变风量空调系统设计

比较内容VAV系统FC+新风系统1节能性通过改变房间送风量，而节约风机的能耗。定静压控制可获得30%以上，变静压控制可获得60%以上的风机节能效果。不能利用新风制冷，由于风机就地循环，风机能耗小。2舒适性良好的舒适性，室内温度可根据个人要求进行调节。温度调节范围窄，若进入BA控制，也可实现温度调节良好。3噪音单风道VAVBOX无运行部件，噪音小。FPB有风机，但消音条件好，因而噪声小。风机盘管中有旋转部分（风机、电机），因而噪声取决于旋转部分的质量。一般噪声相对于VAV较高。4系统组成VAVBOX设备，周边控制设备，DDC控制器，风管材料，控制电线及安装附件等。风机盘管，新风机组，周边控制设备，温控器，风管材料，水管材料，控制电线及安装附件等。5经济性每平方米VAV空调系统总造价为：470-670元/平方米。每平方米FC+新风系统总造价为：手动三速控制：300-370元/平方米自动就地温控：400-470元/平方米由BA远程温控：800-870元/平方米一:VAV与FC+新风系统技术经济对比分析1

（1）设计任务开始（4）负荷计算（5）窗际环境分析（6）窗际环境处理方法及设备选型（7）计算各分区所需总送风量（8）计算各分区VAVBox数量（9）内区VAVBox选型（12）画出VAVBox及空调箱平面位置布置图（10）计算各分区空调末端总风量（11）空调箱选型（13）计算联结各末端装置的送风支管和送风主、干管尺寸（14）在平面图上画出风管（2）根据工程特点选择变风量系统（15）送风口、回风口计算及选型（16）画出VAV控制系统原理图（17）画出VAV运行策略控制图（18）列出设备配置表（19）写出设计说明（20）设计任务完成（3）了解相关变风量空调与控制设备二:VAV设计基本步骤层高3.7～4.2M吊顶净高2.7～3M架空地板0.1～0.3M周边区温度夏24～25℃冬20～21℃内区温度夏24～25℃冬22～23℃相对湿度40～50%工作区气流速度0.15～0.3m/s最小新风量25～30M3/h·人人员密度(按空调面积计算)0.15～0.2人/M2照明20～30W/M2，300～800lux设备发热量40～60W/M2噪声45dB（A）三:智能化办公大楼办公区主要设计指标空调分区的概念在同一个建筑物中，外窗、外墙方位造成日射及传导得热量不同，各房间的用途、使用时间不同，使得不同区域空调负荷性质各异。这种在负荷分析的基础上根据空调负荷差异性适当地把空调系统划分为若干个区域的设计行为称为分区，划分后的区域称为空调分区。分区的目的在于使空调系统能更方便地跟踪负荷变化，改善室内环境和节约空调能耗。四:内外分区与空调负荷

空调最基本的分区是内部区(内区)和周边区(外区)。直接受到外围护结构、日射、传热、渗透负荷影响的区域称周边区，周边区空调负荷包括外围护结构负荷和内热负荷。不直接受到外围护结构负荷影响的区域称为内部区，内部区全年仅有内热负荷。有些外窗很小、外围护结构保温性能很好、外窗遮阳率很高的场合负荷十分稳定，几乎没有外区，很难划分。另外进深10米以内的房间也可不分内外区。

4.1:内部区和周边区四:内外分区与空调负荷

周边区可按朝向进一步细分为2～4个分区（见下图）。各朝向分区的负荷性质如下表，内部区也可根据使用情况细分为不同的区域。

四:内外分区与空调负荷4.2:按朝向不同分区的负荷特性

周边区东侧早晨8时冷负荷最大，午后变小西侧早晨冷负荷小，午后4时的负荷达到最大。冬季有西北风时，供暖负荷仅次于北侧南侧夏季的冷负荷并不大，但春秋季(4月，10月)的正午时的冷负荷与夏季东西侧相当北侧冷负荷小，冬季则因无日照、风力强，故供暖负荷比其他区大内部区供暖负荷小，即使在冬天，除午前的预热负荷之外，仅有照明，人体，设备供冷负荷。其中最上层内部区全天有供暖负荷四:内外分区与空调负荷⑴

周边区(外区)的定义是直接受到外围护结构、日射、传热渗透负荷影响的区域，研究表明外围护结构负荷主要是通过外窗外墙与人体表面的辐射换热传递的辐射传递随距离增加而减少，当这种辐射影响小到可以不考虑时，就称为内部区。外墙、外窗的隔热性，外窗的遮挡系数可以直接影响其内表面温度从而影响辐射换热，因此要十分注意建筑设计选用的外围护结构的热工性能以及窗墙比。⑵周边区进深的划分还与内外区空调系统设置以及空调负荷分配有关。一般可按3～5m确定。

⑶由于外区进深划分直接影响到新风供给，气流组织，末端选择。应根据建筑情况在空调负荷分析的基础上进行划分尽可能使末端风量在各种工况下比较平衡。

4.3:周边区进深及处理方法四:内外分区与空调负荷方式A：周边区风机盘管仅负担外围护结构夏冬季冷热负荷，内区单风道VAV末端全年供冷负责全室内围护结构、内热冷负荷和新风供给由于外围护结构冷热负荷产生后即被就地处理，外区无进深。方式B：周边区散热器仅负担冬季外围护结构热负荷，外区单风道VAV末端负责外区冷负荷和新风供给，内区单风道VAV末端全年供冷负责内区冷负荷和新风供给，夏季外区进深5米，冬季外区无进深。五:内外区划分的几种情况方式C：是进深小于10米的情况，不分内外区，单风道VAV系统夏季供冷冬季供热。方式D：周边区夏季由单风道VAV系统与风机盘管共同负担外区冷负荷，冬季当外区风机盘管负担外围护结构热负荷，单风道系统仅供给新风并负担可能出现的冷负荷。内区单风道VAV系统全年供冷，负担内区冷负荷和新风供给。考虑到日射进深和风机盘管的影响范围，外区进深为5米。五:内外区划分的几种情况

方式E：周边区风机盘管负担外区夏季冷负荷和冬季热负荷，内区单风道系统全年供冷负担内区冷负荷和新风供给。外区新风要求通过内外区空气混合间接供给，外区进深3米。方式F：周边区风机动力式VAV系统负担外区夏季冷负荷，冬季如周边区内热负荷大于围护结构热负荷仍由风机动力末端供冷，反之如围护结构热负荷大于内热负荷，则由末端再热负担。风机动力末端再热负担外区热负荷，内区风机动力式VAV系统全年供给负担内区冷负荷，内外区末端共同负荷全室新风供给，外区进深3～5米。五:内外区划分的几种情况

方式G：周边采用通风窗等改善窗际热环境措施，使冬夏季外围护结构负荷减少，空调负荷仅存内热负荷，因此不分内外区，变风量空调系统全年供冷并负担全室新风。五:内外区划分的几种情况6.1风机盘管加VAVA状态周边区进深1m；B状态周边区进深5m。A状态：周边区设冷热兼用风机盘管（FCU）处理外围护结构冷热负荷，负荷调节性能好。周边区同时从内区接来末端（VAV）处理内热负荷，兼送新风，因内热负荷与人相关且相对稳定，故送风量比较稳定新风比较能保证。VAV系统系统仅处理内热负荷，需求风量较小。采用了风机盘管“水害”“霉菌”等依然存在。冬季同时供冷供热处理不好混合损失很大。适宜于建筑负荷变化大，机房小，VAV空调系统容量受限制的场合。B状态周边区FCU与VAV夏季同时供冷。冬季如区内建筑热负荷内热负荷和VAV供新风（送冷风）合力为热负荷。由FCU供热负担，如合力为冷负荷，则VAV增加送冷风。冬季建筑负荷抵消了部分内热负荷，减少了VAV送风量，新风量也因此会减小。经济型优于A状态。六:周边区空调方式6.2散热器＋VAV夏季周边区进深5m；冬季周边区进深1m。周边区设热水散热器或电散热器（HU）处理外围护结构热负荷因辐射作用周边区舒适感增强。冷热抵消减少，全部（电加热时）或部分（水加热时）解决了水害和霉菌问题。周边区同时从内区接来末端（VAV）夏季处理外围护结构负荷和内热负荷，系统风量较大。冬季仅处理内热负荷。由于VAV夏季要处理建筑负荷，为避免末端风量作大幅度调节，使系统较稳定要求按朝向划分出若干个VAV系统。VAV冬夏季风量相差较大，新风量随之变化，需复核冬季新风量。电加热不经济，要求外窗隔热性能好。适宜于办公人员低密度，建筑设计高标准，空调机房较富裕的场合。六:周边区空调方式6.3VAV+VAV周边区进深5m。周边区另设变风量系统，建筑内热合计为冷负荷时供冷，合计为热负荷时供热。真正消除了“水害”与“霉菌”问题，同时比电供热较经济。周边区不同温度控制区域同时出现供冷和供热需要，将无法应对。变风量系统供暖时温度控制与保证新风有矛盾。人越多内热越大，送风量越少，新风量越少。要求按周边区朝向和使用功能，分设变风量系统，空调系统多，机房要求大。六:周边区空调方式6.4改善实际环境＋VAV

周边区进深1m。周边区采用多层通风外窗，空气阻挡层（airbarrier）等改善窗际环境的措施，使外围护结构冷热负荷减少，周边区进深缩短，可不再采用其他空调措施。变风量空调系统仅处理内区内热负荷，室内已无冷热抵消，节能性好。内热负荷与人相关且相对