银行系统大型办公楼空调系统控制方法与应用

刘彦东

（新中物业管理（中国）有限公司第一分公司，北京 100818）

0 引言

中国银行总行大厦项目VAV（Variable Air Volume）变风量空调系统的末端设备控制精度出现偏差后，通过调试校正降低空调系统末端设备的故障率，使空调系统保持正常运行，介绍节能运行技巧和设备故障处理方法。为了使室内环境的空气污染指数达到优，改造空调系统加装PM2.5 静电除尘设备，介绍PM2.5 空气污染指数实时检测和监察方法。针对新型冠状病毒感染肺炎严峻情况，为做好防控工作，介绍中国银行总行大厦空调系统的运行控制与消毒处理方法，通过这些方法维持良好和健康的工作环境，并达到控制疫情的作用。

1 基本概念

建筑设备监控系统又称建筑设备自动化系统或楼宇自控系统，以在综合运用自动控制、计算机、通信、传感器等技术的基础上，实现建筑物设备的有效控制与管理，保证建筑设施的节能、高效、可靠和安全运行，满足广大使用者的需求。建筑设备监控系统的主要控制对象是建筑物中的各类机电设备，按功能划分通常由以下子系统组成：①环境控制管理系统，主要是对给排水系统的给排水设备、饮水设备、污水处理等设备运行工况的监视、控制、测量和记录；②对热力系统的热源设备等运行工况的监视、控制、测量和记录；③对空调及通风系统空调机组、新风机组、送排风机组等设备运行工况的监视、控制、测量和记录。

由于建筑的规模和建造层次需求不同，并不是所有建筑都应设建筑设备监控系统。即便设置了建筑设备监控系统的建筑，其每个子系统也不一定具备以上列出的所有功能。由于不同建筑的机电设备对设备的控制管理要求不同，各自的建筑设备监控系统设置也存在着较大的差别。

空调系统是用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的系统，可使某些场所获得具有一定温度、湿度和空气质量的空气，以满足使用者及生产过程的要求，改善劳动卫生和室内气候条件。调系统的空调设备主要包括空调冷源设备机组、空调热源设备、空气处理设备机组和新风处理设备等。以中国银行总行大厦项目为例，分析建筑设备监控系统和空调系统在节能方面的应用和实际应用中的运行技巧、维修维护方法等。

2 项目案例

2.1 项目概况

中国银行总行大厦是一项17 万平方米的写字楼项目，其中包括写字楼、会议室、多功能厅、餐饮中心、员工健身房等，通过楼宇自控系统可以实时控制大厦的空调机组、新风机组、送排风系统、冷冻机组、冷却塔系统、热交换系统等。中国银行总行大厦的空调系统为变风量系统，该系统是由全空气处理机组变风量末端机组和末端风机盘管机组组成的，通过调整变风量末端机组的风量设定，改变风阀开度来调节空调出风量的大小，通过调整全空气处理机组的水路电动调节阀，来控制表冷器和加热器的水温。

VAV 变风量空调系统属于全空气式的空调方式，该系统是通过变风量箱调节送入房间的风量或新回风混合比，并相应调节空调机的风量或新回风混合比来控制某一空调区域温度的一种空调系统。

2.2 检查维护和矫正控制精度

中国银行总行大厦属国内最早的变风量项目，至今已运行18 年。设备性能等都有不同程度减退，经常出现变风量控制器的实际测压数据飘移导致无法正确输出所需风量的调整信号，使VAV 节流阀不动作或误动作的问题，即控制精度出现偏差造成VAV 末端设备风阀无法正常调节（表1）。只能人工到现场手动调节风阀开度，使得本应该自动调节的风阀无法实现自动调节，室内的温度忽冷忽热发生紊乱。并且因为大厦空调区域面积有9 万平方米，靠人工到现场调节根本来不及，出现工人在现场疲于奔命，顾此失彼的现象。

为了彻底改变被动的局面，对大厦所有变风量末端进行全面检查维护及调试（表1）。在校正数据前先用气泵对测压管进行吹扫，吹出测压管内积累的灰尘使校正的数据更加准确。用手持式压差计校正压差探头的数据调整控制精度偏差。

表1 空调系统问题

对风阀执行器松动或安装不到位等情况紧固了执行器螺丝，恢复了风门的正常控制。控制精度不够的控制器，在楼控系统中对数据进行了修改和校正，使其在正常的区间工作。因老化损坏精度偏差大无法校正的控制器进行了更换。因为测压管插反或老化损坏造成的故障，更换了新的测压管并且把测压管正反进行了调整。缺失控制箱盖的机组，重新配备了机组的控制箱盖以防止灰尘进入。末端风口直吹工位造成人员不适的，调整了空调末端风口的百叶方向，防止风口对人直吹。

通过调试校正工作逐一对全楼的VAV 末端设备进行排查，VAV 设备的故障率大幅降低，维持了良好的室内环境。

2.3 安装除尘设备和空气检测、监察方法

PM2.5 指的是空气动力学当量直径≤2.5 μm 的颗粒物（可悬浮于空气中的固态和液态的微粒）。雾天引起的雾霾让不少在中国银行总行大厦办公的行员感到身体不适，于是立项对大厦空调系统进行改造，安装静电除尘装置来过滤PM2.5 颗粒。

中国银行总行大厦安装PM2.5 空气净化系统。在全楼112台空调机组和8 台新风机组中安装静电除尘的空气净化单元。保留原来的初效过滤器，初效过滤器可以过滤PM10 这种大颗粒物。在初效过滤器后面安装空气净化单元。空气净化单元是由蜂窝式驻极体净化段和静电凝并净化段组成的，通过静电吸附的原理来净化空气中的PM2.5 颗粒，使空气污染指数达到0～50，也就是达到一级优的水平。

空气净化装置正常工作需要AC 220 V/50 Hz 独立电源，再通过净化设备的控制系统将该交流电转换为直流高压静电。高压静电对PM2.5 颗粒有吸附作用。空气净化装置安装后实现与空调设备的连锁运行，即空调设备开启，净化设备自动开启，空调关闭，净化设备同时关闭。

净化设备控制箱预留一组联动输入信号，联动方案是在空调机组净化段独立安装风动开关，实现空气净化装置与该空调机组的连锁运行功能。

所有PM2.5 过滤装置安装完毕后，在B1 层安装的空气质量监控大屏幕可以随时显示总行大厦高、中、低3 个区域的PM2.5 数值。在高、中、低区配置3 台可移动式PM2.5 在线监测仪器。低区的监测仪安装在一层的大堂，中区的监测仪安装在6层办公区内，高区的监测仪安装在10 层会议区。这个监测仪可以监测PM2.5、PM10、TVOC 的数值。

现场配置的监控大显示屏用于数据的实时展示，系统自动生成和整理整栋大楼每个监测点的日平均数据和月平均数据。系统主机对监测数据进行实时存储、曲线转换和数据整理等。

通过对空调系统加装静电除尘设备，中国银行总行大厦的室内空气污染指数全年都可以达到一级优的水平，创造了非常良好的室内环境，并可以通过监控大屏实时看到大厦的空气质量数据。

2.4 疫情下大厦空调系统的运行控制方法

随着湖北武汉地区出现了新冠病毒的疫情，中国银行总行大厦为了做好防控工作，为给广大行员提供良好健康的办公环境，特意制定了疫情下通风空调系统运行管理的方案。

新型冠状病毒肺炎本身通过呼吸道飞沫进行传播，为了阻止新冠病毒在空气中传播，改变了空调系统运行方式，采取了如下措施：①通过建筑设备监控系统对新风机组和空调机组的运行方式进行了调整，空调系统采用全新风模式运行，单风机系统的空调机组（如标准层）关闭回风阀，双风机系统的空调机组（如报告厅、大堂、10 层会议室）关闭混风阀、打开排风阀，且排风机频率调整为工频工况，增加通风量；②关闭大厦所有空调系统加湿器，减少潮湿空气所携带的新型冠状病毒存活概率；③因为排风量、新风量增加，供热负荷相应增加，为了尽可能保证办公区温度，提高采暖热水供水温度，至少在55 ℃以上，实现低风量高风温运行方式；④每天对空调机房的空间、地面、地漏、新风口、回风口、过滤网、空调冷凝水盘进行消毒；⑤增加新风机及其他空调设备的滤网更换频次，新风机过滤网5 天更换一次，其他机组每半月清洗或更新一次。

调整后的空调系统运行良好，增加了新风量，空调机房的定期消毒和增加更换过滤网频次，一同防止新冠病毒在空气中传播，起到了良好的疫情防控作用，为广大行员提供健康的办公环境。

3 结论

中国银行总行大厦的建筑设备监控系统在空调系统的过程控制中取得了良好效果，为降低运行成本、提高经济效率及运行效率起到了很好的作用。应用建筑监控系统还可以实时监控楼内的空气污染指数，了解空气质量情况。肺炎疫情下，应用建筑监控系统调整空调系统的运行方式来改善大厦的办公环境，并且给空调设备进行消毒，达到防控疫情的作用，更有利于大厦内办公人员的健康。