AHU空調(diào)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的測試方法探究

孟慶豐，明 錦，張海平，徐志紅

(中國建筑第八工程局有限公司上海分公司，上海 201315)

0 前 言

辦公商業(yè)建筑是人們?nèi)粘；顒?dòng)的重要場所，建筑內(nèi)部的溫度、濕度、空氣新鮮度、噪聲等參數(shù)是影響生活、辦公的重要參數(shù)。如今大型商辦建筑內(nèi)多采用集中空調(diào)系統(tǒng)，其中組合式空調(diào)機(jī)組是重要的組成部分。

組合式空調(diào)機(jī)組不僅可以實(shí)現(xiàn)多種組合，而且有利于降低能耗，其性能參數(shù)決定了機(jī)組的運(yùn)行效果，故對(duì)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的測試顯得尤為重要，空調(diào)機(jī)組的風(fēng)量、水量、噪聲、振動(dòng)、余壓、進(jìn)出風(fēng)溫度也是評(píng)價(jià)空調(diào)機(jī)組是否滿足現(xiàn)場實(shí)際需求的重要參數(shù)[1]。

本文以新江灣F3項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)AHU空調(diào)運(yùn)行的測試為例，討論進(jìn)行空調(diào)機(jī)房空調(diào)機(jī)組的單機(jī)測試方法及出現(xiàn)問題的解決方法。

1 空調(diào)系統(tǒng)簡述

組合式空調(diào)根據(jù)不同的模塊組合，可分為臥式、立式和吊掛式等形式，一般主要由新風(fēng)段、過濾段、表冷段、加熱段、擋水段、風(fēng)機(jī)段組合而成，如果組合空調(diào)機(jī)組有特殊功能，還可以有能量回收段、消毒過濾段、除濕段等模塊[2]。

對(duì)于組合機(jī)組的安裝，一定要充分利用空調(diào)機(jī)房內(nèi)的空間，合理布置各類管線，達(dá)到節(jié)約空間的目的。在安裝時(shí)要按照組合的順序，各段之間除了對(duì)接正確外還應(yīng)加襯密封條保證不漏風(fēng)。組合機(jī)組接水管側(cè)除了要做好管線的排布，還要留有一定的空間保證檢查門順利開啟和方便后期維護(hù)檢查。機(jī)組連接的冷凝水管應(yīng)保溫并能順利排至地漏口。空調(diào)機(jī)組的供電電源為380 V/50 Hz，注意各相位的順序，保證電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向正確，同時(shí)機(jī)組要可靠接地?？照{(diào)機(jī)組的進(jìn)、出風(fēng)口與風(fēng)管間用軟接頭連接。

本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層為大空間辦公，每層的空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)采用AHU組合式空調(diào)機(jī)組(主要參數(shù)見表1)、PAU預(yù)冷空調(diào)機(jī)組和變風(fēng)量末端。AHU空調(diào)機(jī)組安裝在空調(diào)機(jī)房內(nèi)，由靜電除塵段+盤管段+風(fēng)機(jī)段組成；屋面上集中設(shè)置2臺(tái)PAU機(jī)組，通過風(fēng)管與變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組連接，為整棟樓供新風(fēng)和排風(fēng)，新風(fēng)機(jī)組采用雙風(fēng)機(jī)機(jī)組并設(shè)置轉(zhuǎn)輪熱回收、高壓微霧加濕裝置。

表1 AHU組合式空調(diào)機(jī)組主要參數(shù)

2 機(jī)組測試前供電選擇及準(zhǔn)備

空調(diào)機(jī)組運(yùn)行的最基本的條件就是供電，以正式電供電最好。但是有些項(xiàng)目由于工期等原因，單機(jī)調(diào)試時(shí)正式電未輸送，只能采用臨時(shí)電供電。若采用臨時(shí)電供電，運(yùn)行時(shí)要注意，不能經(jīng)過漏電保護(hù)器，否則在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)會(huì)引起跳閘，建議直接由一級(jí)箱送電至空調(diào)控制箱。AHU空調(diào)機(jī)組在運(yùn)行前的注意事項(xiàng)如下。

1)空調(diào)機(jī)房應(yīng)保持整潔干凈，將機(jī)房內(nèi)的垃圾清理完畢，防止機(jī)房內(nèi)產(chǎn)生灰塵。

2)AHU機(jī)組內(nèi)部要進(jìn)行清理，保持機(jī)組內(nèi)部整潔干凈無灰。AHU機(jī)組是組合裝配而成，在現(xiàn)場安裝時(shí)，機(jī)組內(nèi)部會(huì)殘存部分垃圾和進(jìn)入部分灰塵，為了保證空調(diào)機(jī)組運(yùn)行時(shí)不受影響，要保證機(jī)組在運(yùn)行前將將機(jī)組內(nèi)部(包括過濾網(wǎng)、箱體內(nèi)部、靜電除塵裝置等主要零部件)清理干凈。

3)保證空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)上閥門根據(jù)調(diào)試要求開啟和關(guān)閉。由于分支風(fēng)管到VAV末端或者其他空調(diào)設(shè)備閥門太多，為保證送、回風(fēng)在風(fēng)管中正常輸送到各末端風(fēng)口，該開的閥門要全部開啟。若單機(jī)調(diào)試時(shí)末端設(shè)備未安裝，就要保證風(fēng)管全部風(fēng)閥開啟，保證風(fēng)能順利送出，防止設(shè)備損害。

4)機(jī)房穿墻套管封堵及防火封堵。機(jī)房內(nèi)風(fēng)管穿墻在封堵時(shí)一定要嚴(yán)密，不得出現(xiàn)縫隙，套管內(nèi)用玻璃纖維棉和防火泥封堵，防止噪音傳出機(jī)房。

5)調(diào)試前聯(lián)系相關(guān)設(shè)備廠商技術(shù)人員到場進(jìn)行配合調(diào)試，并通知廠商配備專業(yè)較強(qiáng)的設(shè)備器材。

6)各參與方對(duì)AHU機(jī)組運(yùn)行前檢查(皮帶、軸承、電纜連接、減震、消聲器、冷盤、翅片、箱體密封、變頻器初步設(shè)置、風(fēng)管水管連接、閥門開閉等)。設(shè)備的現(xiàn)狀是否符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、各零部件是否完好無損、軸承是否干澀、皮帶的松緊等，主要由設(shè)備廠家來檢查。

7)準(zhǔn)備各種測試儀器，如風(fēng)速儀、數(shù)字萬用表、振動(dòng)計(jì)、噪聲測量儀、轉(zhuǎn)速計(jì)等。

3 機(jī)組的調(diào)試測量

3.1 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的測量

額定轉(zhuǎn)速是指額定功率條件下的最大轉(zhuǎn)速，通常出廠時(shí)作為空調(diào)機(jī)組的主要參數(shù)標(biāo)注在產(chǎn)品的明顯部位。對(duì)于額定轉(zhuǎn)速的測定通常使用轉(zhuǎn)速儀，在開始測量時(shí)打開風(fēng)機(jī)段的檢查門，再啟動(dòng)運(yùn)行空調(diào)機(jī)組，觀察確認(rèn)風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向，風(fēng)向無誤后，使用轉(zhuǎn)速儀對(duì)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量。

本項(xiàng)目利用轉(zhuǎn)速儀測得轉(zhuǎn)速為1 448 r/min，設(shè)計(jì)值為1 450 r/min，偏差為0.14%，滿足要求。表2為轉(zhuǎn)速測量數(shù)值。

表2 轉(zhuǎn)速測量數(shù)值

3.2 空調(diào)機(jī)組振動(dòng)的測量

空調(diào)機(jī)組運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)主要由皮帶輪傳動(dòng)和風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的，空調(diào)機(jī)組的振動(dòng)過大會(huì)造成樓板的振動(dòng)和制造噪聲，故在安裝時(shí)應(yīng)采取有效的減振措施，機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)前檢查皮帶，使風(fēng)機(jī)軸上的皮帶輪與電機(jī)軸上的皮帶輪在同一平面上。

對(duì)空調(diào)機(jī)組振動(dòng)的測量使用振動(dòng)計(jì)，空調(diào)機(jī)組在常工頻運(yùn)行時(shí)，用振動(dòng)計(jì)分別測箱板與箱體的振動(dòng)。本項(xiàng)目空調(diào)機(jī)組的振動(dòng)測量平均值為箱體振動(dòng)0.7 mm/s，箱板振動(dòng)1.2 mm/s。由測量數(shù)據(jù)可知箱體振動(dòng)略有偏大，建議在空調(diào)機(jī)組底座下增設(shè)橡膠墊片，若是振動(dòng)還是略有偏大，可酌情再墊一個(gè)墊片。

3.3 風(fēng)量的測量

額定風(fēng)量是組合空調(diào)機(jī)組的重要參數(shù)，決定了空調(diào)機(jī)組的制冷量和空調(diào)機(jī)組的制冷效果是否滿足要求。目前對(duì)于空調(diào)機(jī)組總風(fēng)量的測試方法主要有兩種：①利用畢托管+微壓計(jì)在測定截面內(nèi)進(jìn)行動(dòng)壓測試，通過測得的動(dòng)壓計(jì)算出截面處的風(fēng)速v，再查出截面處的風(fēng)管尺寸得出截面面積F，從而利用公式Q=Fv計(jì)算出機(jī)組總風(fēng)量，此方法不夠直觀，存在計(jì)算累計(jì)誤差；②利用風(fēng)速儀直接測定截面處的風(fēng)速v，計(jì)算得出總風(fēng)量，此方法直觀方便，更適合測量。

對(duì)于風(fēng)量的測量需開設(shè)檢測孔，檢測孔選取的位置應(yīng)在風(fēng)機(jī)前后的總管上，主要用于測定風(fēng)機(jī)性能和工作狀態(tài)。測量截面應(yīng)選擇在氣流較均勻的直管段上，并距上游局部阻力管件4～5倍管徑以上，距下游局部阻力管件2倍管徑以上的位置。對(duì)于矩形風(fēng)管，將測定截面分割成若干個(gè)面積相等的接近正方形的小截面，其面積應(yīng)≤0.05 m2，邊長應(yīng)≤220 mm，測點(diǎn)應(yīng)位于小截面中心[3]。

圖1為矩形測定孔示意圖。

圖1 矩形測定孔示意圖

本項(xiàng)目空調(diào)機(jī)組的總風(fēng)量為33 100 m3/h，對(duì)辦公區(qū)內(nèi)的送風(fēng)為環(huán)形的雙向送風(fēng)，從空調(diào)機(jī)組送風(fēng)口的水平管分出兩路送至辦公區(qū)的空調(diào)末端，從而減小了送風(fēng)阻力，有利于節(jié)能。在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)測試時(shí)，為防止空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)上閥門受損，均按要求開啟，在理想狀態(tài)下兩路送風(fēng)管平分空調(diào)機(jī)組產(chǎn)生的風(fēng)量，即為16 550 m3/h。因此,在測量總風(fēng)量時(shí)在兩段送風(fēng)管上各選取一截面測定，其風(fēng)量檢測值與設(shè)計(jì)值的允許偏差不大于10%即滿足要求。

表3為AHU空調(diào)機(jī)組總風(fēng)量測試結(jié)果。

經(jīng)現(xiàn)場測量可知空調(diào)機(jī)組的總風(fēng)量為18144+16657=34801 m3/h，其風(fēng)量檢測值與設(shè)計(jì)值的允許偏差為5.14%，滿足《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50243—2016)中所允許的偏差要求。

3.4 噪聲的測量

噪聲是空調(diào)機(jī)組運(yùn)行的另外一項(xiàng)重要指標(biāo)，辦公建筑內(nèi)最大的背景噪聲源直接影響人員的辦公環(huán)境舒適性，甚至?xí)绊懭梭w健康，因此，必須采取有效的措施控制噪聲。組合式空調(diào)機(jī)組的噪聲主要是由風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)空氣加壓產(chǎn)生的，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量越大則噪聲越大，除了選用低噪聲風(fēng)機(jī)外，應(yīng)盡量減少氣流在機(jī)組中的渦流。另外各段空調(diào)箱之間的拼接應(yīng)嚴(yán)密，減少空調(diào)箱漏風(fēng)產(chǎn)生的噪聲，在AHU機(jī)組的新風(fēng)進(jìn)口管道、回風(fēng)進(jìn)口管道上安裝消聲器。

對(duì)于空調(diào)機(jī)組運(yùn)行噪聲檢測的測點(diǎn)應(yīng)選擇機(jī)組出風(fēng)口方向，并應(yīng)距離機(jī)組各立面1.0 m。在空調(diào)設(shè)備正常運(yùn)行下，利用聲級(jí)計(jì)或傳聲器對(duì)空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行噪聲進(jìn)行測量。

避免施工及車流量等嘈雜對(duì)測試的影響，選取一個(gè)相對(duì)室外背景噪聲較小的時(shí)段對(duì)空調(diào)機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行測量，在每個(gè)測量點(diǎn)周邊取6組點(diǎn)進(jìn)行平均取值。本次測量為2個(gè)測點(diǎn)，其中測點(diǎn)1位于機(jī)房內(nèi)離機(jī)組立面1.0 m處，測點(diǎn)2位于空調(diào)機(jī)房門口0.5 m處。

AHU機(jī)組運(yùn)行的工頻為50 Hz，實(shí)際運(yùn)行時(shí)當(dāng)空調(diào)的制冷效果到達(dá)室內(nèi)要求時(shí)，機(jī)組就會(huì)降頻運(yùn)轉(zhuǎn)以達(dá)到節(jié)約能耗的效果，因此，在測量噪聲時(shí)選取50、45、40、35 Hz四種運(yùn)行頻率測試，其測試結(jié)果見表4。

通過測量數(shù)據(jù)可知，AHU機(jī)組運(yùn)行時(shí)機(jī)房內(nèi)的噪聲值低于設(shè)計(jì)要求，空調(diào)機(jī)房門口處的噪聲值也低于辦公區(qū)設(shè)計(jì)值45 dB(A)，空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行頻率越低，空調(diào)機(jī)組產(chǎn)生的噪聲越低，因此，在空調(diào)效果滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)推薦降頻運(yùn)行，以達(dá)到節(jié)能的目的。

對(duì)于空調(diào)機(jī)組噪聲對(duì)辦公區(qū)的影響，要特別注意空調(diào)機(jī)房穿墻風(fēng)管的封堵，雖然送風(fēng)管道設(shè)置有消聲器等控制噪聲措施，但辦公區(qū)內(nèi)的噪聲測量值往往會(huì)偏大，這主要是穿墻風(fēng)管的封堵不夠嚴(yán)密，土建與機(jī)電施工工序的交接存在問題。對(duì)于此種情況，建議在傳統(tǒng)鐵皮套管外再加設(shè)一個(gè)C型鋼焊接的支撐套管，C型鋼內(nèi)空隙塞入玻璃纖維棉，這樣不僅能防止風(fēng)管壓扁，而且使得穿墻風(fēng)管封堵嚴(yán)實(shí)，阻礙噪聲從縫隙中傳出。

表4 AHU空調(diào)機(jī)組噪聲測試結(jié)果

4 結(jié)束語

設(shè)計(jì)、施工與調(diào)試是機(jī)電安裝工作三個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是保證暖通空調(diào)等諸多系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，暖通空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試及檢測對(duì)于系統(tǒng)投入使用的效果起著重要的作用。本文簡述了組合式空調(diào)機(jī)組運(yùn)行的重要性能參數(shù)的測試方法，所測的諸如風(fēng)量、振動(dòng)、噪聲等滿足要求后才能投入使用。本項(xiàng)目在測試時(shí)有以下特點(diǎn)。

1)轉(zhuǎn)速、電流、電壓、功率均符合設(shè)計(jì)及運(yùn)行要求。

2)風(fēng)量測量數(shù)值偏大。由于單機(jī)調(diào)試時(shí)，系統(tǒng)管路和末端還未調(diào)平衡，末端風(fēng)閥全部開啟，末端風(fēng)口也未安裝，系統(tǒng)阻力<設(shè)計(jì)工況阻力，因而風(fēng)量變大，所以單機(jī)測試的機(jī)組總風(fēng)量、風(fēng)壓可能與設(shè)計(jì)值不一致，出現(xiàn)這種情況，并不是機(jī)組本身性能問題。只要核實(shí)空調(diào)箱總風(fēng)量、風(fēng)壓符合性能曲線即可。

3)箱體振動(dòng)略有偏大，空調(diào)機(jī)組底座下要墊橡膠墊片，若是振動(dòng)還是略有偏大，可酌情再墊一個(gè)墊片。

4)噪聲測量值偏大與機(jī)房消聲的處理：穿墻風(fēng)管的封堵要嚴(yán)密，套管內(nèi)采用玻璃纖維棉填塞，外側(cè)使用防火泥封堵；套管外空間大處用砌塊封堵嚴(yán)實(shí)，縫隙處用砂漿塞嚴(yán)實(shí)。