銀行系統(tǒng)大型辦公樓空調系統(tǒng)控制方法與應用

劉彥東

（新中物業(yè)管理（中國）有限公司第一分公司，北京 100818）

0 引言

中國銀行總行大廈項目VAV（Variable Air Volume）變風量空調系統(tǒng)的末端設備控制精度出現(xiàn)偏差后，通過調試校正降低空調系統(tǒng)末端設備的故障率，使空調系統(tǒng)保持正常運行，介紹節(jié)能運行技巧和設備故障處理方法。為了使室內環(huán)境的空氣污染指數(shù)達到優(yōu)，改造空調系統(tǒng)加裝PM2.5 靜電除塵設備，介紹PM2.5 空氣污染指數(shù)實時檢測和監(jiān)察方法。針對新型冠狀病毒感染肺炎嚴峻情況，為做好防控工作，介紹中國銀行總行大廈空調系統(tǒng)的運行控制與消毒處理方法，通過這些方法維持良好和健康的工作環(huán)境，并達到控制疫情的作用。

1 基本概念

建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)又稱建筑設備自動化系統(tǒng)或樓宇自控系統(tǒng)，以在綜合運用自動控制、計算機、通信、傳感器等技術的基礎上，實現(xiàn)建筑物設備的有效控制與管理，保證建筑設施的節(jié)能、高效、可靠和安全運行，滿足廣大使用者的需求。建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的主要控制對象是建筑物中的各類機電設備，按功能劃分通常由以下子系統(tǒng)組成：①環(huán)境控制管理系統(tǒng)，主要是對給排水系統(tǒng)的給排水設備、飲水設備、污水處理等設備運行工況的監(jiān)視、控制、測量和記錄；②對熱力系統(tǒng)的熱源設備等運行工況的監(jiān)視、控制、測量和記錄；③對空調及通風系統(tǒng)空調機組、新風機組、送排風機組等設備運行工況的監(jiān)視、控制、測量和記錄。

由于建筑的規(guī)模和建造層次需求不同，并不是所有建筑都應設建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)。即便設置了建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的建筑，其每個子系統(tǒng)也不一定具備以上列出的所有功能。由于不同建筑的機電設備對設備的控制管理要求不同，各自的建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)設置也存在著較大的差別。

空調系統(tǒng)是用人為的方法處理室內空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度的系統(tǒng)，可使某些場所獲得具有一定溫度、濕度和空氣質量的空氣，以滿足使用者及生產過程的要求，改善勞動衛(wèi)生和室內氣候條件。調系統(tǒng)的空調設備主要包括空調冷源設備機組、空調熱源設備、空氣處理設備機組和新風處理設備等。以中國銀行總行大廈項目為例，分析建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)和空調系統(tǒng)在節(jié)能方面的應用和實際應用中的運行技巧、維修維護方法等。

2 項目案例

2.1 項目概況

中國銀行總行大廈是一項17 萬平方米的寫字樓項目，其中包括寫字樓、會議室、多功能廳、餐飲中心、員工健身房等，通過樓宇自控系統(tǒng)可以實時控制大廈的空調機組、新風機組、送排風系統(tǒng)、冷凍機組、冷卻塔系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)等。中國銀行總行大廈的空調系統(tǒng)為變風量系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由全空氣處理機組變風量末端機組和末端風機盤管機組組成的，通過調整變風量末端機組的風量設定，改變風閥開度來調節(jié)空調出風量的大小，通過調整全空氣處理機組的水路電動調節(jié)閥，來控制表冷器和加熱器的水溫。

VAV 變風量空調系統(tǒng)屬于全空氣式的空調方式，該系統(tǒng)是通過變風量箱調節(jié)送入房間的風量或新回風混合比，并相應調節(jié)空調機的風量或新回風混合比來控制某一空調區(qū)域溫度的一種空調系統(tǒng)。

2.2 檢查維護和矯正控制精度

中國銀行總行大廈屬國內最早的變風量項目，至今已運行18 年。設備性能等都有不同程度減退，經常出現(xiàn)變風量控制器的實際測壓數(shù)據(jù)飄移導致無法正確輸出所需風量的調整信號，使VAV 節(jié)流閥不動作或誤動作的問題，即控制精度出現(xiàn)偏差造成VAV 末端設備風閥無法正常調節(jié)（表1）。只能人工到現(xiàn)場手動調節(jié)風閥開度，使得本應該自動調節(jié)的風閥無法實現(xiàn)自動調節(jié)，室內的溫度忽冷忽熱發(fā)生紊亂。并且因為大廈空調區(qū)域面積有9 萬平方米，靠人工到現(xiàn)場調節(jié)根本來不及，出現(xiàn)工人在現(xiàn)場疲于奔命，顧此失彼的現(xiàn)象。

為了徹底改變被動的局面，對大廈所有變風量末端進行全面檢查維護及調試（表1）。在校正數(shù)據(jù)前先用氣泵對測壓管進行吹掃，吹出測壓管內積累的灰塵使校正的數(shù)據(jù)更加準確。用手持式壓差計校正壓差探頭的數(shù)據(jù)調整控制精度偏差。

表1 空調系統(tǒng)問題

對風閥執(zhí)行器松動或安裝不到位等情況緊固了執(zhí)行器螺絲，恢復了風門的正常控制。控制精度不夠的控制器，在樓控系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)進行了修改和校正，使其在正常的區(qū)間工作。因老化損壞精度偏差大無法校正的控制器進行了更換。因為測壓管插反或老化損壞造成的故障，更換了新的測壓管并且把測壓管正反進行了調整。缺失控制箱蓋的機組，重新配備了機組的控制箱蓋以防止灰塵進入。末端風口直吹工位造成人員不適的，調整了空調末端風口的百葉方向，防止風口對人直吹。

通過調試校正工作逐一對全樓的VAV 末端設備進行排查，VAV 設備的故障率大幅降低，維持了良好的室內環(huán)境。

2.3 安裝除塵設備和空氣檢測、監(jiān)察方法

PM2.5 指的是空氣動力學當量直徑≤2.5 μm 的顆粒物（可懸浮于空氣中的固態(tài)和液態(tài)的微粒）。霧天引起的霧霾讓不少在中國銀行總行大廈辦公的行員感到身體不適，于是立項對大廈空調系統(tǒng)進行改造，安裝靜電除塵裝置來過濾PM2.5 顆粒。

中國銀行總行大廈安裝PM2.5 空氣凈化系統(tǒng)。在全樓112臺空調機組和8 臺新風機組中安裝靜電除塵的空氣凈化單元。保留原來的初效過濾器，初效過濾器可以過濾PM10 這種大顆粒物。在初效過濾器后面安裝空氣凈化單元。空氣凈化單元是由蜂窩式駐極體凈化段和靜電凝并凈化段組成的，通過靜電吸附的原理來凈化空氣中的PM2.5 顆粒，使空氣污染指數(shù)達到0～50，也就是達到一級優(yōu)的水平。

空氣凈化裝置正常工作需要AC 220 V/50 Hz 獨立電源，再通過凈化設備的控制系統(tǒng)將該交流電轉換為直流高壓靜電。高壓靜電對PM2.5 顆粒有吸附作用。空氣凈化裝置安裝后實現(xiàn)與空調設備的連鎖運行，即空調設備開啟，凈化設備自動開啟，空調關閉，凈化設備同時關閉。

凈化設備控制箱預留一組聯(lián)動輸入信號，聯(lián)動方案是在空調機組凈化段獨立安裝風動開關，實現(xiàn)空氣凈化裝置與該空調機組的連鎖運行功能。

所有PM2.5 過濾裝置安裝完畢后，在B1 層安裝的空氣質量監(jiān)控大屏幕可以隨時顯示總行大廈高、中、低3 個區(qū)域的PM2.5 數(shù)值。在高、中、低區(qū)配置3 臺可移動式PM2.5 在線監(jiān)測儀器。低區(qū)的監(jiān)測儀安裝在一層的大堂，中區(qū)的監(jiān)測儀安裝在6層辦公區(qū)內，高區(qū)的監(jiān)測儀安裝在10 層會議區(qū)。這個監(jiān)測儀可以監(jiān)測PM2.5、PM10、TVOC 的數(shù)值。

現(xiàn)場配置的監(jiān)控大顯示屏用于數(shù)據(jù)的實時展示，系統(tǒng)自動生成和整理整棟大樓每個監(jiān)測點的日平均數(shù)據(jù)和月平均數(shù)據(jù)。系統(tǒng)主機對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時存儲、曲線轉換和數(shù)據(jù)整理等。

通過對空調系統(tǒng)加裝靜電除塵設備，中國銀行總行大廈的室內空氣污染指數(shù)全年都可以達到一級優(yōu)的水平，創(chuàng)造了非常良好的室內環(huán)境，并可以通過監(jiān)控大屏實時看到大廈的空氣質量數(shù)據(jù)。

2.4 疫情下大廈空調系統(tǒng)的運行控制方法

隨著湖北武漢地區(qū)出現(xiàn)了新冠病毒的疫情，中國銀行總行大廈為了做好防控工作，為給廣大行員提供良好健康的辦公環(huán)境，特意制定了疫情下通風空調系統(tǒng)運行管理的方案。

新型冠狀病毒肺炎本身通過呼吸道飛沫進行傳播，為了阻止新冠病毒在空氣中傳播，改變了空調系統(tǒng)運行方式，采取了如下措施：①通過建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)對新風機組和空調機組的運行方式進行了調整，空調系統(tǒng)采用全新風模式運行，單風機系統(tǒng)的空調機組（如標準層）關閉回風閥，雙風機系統(tǒng)的空調機組（如報告廳、大堂、10 層會議室）關閉混風閥、打開排風閥，且排風機頻率調整為工頻工況，增加通風量；②關閉大廈所有空調系統(tǒng)加濕器，減少潮濕空氣所攜帶的新型冠狀病毒存活概率；③因為排風量、新風量增加，供熱負荷相應增加，為了盡可能保證辦公區(qū)溫度，提高采暖熱水供水溫度，至少在55 ℃以上，實現(xiàn)低風量高風溫運行方式；④每天對空調機房的空間、地面、地漏、新風口、回風口、過濾網、空調冷凝水盤進行消毒；⑤增加新風機及其他空調設備的濾網更換頻次，新風機過濾網5 天更換一次，其他機組每半月清洗或更新一次。

調整后的空調系統(tǒng)運行良好，增加了新風量，空調機房的定期消毒和增加更換過濾網頻次，一同防止新冠病毒在空氣中傳播，起到了良好的疫情防控作用，為廣大行員提供健康的辦公環(huán)境。

3 結論

中國銀行總行大廈的建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)在空調系統(tǒng)的過程控制中取得了良好效果，為降低運行成本、提高經濟效率及運行效率起到了很好的作用。應用建筑監(jiān)控系統(tǒng)還可以實時監(jiān)控樓內的空氣污染指數(shù)，了解空氣質量情況。肺炎疫情下，應用建筑監(jiān)控系統(tǒng)調整空調系統(tǒng)的運行方式來改善大廈的辦公環(huán)境，并且給空調設備進行消毒，達到防控疫情的作用，更有利于大廈內辦公人員的健康。