VAV系统施工方案

1、中建四局安装工程有限公司China Construction Engineering Bureau Installation Co. 1、 工程概况1.1 工程概况广东全球通大厦（新址）是一幢现代化的综合性大楼。工程位于广州市珠江新城F1-3地块，东临珠江大道西，南临华成路，西临华夏路，北临华明路。总用地面积16640m2，建筑面积121547m2（其中地下29419m2，地上92137 m2），地下三层，地上38层，建筑总高度165.2m。本次机电安装工程施工内容：给排水工程包括：给水、排水、雨水、直饮水及热水、游泳池、人防给排水。消防管道设备工程包括：喷淋、消防栓系统。消防报警工程包括：消

2、防火灾报警。电气工程包括：动力、照明、人防电气、暂列工程（变压器低压出线到低压配电柜含低压配电柜）；通风空调工程包括：空调及通风、人防通风。本工程主要实物工程量如下：（1）、通风空调实物工作量序号名称单位数量序号名称单位数量1玻璃钢冷却塔台814镀锌钢板风管M2398632冷却（冻）水泵台1515排气扇台3563离心式冷水机组台516风机台934VAV-BOX（带串联风机）台87317噪声衰减器台8735空调器台14018板式热交换器台26风机盘管台12119钢管米97687阀门个225320支架制安吨16.48消声器千克3204721送风箱制安M21329消声静压箱M2226822电动防火阀

3、个46610防火阀个79123电动风阀个16611电动送风口个15724风阀个122512风口个125125玻璃钢风管M2750013机制椭圆中压风管M210551（2）、电气工程实物工程量序号名称单位数量序号名称单位数量1全封闭式母线槽米352613桥架米66182封闭式母线插接箱个6514金属线槽米195913低压开关柜台15115镀锌管米1049924配电箱台74916金属软管米50265电缆米4372817电线米5692186型钢吨47.2718铜排米5827灯具套797819板式暗开关个10468暗插座个158520风扇调速开关个989接线盒个1292521探测器个413310报警按

4、钮个50722万能转换开关个10011警铃个55123控制模块块213212消防控制器、柜、箱台53（3）、给排水工程实物工程量序号名称单位数量序号名称单位数量1无缝钢管米78819镀锌钢管米522752镀锌衬塑钢管米213410不锈钢管米30103ABS塑料管米347011铸铁排水管米25204PE管米48012阀门个14015压力开关套37713各类管道组件套42206型钢吨62.614喷头套192357水泵台6815消防箱套4168钢板吨2.516不锈钢管件个285建筑物各楼层的主要功能布置： a、地下室：地下三层主要为游泳池、人防设施、停车库等；地下二层主要有停车 另有专用库房及设备机

5、房、控制室等；地下一层是空调主机房、变压器室、高、低压配电室、发电机房、控制室、监控室、停车库等；b、裙楼：首层为大堂、系统控制室、数据机房、办公室、员工活动中心、会议中心区等；二层是控制室、数据机房、设备间及库房、员工活动中心、会议区等；三层有传输机房、空调机房、员工餐厅、员工活动中心，其东侧为会展中心区；四层以传输机房、空调机房、员工餐厅为主，另有员工活动中心（室内篮球场）；五层设有传输机房、设备机房、员工餐厅等；六层为网管监控维护室、数据机房、网管演示厅、电力室、贵宾餐厅及员工活动中心（网球场）；七层为空调设备间； c、塔楼：八层为办公室、档案室、阅览室等；九至二十一层、二十三至三十五层

6、是大开间办公室，另有设备用房、资料室等；二十二层主要为避难区和泵房、设备机房；三十六层主要有食品热加工间、备餐间、休息厅、餐厅观光室等；三十七层为会议室、控制室等；三十八层为设备房和小型避难区，屋顶有消防电梯机房，在标高165.2m处是半径11米的屋顶直升机停机坪。1.2 工期、质量、安全文明施工要求 工期要求：开工日期以建设单位或总监理工程师的开工指令为准，按合同要求在2007年12月28日前完成地下室、裙楼及主塔楼八至二十一层除配合装饰、智能化外的所有机电安装内容； 2008年03月28日前完成主塔楼二十二层及以上层的所有机电安装内容； 2008年12月28日前完成配合装修、智能化施工及调

7、试工作，完成合同范围内的消防等专项工程验收，并具备竣工验收条件，2009年5月28日前在总承包方的统一协调下通过竣工验收。现根据目前土建总工期的安排，整个工期顺延了38天时间，因此机电安装施工进度计划按顺延38天时间考虑。质量要求：广东省优良样板工程，争创鲁班奖。安全文明施工要求：广东省安全文明施工样板工地。1.3 工程特点（1）、建设规模大：本工程建筑面积大（达121547m2），高度高（地下三层、地上三十七层，建筑总高度为165.2m），属超高层建筑。是一幢功能齐全的现代化的综合性电信大楼，机电安装专业多，工程量大。（2）、社会影响大：本工程地处广州市显要地块-珠江新城地块，工程规模大，其

8、建设具有极大的社会影响力；（3）、专业施工队伍多，交叉作业多，施工协调要求高：本工程为总承包管理，总承包方为土建施工单位，机电安装为分承包方之一，其他分承包方有：幕墙施工方、室内装饰施工方、智能化工程施工方、钢结构工程施工方、电梯、扶梯施工方、发电机消音排烟工程施工方、大型户外显示屏工程施工方、景观照明施工方、高压变配电工程施工方、市政供水工程施工方、市政排污工程施工方、园林绿化工程施工方、人防专项施工方、直接饮用水工程施工方、游泳池设备系统工程施工方及直升机停机坪施工方等近二十个分承包方。这样机电安装与总承包、机电安装与各分承包方间需密切配合、高度协调才能确保交叉作业安全、有序地进行，严格按

9、照各界面的要求顺利交接、相互接应，确保工程优质、高效地完成。（4）.施工场地狭窄： 根据现场实际的施工平面布置，本工程现场场地较狭窄，给施工带来了很大难度。因此需要同总承包方进行联系，在地下一层安排现场的库房、加工场地及半成品堆放场地等，以利工程的顺利进行。（5）、机电安装工程材料品种和规格多，采用新材料、新工艺多：本工程机电安装材料品种繁多，选材质量要求高，如生活水系统选用不锈钢材料，消防动力电缆选用矿物绝缘电缆。还采用多种新材料、新工艺，如塔楼办公区域、裙楼办公区和小会议区通风空调系统采用VAV变风量空调系统，地下室排污系统采用真空排水技术等。2、 VAV系统简介本工程塔楼办公区、展览/会

10、议中心（包括办公区和小会议室、数码凯旋门）等区域设置VAV变风量空调系统。（1）塔楼办公区1）空调送风处理该区域空调系统采用单层VAV变风量空调系统，由各层楼面的变风量空调机提供空调服务。每层设置2台变风量空调器，根据负荷情况对风量进行调节，确保风机工作在较佳的工作效率下。2）空调新风处理新风采用集中处理方式，由位于22、38层的中央变风量新风空调机集中处理，经管井送至各层机房。各层根据需求量调节新风量。每层空调送风系统在回风端设置二氧化碳感应器，按照房间空气质素要求调节新风量。3）排风处理排风通过每层统一的定风量和变风量排风系统集中排放。变风量排风系统根据新风量的取值进行调节，以确保空调室内

11、正压。（2）展览/会议中心区域办公区和小会议室采用VAV变风量空调系统，方便各个使用区域的灵活控制和调节。数码凯旋门采用中央变风量空调系统。空调器安装在两端的楼梯顶部的设备房及中间楼梯的设备房。送风方式采用地板送风，有效的为人群集中的地方提供冷风，回风集中设置。3、 VAV系统组成VAV变风量空调系统由变风量空调机组、变风量末端、输配管线、风口及其控制系统组成。其中变风量末端是该系统最重要的部件，本工程采用串联式风机动力型变风量末端。（1）变风量空调机组塔楼办公区及会议区采用组合式空调机组，实现各个功能段的优化组合；小会议室等区域则采用小型空调器。变风量空调器送风机的电动机由变频装置驱动，使空

12、调器的风量在较大范围内变化。该风机采用中、高压离心风机，满足风管系统布置、末端装置类型和风口型式等对风压的要求。变风量空调器的过滤器一般采用比色效率60的中效袋式过滤器，避免风口发黑、室内空气品质差的现象发生。（2）变风量末端本工程采用串联式风机动力型变风量末端。主要由箱体、控制器、流量计（风速传感器）、室温控制器和电动风阀等组成。有公称风量、最大风量设定范围和最小风量设定范围等参数，实际使用时变风量装置的最小风量必须大于装置的最小风量设定界限；最大风量必须小于装置的最大风量设定界限，且变风量装置的实际使用最小风量和最大风量可以通过检测电脑在工厂调试时设定好，也可通过手提电脑在安装现场进行设定

13、或修改。串联式风机动力型变风量末端参考样图1）箱体箱体一般由镀锌薄钢板制成，内贴经化学处理过的离心玻璃棉或其他保温吸声材料。装置入口处设流量计（风速传感器）用以检测流经变风量箱的一次风量。供调节风量的风阀的轴伸至箱体的侧壁外边，与执行器相连；电源电路、控制和执行机构设置在箱体外侧的控制箱内。2）流量计（风速传感器）一次风流量可通过风速传感器测得。风速传感器有多种型式，如超声波涡旋式、风车式、毕托管式、半导体式和热线热膜式等风速传感器。3）控制器由电源、变送器、逻辑控制电路等组成，部分将执行器同控制器等组合在一起，组成变风量末端的电控箱。该控制器配有与楼宇控制系统（DDC控制器）相连的接口电路，

14、便于与楼宇控制系统进行数据通信或现场设置、修改变风量装置的参数。4）电动风阀该装置是变风量箱进行送风节流的唯一部件，风阀的流量特性的优劣直接影响到变风量装置的控制效果，有采用单片蝶阀作为变风量风阀，有采用两片阀片位移来调节风量的ZEBRA型风阀和仿文丘里式风阀，后两种风阀的流量特性和风量控制精度要优于前种。（3）噪声衰减器选用与VAV BOX变风量末端相匹配的消声装置，采用模块化设计，两端接口采用法兰接口作为标准结构，安装方便、应用灵活。本工程在一个变风量装置需接多个送风口的情况下，可采用多出口噪声衰减器（类似消声静压箱）。4、 VAV系统主要设备的配置（1）变风量空调器变风量空调器的配置会影

15、响变风量末端的正确选择和系统运行。在变风量空调器的选择过程中，特别需要注意保证空调器送风温度的恒定，一般系统在最小送风量和最大送风量之间运行时。如果采用压力信号控制风机转速，它要求风机的工作范围在流量¾静压特性曲线中较为陡峭的一段，这和普通的空调机组刚好相反。因为变风量空调系统一般通过维持送风系统静压来控制送风机的风量，这就要求在风机的特性中，流量的变化对系统静压变化必须敏感。（2）变风量末端本工程采用VAV BOX串联式风机动力型变风量末端，其结构样图如下： 串联式风机动力型变风量末端结构样图5、 安装工艺及流程（1）施工流程VAV BOX等设备安装管线安装AHU等设备安装配合装修

16、风口安装设备与管线连接 空调设备单体调试配合智能化单位系统调试试压保温VAV BOX等设备安装BA各类传感器安装（2）管线安装工艺1）VAV系统管线安装VAV系统主风管采用机制椭圆中压风管。风管圆边倒角半径为风管高度的一半，风管连接采用内承插或角铁法兰方式，风管加固型式见下表：风管长轴尺寸mm厚度mm风管长轴尺寸mm加固方式2500.6600不要求2507500.8630900沿长度方向间隔1m设单排内撑支柱80016001.09501150沿长度方向间隔0.75m设单排内撑支柱1650以上1.21200以上沿长度方向间隔0.75m设双排内撑支柱2）软管连接a、噪音衰减器与风口连接采用带玻璃棉

17、（25mm）保温的铝制软风管。各种规格的软管厚度均为0.15mm,轴向受力大于20kg。软风管与风管之间的连接方式及软风管与风口的连接方式见下图：软风管与风管、风口连接大样b、如果软管在安装时，如遇有高低或拐弯处的角度太小时，则需要简单的打吊等保护措施，以保证输送风流的畅通。 c、噪音衰减器出口连接的软管管道弯曲半径不能太小以免阻力太大，影响出口风量。如下图：d、软管弯曲不宜过多，接出管不宜太长，如下图：e、引入管的弯曲不能过多，以免送风阻力太大，风量达不到设计要求。（3）VAV BOX箱安装1）因为VAV BOX内各种控制元件都集中里面，为以后维修及更换元件，安装时必须要注意其安装位置及空间

18、。安装必须留有足够的空间和检修位置。如下图：2）VAV BOX箱安装应根据厂家配给的VAV BOX箱尺寸大小单独设置吊架，其重量不由风管支架承受。支架上使用防震吊钩连接，VAV BOX安装如下图： VAV BOX安装示意图3）连接VAV BOX箱的风管管径不得小于VAV BOX箱的引入管径，否则会使管内风速加大，未端噪声变大，同时可能产生风量不足等现象。4）VAV BOX的引入管应直接从主风管上引入，尽量避免从支管引入，以免产生风量不足。5）VAV BOX箱安装后其最大流量下的阀门的开启角度应不宜太小，应调到合适的角度。如下图： 最大流量下开启角度太小 最大流量下开启角度合适6）BOX箱安装后

19、，按厂家配来的接线图将网络线接在相应的接线端子上。7）VAV BOX箱其他安装技术要求a、风机动力型变风量末端的一次风进风口直管段长度，要求保证不小于入口当量直径的三倍，否则会影响气流稳定，难以保证传感器的测量精度。b、塔楼风柜房内装设的新风阀，由于该新风阀处装设流量计，测量新风量。为保证测量的准确性，必须在新风阀流量计前有不小于风管当量直径35倍的直管长度。c、风机动力型变风量末端必须存放在通风、干燥的库房内，防止产品受磕碰或腐蚀气体的侵蚀，储存期限为一年，超过一年的应及时检查。d、室内温控器和变风量末端间的布线，宜采用屏蔽线。e、变风量末端机组通过吊杆悬挂安装后，保证机组不晃动，且处于水平

20、状态。6、 VAV系统控制的主要内容（1）室内温度的控制每个VAV BOX末端在相应的位置设置温度感应器，反馈室内的实际温度，以温度信号作为主参量调节VAV BOX的阀片开度，改变VAV BOX箱一次风量达到室内设定参数。按该工程设计说明，每个VAV BOX所带的流量计测定通过的一次风量，反馈到中央控制器，中央变风量空调器据此变频调节风量，以满足系统使用的需求。（2）室内新风量的控制在空调机房的回风处设置二氧化碳感应器，根据二氧化碳的浓度调节新风阀的开度，达到室内对新风量的需求。同时新风阀的开度不应小于设定的最小新风量时的开度。按该工程设计说明，每层新风阀上的流量计测得通过的新风量，反馈到中央

21、控制器，中央变风量新风空调器据此变频调节，以满足系统需求。空调季节i外(室外新风焓值)ih（回风点焓值）时，采用变新风、排风量运行；当i外(室外新风焓值)ih（回风点焓值）时，采用最大新风、排风量运行，既将新风阀的开度设定最大，以充分利用室外新风。（3）室内排风量的控制排风由2部分组成，既厕所的定风量排风系统和变风量排风系统（兼作为标准层走道消防排烟系统）。根据新风量的取值调整变风量排风系统的排风量，并使室内保持一定的正压，防止室外热空气的渗入。（4）AHU送风温度的控制DDC控制器将送风风管上的温度传感器测得的参数与设定参数比较，根据比较结果输出相应电信号，控制冷冻水回水管上的比例积分电动二

22、通阀动作，通过调节冷冻水量达到控制送风温度的目的。7、 VAV末端控制器对室温的控制与实现（1）VAV末端控制原理（压力无关型） 压力无关型变风量末端在压力相关型温控器的基础上，增加了一个风量传感器。温控器发出的控制指令并非象相关型一样直接控制风阀，而是送往风量传感器作为它的设定信号。风量传感器将温控器送来的信号与风量传感器检测到的信号进行比较、运算，然后得到控制信号送往控制风阀，改变电动风阀开度。 由于系统中增加了一个风量控制回路，因此当一次风送风管的静压发生变化时，变风量末端送风量的变化将立即被风量传感器感知，并在尚未影响室内温度前被风量控制回路纠正，这样一次风送风管静压的变化不会影响送风

23、量。实现一次风变风量运行，末端定风量运行的特点，最大限度地保证室内的气流分布和舒适性。控制原理见下图： 压力无关型变风量末端控制原理图（此处取消加热盘管及其控制）（2）VAV末端一次风控制变风量末端应用时，一次风的控制方式同单风道变风量末端，即根据室内温控设定值和温度传感器测量值之间的偏差值，决定该变风量末端的送风量设定值，然后根据送风量设定值和送风量实际测量值调节一次风阀的开度。其控制曲线见下图： 风机串联型变风量末端一次风控制图8、 变风量空调器的控制（1）变风量空调机组的控制塔楼每层设置2台变风量空调器，控制原理图见下图：VAV系统空调器控制原理图1）变频风机的控制风机变频控制方式通常有

24、定静压控制、变静压控制、总风量控制三种方式。a、定静压控制定静压控制：是在送风系统管网离风机6070处设置静压传感器，在保持该点静压一定值的前提下，通过调节风机受电频率来改变空调系统的送风量。当送风干管是多条时，需设计多个静压传感器，通过比较，用静压要求最低的传感器控制风机。静压控制点的实测静压值偏高时，调节VAV/AHU风机电动机的受电频率，风机转速降低，达到实测静压值趋向设定静压值的风机风量。相反，实测静压值偏低于设定的静压值，通过控制器调高风机电动机的受电频率，增加风量，直至该静压控制点静压测量值趋向设定的静压值。定静压控制优点经大量工程实践应用，控制方式较为成熟简单。定静压控制的缺点、

25、难点压力控制点选址是否恰当合理；设定静压值的大小是否合理；系统稳定性较差。b、变静压控制变静压控制：就是在保持每个VAV末端的阀门开度在80%-100%之间，即使阀门尽可能全开和使风管中静压尽可能减小的前提下，通过调节风机受电频率来改变空调系统的送风量。变静压控制方法在工程实践中很少采用，在文献中偶有介绍。c、总风量控制总风量控制主要是依据实测风量和实际需要风量两个参数，在文献中偶有介绍，本工程设计说明也是采用总风量控制方式。每个VAV BOX所带的流量计测得通过的一次风量，反馈到每层或每个控制区域的中央控制器（即DDC控制器），DDC通过比例积分运算综合后，控制变频驱动器（VFD）调节风机的

26、转速，变频调节风量，以满足系统的使用需求。2）AHU出风温度的控制DDC中带比例积分功能的温度控制器将送风管上的温度传感器测得的参数与设定参数比较，根据比较结果输出相应电信号，控制冷冻水回水管上的比例积分电动二通阀动作，使送风温度恒定。3）新风量的控制塔楼区设置新风竖井，通过每层风柜房内的电动新风调节阀提供新风。DDC中带比例积分功能的二氧化碳控制器将室内的二氧化碳控制器测得的参数与设定参数比较，根据比较结果输出相应电信号，控制新风阀的开度，使回风二氧化碳浓度保持在允许的范围内，但同时新风阀的开度不应小于最小设定新风量时的开度。当室外新风焓值小于回风点焓值时，采用最大新风量运行，即将新风阀的开

27、度设定为最大，以充分利用室外新风，达到节能的目的。4）其他控制过滤器积尘报警控制：通过装设在滤网的压差报警器实现。风机连锁控制：风机、风机联动阀及水路电动阀同时启停；风机运行保护：风机启动后，前后压差过低报警、连锁停机。（2）变风量新风机组的控制塔楼在22、38层设置新风柜，通过新风竖井，经新风阀送至各层风柜房内，提供新风。控制原理图见下图：中央新风空调器控制原理图1）变频风机的控制按该工程设计，每层的新风阀上的流量计测得通过的新风量，将其反馈到该区域的中央控制器（DDC），DDC通过比例积分综合运算后，控制中央变风量新风空调器据此变频调节送风量，以满足新风需求，此种方法为风量控制法。新风机控制也可通过压力控制法实现。按风量控制法，当空调区域二氧化碳浓度增大，风柜房内新风阀的开度将根据控制要求开大，通过每层新风阀上的流量计测得通过的新风量增大，反馈至该区域DDC，DDC控制器将运算综合后得到的增大信号，通过变频器提高风柜风机的转速，以实现新风量增大的需求；