1、,2007 ROYAL SERVICE AIR-CONDITIONING GROUP（USA./CHINA）,VAV 技术交流,美国皇家空调集团,典型的变风量系统组成,几种典型的变风量末端使用形式：,第一部分 变 风 量 空 调 系 统 的 概 况,一、前期准备工作 设计前期准备工作是变风量空调设计最重要的阶段之一。这一阶段对空调系统方案的选择、各专业配合、各种设计因素和各种要素的考虑细致程度直接决定变风量空调系统能否达到预期的效果（舒适性包括噪音、环境温度、环境卫生等、节能效果、运行的稳定性、系统的可靠性、初投资、运行费用等等）。,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议
2、,一、前期准备工作1. 空调方案的选择 一旦选定变风量空调系统，就得根据各个项目的具体情况，确定采用何种形式的变风量空调系统：比如仅供冷的最基本的变风量系统、带单独供热系统的变风量系统、带再热的变风量系统、双风道式变风量系统、变风量风口式的变风量系统、地板送风式变风量系统、诱导式变风量系统等等；再比如从变风量末端形式来选择的：单风道型变风量系统、风机动力型变风量系统（串联式、并联式）、使用精美变风量风口的变风量系统、不同形式变风量末端混合使用的变风量系统等等还比如根据送风温度来选择的：低温送风的变风量系统（送风温度5、送风温度68、送风温度911）、普通送风温度的变风量系统（送风温度1216，
3、通常为13）、高送风温度的变风量系统（送风温度1619）,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,一、设计前期准备工作 2. 各专业的配合： 变风量空调系统的设计需要暖通专业和其他相关专业的紧密配合，来完成高效、节能的变风量空调系统方案建筑专业：建筑物朝向、维护结构性能、自然光和自然通风的利用、装饰装修、位置空间等等结构专业：层高限制、管道井位置、管道井大小和梁的限制等等电气专业：变风量末端配电、控制系统通讯协议要求和控制程序说明等等,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,1、 系统分区 一般较大型空调系统，按照建筑物的负荷特性分为内区和外区。 内
4、区：受维护结构影响小，通常为全年冷负荷。 外区：受维护结构影响较大，根据季节和时间的不同，会即有冷负荷，又有热负荷，所以，需考虑供热需求。 内外区的划分要依据具体系统而定。一般情况下，可以考虑距离外围护结构26米的距离划分为外区。 变风量空调系统每一个温度控制分区的面积一般保证在40100平方米左右是比较经济的选择。但也可以根据具体情况，内区适当取大一点：50100平方米，外区适当取小一些：2050平方米。 温控器的安装位置对于系统热舒适性具有比较重要的意义,应该安装在:关键位置代表该区域负荷的典型位置,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,选择合
5、适的变风量末端是变风量空调系统的关键步骤,一般可以分为两个步骤进行: 第一步:选择合适的变风量末端类型(terminal selection) 第二步:对选择的变风量末端进行选型(terminal sizing),第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,3、变风量末端选型,第一步:选择合适的变风量末端类型(terminal selection)要根据变风量空调系统的特点,该分区的负荷特点选择合适的末端形式单风道,风机串联型和风机并联型都可以应用在系统的内、外区说明：不存在所谓“内区单风道，外区风机串联型”的固定应用模式。,第二部分 变 风 量 空 调
6、 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,3、变风量末端选型,内区:一般单风道末端:内区典型应用风机并联型末端:内区最小风量较高的系统(防止过冷)风机串联型末端:低温送风变风量系统(8-12度) 下游阻力较大的系统(大于50Pa) 气流组织要求较高的区域 外区:末段一般会配备热水盘管或电加热风机并联型末端:外区典型应用一般单风道末端:外区一般应用风机串联型末端:低温送风变风量系统(8-12度) 下游阻力较大的系统(大于50Pa) 气流组织要求较高的区域,皇家变风量末端产品应用,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,3、变风量末端选型,
7、第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,3、变风量末端选型,以下表格内容，是皇家空调公司根据现有不同形式的末端，推荐在公共场所及商用建筑中的应用总结：,第二步:对选择的变风量末端进行选型(terminal sizing)变风量末端的选型包括以下几个方面的内容：1. 一次风入口选择(primary inlet sizing)2. 末端风机选择(fan selection)3. 末端热水盘管选择(reheat coil sizing)4. 噪声、阻力校核,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,3、变风量末端选
8、型,第二步:对选择的变风量末端进行选型(terminal sizing)1 一次风入口选择(primary inlet sizing)最大风量：即该区域的最大负荷时对应的风量一般就选取设计风量为变风量末端的最大风量 设计风量下,保证一次风入口风速在8到10m/s。现在，也有项目中为了噪声或系统阻力问题，要求一次风入口风速选在67m/s左右噪声及风阻要求,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,3、变风量末端选型,第二步:对选择的变风量末端进行选型(terminal sizing)1 一次风入口选择(primary inlet sizing)最小风量
9、最大送风量的30%(BOX自身测量精度要求)最小通风换气次数要求(设计要求)：0.4cfm/sqf(经验数据)/300cfm(经验数据) 最小新风量要求 入口风速不能小于2m/s 同时还要考虑：控制区域新风分配均匀性要求，加热时，最小风量要求，室内气流组织要求,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,3、变风量末端选型,第二步:对选择的变风量末端进行选型(terminal sizing)2 末端风机选择 需要考虑末段下游侧阻力要求和末段送风量要求 风机串联型末端:风机风量=最大设计一次风量(一般会留有一定余量)出口余压=下游侧阻力之和,第二部分 变
10、风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,3、变风量末端选型,风管设计要考虑尽量减少管道阻力，一些要点如下：主风道尽量设计成环路或各分支管路尽量平衡尽量想办法降低最不利支路的管道阻力风管应尽可能直线布置；尽量采用直管段 尽量采用标准长度的直线管段，减少接头和连接件 尽量采用圆风管 尽量采用圆形弯头 尽量采用450接头或圆接头连接主管末端引出支管是应采用Y形接头或圆锥接头，不应采用带调节阀的三通接头及十字对接接头。应避免将两个直管紧靠布置，连续布置的两个支管之间的应该至少有6倍以上风管直径长度的直管段尽量避免连续变径VAV Box入口采用金属管连接；VAV前须保证35
11、倍管经的直管段VAV出口与送风口间的压降小于50Pa,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,4、风管设计及安装,VAV箱前保证不少于3-5倍管径的直管段,Poor Inlet,Good Inlet,4、风管设计,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,VAV出口与送风口间压降小于50Pa,管路设计优化建议常见错误做法,4、风管设计,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,风管设计效果比较,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统
12、设计工作,4、风管设计,变风量空调系统空调系统的回、新、排风系统和空调系统的控制紧密结合，并且它们之间是相互联动的，在控制部分将会详细说明。 新风量计算，在前面已经介绍过了，这里不再说明。,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,5、回、新、排风系统设计,为了尽量降低回风系统的阻力损耗，降低能耗，现在经常采用吊顶回风方式。 吊顶回风方式节能、工程结构简化、施工方便、造价低；而且，能直接将照明产生的部分热量直接通过回风送回AHU，减少室内得热，降低了室内负荷，从而减少所需送风量，减少风机能耗；这种回风方式，还可以实现真正的空气量自平衡。吊顶回风方式也有
13、一些问题，尤其是吊顶内的空气质量问题以及保证室内适当正压、隔声降噪等等问题都在设计时必须切实注意。吊顶内有易燃结构构建，以及单个区域需要独立控制室内压力的地方，不应该采用吊顶回风方式。,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,5、回、新、排风系统设计,在外区沿外窗处设条缝型回风口。将外墙的部分负荷由回风口直接回到吊顶内，可以减少室内得热，也就可以减少所需送风量，降低送风机消耗功率，达到节能的目的。这样还可以改善室内的气流组织。如果考虑未来二次装修等因数影响，这种做法更体现出其优点内外区的平衡，可以在内区的回风口处加风阀（或加装静压箱），以平衡内外区回
14、风压力,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,5、回、新、排风系统设计,变风量空调系统中噪声控制是非常重要而且也是非常必要的，这是由其本身特点决定的。,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,6、噪声控制,所有设备（包括：空调机组、各个风机、风管系统、管路中各种部件、变风量末端、散流器等等）在设计选型时，都应严格校核并控制其风速及噪声。 室内结构及装修，也应该采取相应措施，尤其是建议采用有吸声隔音措施的吊顶。 风管系统的设计，从主管开始直至末端风口，都应该采用合理的管路设计，尽量通过风管本身使各个支路都能
15、达到相对平衡，尽量不要或少用调节阀来平衡阻力，避免由此而产生再生噪声。如果一定要加，必须安装在距离出风口510倍管径以上之外的地方。,1)机房噪音处理合理的设计和安装施工,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,9、噪声控制,1) 机房噪音处理合理的设计和安装施工,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,9、噪声控制,1) 机房噪音处理合理的设计和安装施工,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,9、噪声控制,隔墙和顶板内侧采用穿孔板加矿棉等吸声材料，利用空腔作用
16、保证吸声效果。 机房门应尽可能密闭，四周加垫圈，不设百叶或开口。当机房紧靠噪声敏感区域（人员活动区）时，可设置两道机房门，中间间隔0.93米。 穿越机房墙体、楼板的风管、水管、电线管和电缆桥架与墙体、楼板间会有很多缝隙，机房噪声会通过这些缝隙传播，先用砖墙填实，再用无机纤维填缝，最后用隔气的弹性材料密封。风管穿过围护结构，在机房和噪声敏感区域的风管保温层外包一层钢板，以防止机房噪声传入风管和风管内噪声传入噪声敏感区域。 空气处理机组要求送回风管均要求安装消声器,消声器的安装要按照设计进行规范的安装,才可能达到消声器的设计的消声效果。 如果消声器没有安装在机房的墙上，而是加在防火阀的里面，那么就
17、需要在消声器的位置上面再增效音墙，这样消音器才能起到预计的消音效果。,1) 机房噪音处理合理的设计和安装施工,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,9、噪声控制,空气处理机的噪声处理 空气处理机组选择适当的风机和电机，减低设备本身噪声 风机的工作点对风机的噪声影响很大，通常在最高效率点附近时，噪声最低。如风机的运行点进入不稳定区或低效率区，噪声会较大，甚至风机转动频率可能会与建筑物自振频率或其它设备的运转频率接近形成共振时，将产生很大的振动并辐射低频噪声。对变风量系统风机选型，应保证其尽量工作在其高效率区。 空气处理机组的另外一个噪声来源是电机，与
18、电机匹配的控制装置、电机类型、电机转速以及电机绕组的质量决定了电机噪声。 空气处理机组的隔振降噪处理 空气处理机组的风机振动通过结构传播会对空调房间产生振动和噪声综合效应，设计时应进行设备的隔振计算并做相应处理。变风量系统的空气处理机组隔振计算应根据风机的最低实际转速，而不是最高实际转速。,2) 风管系统噪音处理采用有效的设备和合理的安装,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,9、噪声控制,前面风管设计中的许多建议都是为了降低风管中的噪声。风管中产生噪声最主要是由于风管内风速过大、静压过高。所以，通过合理设计风管系统，努力降低风管阻力、风管内风速及
19、静压是降低风管噪声的根本措施。增强风管强度和刚性或采用其他类型风管以便能有效降低风管产生的低频共振噪声。空气在风管内流动时，在一些风管配件如变径管、三通、弯头、调节风阀、消声器和风口处也会产生湍流而发出空气动力噪声，由于风管配件比较接近噪声感受者，这类噪声的影响常会超过风机噪声。所以，尽量减少并合理使用和安装这些风管配件能非常有效的降低再生噪声。不得不使用调节风阀时，应将它安装在距风口510倍当量管径以上位置处。风机的进出口风管设计及施工，应保证其采用适当正确的连接方式，并能保持气流的均匀稳定，避免产生不稳定气流、湍流，否则，会产生很大的噪声，甚至可能产生共振。,3) 末端设备处理合理的消音设
20、计和正确的设备安装,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,9、噪声控制,变风量末端选型好以后，就应该根据变风量末端实际的噪声情况，采用合适的降噪措施，以满足室内的具体噪声要求。比如：加装符合实际情况的、合适的类型及尺寸的出风消声静压箱、回风消声静压箱，或额外增加其他隔音、消声措施等等。 必要时，风口与风阀之间、条缝型风口与圆形支管风阀之间设置消声静压箱，也可以有效地降低风阀噪声。 在必要的情况下，在风口颈部安装均流格栅，可以改善风口处的气流组织，降低再生噪音。 在风管中做相应的处理措施，可以消除回声噪音的产生及传播，并能大大降低风管中传出的噪声。,3) 末端设备处理合理的消音设计和正确的设备安装,第二部分 变 风 量 空 调 系 统 设 计 应 用 建 议,二、空调系统设计工作,9、噪声控制,
