變風量空調系統(tǒng)設計

比較內容VAV系統(tǒng)FC+新風系統(tǒng)1節(jié)能性通過改變房間送風量，而節(jié)約風機的能耗。定靜壓控制可獲得30%以上，變靜壓控制可獲得60%以上的風機節(jié)能效果。不能利用新風制冷，由于風機就地循環(huán)，風機能耗小。2舒適性良好的舒適性，室內溫度可根據個人要求進行調節(jié)。溫度調節(jié)范圍窄，若進入BA控制，也可實現(xiàn)溫度調節(jié)良好。3噪音單風道VAVBOX無運行部件，噪音小。FPB有風機，但消音條件好，因而噪聲小。風機盤管中有旋轉部分（風機、電機），因而噪聲取決于旋轉部分的質量。一般噪聲相對于VAV較高。4系統(tǒng)組成VAVBOX設備，周邊控制設備，DDC控制器，風管材料，控制電線及安裝附件等。風機盤管，新風機組，周邊控制設備，溫控器，風管材料，水管材料，控制電線及安裝附件等。5經濟性每平方米VAV空調系統(tǒng)總造價為：470-670元/平方米。每平方米FC+新風系統(tǒng)總造價為：手動三速控制：300-370元/平方米自動就地溫控：400-470元/平方米由BA遠程溫控：800-870元/平方米一:VAV與FC+新風系統(tǒng)技術經濟對比分析1

（1）設計任務開始（4）負荷計算（5）窗際環(huán)境分析（6）窗際環(huán)境處理方法及設備選型（7）計算各分區(qū)所需總送風量（8）計算各分區(qū)VAVBox數量（9）內區(qū)VAVBox選型（12）畫出VAVBox及空調箱平面位置布置圖（10）計算各分區(qū)空調末端總風量（11）空調箱選型（13）計算聯(lián)結各末端裝置的送風支管和送風主、干管尺寸（14）在平面圖上畫出風管（2）根據工程特點選擇變風量系統(tǒng)（15）送風口、回風口計算及選型（16）畫出VAV控制系統(tǒng)原理圖（17）畫出VAV運行策略控制圖（18）列出設備配置表（19）寫出設計說明（20）設計任務完成（3）了解相關變風量空調與控制設備二:VAV設計基本步驟層高3.7～4.2M吊頂凈高2.7～3M架空地板0.1～0.3M周邊區(qū)溫度夏24～25℃冬20～21℃內區(qū)溫度夏24～25℃冬22～23℃相對濕度40～50%工作區(qū)氣流速度0.15～0.3m/s最小新風量25～30M3/h·人人員密度(按空調面積計算)0.15～0.2人/M2照明20～30W/M2，300～800lux設備發(fā)熱量40～60W/M2噪聲45dB（A）三:智能化辦公大樓辦公區(qū)主要設計指標空調分區(qū)的概念在同一個建筑物中，外窗、外墻方位造成日射及傳導得熱量不同，各房間的用途、使用時間不同，使得不同區(qū)域空調負荷性質各異。這種在負荷分析的基礎上根據空調負荷差異性適當地把空調系統(tǒng)劃分為若干個區(qū)域的設計行為稱為分區(qū)，劃分后的區(qū)域稱為空調分區(qū)。分區(qū)的目的在于使空調系統(tǒng)能更方便地跟蹤負荷變化，改善室內環(huán)境和節(jié)約空調能耗。四:內外分區(qū)與空調負荷

空調最基本的分區(qū)是內部區(qū)(內區(qū))和周邊區(qū)(外區(qū))。直接受到外圍護結構、日射、傳熱、滲透負荷影響的區(qū)域稱周邊區(qū)，周邊區(qū)空調負荷包括外圍護結構負荷和內熱負荷。不直接受到外圍護結構負荷影響的區(qū)域稱為內部區(qū)，內部區(qū)全年僅有內熱負荷。有些外窗很小、外圍護結構保溫性能很好、外窗遮陽率很高的場合負荷十分穩(wěn)定，幾乎沒有外區(qū)，很難劃分。另外進深10米以內的房間也可不分內外區(qū)。

4.1:內部區(qū)和周邊區(qū)四:內外分區(qū)與空調負荷

周邊區(qū)可按朝向進一步細分為2～4個分區(qū)（見下圖）。各朝向分區(qū)的負荷性質如下表，內部區(qū)也可根據使用情況細分為不同的區(qū)域。

四:內外分區(qū)與空調負荷4.2:按朝向不同分區(qū)的負荷特性

周邊區(qū)東側早晨8時冷負荷最大，午后變小西側早晨冷負荷小，午后4時的負荷達到最大。冬季有西北風時，供暖負荷僅次于北側南側夏季的冷負荷并不大，但春秋季(4月，10月)的正午時的冷負荷與夏季東西側相當北側冷負荷小，冬季則因無日照、風力強，故供暖負荷比其他區(qū)大內部區(qū)供暖負荷小，即使在冬天，除午前的預熱負荷之外，僅有照明，人體，設備供冷負荷。其中最上層內部區(qū)全天有供暖負荷四:內外分區(qū)與空調負荷⑴

周邊區(qū)(外區(qū))的定義是直接受到外圍護結構、日射、傳熱滲透負荷影響的區(qū)域，研究表明外圍護結構負荷主要是通過外窗外墻與人體表面的輻射換熱傳遞的輻射傳遞隨距離增加而減少，當這種輻射影響小到可以不考慮時，就稱為內部區(qū)。外墻、外窗的隔熱性，外窗的遮擋系數可以直接影響其內表面溫度從而影響輻射換熱，因此要十分注意建筑設計選用的外圍護結構的熱工性能以及窗墻比。⑵周邊區(qū)進深的劃分還與內外區(qū)空調系統(tǒng)設置以及空調負荷分配有關。一般可按3～5m確定。

⑶由于外區(qū)進深劃分直接影響到新風供給，氣流組織，末端選擇。應根據建筑情況在空調負荷分析的基礎上進行劃分盡可能使末端風量在各種工況下比較平衡。

4.3:周邊區(qū)進深及處理方法四:內外分區(qū)與空調負荷方式A：周邊區(qū)風機盤管僅負擔外圍護結構夏冬季冷熱負荷，內區(qū)單風道VAV末端全年供冷負責全室內圍護結構、內熱冷負荷和新風供給由于外圍護結構冷熱負荷產生后即被就地處理，外區(qū)無進深。方式B：周邊區(qū)散熱器僅負擔冬季外圍護結構熱負荷，外區(qū)單風道VAV末端負責外區(qū)冷負荷和新風供給，內區(qū)單風道VAV末端全年供冷負責內區(qū)冷負荷和新風供給，夏季外區(qū)進深5米，冬季外區(qū)無進深。五:內外區(qū)劃分的幾種情況方式C：是進深小于10米的情況，不分內外區(qū)，單風道VAV系統(tǒng)夏季供冷冬季供熱。方式D：周邊區(qū)夏季由單風道VAV系統(tǒng)與風機盤管共同負擔外區(qū)冷負荷，冬季當外區(qū)風機盤管負擔外圍護結構熱負荷，單風道系統(tǒng)僅供給新風并負擔可能出現(xiàn)的冷負荷。內區(qū)單風道VAV系統(tǒng)全年供冷，負擔內區(qū)冷負荷和新風供給?？紤]到日射進深和風機盤管的影響范圍，外區(qū)進深為5米。五:內外區(qū)劃分的幾種情況

方式E：周邊區(qū)風機盤管負擔外區(qū)夏季冷負荷和冬季熱負荷，內區(qū)單風道系統(tǒng)全年供冷負擔內區(qū)冷負荷和新風供給。外區(qū)新風要求通過內外區(qū)空氣混合間接供給，外區(qū)進深3米。方式F：周邊區(qū)風機動力式VAV系統(tǒng)負擔外區(qū)夏季冷負荷，冬季如周邊區(qū)內熱負荷大于圍護結構熱負荷仍由風機動力末端供冷，反之如圍護結構熱負荷大于內熱負荷，則由末端再熱負擔。風機動力末端再熱負擔外區(qū)熱負荷，內區(qū)風機動力式VAV系統(tǒng)全年供給負擔內區(qū)冷負荷，內外區(qū)末端共同負荷全室新風供給，外區(qū)進深3～5米。五:內外區(qū)劃分的幾種情況

方式G：周邊采用通風窗等改善窗際熱環(huán)境措施，使冬夏季外圍護結構負荷減少，空調負荷僅存內熱負荷，因此不分內外區(qū)，變風量空調系統(tǒng)全年供冷并負擔全室新風。五:內外區(qū)劃分的幾種情況6.1風機盤管加VAVA狀態(tài)周邊區(qū)進深1m；B狀態(tài)周邊區(qū)進深5m。A狀態(tài)：周邊區(qū)設冷熱兼用風機盤管（FCU）處理外圍護結構冷熱負荷，負荷調節(jié)性能好。周邊區(qū)同時從內區(qū)接來末端（VAV）處理內熱負荷，兼送新風，因內熱負荷與人相關且相對穩(wěn)定，故送風量比較穩(wěn)定新風比較能保證。VAV系統(tǒng)系統(tǒng)僅處理內熱負荷，需求風量較小。采用了風機盤管“水害”“霉菌”等依然存在。冬季同時供冷供熱處理不好混合損失很大。適宜于建筑負荷變化大，機房小，VAV空調系統(tǒng)容量受限制的場合。B狀態(tài)周邊區(qū)FCU與VAV夏季同時供冷。冬季如區(qū)內建筑熱負荷內熱負荷和VAV供新風（送冷風）合力為熱負荷。由FCU供熱負擔，如合力為冷負荷，則VAV增加送冷風。冬季建筑負荷抵消了部分內熱負荷，減少了VAV送風量，新風量也因此會減小。經濟型優(yōu)于A狀態(tài)。六:周邊區(qū)空調方式6.2散熱器＋VAV夏季周邊區(qū)進深5m；冬季周邊區(qū)進深1m。周邊區(qū)設熱水散熱器或電散熱器（HU）處理外圍護結構熱負荷因輻射作用周邊區(qū)舒適感增強。冷熱抵消減少，全部（電加熱時）或部分（水加熱時）解決了水害和霉菌問題。周邊區(qū)同時從內區(qū)接來末端（VAV）夏季處理外圍護結構負荷和內熱負荷，系統(tǒng)風量較大。冬季僅處理內熱負荷。由于VAV夏季要處理建筑負荷，為避免末端風量作大幅度調節(jié)，使系統(tǒng)較穩(wěn)定要求按朝向劃分出若干個VAV系統(tǒng)。VAV冬夏季風量相差較大，新風量隨之變化，需復核冬季新風量。電加熱不經濟，要求外窗隔熱性能好。適宜于辦公人員低密度，建筑設計高標準，空調機房較富裕的場合。六:周邊區(qū)空調方式6.3VAV+VAV周邊區(qū)進深5m。周邊區(qū)另設變風量系統(tǒng)，建筑內熱合計為冷負荷時供冷，合計為熱負荷時供熱。真正消除了“水害”與“霉菌”問題，同時比電供熱較經濟。周邊區(qū)不同溫度控制區(qū)域同時出現(xiàn)供冷和供熱需要，將無法應對。變風量系統(tǒng)供暖時溫度控制與保證新風有矛盾。人越多內熱越大，送風量越少，新風量越少。要求按周邊區(qū)朝向和使用功能，分設變風量系統(tǒng)，空調系統(tǒng)多，機房要求大。六:周邊區(qū)空調方式6.4改善實際環(huán)境＋VAV

周邊區(qū)進深1m。周邊區(qū)采用多層通風外窗，空氣阻擋層（airbarrier）等改善窗際環(huán)境的措施，使外圍護結構冷熱負荷減少，周邊區(qū)進深縮短，可不再采用其他空調措施。變風量空調系統(tǒng)僅處理內區(qū)內熱負荷，室內已無冷熱抵消，節(jié)能性好。內熱負荷與人相關且相對