疫情情况下办公楼空调送风方式的选择建议

钱文波

【摘要】由于商业办公楼空调系统目前基本采用新风加风机盘管形式，风机盘管在房间内循环送回风，此种方式极利于病毒在空气中传播，因此疫情期间商业办公楼基本空置，无法正常办公，待疫情轻微可小规模办公时，因办公室空调形式问题，部分公司小范围办公只能开窗不开空调，对很多企业造成了较大的影响。因此商业办公楼空调形式的优化势在必行，本文简单介绍类似新冠疫情情况下的空调送风方式选择。

【关键词】商业办公楼;暖通空调;VAV 变风量系统;应用;办公区负压

2020年鼠年一场突如其来的新冠疫情冲击了整个中国乃至全世界人民的正常生活，对全球的经贸往来突然按下了暂停键，各国经济损失之大前所未有，比起2008年的SARS病毒造成的影响更大。而新冠病毒传播途径主要为直接传播（包括喷嚏、咳嗽、说话的飞沫近距离直接吸入导致感染）、气溶胶传播（飞沫混合在空气中形成气溶胶后吸入导致感染）、接触传播（飞沫沉积在物体表面，接触污染手后，经过口腔等导致感染），新型冠状病毒极易传播，而空气是其传播的最主要途径（摘至中国疾控中心编写、人民卫生出版社出版发行的《新型冠状病毒感染的肺炎公众防护指南》）。

1、空调送风方式选择

目前商业办公楼办公区普遍采用的空调形式为：⑴风机盘管加新风系统;⑵风机盘管加VAV新风系统;⑶VAV变风量系统;⑷全新风系统（一般用于大堂或商业大空间）。排风系统一般部分回收部分排放，若需冷热量回收的话还是普遍采用热转轮回收或者热管回收。

疫情较轻期间使用以上第1、2种空调形式因风机盘管送回风将室内空气混合，易造成交叉感染，则明显不适用;第4种空调形式因办公区隔间较多，纯新风送风无调节装置，送风区域又多则易造成风量失衡也不适用。因此送风方式3则为最优选择，但仍有改进之处。

呼吸类传染病医院隔离区空调设计原则为控制传染源、阻断传播途径，医院隔离病房全部按负压设计，主要目的避免因空气流通造成交叉感染，都用全新风系统，在通风系统中安装空气消毒装置。其中门诊、负压病房、手术室、ICU等空调设计稍有区别，但空调设计原则还是负压设计，另增加设备可靠性，通风设备考虑冗余备用。

表1设计依据及要求表

以上参数分析病房排风量700cmh，新风量500cmh形成明显负压，有效降低室内空气流通。排风机及空调箱可设置多种杀菌杀毒设备，如高效，亚高效过滤段、静电技术、TiO2光催化技术、UV紫外杀菌技术、AtmosAirBPI技术、活性炭吸附技术等。种类较多造价也高低不等，视办公楼品质要求而定。

2、VAV变风量空调系统的工作原理

VAV变风量空调系统主要由过滤网、空气处理及输送设备、风管系统、自动控制系统等组成。在空调启动运转时，自动控制系统会自动对房间内的温度和设定温度做出判断，然后空调系统的末端装置打开，由空调系统向室内送入风量，达到调节室内温度的目的，使室内温度与设定温度逐渐趋于一致;当室内温度与设定温度基本保持一致时，末端静压传感器检测到室内温度数值，然后传输信息到控制器内，形成对空调系统送风风速做出调整，时候系统根据实际需求的风量进行输送。

3、VAV变风量空调系统的技术要点

从上面的原理分析可以看出，整個系统主要根据室内的温度情况来做出调节，DDC控制器为空调系统的调节装置，静压传感器主要在室内起到检测温度变化的作用，P表示的是系统主送风道静压。而如果在系统运行过程中，存在控制方式不合理、风量输送不平衡、风管封闭不严实这三方面问题，将会对整个系统的稳定性造成较大的影响，同时造成区域空间冷热不均匀的现象。从VAV变风量空调的实际运转来看，其系统运转效率与这三方面因素有着较大的影响。

疫情较轻期间办公楼空调形式建议采用VAV变风量送风系统，使用全新风，排风经消毒杀菌后直接排放，不利用;增大空调箱排风量，使办公室室内形成负压;不使用热转轮或者热管回收等热回收设备，新风与排风隔绝无接触。具体选型如下：

3.1增大空调箱排风风机风量及风压，参数高于送风机1档至2档;排风机变频调节，平时可适当送风机风量等于排风机风量运行，室内为正压或保持平衡;疫情期间通过变频调节加大排风风机风压及风量使空调区域为负压。

3.2送风管形式使用VAV变风量系统，全新风。

3.3办公室内送风口及排风口布置方式更改

通常情况下送风口遍布办公区域，但是排风口仅设置一个，造成气流混乱，最远区域空气流向排风口区域，若有病毒则室内易产生污染，建议室内增加排风口数据量，均匀布置。

3.4系统新风量的控制

高层建筑常常因为建筑物的土建条件、空间限制等，使得其不能够实现建筑室内全新风送风，本次工程新风送风量设计为总需求风量的30%。在夏季时，考虑到室内制冷，室内空气焓值相较于室外较低的因素，新风系统输送最小的新风量;如果室内的空气焓值相较于室外较高，新风系统应适当加大输送风量，如果系统在运行的过程中，已经以最大新风量运行，但是送风温度仍高于设定温度值，此时应启动空调系统的冷冻水系统进行制冷。在冬季时，运行状态与之相反，首先通过输送室外的新风带走室内的冷量，如果新风量已保持最小风量输送，此时系统的送风温度仍低于室内设定的温度值，此时应启动空调系统的热水系统，对输送风进行更加热。

3.5自我控制系统的实际控制方式

在本次工程项目中，空调系统主要采用多回路PID控制方式，该控制方式如果单纯从某个单环路的控制情况来看，其往往能够取得较为良好的控制效果。但是在将其应用到VAV空调系统中时，其较易受外界干扰、非线性程度高等缺点便暴露出来，使得VAV空调系统控制表现出较高的不确定性，单独测试某个环路系统都能够正常工作，但是在将多个回路进行结合测试时，PID控制便会表现出大量的问题。

例如，VAV空调系统运行过程中，其中某个房间的温度出现降低，那么此时其末端装置风阀会自动调节出现收缩，进而引起空调送风的静压升高。此时其它房间的送风量会出现一定增加，但是受温度自控调节影响，这些房间的末端风阀会做出相应缩小，以控制房间的输送风量。而在此种情况下，便会造成整个VAV空调系统的送风量进一步增加，使得系统的运行压力升高，直到达到某个恒定数值时，送风机转速将会调整降低，随之系统的回风量也会降低，直到整个系统静压降低到设定值、末端风阀恢复正常为止。

系统在PID控制下长期处于这种动态的调整状态，空调系统中所设置的各种反馈调节控制机制，在综合运转之下造成相互干扰的情况，进而影响到系统的稳定性，也因此使得这种PID控制方式不能较好的满足空调系统的运转需求，智能控制系统将成为VAV系统的主流应用形式。

3.6风管系统的封闭性

由于本次工程項目中空调系统有着较长的管道，且在系统变风量末端应用较多的保温软管。而在实际施工中，对这些管道和保温软管的支撑又显得较为不足，仅采用大量的铁丝进行吊装，使得整体平衡性显得不够均匀，风管系统出现较多瓶颈状结构，使得VAV空调系统送风过程的阻力增大，因此间接增大系统的工作量。

根据上述问题的分析，在实际安装连接保温软管的过程中，首先应基于设计图纸明确软管的长度，使连接软管适当超出使用长度即可，然后再根据图纸来设置吊装支架，通常间隔距离设定为0.8m，以保证对软管固定支撑的有效性，同时保证所用支架的牢靠性，避免保温软管在安装过程中出现类似瓶颈的结构。在完成整个管道安装过程之后，应对管道系统做漏光测试和漏风量测试，保证管道系统具有较高的密闭性。此外在吊顶施工之前，应对管道做全面检查，保证管道安装完整。

结语：

综上所述，VAV变风量空调系统具有干扰大、高度非线性、强耦合性等特点，因此在实际应用该系统的过程中，应当采用解耦合控制方法，提升系统的智能控制程度，同时加强安装调试质量管理，在完工后进行必要的漏光测试和漏风量测试，确保风管的严密性。

参考文献：

[1]范存养.高层建筑空调设计及工程实录[M].中国建筑工业出版社，2013.

[2]董玉平，李秀云.写字楼VAV变风量空调系统设计[J].洁净与空调技术，2019（02）.

[3]彭文.变风量空调系统（VAV）控制原理及设计要点分析[J].建材与装饰，2019（08）.