錢文波

【摘要】由于商業(yè)辦公樓空調(diào)系統(tǒng)目前基本采用新風(fēng)加風(fēng)機(jī)盤管形式，風(fēng)機(jī)盤管在房間內(nèi)循環(huán)送回風(fēng)，此種方式極利于病毒在空氣中傳播，因此疫情期間商業(yè)辦公樓基本空置，無(wú)法正常辦公，待疫情輕微可小規(guī)模辦公時(shí)，因辦公室空調(diào)形式問(wèn)題，部分公司小范圍辦公只能開(kāi)窗不開(kāi)空調(diào)，對(duì)很多企業(yè)造成了較大的影響。因此商業(yè)辦公樓空調(diào)形式的優(yōu)化勢(shì)在必行，本文簡(jiǎn)單介紹類似新冠疫情情況下的空調(diào)送風(fēng)方式選擇。

【關(guān)鍵詞】商業(yè)辦公樓;暖通空調(diào);VAV 變風(fēng)量系統(tǒng);應(yīng)用;辦公區(qū)負(fù)壓

2020年鼠年一場(chǎng)突如其來(lái)的新冠疫情沖擊了整個(gè)中國(guó)乃至全世界人民的正常生活，對(duì)全球的經(jīng)貿(mào)往來(lái)突然按下了暫停鍵，各國(guó)經(jīng)濟(jì)損失之大前所未有，比起2008年的SARS病毒造成的影響更大。而新冠病毒傳播途徑主要為直接傳播（包括噴嚏、咳嗽、說(shuō)話的飛沫近距離直接吸入導(dǎo)致感染）、氣溶膠傳播（飛沫混合在空氣中形成氣溶膠后吸入導(dǎo)致感染）、接觸傳播（飛沫沉積在物體表面，接觸污染手后，經(jīng)過(guò)口腔等導(dǎo)致感染），新型冠狀病毒極易傳播，而空氣是其傳播的最主要途徑（摘至中國(guó)疾控中心編寫、人民衛(wèi)生出版社出版發(fā)行的《新型冠狀病毒感染的肺炎公眾防護(hù)指南》）。

1、空調(diào)送風(fēng)方式選擇

目前商業(yè)辦公樓辦公區(qū)普遍采用的空調(diào)形式為：⑴風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng);⑵風(fēng)機(jī)盤管加VAV新風(fēng)系統(tǒng);⑶VAV變風(fēng)量系統(tǒng);⑷全新風(fēng)系統(tǒng)（一般用于大堂或商業(yè)大空間）。排風(fēng)系統(tǒng)一般部分回收部分排放，若需冷熱量回收的話還是普遍采用熱轉(zhuǎn)輪回收或者熱管回收。

疫情較輕期間使用以上第1、2種空調(diào)形式因風(fēng)機(jī)盤管送回風(fēng)將室內(nèi)空氣混合，易造成交叉感染，則明顯不適用;第4種空調(diào)形式因辦公區(qū)隔間較多，純新風(fēng)送風(fēng)無(wú)調(diào)節(jié)裝置，送風(fēng)區(qū)域又多則易造成風(fēng)量失衡也不適用。因此送風(fēng)方式3則為最優(yōu)選擇，但仍有改進(jìn)之處。

呼吸類傳染病醫(yī)院隔離區(qū)空調(diào)設(shè)計(jì)原則為控制傳染源、阻斷傳播途徑，醫(yī)院隔離病房全部按負(fù)壓設(shè)計(jì)，主要目的避免因空氣流通造成交叉感染，都用全新風(fēng)系統(tǒng)，在通風(fēng)系統(tǒng)中安裝空氣消毒裝置。其中門診、負(fù)壓病房、手術(shù)室、ICU等空調(diào)設(shè)計(jì)稍有區(qū)別，但空調(diào)設(shè)計(jì)原則還是負(fù)壓設(shè)計(jì)，另增加設(shè)備可靠性，通風(fēng)設(shè)備考慮冗余備用。

表1設(shè)計(jì)依據(jù)及要求表

以上參數(shù)分析病房排風(fēng)量700cmh，新風(fēng)量500cmh形成明顯負(fù)壓，有效降低室內(nèi)空氣流通。排風(fēng)機(jī)及空調(diào)箱可設(shè)置多種殺菌殺毒設(shè)備，如高效，亞高效過(guò)濾段、靜電技術(shù)、TiO2光催化技術(shù)、UV紫外殺菌技術(shù)、AtmosAirBPI技術(shù)、活性炭吸附技術(shù)等。種類較多造價(jià)也高低不等，視辦公樓品質(zhì)要求而定。

2、VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的工作原理

VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)主要由過(guò)濾網(wǎng)、空氣處理及輸送設(shè)備、風(fēng)管系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。在空調(diào)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)房間內(nèi)的溫度和設(shè)定溫度做出判斷，然后空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置打開(kāi)，由空調(diào)系統(tǒng)向室內(nèi)送入風(fēng)量，達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的，使室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度逐漸趨于一致;當(dāng)室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度基本保持一致時(shí)，末端靜壓傳感器檢測(cè)到室內(nèi)溫度數(shù)值，然后傳輸信息到控制器內(nèi)，形成對(duì)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)風(fēng)速做出調(diào)整，時(shí)候系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需求的風(fēng)量進(jìn)行輸送。

3、VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)

從上面的原理分析可以看出，整個(gè)系統(tǒng)主要根據(jù)室內(nèi)的溫度情況來(lái)做出調(diào)節(jié)，DDC控制器為空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置，靜壓傳感器主要在室內(nèi)起到檢測(cè)溫度變化的作用，P表示的是系統(tǒng)主送風(fēng)道靜壓。而如果在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，存在控制方式不合理、風(fēng)量輸送不平衡、風(fēng)管封閉不嚴(yán)實(shí)這三方面問(wèn)題，將會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成較大的影響，同時(shí)造成區(qū)域空間冷熱不均勻的現(xiàn)象。從VAV變風(fēng)量空調(diào)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)看，其系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率與這三方面因素有著較大的影響。

疫情較輕期間辦公樓空調(diào)形式建議采用VAV變風(fēng)量送風(fēng)系統(tǒng)，使用全新風(fēng)，排風(fēng)經(jīng)消毒殺菌后直接排放，不利用;增大空調(diào)箱排風(fēng)量，使辦公室室內(nèi)形成負(fù)壓;不使用熱轉(zhuǎn)輪或者熱管回收等熱回收設(shè)備，新風(fēng)與排風(fēng)隔絕無(wú)接觸。具體選型如下：

3.1增大空調(diào)箱排風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量及風(fēng)壓，參數(shù)高于送風(fēng)機(jī)1檔至2檔;排風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)，平時(shí)可適當(dāng)送風(fēng)機(jī)風(fēng)量等于排風(fēng)機(jī)風(fēng)量運(yùn)行，室內(nèi)為正壓或保持平衡;疫情期間通過(guò)變頻調(diào)節(jié)加大排風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓及風(fēng)量使空調(diào)區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。

3.2送風(fēng)管形式使用VAV變風(fēng)量系統(tǒng)，全新風(fēng)。

3.3辦公室內(nèi)送風(fēng)口及排風(fēng)口布置方式更改

通常情況下送風(fēng)口遍布辦公區(qū)域，但是排風(fēng)口僅設(shè)置一個(gè)，造成氣流混亂，最遠(yuǎn)區(qū)域空氣流向排風(fēng)口區(qū)域，若有病毒則室內(nèi)易產(chǎn)生污染，建議室內(nèi)增加排風(fēng)口數(shù)據(jù)量，均勻布置。

3.4系統(tǒng)新風(fēng)量的控制

高層建筑常常因?yàn)榻ㄖ锏耐两l件、空間限制等，使得其不能夠?qū)崿F(xiàn)建筑室內(nèi)全新風(fēng)送風(fēng)，本次工程新風(fēng)送風(fēng)量設(shè)計(jì)為總需求風(fēng)量的30%。在夏季時(shí)，考慮到室內(nèi)制冷，室內(nèi)空氣焓值相較于室外較低的因素，新風(fēng)系統(tǒng)輸送最小的新風(fēng)量;如果室內(nèi)的空氣焓值相較于室外較高，新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)適當(dāng)加大輸送風(fēng)量，如果系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，已經(jīng)以最大新風(fēng)量運(yùn)行，但是送風(fēng)溫度仍高于設(shè)定溫度值，此時(shí)應(yīng)啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行制冷。在冬季時(shí)，運(yùn)行狀態(tài)與之相反，首先通過(guò)輸送室外的新風(fēng)帶走室內(nèi)的冷量，如果新風(fēng)量已保持最小風(fēng)量輸送，此時(shí)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度仍低于室內(nèi)設(shè)定的溫度值，此時(shí)應(yīng)啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的熱水系統(tǒng)，對(duì)輸送風(fēng)進(jìn)行更加熱。

3.5自我控制系統(tǒng)的實(shí)際控制方式

在本次工程項(xiàng)目中，空調(diào)系統(tǒng)主要采用多回路PID控制方式，該控制方式如果單純從某個(gè)單環(huán)路的控制情況來(lái)看，其往往能夠取得較為良好的控制效果。但是在將其應(yīng)用到VAV空調(diào)系統(tǒng)中時(shí)，其較易受外界干擾、非線性程度高等缺點(diǎn)便暴露出來(lái)，使得VAV空調(diào)系統(tǒng)控制表現(xiàn)出較高的不確定性，單獨(dú)測(cè)試某個(gè)環(huán)路系統(tǒng)都能夠正常工作，但是在將多個(gè)回路進(jìn)行結(jié)合測(cè)試時(shí)，PID控制便會(huì)表現(xiàn)出大量的問(wèn)題。

例如，VAV空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，其中某個(gè)房間的溫度出現(xiàn)降低，那么此時(shí)其末端裝置風(fēng)閥會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)出現(xiàn)收縮，進(jìn)而引起空調(diào)送風(fēng)的靜壓升高。此時(shí)其它房間的送風(fēng)量會(huì)出現(xiàn)一定增加，但是受溫度自控調(diào)節(jié)影響，這些房間的末端風(fēng)閥會(huì)做出相應(yīng)縮小，以控制房間的輸送風(fēng)量。而在此種情況下，便會(huì)造成整個(gè)VAV空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量進(jìn)一步增加，使得系統(tǒng)的運(yùn)行壓力升高，直到達(dá)到某個(gè)恒定數(shù)值時(shí)，送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速將會(huì)調(diào)整降低，隨之系統(tǒng)的回風(fēng)量也會(huì)降低，直到整個(gè)系統(tǒng)靜壓降低到設(shè)定值、末端風(fēng)閥恢復(fù)正常為止。

系統(tǒng)在PID控制下長(zhǎng)期處于這種動(dòng)態(tài)的調(diào)整狀態(tài)，空調(diào)系統(tǒng)中所設(shè)置的各種反饋調(diào)節(jié)控制機(jī)制，在綜合運(yùn)轉(zhuǎn)之下造成相互干擾的情況，進(jìn)而影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也因此使得這種PID控制方式不能較好的滿足空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)需求，智能控制系統(tǒng)將成為VAV系統(tǒng)的主流應(yīng)用形式。

3.6風(fēng)管系統(tǒng)的封閉性

由于本次工程項(xiàng)目中空調(diào)系統(tǒng)有著較長(zhǎng)的管道，且在系統(tǒng)變風(fēng)量末端應(yīng)用較多的保溫軟管。而在實(shí)際施工中，對(duì)這些管道和保溫軟管的支撐又顯得較為不足，僅采用大量的鐵絲進(jìn)行吊裝，使得整體平衡性顯得不夠均勻，風(fēng)管系統(tǒng)出現(xiàn)較多瓶頸狀結(jié)構(gòu)，使得VAV空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)過(guò)程的阻力增大，因此間接增大系統(tǒng)的工作量。

根據(jù)上述問(wèn)題的分析，在實(shí)際安裝連接保溫軟管的過(guò)程中，首先應(yīng)基于設(shè)計(jì)圖紙明確軟管的長(zhǎng)度，使連接軟管適當(dāng)超出使用長(zhǎng)度即可，然后再根據(jù)圖紙來(lái)設(shè)置吊裝支架，通常間隔距離設(shè)定為0.8m，以保證對(duì)軟管固定支撐的有效性，同時(shí)保證所用支架的牢靠性，避免保溫軟管在安裝過(guò)程中出現(xiàn)類似瓶頸的結(jié)構(gòu)。在完成整個(gè)管道安裝過(guò)程之后，應(yīng)對(duì)管道系統(tǒng)做漏光測(cè)試和漏風(fēng)量測(cè)試，保證管道系統(tǒng)具有較高的密閉性。此外在吊頂施工之前，應(yīng)對(duì)管道做全面檢查，保證管道安裝完整。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有干擾大、高度非線性、強(qiáng)耦合性等特點(diǎn)，因此在實(shí)際應(yīng)用該系統(tǒng)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采用解耦合控制方法，提升系統(tǒng)的智能控制程度，同時(shí)加強(qiáng)安裝調(diào)試質(zhì)量管理，在完工后進(jìn)行必要的漏光測(cè)試和漏風(fēng)量測(cè)試，確保風(fēng)管的嚴(yán)密性。

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