綜合體項目暖通空調系統調試的要點和建議

樊大連

阿特金斯顧問（深圳）有限公司

0 引言

2017年，我國“十三五規劃”明確將綠色建筑、低碳環保提高到了一個新的高度。在我國，公共建筑(特別是商場、酒店、辦公樓)的全年能耗中，大約50%～60%消耗于空調制冷與采暖系統，20%～30%用于照明[1]。

調試作為解決能源匱乏的重要手段，在我國起步相對較晚。機電系統調試是起源于歐美的一種建筑質量控制體系，通過設計、施工、驗收和運行維護階段的全過程監督和管理，保證建筑實現設計意圖，滿足業主和用戶的使用需求，降低機電系統維護成本和建筑使用能耗[2]。筆者從事多個綜合體暖通空調機電項目的現場調試，在調試過程中，發現一些普遍存在的問題。結合建筑生命周期（設計、安裝、調試、運行維護等），給出一些建議看法，供同行討論。

1 冷源中心

1.1 冷卻塔

1）水平衡

冷卻塔和冷凍機的管路相對較長，因此常規來講，多臺冷卻塔之間為并聯關系，匯合總管后到冷凍機房。冷卻塔的水流量匹配，對冷卻塔的散熱性能，是非常重要的因素。EPC盡管考慮到了每臺冷卻塔之間的連通管，但有時為了縮減成本，刪除布水器的進水手動閘閥，導致冷卻塔一側溢流一側缺水的嚴重問題，如圖1。各臺冷卻塔之間的水力平衡調試，也無法得以實施。

圖1 冷卻塔手動閥設計缺失

手動閥安裝后，通過調整閥門開度，將超聲波流量計的實測數據和設計流量相匹配，最大、最小值由129%/60%提高到105%/97%，流量平衡效果明顯。

2）噪音

大型綜合體項目的空調節能設計，時常會配置夜間谷價時段，進行蓄冷、蓄冰模式。但同時，也易出現夜間周圍居民投訴噪音的問題。

現場調試中，通過增加冷卻塔的換熱面積和冷卻塔風扇低速運行。在2臺冷卻水泵不變的情況下，由2臺冷卻塔高速改為5臺冷卻塔低速。在保證冷卻塔降溫效果的前提下，結合HJ/T385-2007《環境保護產品技術要求低噪音型冷卻塔》的測試方法[3]，噪音由66 dB(A)下降到56 dB(A)，調試效果明顯。

1.2 冷凍機房

1）傳感器的位置

管道溫度、壓力和流量等傳感器的安裝，應選擇匹配實際測量要求的規格型號和具備代表性的現場點位[4]。傳感器的點位準確和數據精準是自控系統正常運行的基礎和前提。

綜合體項目，冷凍機房的管路走向復雜。盈虧管和旁通管的直管段，有時非常有限。部分傳感器由于直管段太短、水流處于湍流狀態而導致數據讀取偏差過大。到項目中后期，傳感器廠家和施工方現場推諉的現象較為普遍。因此，筆者認為在施工圖深化階段，自控專業和空調專業就應當積極主動相互溝通，做好技術交底。

2）定壓裝置的設定依據

定壓裝置的設定過大，系統壓力過大，對管道承壓造成不必要的風險。設定過低，管道又會導致系統管路存氣，流量不足的問題。筆者認為，應理論計算和實際運行兩者相結合，綜合考慮合適的目標設定點。具體以某項目的乙二醇循環泵定壓裝置案例，解釋說明。

根據《全國民用建筑工程設計技術措施暖通空調·動力》（2009年版）[5]，計算得：補水泵啟動壓力P1=Ps+0.5+1=6.5+1.5=8 m，補水泵停止壓力P2=0.9×0.9×P4=22m。（備注：系統靜態下，補水點的靜壓Ps為6.5 m；安全閥動作，補水點允許的最高壓力P4為27 m）。

實際運行，按設計要求將2臺主用機組和2臺水泵全部打開，備用機組和水泵全部關閉，逐漸手動啟動補水泵，直至水泵吸入側壓力穩定在0.5 bar左右。此時定壓裝置的壓力數據為2 bar，加上合理偏置0.4 bar，即啟停點為16 m/24 m。

取理論計算結果8 m/22 m和實際運行結果16 m/24 m的交集，建議定壓裝置設定16 m/22 m。

3）系統圖的消化理解

大型機電項目的冷源系統均比較復雜，如配有主機單獨供冷、雙工況夜間蓄冰、冰槽白天融冰放冷、白天聯合供冷等多種模式。調試工程師如單從系統流程圖來看，圖紙理解相對簡單，會錯誤的認為自己“一覽眾山小”的把握了系統流程。但在實際的調試中，會發生若干的誤解導致工作無法開展。如電動閥的手動旁通閥沒關嚴而導致流量失衡；系統圖顯示電影院的主干管，現場實際是主支管等。為了避免該類問題的出現，需要調試工程師較早的進入現場工地，逐個校核管路走向、電動閥、手動閥、傳感器位置等細節，將系統流程圖和施工平面圖結合起來加以理解消化。

4）自控邏輯的優化

自控系統的主要控制點是按主管供水溫度和機組的電流百分比進行加減載。常規自控承包商會主觀地隨意設定電流百分比控制點。筆者認為，該參數是需經過現場若干次的調試，達到系統高效運行的條件下才可以得出。

本例為深圳某綜合體冷源自控系統，對于機組電流百分比的設定點，以前期臆斷50%和調試得出的75%，在末端負荷同等的條件下，得出的能耗每小時節約1551-1224=327 kWh，能耗節約效果明顯。

2 管道輸送的水平衡和壓差設定依據

1）水平衡。系統水力平衡調試需分為2個階段實施。施工階段，建議在末端電動水閥全開、主用泵全開，根據設計流量和實測流量，調整各子系統的平衡閥。營運階段，充分利用空調管道能量計的供水溫度、回水溫度、實時流量、累計冷量等數據，調整各支路平衡閥以匹配水力系統分布。

2）壓差設定依據。水泵壓差的設定應在水平衡完成后，選取最不利環路的末端空調為控制目標。手動逐漸調整水泵轉速，直到末端流量達到設計要求。此時，水泵房的供回水壓差，即為設定目標。

3 辦公樓

3.1 樓層空調機

樓層空調機，為新風機的新風與室內回風，混合后送出。圖2為AHU控制系統圖。

圖2 AHU控制系統圖

在VAV最大開度和空調機滿負荷運行的情況下，時常出現系統循環風量不夠的問題。筆者建議，重點檢查電動回風閥、單向止回閥和防火閥的開度。特別是防火閥，易出現現場運輸顛簸和不文明施工，導致熔斷片斷裂，從而引起系統氣流堵塞。

空調機的風閥自控邏輯，常規為根據CO2實際傳感器數值和設定目進行比較，PID比例控制新風閥，回風閥=100%-新風閥。這樣會導致2個嚴重問題。第一個是，部分工況下，實際新風量偏離機組參數過大，超出機組盤管的處理能力。第二個是，當CO2濃度較高，新風閥自動全開，回風閥自動為全關。這時風機處于低風量、高壓頭運行，影響末端空調效果。筆者建議，根據現場風量匹配，調試鎖定新風閥和回風閥的上下限開度。

3.2 VAV變風量

近幾年VAV變風量設備，在國內的寫字樓空調系統配置中，越發得以普及與應用。

眾所周知，完善的風平衡是VAV系統正常運行的基礎。對于風平衡調試手段，目前業界有兩種看法：一種聲音是通過VAV自調節平衡、無需手動閥；另外一種是VAV需另增加手動閥，參與平衡調試。鑒于目前的工程質量，筆者偏向于后者觀點。

在機電項目竣工時，寫字樓是大開間的空曠狀態，如圖3。但后期，隨著租賃的推進深入，室內2次精裝修會對VAV調試提出很多現實的要求，如溫度傳感器的位置取舍、末端送風口路由的更改、隔間回風口的重新開孔等。筆者建議，VAV調試需足夠重視租賃后期的2次精裝修配合。

圖3 竣工時大開間的室內空間

3.3 前臺大廳

寫字樓的前臺大廳，一般均為凈高7 m以上，甚至20 m的高大空間。在該系統調試中，往往出現風口噪音過大，空調效果不佳的問題。對于此類問題，筆者建議：設計階段，吊頂下送風選型偏向旋鈕風口；調試階段，風口風量平衡、冷量匹配和排煙口的密閉性等，需要逐一確認；營運時，協商增加遮陽窗簾。

4 商場

4.1 商場風系統

項目前期，在和精裝修配合設計中，公共區域的空調路徑基本明確，系統阻力基本確定。但常出現，由于前期在參數選型風機壓力過大，而導致現場實際運行風量過大，噪音嚴重超標。同時，機組的效率也偏離高效區間。運行工作點，由設計時的P1到實際的P2[6]。具體，見圖4。筆者建議，設計階段風機的選型參數需認真核查。

圖4 風機運行工作點偏移嚴重

4.2 商場水系統

由于商場公共區域和商鋪內，吊頂裝飾占相當大的比例。精裝修完成后，空調專業上吊頂的申請協調周期，比較漫長。筆者建議：所有吊柜空調和FCU需安裝旁通管路及閥組，且前期沖洗管道時商鋪空調進出水質無明顯差別后，方可接入主系統循環；冷凝水存水彎保證足夠的高差和管路斜坡；電動閥的閥桿扭矩確保滿足廠家安裝規范。

4.3 商場空調運行管理及自控系統

1）運行管理。對于靠近外區的空調機組，由于夏季外氣的含濕量較高。如空調機的出風溫度低于風口露點，就出現風口“流汗”的結露現象。筆者認為，運行維護可從自控角度適當提高送風溫度設定目標值。

2）自控系統。對于公共區域的空調機，考慮開間較大，氣流組織易紊亂，筆者建議根據送風溫度和設定值，PID控制冷凍水閥的開度。對于面積小于約200 m2的商鋪空調機，考慮空間較小，氣流組織較平穩，可考慮根據回風溫度和設定值，PID控制冷凍水閥的開度。

DDC自控弱電線路，不應敷設在腐蝕、潮濕和強磁場干擾的區域[7]。

管屏蔽電纜一端牢固接地，但在部分項目中，仍出現由于空調箱風機強電柜220 V電壓，引起弱電線槽內的電磁干擾。后期通過增加24 V繼電器，才使問題得以解決。建議，BA設計階段，DDC盤柜外接的IO點統一要求24 V電壓等級，以免給后期調試帶來不必要的工期延誤。

4 電影院

電影院的放映大廳，一般均為大凈高、旋鈕風口的氣流組織。常規送風溫度為14℃左右的大溫差送風。夏季工況，播放大廳有時會出現吊頂“滴滴”的水聲，對觀影效果影響較大。筆者建議土建和機電相關方需重點確認以下幾點：吊頂周圍預留孔洞是否封堵、消防風機的高濕空氣是否串風滲入，旋鈕風口接駁處是否保溫嚴實。

5 酒店公寓

5.1 精裝檢修口

酒店公寓業態具有精裝修、軟服務要求高的特點。對于空調末端系統的調試，有一定的挑戰和壓力。主要表現為，檢修預留口的數量和空間相對較小，見圖5。一旦封頂，系統的風平衡、水平衡很難進行系統性的調試。建議，設計階段預留口需重點考慮。同時，現場調試盡量與精裝修提早或同步完成，以免造成工作面相互交叉干擾而延誤工期。

圖5 檢修口與調節閥距離較遠

5.2 生活熱水

生活熱水是酒店的重要組成部分。在開業初期，時常出現由于客房率很低，末端熱水用水量很低，2次循環泵會自動停止。但，鍋爐由于是特種壓力容器，自控系統只監不控。因此，熱水泵的持續運行，將電能轉化為管道熱能，提高了熱媒水溫度和管道壓力的上升速度。具體，見圖6系統介紹。筆者建議，運行維護團隊在開業初期，加大干預鍋爐啟停運行的巡檢頻率。

圖6 熱水系統的運維

6 結語

本文對綜合體項目的冷源中心、管道輸送、辦公樓、商場、電影院和酒店公寓，進行分類說明。同時，提出調試過程中遇到的典型問題，針對性地給予筆者個人的分析和看法，建議調試過程應貫穿于項目的全生命周期，包括前期設計、建設期施工安裝和后期運行維護。希望對類似的綜合體暖通空調系統調試，提供一些參考和幫助，為整體暖通空調系統穩定、低碳的運行起到促進作用。