數(shù)據(jù)中心辦公樓2F空調(diào)系統(tǒng)改造

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摘要：某空調(diào)區(qū)域采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)空調(diào)設(shè)計方案，運行時，2F用戶普遍反映其工作環(huán)境內(nèi)噪音大，空氣品質(zhì)不良等問題。通過對該區(qū)域空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)場測試及分析，找出了問題的主要原因在于新風(fēng)系統(tǒng)，并制定了整改方案，對其送風(fēng)口及進風(fēng)系統(tǒng)進行了改進。改造后實測數(shù)據(jù)表明改造前的問題得到了較明顯的改善。

　　關(guān)鍵詞：風(fēng)機盤管 新風(fēng)系統(tǒng) 空氣品質(zhì) 送風(fēng)口

　　1、概述

　　某數(shù)據(jù)中心建筑總面積35000平方米，是目前國內(nèi)商業(yè)銀行中規(guī)模最大、技術(shù)最先進，具有國際先進水平的集中式大型電子數(shù)據(jù)處理中心之一。主要由生產(chǎn)樓和辦公樓組成，生產(chǎn)樓內(nèi)計算機房采用恒溫恒濕空調(diào)方案，辦公區(qū)域采用VAV空調(diào)方案；辦公樓采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)兩管制空調(diào)方案。中心自2001年投入使用以來，除了辦公樓2F外，其它空調(diào)區(qū)域的空調(diào)情況基本正常。

　　辦公樓2F的用戶普遍反映其所在的房間的噪音較大，并伴有胸悶、頭痛、嗓子發(fā)麻、眼睛發(fā)癢及惡心等不適癥狀。通過對該區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)的具體構(gòu)成情況檢查后，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)按建筑區(qū)域劃分為2個分系統(tǒng)，記為1#、2#系統(tǒng)。各辦公室根據(jù)需要分別采用頂送風(fēng)式風(fēng)機盤管及卡式風(fēng)機盤管，新風(fēng)量設(shè)計參數(shù)為40m³/（人／h），排風(fēng)為通過走廊經(jīng)公共衛(wèi)生間排風(fēng)機排至室外。

　　2、測試與分析

　　2.1 噪音問題

　　2.1.1 檢測結(jié)果

　　經(jīng)實測得知，當(dāng)1#系統(tǒng)新風(fēng)機組風(fēng)閥開度為20％時，近70％房間的A聲級噪聲達70～80dB.隨著風(fēng)閥的逐漸開大，房間的噪音也隨之增大，部分房間的工作人員甚至無法忍受，于是有些用戶采取了關(guān)閉甚至堵死新風(fēng)口的做法。

　　現(xiàn)場測試表明，如果將風(fēng)機出口風(fēng)閥開度從20％開至50％或100％，則新風(fēng)量基本能達到設(shè)計要求，換句話說，基本能保證空調(diào)區(qū)域內(nèi)的空氣品質(zhì)。但為了控制室內(nèi)噪音，限制了風(fēng)閥的開度，影響了新風(fēng)機組性能的充分發(fā)揮。

　　2.2 原因分析

　　新風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生噪音的一般部位有：風(fēng)機、送風(fēng)道、送風(fēng)口等。對新風(fēng)機系統(tǒng)的實測和分析計算表明，原設(shè)計中選擇的風(fēng)機轉(zhuǎn)速合適，其送風(fēng)量和風(fēng)壓也能滿足使用要求，正常工況下運行風(fēng)機產(chǎn)生的噪音也不超標(biāo)，低效運行時，其運行噪音有所加大，但不是造成整個新風(fēng)系統(tǒng)噪音偏高的主要原因。其主要原因是：

　　a）送風(fēng)口尺寸偏小，風(fēng)口型式不合適。新風(fēng)口斷面尺寸為150mm×150cm，實測新風(fēng)量為12～20 m³/（人／h）時，送風(fēng)口速度為7～10m/s；若要達到室內(nèi)設(shè)計新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)，送風(fēng)口風(fēng)速需達30～40m/s，比規(guī)范允許值（2.5～4.0m/s）超出10倍還多。經(jīng)計算，當(dāng)送風(fēng)口風(fēng)速為10m/s時，送風(fēng)口處A聲級噪聲接近70dB，

　　b）經(jīng)測算，新風(fēng)系統(tǒng)主風(fēng)管風(fēng)速和支風(fēng)管風(fēng)速均為8～9m/s，大大高于一般標(biāo)準(zhǔn)中主風(fēng)管和支風(fēng)管推薦值5～6.5m/s和3～4.5m/s，這說明部分風(fēng)管偏細(xì)。

　　c）主、支風(fēng)管連接處及送風(fēng)口與支風(fēng)管連接處，現(xiàn)場制作不規(guī)范，未做流線過度及導(dǎo)流葉片，容易產(chǎn)生空氣渦流。

　　d）風(fēng)管、風(fēng)口及風(fēng)機未采取有效消聲措施。

　　2.3 空氣品質(zhì)問題

　　2.3.1 測試情況

　　經(jīng)現(xiàn)場測試，實測新風(fēng)量低于標(biāo)準(zhǔn)值，1#系統(tǒng)的新風(fēng)總量為6027.5 m³/h，換氣次數(shù)為1.13次/h，人均新風(fēng)量為10～20 m³/（人／h）；2#系統(tǒng)的新風(fēng)總量為3300 m³/h，換氣次數(shù)為0.76次/h，人均新風(fēng)量為12 m³/（人／h）。

　　由于各辦公室沒有裝設(shè)良好排風(fēng)裝置，實測部分房間的二氧化碳濃度超標(biāo)，同時，室內(nèi)正壓相對較高，新風(fēng)更難送入，進一步導(dǎo)致新風(fēng)量減少。有些大開間房間的新風(fēng)口設(shè)置在房門附近，遠(yuǎn)離辦公人員，用戶得不到充足的新風(fēng)，實測工作區(qū)的氣流速度也偏小。

　　2.3.2 原因分析

　　a） 聲環(huán)境與空氣質(zhì)量密切相關(guān)，為降低噪音而人為控制風(fēng)閥、減小風(fēng)閥開度，必然導(dǎo)致室內(nèi)空氣品質(zhì)降低。再加上部分辦公室窗戶較少、小，甚至無窗，其空氣品質(zhì)更將惡化。

　　b） 排風(fēng)系統(tǒng)不能滿足使用要求。

　　c） 新風(fēng)設(shè)計指標(biāo)（40 m³/（人／h））對某些用戶顯得偏小。

　　3 改造方案針對上述問題，在不影響用戶正常工作的前提下，對該區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)做了如下的簡單改造：

　　3.1 1#系統(tǒng)

　　a）用條縫型風(fēng)口代替原格柵型風(fēng)口，并將風(fēng)口尺寸擴大至1200mm×120mm.根據(jù)各個房間的具體情況，在每個送風(fēng)口上方安裝尺寸不等的靜壓消音箱，以降低風(fēng)速，減少送風(fēng)口噪音。為了調(diào)節(jié)系統(tǒng)風(fēng)量，在每個房間的送風(fēng)支管管口處加裝風(fēng)閥，并在風(fēng)閥下方裝設(shè)檢查口。原主干風(fēng)管均未裝風(fēng)閥，改造時由于空間不夠，無法裝新閥，故以調(diào)節(jié)支管風(fēng)量的方法代替整體系統(tǒng)調(diào)節(jié)。

　　b）更換高效空氣過濾器，提高新風(fēng)量和新風(fēng)空氣品質(zhì)。

　　c）由于受空間限制，無法在每間辦公室增加機械排風(fēng)系統(tǒng)，故在部分房門的下方安裝百葉型風(fēng)口。

　　3.2 2#系統(tǒng)

　　降低噪音、增加系統(tǒng)新風(fēng)量的措施以及加裝排風(fēng)裝置的方法相同于1#系統(tǒng)。不同的是2#系統(tǒng)新風(fēng)機組被吊裝在天花內(nèi)，過濾器在機組內(nèi)，機組下方有一條風(fēng)管，不便于維護人員檢查、保養(yǎng)，自運行以來從未清洗過，以至過濾器堵塞影響了風(fēng)量，改造時，拆除了原過濾器，對進風(fēng)系統(tǒng)進行了改造，加裝一個高效新風(fēng)過濾箱以便清洗和檢修。

　　4、改造效果改造后，對系統(tǒng)進行了一些調(diào)節(jié)，經(jīng)過對空調(diào)區(qū)域的逐一測試，發(fā)現(xiàn)其空氣品質(zhì)及噪音較改造前都有明顯的改善。

　　改造后由于新風(fēng)量達到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)新風(fēng)量和排風(fēng)量基本達到了平衡，降低了室內(nèi)二氧化碳濃度（部分房間的二氧化碳濃度測試值在0.05％～0.09％之間），大大提高了室內(nèi)空氣品質(zhì)。

　　以上分析表明，改造后空調(diào)區(qū)域內(nèi)獲得了良好的聲環(huán)境和空氣環(huán)境。另外，改造后，維護人員也便于對系統(tǒng)進行檢修保養(yǎng)和運行調(diào)節(jié)，有利于保持系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運行。

　　5、結(jié)論和建議

　　大型建筑內(nèi)空調(diào)區(qū)域復(fù)雜，設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)時應(yīng)充分考慮用戶的特殊要求，在遵循現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上合理確定設(shè)計參數(shù)。

　　風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的方案應(yīng)考慮完善的排風(fēng)系統(tǒng)，必要時，考慮排風(fēng)的凈化處理措施。為保證室內(nèi)空氣品質(zhì)，應(yīng)注意氣流組織的合理性。新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)注重消聲措施，聲環(huán)境與空氣質(zhì)量密切相關(guān)，應(yīng)同時考慮系統(tǒng)足夠的新風(fēng)量。另外，在現(xiàn)代建筑中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗在建筑總能耗中占很大比例，設(shè)計時應(yīng)注意系統(tǒng)節(jié)能運行問題，盡可能避免冷熱抵消，建筑內(nèi)區(qū)常年產(chǎn)生余熱，應(yīng)考慮余熱回收措施。還應(yīng)利用樓宇自控系統(tǒng)，在特殊用戶呢加裝空氣質(zhì)量在線分析儀表等，為保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運轉(zhuǎn)提供有效依據(jù)。