AHU空調機組運行參數的測試方法探究

孟慶豐，明 錦，張海平，徐志紅

(中國建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 201315)

0 前 言

辦公商業建筑是人們日常活動的重要場所，建筑內部的溫度、濕度、空氣新鮮度、噪聲等參數是影響生活、辦公的重要參數。如今大型商辦建筑內多采用集中空調系統，其中組合式空調機組是重要的組成部分。

組合式空調機組不僅可以實現多種組合，而且有利于降低能耗，其性能參數決定了機組的運行效果，故對機組運行參數的測試顯得尤為重要，空調機組的風量、水量、噪聲、振動、余壓、進出風溫度也是評價空調機組是否滿足現場實際需求的重要參數[1]。

本文以新江灣F3項目標準層內AHU空調運行的測試為例，討論進行空調機房空調機組的單機測試方法及出現問題的解決方法。

1 空調系統簡述

組合式空調根據不同的模塊組合，可分為臥式、立式和吊掛式等形式，一般主要由新風段、過濾段、表冷段、加熱段、擋水段、風機段組合而成，如果組合空調機組有特殊功能，還可以有能量回收段、消毒過濾段、除濕段等模塊[2]。

對于組合機組的安裝，一定要充分利用空調機房內的空間，合理布置各類管線，達到節約空間的目的。在安裝時要按照組合的順序，各段之間除了對接正確外還應加襯密封條保證不漏風。組合機組接水管側除了要做好管線的排布，還要留有一定的空間保證檢查門順利開啟和方便后期維護檢查。機組連接的冷凝水管應保溫并能順利排至地漏口。空調機組的供電電源為380 V/50 Hz，注意各相位的順序，保證電動機轉向正確，同時機組要可靠接地。空調機組的進、出風口與風管間用軟接頭連接。

本項目標準層為大空間辦公，每層的空調風系統采用AHU組合式空調機組(主要參數見表1)、PAU預冷空調機組和變風量末端。AHU空調機組安裝在空調機房內，由靜電除塵段+盤管段+風機段組成；屋面上集中設置2臺PAU機組，通過風管與變風量空調機組連接，為整棟樓供新風和排風，新風機組采用雙風機機組并設置轉輪熱回收、高壓微霧加濕裝置。

表1 AHU組合式空調機組主要參數

2 機組測試前供電選擇及準備

空調機組運行的最基本的條件就是供電，以正式電供電最好。但是有些項目由于工期等原因，單機調試時正式電未輸送，只能采用臨時電供電。若采用臨時電供電，運行時要注意，不能經過漏電保護器，否則在風機啟動時會引起跳閘，建議直接由一級箱送電至空調控制箱。AHU空調機組在運行前的注意事項如下。

1)空調機房應保持整潔干凈，將機房內的垃圾清理完畢，防止機房內產生灰塵。

2)AHU機組內部要進行清理，保持機組內部整潔干凈無灰。AHU機組是組合裝配而成，在現場安裝時，機組內部會殘存部分垃圾和進入部分灰塵，為了保證空調機組運行時不受影響，要保證機組在運行前將將機組內部(包括過濾網、箱體內部、靜電除塵裝置等主要零部件)清理干凈。

3)保證空調風系統上閥門根據調試要求開啟和關閉。由于分支風管到VAV末端或者其他空調設備閥門太多，為保證送、回風在風管中正常輸送到各末端風口，該開的閥門要全部開啟。若單機調試時末端設備未安裝，就要保證風管全部風閥開啟，保證風能順利送出，防止設備損害。

4)機房穿墻套管封堵及防火封堵。機房內風管穿墻在封堵時一定要嚴密，不得出現縫隙，套管內用玻璃纖維棉和防火泥封堵，防止噪音傳出機房。

5)調試前聯系相關設備廠商技術人員到場進行配合調試，并通知廠商配備專業較強的設備器材。

6)各參與方對AHU機組運行前檢查(皮帶、軸承、電纜連接、減震、消聲器、冷盤、翅片、箱體密封、變頻器初步設置、風管水管連接、閥門開閉等)。設備的現狀是否符合運行標準、各零部件是否完好無損、軸承是否干澀、皮帶的松緊等，主要由設備廠家來檢查。

7)準備各種測試儀器，如風速儀、數字萬用表、振動計、噪聲測量儀、轉速計等。

3 機組的調試測量

3.1 風機轉速的測量

額定轉速是指額定功率條件下的最大轉速，通常出廠時作為空調機組的主要參數標注在產品的明顯部位。對于額定轉速的測定通常使用轉速儀，在開始測量時打開風機段的檢查門，再啟動運行空調機組，觀察確認風機葉輪的旋轉方向，風向無誤后，使用轉速儀對風機的轉速進行測量。

本項目利用轉速儀測得轉速為1 448 r/min，設計值為1 450 r/min，偏差為0.14%，滿足要求。表2為轉速測量數值。

表2 轉速測量數值

3.2 空調機組振動的測量

空調機組運行時的振動主要由皮帶輪傳動和風機高速運轉產生的，空調機組的振動過大會造成樓板的振動和制造噪聲，故在安裝時應采取有效的減振措施，機組運轉前檢查皮帶，使風機軸上的皮帶輪與電機軸上的皮帶輪在同一平面上。

對空調機組振動的測量使用振動計，空調機組在常工頻運行時，用振動計分別測箱板與箱體的振動。本項目空調機組的振動測量平均值為箱體振動0.7 mm/s，箱板振動1.2 mm/s。由測量數據可知箱體振動略有偏大，建議在空調機組底座下增設橡膠墊片，若是振動還是略有偏大，可酌情再墊一個墊片。

3.3 風量的測量

額定風量是組合空調機組的重要參數，決定了空調機組的制冷量和空調機組的制冷效果是否滿足要求。目前對于空調機組總風量的測試方法主要有兩種：①利用畢托管+微壓計在測定截面內進行動壓測試，通過測得的動壓計算出截面處的風速v，再查出截面處的風管尺寸得出截面面積F，從而利用公式Q=Fv計算出機組總風量，此方法不夠直觀，存在計算累計誤差；②利用風速儀直接測定截面處的風速v，計算得出總風量，此方法直觀方便，更適合測量。

對于風量的測量需開設檢測孔，檢測孔選取的位置應在風機前后的總管上，主要用于測定風機性能和工作狀態。測量截面應選擇在氣流較均勻的直管段上，并距上游局部阻力管件4～5倍管徑以上，距下游局部阻力管件2倍管徑以上的位置。對于矩形風管，將測定截面分割成若干個面積相等的接近正方形的小截面，其面積應≤0.05 m2，邊長應≤220 mm，測點應位于小截面中心[3]。

圖1為矩形測定孔示意圖。

圖1 矩形測定孔示意圖

本項目空調機組的總風量為33 100 m3/h，對辦公區內的送風為環形的雙向送風，從空調機組送風口的水平管分出兩路送至辦公區的空調末端，從而減小了送風阻力，有利于節能。在進行空調系統測試時，為防止空調風系統上閥門受損，均按要求開啟，在理想狀態下兩路送風管平分空調機組產生的風量，即為16 550 m3/h。因此,在測量總風量時在兩段送風管上各選取一截面測定，其風量檢測值與設計值的允許偏差不大于10%即滿足要求。

表3為AHU空調機組總風量測試結果。

經現場測量可知空調機組的總風量為18144+16657=34801 m3/h，其風量檢測值與設計值的允許偏差為5.14%，滿足《通風與空調工程施工質量驗收規范》(GB 50243—2016)中所允許的偏差要求。

3.4 噪聲的測量

噪聲是空調機組運行的另外一項重要指標，辦公建筑內最大的背景噪聲源直接影響人員的辦公環境舒適性，甚至會影響人體健康，因此，必須采取有效的措施控制噪聲。組合式空調機組的噪聲主要是由風機運轉時對空氣加壓產生的，風機的風量越大則噪聲越大，除了選用低噪聲風機外，應盡量減少氣流在機組中的渦流。另外各段空調箱之間的拼接應嚴密，減少空調箱漏風產生的噪聲，在AHU機組的新風進口管道、回風進口管道上安裝消聲器。

對于空調機組運行噪聲檢測的測點應選擇機組出風口方向，并應距離機組各立面1.0 m。在空調設備正常運行下，利用聲級計或傳聲器對空調機組的運行噪聲進行測量。

避免施工及車流量等嘈雜對測試的影響，選取一個相對室外背景噪聲較小的時段對空調機組運行產生的噪聲進行測量，在每個測量點周邊取6組點進行平均取值。本次測量為2個測點，其中測點1位于機房內離機組立面1.0 m處，測點2位于空調機房門口0.5 m處。

AHU機組運行的工頻為50 Hz，實際運行時當空調的制冷效果到達室內要求時，機組就會降頻運轉以達到節約能耗的效果，因此，在測量噪聲時選取50、45、40、35 Hz四種運行頻率測試，其測試結果見表4。

通過測量數據可知，AHU機組運行時機房內的噪聲值低于設計要求，空調機房門口處的噪聲值也低于辦公區設計值45 dB(A)，空調機組的運行頻率越低，空調機組產生的噪聲越低，因此，在空調效果滿足設計要求時推薦降頻運行，以達到節能的目的。

對于空調機組噪聲對辦公區的影響，要特別注意空調機房穿墻風管的封堵，雖然送風管道設置有消聲器等控制噪聲措施，但辦公區內的噪聲測量值往往會偏大，這主要是穿墻風管的封堵不夠嚴密，土建與機電施工工序的交接存在問題。對于此種情況，建議在傳統鐵皮套管外再加設一個C型鋼焊接的支撐套管，C型鋼內空隙塞入玻璃纖維棉，這樣不僅能防止風管壓扁，而且使得穿墻風管封堵嚴實，阻礙噪聲從縫隙中傳出。

表4 AHU空調機組噪聲測試結果

4 結束語

設計、施工與調試是機電安裝工作三個重要環節，也是保證暖通空調等諸多系統正常運行的重要環節，暖通空調系統的調試及檢測對于系統投入使用的效果起著重要的作用。本文簡述了組合式空調機組運行的重要性能參數的測試方法，所測的諸如風量、振動、噪聲等滿足要求后才能投入使用。本項目在測試時有以下特點。

1)轉速、電流、電壓、功率均符合設計及運行要求。

2)風量測量數值偏大。由于單機調試時，系統管路和末端還未調平衡，末端風閥全部開啟，末端風口也未安裝，系統阻力<設計工況阻力，因而風量變大，所以單機測試的機組總風量、風壓可能與設計值不一致，出現這種情況，并不是機組本身性能問題。只要核實空調箱總風量、風壓符合性能曲線即可。

3)箱體振動略有偏大，空調機組底座下要墊橡膠墊片，若是振動還是略有偏大，可酌情再墊一個墊片。

4)噪聲測量值偏大與機房消聲的處理：穿墻風管的封堵要嚴密，套管內采用玻璃纖維棉填塞，外側使用防火泥封堵；套管外空間大處用砌塊封堵嚴實，縫隙處用砂漿塞嚴實。