng) 設(shè)計(jì)難度 計(jì)算內(nèi)容少,計(jì)算簡便,設(shè)計(jì)周期短 計(jì)算內(nèi)容較多,計(jì)算復(fù)雜,計(jì)算結(jié)果要求精確,設(shè)計(jì)周期較長 計(jì)算內(nèi)容多,計(jì)算復(fù)雜,計(jì)算結(jié)果要求較精確,設(shè)計(jì)周期較長 計(jì)算內(nèi)容最多,計(jì)算復(fù)雜,計(jì)算結(jié)果要求精確,設(shè)計(jì)周期最長
發(fā)布:2007-07-28 13:22    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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