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(guī)劃”明確將綠色建筑、低碳環(huán)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(diào)制冷與采暖系統(tǒng)，20%～30%用于照明[1]。

調(diào)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(tǒng)調(diào)試是起源于歐美的一種建筑質(zhì)量控制體系，通過設(shè)計、施工、驗收和運行維護階段的全過程監(jiān)督和管理，保證建筑實現(xiàn)設(shè)計意圖，滿足業(yè)主和用戶的使用需求，降低機電系統(tǒng)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(diào)機電項目的現(xiàn)場調(diào)試，在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)一些普遍存在的問題。結(jié)合建筑生命周期（設(shè)計、安裝、調(diào)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(guī)來講，多臺冷卻塔之間為并聯(lián)關(guān)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(dǎo)致冷卻塔一側(cè)溢流一側(cè)缺水的嚴(yán)重問題，如圖1。各臺冷卻塔之間的水力平衡調(diào)試，也無法得以實施。

圖1 冷卻塔手動閥設(shè)計缺失

手動閥安裝后，通過調(diào)整閥門開度，將超聲波流量計的實測數(shù)據(jù)和設(shè)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(diào)節(jié)能設(shè)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(xiàn)夜間周圍居民投訴噪音的問題。

現(xiàn)場調(diào)試中，通過增加冷卻塔的換熱面積和冷卻塔風(fēng)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(jié)合HJ/T385-2007《環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)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(diào)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(yīng)選擇匹配實際測量要求的規(guī)格型號和具備代表性的現(xiàn)場點位[4]。傳感器的點位準(zhǔn)確和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)是自控系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)和前提。

綜合體項目，冷凍機房的管路走向復(fù)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(tài)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀取偏差過大。到項目中后期，傳感器廠家和施工方現(xiàn)場推諉的現(xiàn)象較為普遍。因此，筆者認(rèn)為在施工圖深化階段，自控專業(yè)和空調(diào)專業(yè)就應(yīng)當(dāng)積極主動相互溝通，做好技術(shù)交底。

2）定壓裝置的設(shè)定依據(jù)

定壓裝置的設(shè)定過大，系統(tǒng)壓力過大，對管道承壓造成不必要的風(fēng)險。設(shè)定過低，管道又會導(dǎo)致系統(tǒng)管路存氣，流量不足的問題。筆者認(rèn)為，應(yīng)理論計算和實際運行兩者相結(jié)合，綜合考慮合適的目標(biāo)設(shè)定點。具體以某項目的乙二醇循環(huán)泵定壓裝置案例，解釋說明。

根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施暖通空調(diào)·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(tǒng)靜態(tài)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(shè)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(guān)閉，逐漸手動啟動補水泵，直至水泵吸入側(cè)壓力穩(wěn)定在0.5 bar左右。此時定壓裝置的壓力數(shù)據(jù)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(jié)果8 m/22 m和實際運行結(jié)果16 m/24 m的交集，建議定壓裝置設(shè)定16 m/22 m。

3）系統(tǒng)圖的消化理解

大型機電項目的冷源系統(tǒng)均比較復(fù)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(lián)合供冷等多種模式。調(diào)試工程師如單從系統(tǒng)流程圖來看，圖紙理解相對簡單，會錯誤的認(rèn)為自己“一覽眾山小”的把握了系統(tǒng)流程。但在實際的調(diào)試中，會發(fā)生若干的誤解導(dǎo)致工作無法開展。如電動閥的手動旁通閥沒關(guān)嚴(yán)而導(dǎo)致流量失衡；系統(tǒng)圖顯示電影院的主干管，現(xiàn)場實際是主支管等。為了避免該類問題的出現(xiàn)，需要調(diào)試工程師較早的進入現(xiàn)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(jié)，將系統(tǒng)流程圖和施工平面圖結(jié)合起來加以理解消化。

4）自控邏輯的優(yōu)化

自控系統(tǒng)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(guī)自控承包商會主觀地隨意設(shè)定電流百分比控制點。筆者認(rèn)為，該參數(shù)是需經(jīng)過現(xiàn)場若干次的調(diào)試，達到系統(tǒng)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(tǒng)，對于機組電流百分比的設(shè)定點，以前期臆斷50%和調(diào)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(jié)約1551-1224=327 kWh，能耗節(jié)約效果明顯。

2 管道輸送的水平衡和壓差設(shè)定依據(jù)

1）水平衡。系統(tǒng)水力平衡調(diào)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(jù)設(shè)計流量和實測流量，調(diào)整各子系統(tǒng)的平衡閥。營運階段，充分利用空調(diào)管道能量計的供水溫度、回水溫度、實時流量、累計冷量等數(shù)據(jù)，調(diào)整各支路平衡閥以匹配水力系統(tǒng)分布。

2）壓差設(shè)定依據(jù)。水泵壓差的設(shè)定應(yīng)在水平衡完成后，選取最不利環(huán)路的末端空調(diào)為控制目標(biāo)。手動逐漸調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速，直到末端流量達到設(shè)計要求。此時，水泵房的供回水壓差，即為設(shè)定目標(biāo)。

3 辦公樓

3.1 樓層空調(diào)機

樓層空調(diào)機，為新風(fēng)機的新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)，混合后送出。圖2為AHU控制系統(tǒng)圖。

圖2 AHU控制系統(tǒng)圖

在VAV最大開度和空調(diào)機滿負荷運行的情況下，時常出現(xiàn)系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)量不夠的問題。筆者建議，重點檢查電動回風(fēng)閥、單向止回閥和防火閥的開度。特別是防火閥，易出現(xiàn)現(xiàn)場運輸顛簸和不文明施工，導(dǎo)致熔斷片斷裂，從而引起系統(tǒng)氣流堵塞。

空調(diào)機的風(fēng)閥自控邏輯，常規(guī)為根據(jù)CO2實際傳感器數(shù)值和設(shè)定目進行比較，PID比例控制新風(fēng)閥，回風(fēng)閥=100%-新風(fēng)閥。這樣會導(dǎo)致2個嚴(yán)重問題。第一個是，部分工況下，實際新風(fēng)量偏離機組參數(shù)過大，超出機組盤管的處理能力。第二個是，當(dāng)CO2濃度較高，新風(fēng)閥自動全開，回風(fēng)閥自動為全關(guān)。這時風(fēng)機處于低風(fēng)量、高壓頭運行，影響末端空調(diào)效果。筆者建議，根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)量匹配，調(diào)試鎖定新風(fēng)閥和回風(fēng)閥的上下限開度。

3.2 VAV變風(fēng)量

近幾年VAV變風(fēng)量設(shè)備，在國內(nèi)的寫字樓空調(diào)系統(tǒng)配置中，越發(fā)得以普及與應(yīng)用。

眾所周知，完善的風(fēng)平衡是VAV系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)。對于風(fēng)平衡調(diào)試手段，目前業(yè)界有兩種看法：一種聲音是通過VAV自調(diào)節(jié)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(diào)試。鑒于目前的工程質(zhì)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(tài)，如圖3。但后期，隨著租賃的推進深入，室內(nèi)2次精裝修會對VAV調(diào)試提出很多現(xiàn)實的要求，如溫度傳感器的位置取舍、末端送風(fēng)口路由的更改、隔間回風(fēng)口的重新開孔等。筆者建議，VAV調(diào)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(nèi)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(tǒng)調(diào)試中，往往出現(xiàn)風(fēng)口噪音過大，空調(diào)效果不佳的問題。對于此類問題，筆者建議：設(shè)計階段，吊頂下送風(fēng)選型偏向旋鈕風(fēng)口；調(diào)試階段，風(fēng)口風(fēng)量平衡、冷量匹配和排煙口的密閉性等，需要逐一確認(rèn)；營運時，協(xié)商增加遮陽窗簾。

4 商場

4.1 商場風(fēng)系統(tǒng)

項目前期，在和精裝修配合設(shè)計中，公共區(qū)域的空調(diào)路徑基本明確，系統(tǒng)阻力基本確定。但常出現(xiàn)，由于前期在參數(shù)選型風(fēng)機壓力過大，而導(dǎo)致現(xiàn)場實際運行風(fēng)量過大，噪音嚴(yán)重超標(biāo)。同時，機組的效率也偏離高效區(qū)間。運行工作點，由設(shè)計時的P1到實際的P2[6]。具體，見圖4。筆者建議，設(shè)計階段風(fēng)機的選型參數(shù)需認(rèn)真核查。

圖4 風(fēng)機運行工作點偏移嚴(yán)重

4.2 商場水系統(tǒng)

由于商場公共區(qū)域和商鋪內(nèi)，吊頂裝飾占相當(dāng)大的比例。精裝修完成后，空調(diào)專業(yè)上吊頂?shù)纳暾垍f(xié)調(diào)周期，比較漫長。筆者建議：所有吊柜空調(diào)和FCU需安裝旁通管路及閥組，且前期沖洗管道時商鋪空調(diào)進出水質(zhì)無明顯差別后，方可接入主系統(tǒng)循環(huán)；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(guī)范。

4.3 商場空調(diào)運行管理及自控系統(tǒng)

1）運行管理。對于靠近外區(qū)的空調(diào)機組，由于夏季外氣的含濕量較高。如空調(diào)機的出風(fēng)溫度低于風(fēng)口露點，就出現(xiàn)風(fēng)口“流汗”的結(jié)露現(xiàn)象。筆者認(rèn)為，運行維護可從自控角度適當(dāng)提高送風(fēng)溫度設(shè)定目標(biāo)值。

2）自控系統(tǒng)。對于公共區(qū)域的空調(diào)機，考慮開間較大，氣流組織易紊亂，筆者建議根據(jù)送風(fēng)溫度和設(shè)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(diào)機，考慮空間較小，氣流組織較平穩(wěn)，可考慮根據(jù)回風(fēng)溫度和設(shè)定值，PID控制冷凍水閥的開度。

DDC自控弱電線路，不應(yīng)敷設(shè)在腐蝕、潮濕和強磁場干擾的區(qū)域[7]。

管屏蔽電纜一端牢固接地，但在部分項目中，仍出現(xiàn)由于空調(diào)箱風(fēng)機強電柜220 V電壓，引起弱電線槽內(nèi)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(shè)計階段，DDC盤柜外接的IO點統(tǒng)一要求24 V電壓等級，以免給后期調(diào)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(fēng)口的氣流組織。常規(guī)送風(fēng)溫度為14℃左右的大溫差送風(fēng)。夏季工況，播放大廳有時會出現(xiàn)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(guān)方需重點確認(rèn)以下幾點：吊頂周圍預(yù)留孔洞是否封堵、消防風(fēng)機的高濕空氣是否串風(fēng)滲入，旋鈕風(fēng)口接駁處是否保溫嚴(yán)實。

5 酒店公寓

5.1 精裝檢修口

酒店公寓業(yè)態(tài)具有精裝修、軟服務(wù)要求高的特點。對于空調(diào)末端系統(tǒng)的調(diào)試，有一定的挑戰(zhàn)和壓力。主要表現(xiàn)為，檢修預(yù)留口的數(shù)量和空間相對較小，見圖5。一旦封頂，系統(tǒng)的風(fēng)平衡、水平衡很難進行系統(tǒng)性的調(diào)試。建議，設(shè)計階段預(yù)留口需重點考慮。同時，現(xiàn)場調(diào)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(diào)節(jié)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(yè)初期，時常出現(xiàn)由于客房率很低，末端熱水用水量很低，2次循環(huán)泵會自動停止。但，鍋爐由于是特種壓力容器，自控系統(tǒng)只監(jiān)不控。因此，熱水泵的持續(xù)運行，將電能轉(zhuǎn)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(tǒng)介紹。筆者建議，運行維護團隊在開業(yè)初期，加大干預(yù)鍋爐啟停運行的巡檢頻率。

圖6 熱水系統(tǒng)的運維

6 結(jié)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(diào)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(diào)試過程應(yīng)貫穿于項目的全生命周期，包括前期設(shè)計、建設(shè)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(diào)系統(tǒng)調(diào)試，提供一些參考和幫助，為整體暖通空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定、低碳的運行起到促進作用。