作者    廖滟

许多建筑的VAV空调系统效果不尽如人意 。 究其原因主要是经过多次装修，房间的功能 、 需求与原设计发生了很大改变 。 这造成了实际负荷与设计负荷差别较大 。 二次装修阶段未根据工程具体情况对系统进行整体设计 、 专业调试及维护。

当二次装修分隔的房间较多时，经常出现一台 VAV-box 负责多个房间的现象，因此很难同时满足多个房间的温度需求 。

变风量空调系统普遍存在 VAV-box 入口直管段过短 、 二次风采用过长或弯折的软管 、 单独隔间回风不畅等问题 。 相关自控系统则存在风量传感器不准 、 风机变频逻辑缺失 、 楼控系统卡顿等问题 。

既有建筑则需先诊断和改造，改造完成后进行效果验证及优化调适 。

检查阶段的工作主要包括空调系统各相关设备 、 组件的符合性检查，设备运行现状检查，以及核对变风量空调系统控制逻辑 。

某项目检查发现如下问题:

( 1 ) 组合式空调机组铭牌风量比设计大，机外余压则小 。 变风量末端的铭牌符合设计要求 。 但是现场串联风机的风机档位设在高速，并未按照铭牌设置 。

串联型 VAV-box 的风机风量应为一次风最大风量，现场使用的风机分为高 、 中 、 低三档，按照设计风量选用档位，见图 2 。 现场检查发现所有风机档位都是处于高档，造成实际出风量与设计出风量不符 。

( 2 ) 除了 12#VAV-box 外，其余 VAV-box 前端的一次风管圆形管的直管段均小于 4 倍管径( 见图 3 ) ，不满足规范要求 。 直管段过短会造成风量传感器测量数据不准确，影响 VAV-box 的控制精度 。

( 3 ) 大部分 VAV-box 的二次风管的安装存在问题，例如软管长度过长 、 软管( 复合材料风管) 死弯 (见图 4 ) 、 漏风等问题 。 根据实际工程经验，软管过长会造成系统沿程阻力过大，并且软管无支撑，很容易出现死弯或塌凹，增大系统的局部阻力 。

( 4 ) 按照设计要求，外区的 VAV-box 分别带有 3～4 个条缝型风口 。 在检查中发现， 14#VAV-box 负责的一个条缝型风口改成了方形散流器( 见图 5 ) ，并且其余两个条缝型风口跨越了两个外区房间( 见图 6 ) ，不利于对房间温度的控制 。 8# 、 9# 和 11#VAV-box 分别负责南向外区，每台的 3 个条缝型风口均合并成了一个长条的条缝型风口 。

( 5 ) 按设计要求，有一个定风量末端负责走廊的送风，有且只有一个送风口 。 检查过程中发现，走廊还增加了一根送风管和送风口( 见图 7 ) ，该风管靠近主风道，并且没有手阀控制 。 这将造成走廊的送风量大于设计值，影响室内送风 。

( 6 ) 回风口安装在空调机房外侧，直接与走廊连接 (见图 8 ) ，容易造成气流短路 。 变风量空调系统是吊顶回风，回风口应该与吊顶相连才能将吊顶的回风送入空调机房 。 目前这种回风方式是将走廊的风送回到机组内，室内回风很少能进入机组，并且走廊有额外的送风口，会造成一部分气流短路，送风直接回到机组 。 回风口的这种设置将影响空调的整体效果 。

( 7 ) VAV-box 回风口过滤网堵塞( 见图 9 ) 。

( 8 ) 目前中央控制系统只能读取各类传感器的读数，并且控制各类控制器的启停，其余自动控制功能均不能实现 。

( 9 ) DDC 控制系统

① 变风量空调机组，系统没有静压设定值，风机一直工频运行; 机组能根据送风设定温度自动调节水阀 。

② 所有 VAV-box 一次风阀均强制全开，所有 VAV-box 均未按设计设定最大 、 最小风量，可以控制和查看一次风阀开度 、 风量及温控面板温度 。

测试阶段主要针对空调系统的设备性能进行测试 、 传感器 、 执行器精度测试以及自控逻辑的校验 。

空调机组性能测试

测试时，空调机组工频运行， VAV-box 一次 、 二次风阀全开 。 新风阀调至设计新风量 。

( 1 ) 变风量空调机组的制冷量严重不足，实际制冷量只有额定制冷量的 32. 5% 。 这主要是由于制冷站的供水温度较高，水量不足 。

( 2 ) 风机的实际风量大于设计值，实测余压小于设计 。 这主要是因为风机选型与原设计不同 。

( 3 ) 将机组的总送风量和 VAV-box 一次风量之和进行比较发现，两者风量相差 3689 m3 /h ，说明一次风管漏风较多 。

送风口测试

( 1 ) 大部分风口的实测风量与设计风量不符(见图 10 ) ，这主要是由于二次风系统没有进行风平衡调试 。

( 2 ) 将每台 VAVbox 所负责的风口风量求和，与 VAV-box 的串联风机的铭牌风量进行比较，发现大部分都不相等，见图 11 。 根据串联型 VAV-box 的控制原理，风机的风量应该等于二次风量，二次风量即风口风量之和 。 目前串联风机已调到高档， 8# 、 11# 、 14# VAV-box 的二次风总和仍小于设计 。 这主要是因为回风过滤网堵塞以及二次风软管弯折 。

( 3 ) 各回风口风量总和为 6608 m3 /h ，远小于送风量 。 说明回风不畅 。

自控系统传感器测量精度测试

( 1 ) 风量传感器准确性较差(见图 12 ) ，需现场重新整定 。

( 2 ) 13# 和 14# 温度传感器的测量精度较差，其余均在 ±5% 偏差内，见图 13 。 14#VAV-box 负责 3 个小房间，温控器装在南侧房间的太阳直射区域 。

( 3 ) 组合式空调机组送回风温度传感器均在 0.5 ℃ 偏差内 。

( 4 ) 主风管静压传感器读数在 ± 10% 偏差内，但是受气流影响震荡频繁 。

自控系统执行器测量精度测试

( 1 ) 组合式空调机组的变频控制 、 水阀及风阀控制功能正常 。

( 2 ) 通过设定阀位观察阀位反馈值以及响应速度， VAVbox 一次风电动调节阀控制精度较好 。

室内温湿度测试

选取典型日进行测试，测试时室内无人员和设备负荷 。 南向和西向最北侧房间均低于 24 ℃ ，而西向房间 2 、 3 、 4 下午均过热，见图 14 。

经过以上的检查和测试结果，该项目存在的问题及造成的影响见表 4 。

改造内容包括:

( 1 ) 风系统原有施工质量问题的修复

① 取消走廊的定风量阀功能，以系统回风为走廊的冷源，保证走廊的温度舒适性;

② 修补漏风处;

③ 清洗或更换过滤网 。

( 2 ) 风系统调控能力的改善

① 西侧 3 个独立房间的条缝型风口改为 5 个机械式变风量风口( 见图 16 ) ，不需要接入自控系统即可实现独立温控的功能; 并设置区域静压控制阀( 压力控制阀) 来旁通 14#VAVbox 的剩余风量，避免风压太大损坏风管;

② 对 VAVbox 二次风管进行整改，修补漏风，调整的软管长度和顺畅度，减少下游风管的阻力;

③ 在南区外侧天花上增设 6 个蛋格型回风百叶(见图 17 ) ，改善南外区的气流组织和负荷处理流程；西区原爪式送风口全部改为回风口;

④ 走廊天花上增设 6 个回风百叶，以增加回风通道面积，减少回风阻力 。

( 3 ) 自控系统施工改造

① 将 14#VAV-box 的温控器移位到 1 /A 轴房间的回风通路上;

② 由于 14#VAV-box 为风量最大 、 位置最远的不利末端，且前端直管段较长 、 气流较稳定，因此主管的静压传感器移到 14 #VAV-box 前端一次风管的直管段上;

③ 将新风 CAV 阀改成 VAV 阀，实现根据 CO2 浓度自动调节功能;

④ 回风管上增加 CO2 浓度传感器，以控制新风调节阀开度;

⑤ 调整 VAVbox 的风机转速，使风量与设计风量匹配;

⑥ 整定 VAVbox 风量传感器;

⑦ 自控线缆的敷设与整改 、 DDC 箱新增改部分的接线 。

( 4 ) 根据业主需求增加 PM2. 5 净化设备，回风箱上增设百叶改门铰式带滤网 + G4 + 单层静电除尘装置，在新风口设 F5 过滤 + 双层静电装置 。 此项改造会增加系统阻力 。

( 5 ) 一次风管改造难度较大，因此仅修补漏风，其余未做调整 。

本文节选自[1]廖滟,牛利敏,魏峥,等.既有办公建筑变风量空调系统诊断及改造[J].建筑节能(中英文), 2023, 51(5):79-85.DOI:10.3969/j.issn.2096-9422.2023.05.013.