VAV系統(tǒng)工程施工組織設計方案

1、 . . . 1、工程概況1.1 工程概況全球通大廈（新址）是一幢現(xiàn)代化的綜合性大樓。工程位于市珠江新城F1-3地塊，東臨珠江大道西，南臨華成路，西臨華夏路，北臨華明路?？傆玫孛娣e16640m2，建筑面積121547m2（其中地下29419m2，地上92137 m2），地下三層，地上38層，建筑總高度165.2m。本次機電安裝工程施工容：給排水工程包括：給水、排水、雨水、直飲水與熱水、游泳池、人防給排水。消防管道設備工程包括：噴淋、消防栓系統(tǒng)。消防報警工程包括：消防火災報警。電氣工程包括：動力、照明、人防電氣、暫列工程（變壓器低壓出線到低壓配電柜含低壓配電柜）；通風空調工程包括：空調與通風、人

2、防通風。本工程主要實物工程量如下：（1）、通風空調實物工作量序號名稱單位數(shù)量序號名稱單位數(shù)量1玻璃鋼冷卻塔臺814鍍鋅鋼板風管M2398632冷卻（凍）水泵臺1515排氣扇臺3563離心式冷水機組臺516風機臺934VAV-BOX（帶串聯(lián)風機）臺87317噪聲衰減器臺8735空調器臺14018板式熱交換器臺26風機盤管臺12119鋼管米97687閥門個225320支架制安噸16.48消聲器千克3204721送風箱制安M21329消聲靜壓箱M2226822電動防火閥個46610防火閥個79123電動風閥個16611電動送風口個15724風閥個122512風口個125125玻璃鋼風管M275001

3、3機制橢圓中壓風管M210551（2）、電氣工程實物工程量序號名稱單位數(shù)量序號名稱單位數(shù)量1全封閉式母線槽米352613橋架米66182封閉式母線插接箱個6514金屬線槽米195913低壓開關柜臺15115鍍鋅管米1049924配電箱臺74916金屬軟管米50265電纜米4372817電線米5692186型鋼噸47.2718銅排米5827燈具套797819板式暗開關個10468暗插座個158520風扇調速開關個989接線盒個1292521探測器個413310報警按鈕個50722萬能轉換開關個10011警鈴個55123控制模塊塊213212消防控制器、柜、箱臺53（3）、給排水工程實物工程量序號

4、名稱單位數(shù)量序號名稱單位數(shù)量1無縫鋼管米78819鍍鋅鋼管米522752鍍鋅襯塑鋼管米213410不銹鋼管米30103ABS塑料管米347011鑄鐵排水管米25204PE管米48012閥門個14015壓力開關套37713各類管道組件套42206型鋼噸62.614噴頭套192357水泵臺6815消防箱套4168鋼板噸2.516不銹鋼管件個285建筑物各樓層的主要功能布置： a、地下室：地下三層主要為游泳池、人防設施、停車庫等；地下二層主要有停車 另有專用庫房與設備機房、控制室等；地下一層是空調主機房、變壓器室、高、低壓配電室、發(fā)電機房、控制室、監(jiān)控室、停車庫等；b、裙樓：首層為大堂、系統(tǒng)控制室、

5、數(shù)據(jù)機房、辦公室、員工活動中心、會議中心區(qū)等；二層是控制室、數(shù)據(jù)機房、設備間與庫房、員工活動中心、會議區(qū)等；三層有傳輸機房、空調機房、員工餐廳、員工活動中心，其東側為會展中心區(qū)；四層以傳輸機房、空調機房、員工餐廳為主，另有員工活動中心（室籃球場）；五層設有傳輸機房、設備機房、員工餐廳等；六層為網管監(jiān)控維護室、數(shù)據(jù)機房、網管演示廳、電力室、貴賓餐廳與員工活動中心（網球場）；七層為空調設備間； c、塔樓：八層為辦公室、檔案室、閱覽室等；九至二十一層、二十三至三十五層是大開間辦公室，另有設備用房、資料室等；二十二層主要為避難區(qū)和泵房、設備機房；三十六層主要有食品熱加工間、備餐間、休息廳、餐廳觀光室等

6、；三十七層為會議室、控制室等；三十八層為設備房和小型避難區(qū)，屋頂有消防電梯機房，在標高165.2m處是半徑11米的屋頂直升機停機坪。1.2 工期、質量、安全文明施工要求 工期要求：開工日期以建設單位或總監(jiān)理工程師的開工指令為準，按合同要求在2007年12月28日前完成地下室、裙樓與主塔樓八至二十一層除配合裝飾、智能化外的所有機電安裝容； 2008年03月28日前完成主塔樓二十二層與以上層的所有機電安裝容； 2008年12月28日前完成配合裝修、智能化施工與調試工作，完成合同圍的消防等專項工程驗收，并具備竣工驗收條件，2009年5月28日前在總承包方的統(tǒng)一協(xié)調下通過竣工驗收?，F(xiàn)根據(jù)目前土建總工期

7、的安排，整個工期順延了38天時間，因此機電安裝施工進度計劃按順延38天時間考慮。質量要求：省優(yōu)良樣板工程，爭創(chuàng)魯班獎。安全文明施工要求：省安全文明施工樣板工地。1.3 工程特點（1）、建設規(guī)模大：本工程建筑面積大（達121547m2），高度高（地下三層、地上三十七層，建筑總高度為165.2m），屬超高層建筑。是一幢功能齊全的現(xiàn)代化的綜合性電信大樓，機電安裝專業(yè)多，工程量大。（2）、社會影響大：本工程地處市顯要地塊-珠江新城地塊，工程規(guī)模大，其建設具有極大的社會影響力；（3）、專業(yè)施工隊伍多，交叉作業(yè)多，施工協(xié)調要求高：本工程為總承包管理，總承包方為土建施工單位，機電安裝為分承包方之一，其他分承

8、包方有：幕墻施工方、室裝飾施工方、智能化工程施工方、鋼結構工程施工方、電梯、扶梯施工方、發(fā)電機消音排煙工程施工方、大型戶外顯示屏工程施工方、景觀照明施工方、高壓變配電工程施工方、市政供水工程施工方、市政排污工程施工方、園林綠化工程施工方、人防專項施工方、直接飲用水工程施工方、游泳池設備系統(tǒng)工程施工方與直升機停機坪施工方等近二十個分承包方。這樣機電安裝與總承包、機電安裝與各分承包方間需密切配合、高度協(xié)調才能確保交叉作業(yè)安全、有序地進行，嚴格按照各界面的要求順利交接、相互接應，確保工程優(yōu)質、高效地完成。（4）.施工場地狹窄： 根據(jù)現(xiàn)場實際的施工平面布置，本工程現(xiàn)場場地較狹窄，給施工帶來了很大難度。

9、因此需要同總承包方進行聯(lián)系，在地下一層安排現(xiàn)場的庫房、加工場地與半成品堆放場地等，以利工程的順利進行。（5）、機電安裝工程材料品種和規(guī)格多，采用新材料、新工藝多：本工程機電安裝材料品種繁多，選材質量要求高，如生活水系統(tǒng)選用不銹鋼材料，消防動力電纜選用礦物絕緣電纜。還采用多種新材料、新工藝，如塔樓辦公區(qū)域、裙樓辦公區(qū)和小會議區(qū)通風空調系統(tǒng)采用VAV變風量空調系統(tǒng)，地下室排污系統(tǒng)采用真空排水技術等。2、 VAV系統(tǒng)簡介本工程塔樓辦公區(qū)、展覽/會議中心（包括辦公區(qū)和小會議室、數(shù)碼凱旋門）等區(qū)域設置VAV變風量空調系統(tǒng)。（1）塔樓辦公區(qū)1）空調送風處理該區(qū)域空調系統(tǒng)采用單層VAV變風量空調系統(tǒng)，由各層

10、樓面的變風量空調機提供空調服務。每層設置2臺變風量空調器，根據(jù)負荷情況對風量進行調節(jié)，確保風機工作在較佳的工作效率下。2）空調新風處理新風采用集中處理方式，由位于22、38層的中央變風量新風空調機集中處理，經管井送至各層機房。各層根據(jù)需求量調節(jié)新風量。每層空調送風系統(tǒng)在回風端設置二氧化碳感應器，按照房間空氣質素要求調節(jié)新風量。3）排風處理排風通過每層統(tǒng)一的定風量和變風量排風系統(tǒng)集中排放。變風量排風系統(tǒng)根據(jù)新風量的取值進行調節(jié)，以確?？照{室正壓。（2）展覽/會議中心區(qū)域辦公區(qū)和小會議室采用VAV變風量空調系統(tǒng)，方便各個使用區(qū)域的靈活控制和調節(jié)。數(shù)碼凱旋門采用中央變風量空調系統(tǒng)?？照{器安裝在兩端的

11、樓梯頂部的設備房與中間樓梯的設備房。送風方式采用地板送風，有效的為人群集中的地方提供冷風，回風集中設置。3、 VAV系統(tǒng)組成VAV變風量空調系統(tǒng)由變風量空調機組、變風量末端、輸配管線、風口與其控制系統(tǒng)組成。其中變風量末端是該系統(tǒng)最重要的部件，本工程采用串聯(lián)式風機動力型變風量末端。（1）變風量空調機組塔樓辦公區(qū)與會議區(qū)采用組合式空調機組，實現(xiàn)各個功能段的優(yōu)化組合；小會議室等區(qū)域則采用小型空調器。變風量空調器送風機的電動機由變頻裝置驅動，使空調器的風量在較大圍變化。該風機采用中、高壓離心風機，滿足風管系統(tǒng)布置、末端裝置類型和風口型式等對風壓的要求。變風量空調器的過濾器一般采用比色效率60的中效袋式

12、過濾器，避免風口發(fā)黑、室空氣品質差的現(xiàn)象發(fā)生。（2）變風量末端本工程采用串聯(lián)式風機動力型變風量末端。主要由箱體、控制器、流量計（風速傳感器）、室溫控制器和電動風閥等組成。有公稱風量、最大風量設定圍和最小風量設定圍等參數(shù)，實際使用時變風量裝置的最小風量必須大于裝置的最小風量設定界限；最大風量必須小于裝置的最大風量設定界限，且變風量裝置的實際使用最小風量和最大風量可以通過檢測電腦在工廠調試時設定好，也可通過手提電腦在安裝現(xiàn)場進行設定或修改。串聯(lián)式風機動力型變風量末端參考樣圖1）箱體箱體一般由鍍鋅薄鋼板制成，貼經化學處理過的離心玻璃棉或其他保溫吸聲材料。裝置入口處設流量計（風速傳感器）用以檢測流經變

13、風量箱的一次風量。供調節(jié)風量的風閥的軸伸至箱體的側壁外邊，與執(zhí)行器相連；電源電路、控制和執(zhí)行機構設置在箱體外側的控制箱。2）流量計（風速傳感器）一次風流量可通過風速傳感器測得。風速傳感器有多種型式，如超聲波渦旋式、風車式、畢托管式、半導體式和熱線熱膜式等風速傳感器。3）控制器由電源、變送器、邏輯控制電路等組成，部分將執(zhí)行器同控制器等組合在一起，組成變風量末端的電控箱。該控制器配有與樓宇控制系統(tǒng)（DDC控制器）相連的接口電路，便于與樓宇控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信或現(xiàn)場設置、修改變風量裝置的參數(shù)。4）電動風閥該裝置是變風量箱進行送風節(jié)流的唯一部件，風閥的流量特性的優(yōu)劣直接影響到變風量裝置的控制效果，有采

14、用單片蝶閥作為變風量風閥，有采用兩片閥片位移來調節(jié)風量的ZEBRA型風閥和仿文丘里式風閥，后兩種風閥的流量特性和風量控制精度要優(yōu)于前種。（3）噪聲衰減器選用與VAV BOX變風量末端相匹配的消聲裝置，采用模塊化設計，兩端接口采用法蘭接口作為標準結構，安裝方便、應用靈活。本工程在一個變風量裝置需接多個送風口的情況下，可采用多出口噪聲衰減器（類似消聲靜壓箱）。4、 VAV系統(tǒng)主要設備的配置（1）變風量空調器變風量空調器的配置會影響變風量末端的正確選擇和系統(tǒng)運行。在變風量空調器的選擇過程中，特別需要注意保證空調器送風溫度的恒定，一般系統(tǒng)在最小送風量和最大送風量之間運行時。如果采用壓力信號控制風機轉速

15、，它要求風機的工作圍在流量¾靜壓特性曲線中較為陡峭的一段，這和普通的空調機組剛好相反。因為變風量空調系統(tǒng)一般通過維持送風系統(tǒng)靜壓來控制送風機的風量，這就要求在風機的特性中，流量的變化對系統(tǒng)靜壓變化必須敏感。（2）變風量末端本工程采用VAV BOX串聯(lián)式風機動力型變風量末端，其結構樣圖如下： 串聯(lián)式風機動力型變風量末端結構樣圖5、 安裝工藝與流程（1）施工流程VAV BOX等設備安裝管線安裝AHU等設備安裝配合裝修風口安裝設備與管線連接 空調設備單體調試配合智能化單位系統(tǒng)調試試壓保溫VAV BOX等設備安裝BA各類傳感器安裝（2）管線安裝工藝1）VAV系統(tǒng)管線安裝VAV系統(tǒng)主風管采用機

16、制橢圓中壓風管。風管圓邊倒角半徑為風管高度的一半，風管連接采用承插或角鐵法蘭方式，風管加固型式見下表：風管長軸尺寸mm厚度mm風管長軸尺寸mm加固方式2500.6600不要求2507500.8630900沿長度方向間隔1m設單排撐支柱80016001.09501150沿長度方向間隔0.75m設單排撐支柱1650以上1.21200以上沿長度方向間隔0.75m設雙排撐支柱2）軟管連接a、噪音衰減器與風口連接采用帶玻璃棉（25mm）保溫的鋁制軟風管。各種規(guī)格的軟管厚度均為0.15mm,軸向受力大于20kg。軟風管與風管之間的連接方式與軟風管與風口的連接方式見下圖：軟風管與風管、風口連接大樣b、如果軟

17、管在安裝時，如遇有高低或拐彎處的角度太小時，則需要簡單的打吊等保護措施，以保證輸送風流的暢通。 c、噪音衰減器出口連接的軟管管道彎曲半徑不能太小以免阻力太大，影響出口風量。如下圖：d、軟管彎曲不宜過多，接出管不宜太長，如下圖：e、引入管的彎曲不能過多，以免送風阻力太大，風量達不到設計要求。（3）VAV BOX箱安裝1）因為VAV BOX各種控制元件都集中里面，為以后維修與更換元件，安裝時必須要注意其安裝位置與空間。安裝必須留有足夠的空間和檢修位置。如下圖：2）VAV BOX箱安裝應根據(jù)廠家配給的VAV BOX箱尺寸大小單獨設置吊架，其重量不由風管支架承受。支架上使用防震吊鉤連接，VAV BOX

18、安裝如下圖： VAV BOX安裝示意圖3）連接VAV BOX箱的風管管徑不得小于VAV BOX箱的引入管徑，否則會使管風速加大，未端噪聲變大，同時可能產生風量不足等現(xiàn)象。4）VAV BOX的引入管應直接從主風管上引入，盡量避免從支管引入，以免產生風量不足。5）VAV BOX箱安裝后其最大流量下的閥門的開啟角度應不宜太小，應調到合適的角度。如下圖： 最大流量下開啟角度太小最大流量下開啟角度合適6）BOX箱安裝后，按廠家配來的接線圖將網絡線接在相應的接線端子上。7）VAV BOX箱其他安裝技術要求a、風機動力型變風量末端的一次風進風口直管段長度，要求保證不小于入口當量直徑的三倍，否則會影響氣流穩(wěn)定

19、，難以保證傳感器的測量精度。b、塔樓風柜房裝設的新風閥，由于該新風閥處裝設流量計，測量新風量。為保證測量的準確性，必須在新風閥流量計前有不小于風管當量直徑35倍的直管長度。c、風機動力型變風量末端必須存放在通風、干燥的庫房，防止產品受磕碰或腐蝕氣體的侵蝕，儲存期限為一年，超過一年的應與時檢查。d、室溫控器和變風量末端間的布線，宜采用屏蔽線。e、變風量末端機組通過吊桿懸掛安裝后，保證機組不晃動，且處于水平狀態(tài)。6、 VAV系統(tǒng)控制的主要容（1）室溫度的控制每個VAV BOX末端在相應的位置設置溫度感應器，反饋室的實際溫度，以溫度信號作為主參量調節(jié)VAV BOX的閥片開度，改變VAV BOX箱一次

20、風量達到室設定參數(shù)。按該工程設計說明，每個VAV BOX所帶的流量計測定通過的一次風量，反饋到中央控制器，中央變風量空調器據(jù)此變頻調節(jié)風量，以滿足系統(tǒng)使用的需求。（2）室新風量的控制在空調機房的回風處設置二氧化碳感應器，根據(jù)二氧化碳的濃度調節(jié)新風閥的開度，達到室對新風量的需求。同時新風閥的開度不應小于設定的最小新風量時的開度。按該工程設計說明，每層新風閥上的流量計測得通過的新風量，反饋到中央控制器，中央變風量新風空調器據(jù)此變頻調節(jié)，以滿足系統(tǒng)需求?？照{季節(jié)i外(室外新風焓值)ih（回風點焓值）時，采用變新風、排風量運行；當i外(室外新風焓值)ih（回風點焓值）時，采用最大新風、排風量運行，既將

21、新風閥的開度設定最大，以充分利用室外新風。（3）室排風量的控制排風由2部分組成，既廁所的定風量排風系統(tǒng)和變風量排風系統(tǒng)（兼作為標準層走道消防排煙系統(tǒng)）。根據(jù)新風量的取值調整變風量排風系統(tǒng)的排風量，并使室保持一定的正壓，防止室外熱空氣的滲入。（4）AHU送風溫度的控制DDC控制器將送風風管上的溫度傳感器測得的參數(shù)與設定參數(shù)比較，根據(jù)比較結果輸出相應電信號，控制冷凍水回水管上的比例積分電動二通閥動作，通過調節(jié)冷凍水量達到控制送風溫度的目的。7、 VAV末端控制器對室溫的控制與實現(xiàn)（1）VAV末端控制原理（壓力無關型） 壓力無關型變風量末端在壓力相關型溫控器的基礎上，增加了一個風量傳感器。溫控器發(fā)出

22、的控制指令并非象相關型一樣直接控制風閥，而是送往風量傳感器作為它的設定信號。風量傳感器將溫控器送來的信號與風量傳感器檢測到的信號進行比較、運算，然后得到控制信號送往控制風閥，改變電動風閥開度。 由于系統(tǒng)中增加了一個風量控制回路，因此當一次風送風管的靜壓發(fā)生變化時，變風量末端送風量的變化將立即被風量傳感器感知，并在尚未影響室溫度前被風量控制回路糾正，這樣一次風送風管靜壓的變化不會影響送風量。實現(xiàn)一次風變風量運行，末端定風量運行的特點，最大限度地保證室的氣流分布和舒適性。控制原理見下圖：壓力無關型變風量末端控制原理圖（此處取消加熱盤管與其控制）（2）VAV末端一次風控制變風量末端應用時，一次風的控

23、制方式同單風道變風量末端，即根據(jù)室溫控設定值和溫度傳感器測量值之間的偏差值，決定該變風量末端的送風量設定值，然后根據(jù)送風量設定值和送風量實際測量值調節(jié)一次風閥的開度。其控制曲線見下圖：風機串聯(lián)型變風量末端一次風控制圖8、 變風量空調器的控制（1）變風量空調機組的控制塔樓每層設置2臺變風量空調器，控制原理圖見下圖：VAV系統(tǒng)空調器控制原理圖1）變頻風機的控制風機變頻控制方式通常有定靜壓控制、變靜壓控制、總風量控制三種方式。a、定靜壓控制定靜壓控制：是在送風系統(tǒng)管網離風機6070處設置靜壓傳感器，在保持該點靜壓一定值的前提下，通過調節(jié)風機受電頻率來改變空調系統(tǒng)的送風量。當送風干管是多條時，需設計多

24、個靜壓傳感器，通過比較，用靜壓要求最低的傳感器控制風機。靜壓控制點的實測靜壓值偏高時，調節(jié)VAV/AHU風機電動機的受電頻率，風機轉速降低，達到實測靜壓值趨向設定靜壓值的風機風量。相反，實測靜壓值偏低于設定的靜壓值，通過控制器調高風機電動機的受電頻率，增加風量，直至該靜壓控制點靜壓測量值趨向設定的靜壓值。定靜壓控制優(yōu)點經大量工程實踐應用，控制方式較為成熟簡單。定靜壓控制的缺點、難點壓力控制點選址是否恰當合理；設定靜壓值的大小是否合理；系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。b、變靜壓控制變靜壓控制：就是在保持每個VAV末端的閥門開度在80%-100%之間，即使閥門盡可能全開和使風管中靜壓盡可能減小的前提下，通過調節(jié)風

25、機受電頻率來改變空調系統(tǒng)的送風量。變靜壓控制方法在工程實踐中很少采用，在文獻中偶有介紹。c、總風量控制總風量控制主要是依據(jù)實測風量和實際需要風量兩個參數(shù)，在文獻中偶有介紹，本工程設計說明也是采用總風量控制方式。每個VAV BOX所帶的流量計測得通過的一次風量，反饋到每層或每個控制區(qū)域的中央控制器（即DDC控制器），DDC通過比例積分運算綜合后，控制變頻驅動器（VFD）調節(jié)風機的轉速，變頻調節(jié)風量，以滿足系統(tǒng)的使用需求。2）AHU出風溫度的控制DDC中帶比例積分功能的溫度控制器將送風管上的溫度傳感器測得的參數(shù)與設定參數(shù)比較，根據(jù)比較結果輸出相應電信號，控制冷凍水回水管上的比例積分電動二通閥動作，

26、使送風溫度恒定。3）新風量的控制塔樓區(qū)設置新風豎井，通過每層風柜房的電動新風調節(jié)閥提供新風。DDC中帶比例積分功能的二氧化碳控制器將室的二氧化碳控制器測得的參數(shù)與設定參數(shù)比較，根據(jù)比較結果輸出相應電信號，控制新風閥的開度，使回風二氧化碳濃度保持在允許的圍，但同時新風閥的開度不應小于最小設定新風量時的開度。當室外新風焓值小于回風點焓值時，采用最大新風量運行，即將新風閥的開度設定為最大，以充分利用室外新風，達到節(jié)能的目的。4）其他控制過濾器積塵報警控制：通過裝設在濾網的壓差報警器實現(xiàn)。風機連鎖控制：風機、風機聯(lián)動閥與水路電動閥同時啟停；風機運行保護：風機啟動后，前后壓差過低報警、連鎖停機。（2）變風量新風機組的控制塔樓在22、38層設置新風柜，通過新風豎井，經新風閥送至各層風柜房，提供新風?？刂圃韴D見下圖：中央新風空調器控制原理圖1）變頻風機的控制按該工程設計，每層的新風閥上的流量計測得通過的新風量，將其反饋到該區(qū)域的中央控制器（DDC），DDC通過比例積分綜合運算后，控制中央變風量新風空調器據(jù)此變頻調節(jié)送風量，以滿足新風需求，此種方法為風量控制法。新風機控制也可通過壓力控制法實現(xiàn)。按風量控制法，當空調區(qū)域二氧化碳濃度增大，風柜房新風閥的開度將根據(jù)控制要求開大，通過每層新風閥上的流量計測得通過的新風量增大，反饋至該區(qū)域DDC，DDC控制器將運算綜合后得到的增大信號，通過變頻器提高