北京市建筑设计研究院刘燕华

摘要本文重点是介绍VAV变风量空调系统在北京第五广场工程设计中的应用。回顾VAV变风量空调系统的原理、国内外发展概况、优缺点、变风量空调系统代表类型、变风量空调末端分类等；阐述了工程设计中VAV变风量空调系统设计负荷计算要点及经验、风量的确定、系统设计、末端选择、噪声控制、自控等。以本人在北京第五广场的工程实践提供了地台送风（一种变风量末端）的设计与常规吊顶中VAV末端设计的各自特点、设计要点。给广大一线设计人员提供一个设计经验及参考。关键词变风量空调变风量地台送风节能定静压控制末端设计1．变风量空调系统概述1．1变风量空调系统定义：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（也可在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。如下图：〔参考文献1P1页〕图1.变风量空调系统组成1．2变风量空调系统的代表类型：变风量（VAV）空调系统于二十世纪60年代始创于美国，由于它的节能等优点目前已成为美国的主流空调系统。北美VAV空调系统特点：大温差、低温送风、每层单台AHU（空气处理机组）、末端多采用串联风机动力型。压力无关型变风量末端控制箱的风速传感器采用皮托管型。在日本二十世纪90年代以后的新建或改建建筑基本都采用变风量（VAV）空调系统。日本VAV空调系统特点：常温差、常温送风、每层多台AHU（空气处理机组）、末端多采用单风道末端。压力无关型变风量末端控制箱的风速传感器采用风速计（有超声波型、磁电感应型、热电型）。诱导型VAV空调末端是一种在北欧广泛采用的VAV末端，特别是对空气品质要求较高的医院病房或办公。诱导型VAV末端是指经过集中处理的一次风（可以是低温送风）由风机送入空调房间内的诱导器中，诱导室内回风后再送入房间。诱导器是分设于室内的末端装置，它由静压箱、进气装置（喷嘴，VAV调节阀）和盘管（又称二次盘管，也有的不设盘管）等组成。一次风（新风）进入诱导器的静压箱，经喷嘴以高速射出（20～30m）。由于喷出气流的引射作用，在诱导器内造成负压，室内空气（即回风，又称二次风）被吸入诱导器，一、二次风相混合由诱导器风口送出。AHU空调机房占地面积小。我国于80年代末开始应用变风量（VAV）空调系统，多以北美的VAV系统为主。在中国香港,80年代以后新建的著名建筑中有80%以上采用VAV系统,且多数为单风道系统,外区末端装置内设电加热器。部分建筑如汇丰银行等采用地台送风的VAV系统。2．变风量空调系统的特点、常用的末端空调系统对比、关于VAV地台送风空调系统的认识与经验2.1变风量空调系统的特点：变风量空调系统最大的特点就是：可根据人的舒适要求及时提供最佳舒适度、节能、无凝结水管道、无积水盘的霉菌污染问题以及房间分隔的灵活性。当然，目前在国内，变风量空调系统也代表着建筑物的档次、品位以及业主的经济实力。2．2本人对常用的末端空调系统的对比总结：近3年多来,本人负责设计了四个顶级写字楼项目,分别是位于CBD的光华国际（21.3万平米）、位于东二环的北京第五广场（12.13万平米）、位于东三环的雪莲大厦二期（超高层150米高，9.27万平米）和位于东三环外的北京科航大厦（8.9万平米）；这四个项目空调系统分别采用：光华国际办公为四管制风机盘管+新风；北京第五广场办公为VAV空调系统、裙房商业为全空气集中式空调系统或四管制风机盘管+新风；雪莲大厦二期办公为VAV空调系统；北京科航大厦办公为分区2管制风机盘管+新风，五星级酒店为四管制风机盘管+新风。在设计之初的方案设计阶段，业主均要求做充分的论证，我在冷热源方案的确定、末端空调系统的确定上均做了调研，考察了典型工程、查阅各种资料，现就其中的办公建筑常用的末端空调系统对比列表如下：办公建筑常用的末端空调系统对比表