疫情情況下辦公樓空調送風方式的選擇建議

錢文波

【摘要】由于商業(yè)辦公樓空調系統(tǒng)目前基本采用新風加風機盤管形式，風機盤管在房間內循環(huán)送回風，此種方式極利于病毒在空氣中傳播，因此疫情期間商業(yè)辦公樓基本空置，無法正常辦公，待疫情輕微可小規(guī)模辦公時，因辦公室空調形式問題，部分公司小范圍辦公只能開窗不開空調，對很多企業(yè)造成了較大的影響。因此商業(yè)辦公樓空調形式的優(yōu)化勢在必行，本文簡單介紹類似新冠疫情情況下的空調送風方式選擇。

【關鍵詞】商業(yè)辦公樓;暖通空調;VAV 變風量系統(tǒng);應用;辦公區(qū)負壓

2020年鼠年一場突如其來的新冠疫情沖擊了整個中國乃至全世界人民的正常生活，對全球的經貿往來突然按下了暫停鍵，各國經濟損失之大前所未有，比起2008年的SARS病毒造成的影響更大。而新冠病毒傳播途徑主要為直接傳播（包括噴嚏、咳嗽、說話的飛沫近距離直接吸入導致感染）、氣溶膠傳播（飛沫混合在空氣中形成氣溶膠后吸入導致感染）、接觸傳播（飛沫沉積在物體表面，接觸污染手后，經過口腔等導致感染），新型冠狀病毒極易傳播，而空氣是其傳播的最主要途徑（摘至中國疾控中心編寫、人民衛(wèi)生出版社出版發(fā)行的《新型冠狀病毒感染的肺炎公眾防護指南》）。

1、空調送風方式選擇

目前商業(yè)辦公樓辦公區(qū)普遍采用的空調形式為：⑴風機盤管加新風系統(tǒng);⑵風機盤管加VAV新風系統(tǒng);⑶VAV變風量系統(tǒng);⑷全新風系統(tǒng)（一般用于大堂或商業(yè)大空間）。排風系統(tǒng)一般部分回收部分排放，若需冷熱量回收的話還是普遍采用熱轉輪回收或者熱管回收。

疫情較輕期間使用以上第1、2種空調形式因風機盤管送回風將室內空氣混合，易造成交叉感染，則明顯不適用;第4種空調形式因辦公區(qū)隔間較多，純新風送風無調節(jié)裝置，送風區(qū)域又多則易造成風量失衡也不適用。因此送風方式3則為最優(yōu)選擇，但仍有改進之處。

呼吸類傳染病醫(yī)院隔離區(qū)空調設計原則為控制傳染源、阻斷傳播途徑，醫(yī)院隔離病房全部按負壓設計，主要目的避免因空氣流通造成交叉感染，都用全新風系統(tǒng)，在通風系統(tǒng)中安裝空氣消毒裝置。其中門診、負壓病房、手術室、ICU等空調設計稍有區(qū)別，但空調設計原則還是負壓設計，另增加設備可靠性，通風設備考慮冗余備用。

表1設計依據及要求表

以上參數(shù)分析病房排風量700cmh，新風量500cmh形成明顯負壓，有效降低室內空氣流通。排風機及空調箱可設置多種殺菌殺毒設備，如高效，亞高效過濾段、靜電技術、TiO2光催化技術、UV紫外殺菌技術、AtmosAirBPI技術、活性炭吸附技術等。種類較多造價也高低不等，視辦公樓品質要求而定。

2、VAV變風量空調系統(tǒng)的工作原理

VAV變風量空調系統(tǒng)主要由過濾網、空氣處理及輸送設備、風管系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等組成。在空調啟動運轉時，自動控制系統(tǒng)會自動對房間內的溫度和設定溫度做出判斷，然后空調系統(tǒng)的末端裝置打開，由空調系統(tǒng)向室內送入風量，達到調節(jié)室內溫度的目的，使室內溫度與設定溫度逐漸趨于一致;當室內溫度與設定溫度基本保持一致時，末端靜壓傳感器檢測到室內溫度數(shù)值，然后傳輸信息到控制器內，形成對空調系統(tǒng)送風風速做出調整，時候系統(tǒng)根據實際需求的風量進行輸送。

3、VAV變風量空調系統(tǒng)的技術要點

從上面的原理分析可以看出，整個系統(tǒng)主要根據室內的溫度情況來做出調節(jié)，DDC控制器為空調系統(tǒng)的調節(jié)裝置，靜壓傳感器主要在室內起到檢測溫度變化的作用，P表示的是系統(tǒng)主送風道靜壓。而如果在系統(tǒng)運行過程中，存在控制方式不合理、風量輸送不平衡、風管封閉不嚴實這三方面問題，將會對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成較大的影響，同時造成區(qū)域空間冷熱不均勻的現(xiàn)象。從VAV變風量空調的實際運轉來看，其系統(tǒng)運轉效率與這三方面因素有著較大的影響。

疫情較輕期間辦公樓空調形式建議采用VAV變風量送風系統(tǒng)，使用全新風，排風經消毒殺菌后直接排放，不利用;增大空調箱排風量，使辦公室室內形成負壓;不使用熱轉輪或者熱管回收等熱回收設備，新風與排風隔絕無接觸。具體選型如下：

3.1增大空調箱排風風機風量及風壓，參數(shù)高于送風機1檔至2檔;排風機變頻調節(jié)，平時可適當送風機風量等于排風機風量運行，室內為正壓或保持平衡;疫情期間通過變頻調節(jié)加大排風風機風壓及風量使空調區(qū)域為負壓。

3.2送風管形式使用VAV變風量系統(tǒng)，全新風。

3.3辦公室內送風口及排風口布置方式更改

通常情況下送風口遍布辦公區(qū)域，但是排風口僅設置一個，造成氣流混亂，最遠區(qū)域空氣流向排風口區(qū)域，若有病毒則室內易產生污染，建議室內增加排風口數(shù)據量，均勻布置。

3.4系統(tǒng)新風量的控制

高層建筑常常因為建筑物的土建條件、空間限制等，使得其不能夠實現(xiàn)建筑室內全新風送風，本次工程新風送風量設計為總需求風量的30%。在夏季時，考慮到室內制冷，室內空氣焓值相較于室外較低的因素，新風系統(tǒng)輸送最小的新風量;如果室內的空氣焓值相較于室外較高，新風系統(tǒng)應適當加大輸送風量，如果系統(tǒng)在運行的過程中，已經以最大新風量運行，但是送風溫度仍高于設定溫度值，此時應啟動空調系統(tǒng)的冷凍水系統(tǒng)進行制冷。在冬季時，運行狀態(tài)與之相反，首先通過輸送室外的新風帶走室內的冷量，如果新風量已保持最小風量輸送，此時系統(tǒng)的送風溫度仍低于室內設定的溫度值，此時應啟動空調系統(tǒng)的熱水系統(tǒng)，對輸送風進行更加熱。

3.5自我控制系統(tǒng)的實際控制方式

在本次工程項目中，空調系統(tǒng)主要采用多回路PID控制方式，該控制方式如果單純從某個單環(huán)路的控制情況來看，其往往能夠取得較為良好的控制效果。但是在將其應用到VAV空調系統(tǒng)中時，其較易受外界干擾、非線性程度高等缺點便暴露出來，使得VAV空調系統(tǒng)控制表現(xiàn)出較高的不確定性，單獨測試某個環(huán)路系統(tǒng)都能夠正常工作，但是在將多個回路進行結合測試時，PID控制便會表現(xiàn)出大量的問題。

例如，VAV空調系統(tǒng)運行過程中，其中某個房間的溫度出現(xiàn)降低，那么此時其末端裝置風閥會自動調節(jié)出現(xiàn)收縮，進而引起空調送風的靜壓升高。此時其它房間的送風量會出現(xiàn)一定增加，但是受溫度自控調節(jié)影響，這些房間的末端風閥會做出相應縮小，以控制房間的輸送風量。而在此種情況下，便會造成整個VAV空調系統(tǒng)的送風量進一步增加，使得系統(tǒng)的運行壓力升高，直到達到某個恒定數(shù)值時，送風機轉速將會調整降低，隨之系統(tǒng)的回風量也會降低，直到整個系統(tǒng)靜壓降低到設定值、末端風閥恢復正常為止。

系統(tǒng)在PID控制下長期處于這種動態(tài)的調整狀態(tài)，空調系統(tǒng)中所設置的各種反饋調節(jié)控制機制，在綜合運轉之下造成相互干擾的情況，進而影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也因此使得這種PID控制方式不能較好的滿足空調系統(tǒng)的運轉需求，智能控制系統(tǒng)將成為VAV系統(tǒng)的主流應用形式。

3.6風管系統(tǒng)的封閉性

由于本次工程項目中空調系統(tǒng)有著較長的管道，且在系統(tǒng)變風量末端應用較多的保溫軟管。而在實際施工中，對這些管道和保溫軟管的支撐又顯得較為不足，僅采用大量的鐵絲進行吊裝，使得整體平衡性顯得不夠均勻，風管系統(tǒng)出現(xiàn)較多瓶頸狀結構，使得VAV空調系統(tǒng)送風過程的阻力增大，因此間接增大系統(tǒng)的工作量。

根據上述問題的分析，在實際安裝連接保溫軟管的過程中，首先應基于設計圖紙明確軟管的長度，使連接軟管適當超出使用長度即可，然后再根據圖紙來設置吊裝支架，通常間隔距離設定為0.8m，以保證對軟管固定支撐的有效性，同時保證所用支架的牢靠性，避免保溫軟管在安裝過程中出現(xiàn)類似瓶頸的結構。在完成整個管道安裝過程之后，應對管道系統(tǒng)做漏光測試和漏風量測試，保證管道系統(tǒng)具有較高的密閉性。此外在吊頂施工之前，應對管道做全面檢查，保證管道安裝完整。

結語：

綜上所述，VAV變風量空調系統(tǒng)具有干擾大、高度非線性、強耦合性等特點，因此在實際應用該系統(tǒng)的過程中，應當采用解耦合控制方法，提升系統(tǒng)的智能控制程度，同時加強安裝調試質量管理，在完工后進行必要的漏光測試和漏風量測試，確保風管的嚴密性。

參考文獻：

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