西南某航站楼暖通系统与控制概述

西南某航站楼暖通系统与控制概述

嵇境成

成都双流国际机场机电中心四川成都610000

摘要：中央空调系统在大型设施中的应用越来越多。本文介绍了西南某机场的航站楼的中央空调系统的基本情况，航站楼暖通系统末端概况和暖通系统的控制方式。

关键词：空调系统；自动控制；暖通末端

1西南某航站楼暖通系统介绍

1.1航站楼概述

西南某机场的航站楼总面积近30万m2，由机场主楼大厅，四条指廊，和指廊之间的连廊组成，东西和南北各长440m和800m，楼宇的支撑结构为钢筋混凝土框架结构，屋顶设计为网壳和斜拱混合钢架结构部。该机场航站楼设计年旅客容量为3200万人，在该航站楼投入使用后，机场总面积扩展为50万m2，停机位总数扩张为146个，将该机场的服务保障能力提高到一个新的高度。

1.2航站楼空调系统

（1）空调冷热源

根据西南某市目前水力发电为主，天然气供应充足的能源现状，针对机场建筑的特点和要求，结合机场管理部门对航站楼运行管理的经验，经前期论证，在本项目中采用直燃式冷热水机组与离心式冷水机组的供热、供冷方式，空调冷热源中心独立修建。

（2）空调水系统

空调水系统采用变流量三次泵系统。夏季空调冷冻水供应与冬季空调热水供应合用管网。冷冻水供、回水温度为6/12℃，热水的供、回水温度为45/37℃。一、二次泵均设于能源中心内。[1]根据输送压力的差异、机房布置位置及系统管理等因素，航站楼共分为十六个三次泵环路，设有C3-1~C3-16共计十六组三次泵组，每组三次泵组均为三台卧式离心泵（两用一备），分别设置于地下室和指廊0.000m标高的机房内。三次泵采用比例压差控制的变频调节，使近端用户能充分利用二级泵系统的富裕压头，减少输送能耗。空调水系统利用落地式膨胀水箱定压、补水，定压补水装置设于能源中心。

1.3空调系统自动控制

各三次泵采用比例压差控制的变频调节，监测三次泵入口处空调供回水管间的压差与本三次泵组所负担最不利环路的压差，通过计算，调节三次泵的运行频率；当二次泵的剩余压头能满足三次泵环路最不利点的需用压差时，则停止三次泵运行，开启旁通阀，使近端用户能充分利用了二级泵系统的富裕压头，减少输送能耗。[2]由于各空调末端设备的水压降存在差异、在实际施工过程中供回水管道的走向可能变更造成局部阻力变化，为保证三次泵变频信号准确，应在空调水管施工完毕后以测量的方式确定最不利环路，以其压差作为三次泵频率调节的依据。

空调末端除风机盘管由空调房间直接控制开关外，所有的空调机组、新风机组均采用总控室远程启停，机房设就地检修开关。根据民航二所工艺要求，弱电间用空调设备和室内设计参数均远程监控。各变风量系统静压设定点的位置应通过实测确定。各空调系统除在回风管上设置温度、湿度测点外，还在重要和典型区域设置测点实时监测室内环境参数。[3]

由于各空调末端设备的水压降存在差异、在实际施工过程中供回水管道的走向可能变更造成局部阻力变化，为保证三次泵变频信号准确，应在空调水管施工完毕后以测量的方式确定最不利环路，以其压差作为三次泵频率调节的依据。

2航站楼控制管理探讨

2.1航站楼暖通系统末端概况

航站楼中央空调的楼控系统采用的是Honeywell的ComfortPointTM系统，构成纯BMSCnet网络系统结构，ComfortPointTM系统的作用是对航站楼的中央空调服务区域数据采集，自动控制，自动报警，是航站楼中央空调系统的核心。有利于航站楼的中央空调系统的设备检修，控制管理和减少能耗。

中央空调系统采用的是组合式空调，顾名思义是将空气的净化，制冷，风量等组合在一台空调机组内部，从组合式空调回风进来的空气经过组合式空调处理过来由组合式空调的风机送到各个空调末端。[4]空调的送风方式分为侧送、孔板送风、散流器平送和下送、喷口送风、条缝送风几种方式。对于回风口的设置，如果该区域对噪声和空气的干净与否不是很要求，可以设置集中回风口。

航站楼的组合式空调系统包括800多个末端VAV控制设备、260多台组合式空调和通风管路上的传感器，风阀和静压箱等。在一些较为空旷的区域比如值机大厅，行李提取大厅等位置定风量送风系统，在一些空间较小的区域比如办公区、VIP/CIP等位置用的是VAV空调系统。气流组织根据各自对的空间特点分别采用上送风上回风、侧送风下回风、侧送风上回风、罗盘箱送风等方式。

2.2暖通系统的控制方式

楼宇自动化系统是对建筑物内的电力、照明、空调、冷冻、给排水、消防、保安、广播、通信、汽车储存、电梯、客房住宿等，进行全面的监视和控制，同时，收录、记录、保存及管理各系统的重要信息和数据，使之具备节能管理及安全运行的能力。机场的航站楼的楼宇自控系统是Honeywell的EBI楼宇系统，利用该系统实现了对现场的暖通系统的全面监控。

1.组合式空调的控制措施

实际运行中的暖通系统真正的按照设计的状态运行的情况是很少的，因为中央空调的服务情况受着外界的温度变化、服务区域的要求等方面的影响。[5]所以暖通系统的设计之初和实际运行中需要将外界的环境变化和房间内的负荷大小考虑在内，要考虑暖通系统如何设计才能既顾全节能的要求又能满足服务的要求。

暖通系统的组合式系统的控制方式有定风量控制方法和变风量控制方法，变风量控制方法又包括定静压控制方法、变静压控制方法和总风量控制方法。在T2航站楼内的暖通系统采用了以上控制方法中的总风量、定风量和定静压控制方法。

对于定风量系统，在前期的未正式运行时期，要确保整个暖通系统的总风量和设计风量差值不大于10%，而后再分别按照设计风量调试各个风口的风量，用此办法确定组合式空调的正式的运行频率，然后经过一段时间的运行查看效果，再进行微调。当前的T2航站楼的定风量系统的组合式空调的大部分运行频率是在40Hz至45Hz之间。

对于组合式空调的变风量系统的定静压的调试，从理论上来说，VAV设备按照室内服务的要求调节空调送风的开度，组合式空调的运行频率由定静压传感器的参数来控制。但是在日常的组合式空调运行时候，定静压控制的每个VAV的设备服务的对象千变万化，压力传感器的在中央空调系统中的安装位置和传感器的完好率影响着每套VAV设备的服务质量。

对于变风量系统的总风量控制来说，因为大而空旷的区域总风量是不变的，而一些办公区域的变风量设备随着服务区域的温度变化和服务对象的需求而变化，并以此调节着组合式空调的运行频率。

从理论上来说定风量的控制和总风量的控制都是依据需求值和回风温度的差值来调节冷冻水的开度，定静压控制则是依据需求值和送风温度的差值来调节冷冻水的开度。温度传感器的测量的准确性也是影响水阀开度的一个因素，所以比对了实际的温度参数取样和楼宇控制软件上反应的温度参数，对楼宇控制软件上的温度进行修正，确保温度传感器的精度和准确性在可控范围内。

2.楼宇控制系统中的设备监控

关于组合式空调的控制应遵循两点1、温度控制器应使用PI以上的控制器，水阀的类型使用百分比类型。2、控制器和传感器的位置分开设置，控制器的位置应该位于组合式空调的机房里面，而传感器的位置应位于服务区域的房间内。

图3-2是组合式空调的监控界面。如图所示，楼宇控制界面的对于空调机组的监控项目有：过滤器的报警显示，冷冻水水阀的状态、送回风温度，机组内二氧化碳浓度、机组运行频率等项目。

图2-1组合式空调机组监控界面

图3-3是VAV的系统监控画面，如图所示VAV系统的楼宇监控项目有房间温度，房间温度设定和实际阀位反馈。

图2-3变风量末端装置监控界面

参考文献：

[1]中国气象局气象信息中心气象资料室，清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分析专用气象数据集[M].北京：中国建筑工业出版社，2005：23-24.

[2]高庆龙，冯雅.成都双流国际机场T2航站楼节能计算报告书[R].四川成都：中国建筑西南设计研究院有限公司，2009：3-4.

[3]王钊.珠海机场候机楼空调系统设计[J].暖通空调，1997，27（5）：67-70.

[4]张利娜.浅析暖通空调系统的节能措施[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2010（06）：125-130.

[5]杨明皓.中央空调节能管理[J].科技创新导报.2009（30）：54-57.