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1、办公楼VAV BOX安装及调试工法中建五局工业设备安装有限公司(执笔人:姚传联、陈晖辉、邓 广、代静涛、印建文)1空调系统简介随着现代化办公大楼需求越来越多，对办公环境的舒适性要求越来越高，但大型中央空调系统的耗能巨大，占大楼耗能比例也越大。大型中央空调系统选用变风量VAV BOX末端设备，代替传统的风机盘管送风方式，节能效果明显，系统稳定可靠，办公环境舒适，VAV BOX空调系统具有良好的发展前景。上海陆家嘴国际金融中心南塔办公楼空调系统采用全空气式变风量系统。办公楼每层配置二台可变频单冷型空调机组，为办公区提供空调送风。空调送风经主环型送风管送至内、外区的单风道串联风机型VAV BOX，再
2、由条缝风口送出，以满足室内负荷。内区VAV BOX不带电加热，外区VAV BOX配置电加热器，在冬季时提升室内送风温度。空调机组的风机由变频器调节变风量风机的送风量，一次送风量变化由房间温度传感器控制，末端二次回风量根据一次送风量变化而增加或减少，达到总末端送风量不变。室外新风和中央排风做一次热交换才引入中央新风机过滤、杀菌、加湿、温度调节处理，达到节能的目的。办公楼新风供应采用中央变风量新风机做中央新风二次过滤，在夏季时，中央新风会由冷冻盘管降温除湿，在冬季时，中央新风会由采暖热水加热，及使用电加热蒸汽机组加湿。中央新风经中央新风管道送至每层办公楼。新风被送进变风量空调机组，经过变风量空调箱
3、及配合办公室内的二氧化碳浓度传感器变化作适当新风量调节及控制，在达到合理空调品质的同时做进一步节能。中央新风机组根据每层新风变风量箱的累积值进行变风量控制，以达到节能的效果。2工法特点2.1 VAV BOX选用开放的BACNET协议 由于VAV 要与空调自动控制系统联网,需要采用开放的协议。现在主流的开放的协议主要有LONTalK协议和BACNET协议。近几年来，由于BACNET协议完全开放，技术先进，专用于楼宇自控网络，高效可扩展，方便集成等特点，受到越来越多的使用。2.2 VAV BOX选用风机串联压力无关型 通过串联风机保证出风口风量恒定,风门改变一次风与回风混合比例。当空调内外区使用同
4、一AHU时，冬季依靠再加热设备对送风温度再提升。VAV BOX通过检测实际送风量值与需求风量的比较，直接调节一次风风阀的开度，实现送风量与风管静压的无关性，提高送风量控制精度，加快区域空调处理速度。2.3 VAV BOX总风量调节AHU送风量 VAV BOX通过调节一次新风量，使室内温度湿度满足工作环境需要。根据设定工作环境温度及实际运行回风温度计算出该台VAV BOX所需求风量，将VAV BOX需求风量求和，VAV需求总风量与AHU设计额定总风量比较，调节AHU送风电机的频率，从而改变送风量，实现总风量变频，AHU与VAV BOX联动。 2.4 VAV BOX变风量系统与传统的风机盘管加新风
5、系统比较VAV BOX变风量系统具有风机变频节能、每个工作区域温度个性调节、二次装修分隔、风机噪音低且无冷凝水害等特点，运行噪声小，节能效果明显。3适用范围本工法适用于以下工程或工程部位:3.1 大型商用写字楼，中央空调一次性建成投入使用，小业主会进行二次装修和分隔的办公楼；3.2 大型企业的办公楼，员工办公区域采用敞开式办公，室内温度统一设定；3.3 大型建筑群，对空调效果及节能要求高；4工艺原理VAV变风量自动控制原理一般可从以下几部分说明:4.1 VAV BOX变风量末端压力补偿原理VAV BOX变风量系统是通过改变控制区域入口送风量来调节空气温度。压力无关型如下表所示：由于压力无关型V
6、AV BOX末端优秀控制性能，本项目选用此类型作为空调的终端设备。压力无关型VAV BOX采用毕托管对风速进行检测，其工作原理是通过迎风面引压孔和背风面引压孔分别获得风管的总压和静压，VAV BOX中DDC控制器通过测量总、静压差及动压，然后根据伯努利方程计算出风速和风量。毕托管结构图如下：4.2 VAV风机型式选择 根据空调区域的供冷/供热、主送风管气流组织、节能降噪以及控制策略要求，VAV BOX风机选用串联型（结构如下图所示），通过串联风机保证出风口风量恒定，一次新风调节阀改变一次新风与二次回风的混合比例。 图4.2 VAV串联风机结构图4.3 VAV BOX总需求风量与AHU变频联动控
7、制方式VAV BOX通过改变控制一次新风量，达到调节室内温度目的，根据设定温度与回风温度计算出该台VAV BOX所需求风量。将VAV需求风量相加，与VAV BOX所对应的AHU设计额定总风量比较，改变AHU风机的频率，进而改变送风量，实现总风量变频，AHU与VAV BOX联动。AHU变频公式：AHU运行频率=（本层VAV BOX需求风量总和*1.1）/本层AHU额定总风量*50HZ。每台VAV BOX根据设定的需求温度与检测回风温度PID计算出需求风量，当设定温度和检测回风温度或换热效率变化时，需求风量是动态变化的。所以VAV总需求风量是变化的，可以改变AHU风机的频率，进而改变总送风量，实现
8、总风量变频，节能效果明显。4.3 VAV BOX控制逻辑及点表介绍4.3.1 VAV BOX控制逻辑原则1VAV控制逻辑要根据空调系统的设计编辑，符合空调通风功能要求；2根据每种不同类型的VAV BOX编制不同的控制逻辑，并且是编写控制软件编程的重要依据；3. 符合空调整体的自动控制逻辑；4. 控制逻辑和控制软件是VAV的核心技术；VAV BOX（不带电加热）控制逻辑图如下：VAV BOX（带电加热）控制逻辑图如下：4.3.2 VAV BOX控制点表VAV自动控制点位表设备名称设备型号数码信号输入(DI)模拟信号输入(AI)数码信号输出(DO)模拟信号输出(AO)送风机故障报警(软件点位）送风
9、风机运行状态电加热启动温度设定（软件点位）回风检测温度室内温度设定（软件点位）需求新风量（软件点位）实际新风量检测电动调节风阀开度反馈信号送风风机启/停控制电加热启/停控制电动调节风阀开度控制VAV（不带电加热）V-123111111111VAV（带电加热）VH-12111111111115施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程 VAV变风量施工工艺流程图如图5.1所示.绘制VAV供电管线图绘制VAV平面分布图绘制VAV安装大样图VAV 强/弱电穿线管敷设VAV BOX安装绘制VAV联网通讯管线图VAV温度传感器安装VAV 强/弱电接驳VAV 强/弱电穿线敷设VAV与AHU联网调试申请送强
10、电VAV 单机调试与设计指标对比分析记录AHU频率变化值VAV与AHU试运行48小时VAV与AHU 正式运行调整VAV和AHU等参数图5.1 VAV BOX变风量施工工艺流程图5.2 操作要点 严格按照VAV BOX变风量施工工艺流程图，对每个工艺过程进行控制。5.2.1 绘制VAV BOX安装大样图在安装VAV BOX前，需要绘制VAV BOX安装大样图，对施工技术人员和工人技术交底。安装大样图要具有实际指导作用。图5.2.1 VAV BOX安装大样图5.2.2 绘制VAV平面分布图 根据空调负荷和使用的预计，每层VAV BOX台数和安装位置需要根据空调系统的设计及天花空间特点，绘制每层的V
11、AV BOX分布设计平面图。平面图完成审批后，需要在现场对照设计平面图，在顶部楼板上划定安装控制线。VAV BOX分布平面图尽可能将VAV BOX 分布均匀。5.2.3 绘制VAV强电管线平面图 VAV BOX分布平面图完成审批后，绘制强电管线平面图。强电管线平面图的绘制，要根据VAV BOX风机的功率，4-5台组成一条回路。一般情况下，每台VAV风机的功率在1KW以下，每4台一条回路，电源线选用BV3*2.5平方毫米以上，在VAV DDC箱旁边安装带开关的熔丝接线座。穿线管可以选用热镀锌钢管，管径一般为SC25。平面图要标注回路、管径大小、强电线规格、穿线管敷设方式。5.2.4 绘制VAV联
12、网管线平面图VAV虽然可以单独就地控制，但需要管理中心对其监视、管理、操作、修改设置参数，所以需要设计联网通讯管线平面图。联网通讯管线平面图要根据空调自动控制系统的总体设计，分为几条回路。根据其总体设计，VAV BOX分为三条回路，每条回路不能超过30台VAV，最好平均分配，保证每条回路通信平衡。通信线缆根据BACNET协议对线缆的规定，选用网络线缆且为双绞屏蔽线，阻抗匹配为100120 ，分布式电容小于100Pf/m，屏蔽分布式电容小于200pF/m，采用铂纸或网状屏蔽。穿线管可以选用热镀锌钢管，管径一般为SC20。平面图要标注回路、管径大小、通信线缆规格、穿线管敷设方式。5.2.5 VAV
13、 BOX箱、一次新风管及送风软管的安装VAV BOX箱安装时，尽量与空调水管、空调风管、消防水管、横梁、墙壁等处相隔30CM以上，特别是VAV BOX箱的DDC装置盖板，如果距离相隔太近，对接线、调试、维护带来很多困难。VAV BOX箱一次新风管应采用硬连接, 直线长度不小于4倍一次风风管直径，以满足毕托管测风量的精度和准确性。安装和保温一次新风管时，要先清洁内部，不要把异物遗留在风管内。VAV BOX箱的送风软管安装，其长度控制在3米内，按1米间距设置吊架，保证空调风均匀送至房间内。5.2.6 VAV BOX强/弱电穿线管的敷设给VAV BOX箱供电强电穿线管和通讯联网穿线管，先安装完VAV
14、 BOX箱后，再敷设穿线管。一是强电熔丝接线座和通讯底盒位置更加准确，安装在VAV DDC箱旁边；二是节省管线工程量，并有利于调试时操作。熔丝接线座需有接地点，有预留供VAV接驳的端子。5.2.7 VAV 强/弱电线缆的敷设强电线缆敷设要符合国家强电技术规范和设计要求，强电线敷设时，一次性与熔丝接线座接好，并用摇表在强电配电箱做好绝缘测试、线路通断测试，做好记录。弱电通讯线缆敷设在预留的接线86底盒，预留长度保证VAV BOX箱接线要求。线缆敷设完后，需要对通讯线缆的通断情况进行检查测试。在最末端将线缆短接，用万用表测量通断、短路情况。5.2.8 VAV BOX强/弱电的接驳当线缆敷设到位后，
15、可以将强弱电的线接入VAV BOX箱中相对应的接线端子。强弱电的线进箱要分别采用不同的软管接入，并在箱子内分开不交叉。线缆按照VAV 生产的厂家接线图接驳，每条通讯线首尾端连接120欧姆终端电阻。5.2.9 VAV BOX温度传感器的安装温度传感器的安装一般设置在天花板回风口附近，当天花板还没有安装或安装位置没有确定时，可以预留2米左右的线缆，传感器放置在VAV BOX箱上，以免被损坏。5.2.10 VAV BOX申请供电 当上序步骤完成后，申请供电。供电前查看绝缘测试、线路通断测试记录。5.2.11 VAV BOX单机调试流程1.VAV BOX调试之前，手动测试风阀执行器正反向运转正常。2.天花板不能全部安装完，在DDC
