淺談VAV空調系統施工及調試技術要點

摘 要：本文結合多年的實踐經驗及扎實的理論基礎，首先闡述了VAV空調系統的工作原理及特點，其次探究施工過程技術要點及調試過程技術要點，希望能為我國的VAV空調安裝與調試技術規程提供借鑒。

關鍵詞：VAV空調系統；施工技術；調試

隨著經濟的快速發展及生活水平的提高，人們對自身的生活條件和環境也有了更高的要求，例如：舒適度、節能、高效等。在一些大型建筑物中，傳統的定風量空調已經不能滿足人們的需求，因此急需建立能夠根據建筑物特點進行風量控制的空調系統，而變風量（VAV）空調系統恰好滿足這個要求。VAV空調系統最早于產生于上個世紀60年代，由于其能夠根據空間的負荷變化對送風量進行調節，即達到了讓人舒適的效果，也起到了很好的節能效果。據權威部門統計顯示，與傳統的CAV空調系統相比，VAV空調系統能夠使建筑能耗減少20～30%，因此迅速在各個國家得到了廣泛應用。但是VAV空調系統在運行過程中，由于設計、施工及調試等方面的操作存在不規范，導致系統運行沒有達到預期目的，更甚者部分VAV空調系統在運行一段時間后不得不停止運行，重新進行設計和安裝。為了盡量避免此種情況的出現，筆者結合自身的理論基礎和實踐經驗，對VAV空調系統在施工及調試過程中的技術要點進行分析探究。

一、VAV空調系統的工作原理及特點

（一） VAV空調系統的工作原理

VAV空調系統是在運行過程中能夠根據空間區域的負荷變化情況自動對出風量進行控制，從而調節室內空氣濕度和溫度的系統。末端變風量控制器（VAVBOX）和房間溫控器一起構成室內串級控制，采用室內溫度為主控制量，空氣流量為輔助控制量。變風量控制器按房間溫度傳感器檢測到的實際溫度，與設定溫度比較差值，以此輸出所需風量的調整信號，調節變風量末端的風閥，改變送風量，使室內溫度保持在設定范圍。同時，風道壓力傳感器檢測風道內的壓力變化，通過變頻器控制變風量空調機送風機的轉速，消除壓力波動的影響，維持送風量.

（二）VAVBOX的常用風量控制方式

1.定靜壓控制：保證系統風道內某一點（或幾點平均）靜壓一定的前提下，室內所需風量由VAVBOX風閥調節；系統送風量由風道內靜壓與該點所設定值的差值控制變頻器工作調節風機轉速確定。同時，可以改變送風溫度來滿足室內舒適性要求。

2.變靜壓控制：在保證VAVBOX風閥盡可能的處于全開位置（85～100%），系統送風量由風道內所需靜壓來控制變頻器工作，調節風機轉速確定。同時，可以改變送風溫度來滿足室內舒適性要求。

3.總風量控制：通過改變送風量調整室內溫度，并使送風與回風的差值保持恒定，以滿足構筑物排風的需求。

（三）VAV空調處理機組的送風溫度控制方式

1.定送風溫度控制：房間的溫度控制時，送風溫度恒定，只改變送風量來控制房間的溫度。

2.變送風溫度控制：房間的溫度控制時，用改變的送風溫度方式，可用定風量送風，也可用變風量控制，滿足室內舒適性要求。

3.回風溫度控制：通過回風溫度傳感器檢測溫度于設定值進行比較來控制溫控水閥，進行房間溫度控制，一般用于定風量控制。

4.送風溫度控制：通過送風溫度傳感器檢測溫度于設定值進行比較來控制溫控水閥，進行房間溫度控制。

（四）VAV空調系統的特點

與傳統的CAV空調系統相比，VAV空調系統具有以下幾個特點：

1.節能。與傳統的CAV空調系統相比，VAV空調系統能夠根據空間區域的負荷來改變送風量，能夠大幅度的減少空調系統的動力耗能，節約了能源；同時由于該系統屬于全空氣系統，在過渡季節能夠使用新風做為冷源，能夠大幅度減少制冷機的能耗，節約了能源；2.無冷凝水煩惱。VAV空調系統是全空氣系統，冷水管在施工過程中無需經過吊頂空間，能夠避免傳統空調系統中冷凍、冷卻、冷凝水系統的跑冒滴漏現象及吊頂污染的弊端；3.靈活性好。VAV空調系統在安裝時，由于其送風管和風口以軟管相接，因此送風口的位置能夠任意改變，同時也能根據需求增加風口，十分靈活，易于改、擴建，尤其適用于格局多變的建筑，例如出租寫字樓等。當室內參數改變或重新隔斷時，可能只需要更換支管和末端裝置，移動風口位置，甚至僅僅重新設定一下室內溫控器，而傳統的空調系統則難以改變；4.系統噪聲低。傳統空調系統的風機盤管在運行過程中存在現場噪聲，但VAV空調系統噪聲主要集中在機房，用戶端噪聲較小；5.不會過冷或者過熱。與傳統的空調系統相比，VAV空調系統能對溫度實現獨立控制，避免局部過熱或過冷現象等。

二、VAV空調系統的施工技術要點

VAV空調系統的組成部件自動化程度很高，系統中包括多種高精度的傳感元件，工作時要依靠這些元件進行檢測、處理，以實現對風量的自動控制，如果在施工過程中有稍微的疏忽，將會對整個系統的正常運行造成較大的影響，因此在進行施工時要注意做好以下幾個方面：

（一）變風量末端的選型

設備選型通常是參考設計師的設計來進行選型，但是不同廠家的設備具有不同的參數，同時實際選用的品牌也和設計可能存在差距，因此施工單位在進行施工時必須要對具體的數據進行詳細審核，否則會對系統的正常運行及初期投資造成不良影響。

（二）風管施工技術要點

根據VAV空調系統的工作原理可知，如果空間負荷減小，末端閥門將會自動減小，這就造成管內靜壓力升高，導致風管內漏風量增加，少量的漏風是不可避免的，但是過量的漏風將會對系統的運行造成影響，也會對系統的節能效果造成不利影響，因此整個VAV空調系統在正常運行過程中對漏風問題具有嚴格的規定。為了減少風管的漏風量，可以采取多種方法，具體在施工安裝過程中要注意以下幾處：1.風管咬口密封處；2.法蘭風管連接處（如圖1所示）。圖中A處施工工藝水平比較低，極易出現漏風，B處為法蘭膠片處（如圖2所示），若施工時處理不當也會出現漏風，因此施工時要特別注意這兩點；3.主管道與支管的連接處。在施工過程中，由于VAV空調系統的靈活性，因此無法準確的預留接口位置，同時連接完成后很難進行漏風測試實驗，因此在施工過程中務必增加密封墊圈，并在四周均勻打上密封膠，防止出現漏風現象；4.保溫金屬軟風管和金屬風管連接處，由于采用不銹鋼箍固定，若采用圖3所示的施工方法，基本會避免漏風現象。

（三）控制元件施工技術要點

在實際施工過程中，對于各類傳感器的安裝通常由空調自控專業的人員來進行，但是由于其對暖通方面流體力學知識的缺乏，安裝的位置缺乏專業知識論證，因此給傳感器的準確檢測造成了不利影響，導致檢測結果的準確度存在較大誤差。筆者就典型傳感器的安裝技術進行分析：

1.變風量末端安裝。VAV空調系統的壓差變壓器通常安裝在變風量末端入口處，為了更為精確的控制空間溫度，對流量傳感器的靈敏度具有嚴格要求。就施工方面而言，主要是入口前段氣流的穩定對檢測的結果造成了一定影響。有些末端裝置在一次風入口處設置均流板，使空氣能比較均勻地流經風速傳感器，保證裝置的風量檢測精度。通常情況下，為了最大限度的提高檢測精確度，在進、出風口處用和進風口尺寸相同，長度是風管直徑4倍的支管段連接配合，同時，還要注意將其拉直避免出現凹陷或者折疊。

2.靜壓傳感器的安裝。對于VAV空調系統來說，靜壓傳感器是維持整個系統能夠正常工作的關鍵部件，其安裝位置會對整個系統的正常、經濟運行有著重要的聯系。筆者根據自身的實踐經驗和詳細的理論計算得出，靜壓傳感器安裝在離送風機入口2/3直徑處的主管道上效果最好。在保證此處靜壓值固定后，能夠通過改變調節風機的受電頻率控制送風量的變化。和普通的壓力傳感器不同，靜壓傳感器不能安裝在彎頭、三通及變徑處，只能安裝在代表所有VAVBOX的靜壓感應點位置處，否則將會導致顧此失彼，使得整個空調系統的正常工作受到影響。

（四）噪聲處理技術要點

就VAV空調系統來說，產生噪聲的部分主要是由以下兩部分產生的：①空調處理機、新風機、排風機；②風閥、風口及彎頭處。為了降低空調系統運行過程中的噪聲，在購買空調處理機時，務必要注意設備的詳細參數，尤其是設備的風機運行曲線圖、轉速及傳動方式等，盡量采用噪聲較低的設備；對于送風、回風管道來說，為了降低噪聲可以設置消聲器，消聲器通常選擇阻抗復合式消聲器，這種消聲器對中、低頻噪聲的消噪效果比較好；對于變風量末端來說，為了降低噪聲可以在出口處增加一個多出風口段，再在其內部貼有25mm的超細玻璃棉，在此處經過消聲后，再經過帶保溫的柔性軟風管至風口處，噪聲得到了大幅消減；對于機房內部設備的噪聲，可以在建設機房時采用雙層夾面墻體，同時內部采用彈性材料填充密實。

三、VAV空調系統調試技術要點

VAV空調系統調試是在對整個機組的多項測試完成后進行的，是整個變風量空調系統調試的關鍵環節。

（一）空調系統風量平衡調試

在進行風量平衡調試前，首先要檢查系統各個狀態是否符合設計要求，例如：空調機組的運行頻率為50Hz，靜壓點傳感器的安裝位置是否合理，過濾網與變風量末端的控制是否都處于最大風量運行狀態，然后在進行風量平衡調試。具體操作步驟如下：第一步，讓機組投入運行，觀察并記錄VAVBOX的一次風量顯示值和風系統的靜壓反饋值，若都達到最大值，則該系統處于平衡狀態；否則進行下一步；第二步，將第一次達到最大風量的VAVBOX調整到最小一次風量運行，同時升高風管內的靜壓，觀察并進行記錄，只至所有的VAVBOX都達到最大一次風量。

判定條件與解決措施：如果測試出風管內的靜壓反饋值比設計值低1.1倍，比額定靜壓之高出2/3時，同時全部的一次風量均達到最大一次風量，則認為整個系統風量平衡，否則不平衡。若不平衡，建議相關部門對設備選型進行校核；若是因為主送風管靜壓過高造成不平衡，則可以將手動閥門關小。

（二）空調風系統定壓點調試

在進行定壓點調試時，首先確定整個VAV空調系統的最不利環路，在靜壓點后的全部VAVBOX都處于最大一次風量運行狀態下，然后調節靜壓點前的一次風量，保證最不利末端的VAVBOX在一次風閥全開狀態下，若其值達到最大設計值的90～100%，將此時靜壓點的靜壓反饋值作為空調系統定壓點的設定值。

定壓點的靜壓也能夠根據下述公式（1）進行設定：

PY=P0×（1-0.37×QS/Q0）（1）

上式中，PY，P0，QS，Q0分別表示靜壓點靜壓、機組出口靜壓、所有變風量一次風量之和及機組送風量。

判定條件及解決措施：若風管內的靜壓反饋值不高于整個VAV空調系統設計值的1.1倍，最不利末端的VAVBOX若在一次風閥全部打開的情況下，達到最大一次風量設計值得90%以上，判定為整個系統可以正常投入使用，否則不達標。此時可以采取以下措施進行調整：①檢查風系統；②聯系設計單位對其進行校核。

（三）系統送風溫度調試

在進行送風溫度調試時，首先要保證VAV空調系統的總風量、進水溫度及水流量等符合要求，然后使系統處于運行狀態，全部VAVBOX都處于最大風量和最小量之間，最后設置合理的送風溫度，觀察并記錄一天內整個系統的末端運行狀態和空間溫度。

若系統沒有設定送風溫度，可以采取以下公式進行計算：

ts=18-（tw-tn）/2（2）

上式中，ts，tw，tn分別代表送風、室外、室內設計溫度。

判定條件及解決措施：若空間溫度過高，同時多數VAVBOX都是在最大一次風量的狀態下運行，這時就可以降低送風溫度的設定值，否則可以進行適當的提高；若降低后空間溫度仍然無法滿足要求，則建議相關部門對室內VAVBOX風量進行校核；若各個部分都正常，但是送風溫度沒有滿足要求，則建議相關部門對負荷和機組的制冷量進行校核。

（四）空調水系統調試

目前，對于空調水系統的調試通常采用比例調節法。采用此方法進行調試時，要務必注意以下幾方面：1.檢查設備，檢查末端空調設備管路上安裝的是否是平衡閥；2.采用此法的前提是實測水流量滿足設計流量，但是現場進行調試時，總是碰到水量偏小的現象，若在這種情況下調節平衡閥，會發現總水量更小，為了解決這個問題，可以采取實用調節法。

采用實用調節法進行調試具有更高的效率，筆者通過實踐驗證發現，調試時間比理論調節法節約60%，并且還能使整個空調系統達到良好的靜態平衡。該法將水系統分解為下述（如圖4）三個層次：第一層次，分水器支路；第二層次，支管；第三層次，設備管，對每個層次的水管進行調節以達到預期的設計值。

調試時要注意以下幾個技術要點：①在每次調試之前，首先要保證水泵、風盤及機組的電動閥門處于工作狀態，同時要保證與前一次調試水量一致再進行調試；②在進行水量測試時，對于閥門開度進行控制，測試在不同開度下的水流量，確認其處于良好的工作狀態，以避免往后重復進行此項工作；③對閥門進行調節時，通常遵循以下程序進行：水力平衡閥——供水手動閥——回水手動閥；④若系統的水量符合設計標準，在進行調節時應該首先調節水力平衡閥，若系統的水量不符合設計標準，而是偏小，在進行調節時應該首先調節其它手動閥門。

（五）新風系統調試

在對新風系統進行調試時，只需將定風量閥的新風量設定值調整為新風的設計值。

判定條件及解決措施：讓整個系統處于最大風量的運行狀態，對每層及每個系統的新風量進行記錄，觀察其是否達到設計標準，若每層及每個系統都達到標準，則新風系統平衡。反之，如果多數系統的新風量都沒有達到設計標準，則建議相關部門校核新風系統的阻力及設備選型是否達標。

四、結語

國外高檔寫字樓一般都是把VAV空調系統作為常規的必備系統而拒絕采用FC+新風系統，“讓FC重新回到賓館里去”正是這種情況的最好結論。國內高檔寫字樓的發展趨勢也必將是VAV系統，因為VAV系統在技術、經濟、靈活性、維護量小幾個方面都具有無可比擬的優越性。它有巨大優勢，迅速發展，目前已占國外空調系統30%份額，并且成為空調發展的必然，目前國外高層建筑使用率已達95%。由于全球能源日益緊張，電能緊缺的現象在我國各大城市不斷出現，VAV空調系統由于具有良好的節能效果將會在我國得到日益廣泛的使用。筆者結合自己的工程實踐經驗，對VAV空調系統在施工過程及調試過程中要注意的關鍵技術進行分析探究，希望能對同仁起到一定的幫助作用，促進VAV空調系統安裝質量的進一步提升。

參考文獻：

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