數(shù)據(jù)中心辦公樓2F空調系統(tǒng)改造

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摘要：某空調區(qū)域采用風機盤管加新風空調設計方案，運行時，2F用戶普遍反映其工作環(huán)境內噪音大，空氣品質不良等問題。通過對該區(qū)域空調系統(tǒng)的現(xiàn)場測試及分析，找出了問題的主要原因在于新風系統(tǒng)，并制定了整改方案，對其送風口及進風系統(tǒng)進行了改進。改造后實測數(shù)據(jù)表明改造前的問題得到了較明顯的改善。

　　關鍵詞：風機盤管 新風系統(tǒng) 空氣品質 送風口

　　1、概述

　　某數(shù)據(jù)中心建筑總面積35000平方米，是目前國內商業(yè)銀行中規(guī)模最大、技術最先進，具有國際先進水平的集中式大型電子數(shù)據(jù)處理中心之一。主要由生產樓和辦公樓組成，生產樓內計算機房采用恒溫恒濕空調方案，辦公區(qū)域采用VAV空調方案；辦公樓采用風機盤管加新風兩管制空調方案。中心自2001年投入使用以來，除了辦公樓2F外，其它空調區(qū)域的空調情況基本正常。

　　辦公樓2F的用戶普遍反映其所在的房間的噪音較大，并伴有胸悶、頭痛、嗓子發(fā)麻、眼睛發(fā)癢及惡心等不適癥狀。通過對該區(qū)域的空調系統(tǒng)的具體構成情況檢查后，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的空調新風系統(tǒng)按建筑區(qū)域劃分為2個分系統(tǒng)，記為1#、2#系統(tǒng)。各辦公室根據(jù)需要分別采用頂送風式風機盤管及卡式風機盤管，新風量設計參數(shù)為40m³/（人／h），排風為通過走廊經(jīng)公共衛(wèi)生間排風機排至室外。

　　2、測試與分析

　　2.1 噪音問題

　　2.1.1 檢測結果

　　經(jīng)實測得知，當1#系統(tǒng)新風機組風閥開度為20％時，近70％房間的A聲級噪聲達70～80dB.隨著風閥的逐漸開大，房間的噪音也隨之增大，部分房間的工作人員甚至無法忍受，于是有些用戶采取了關閉甚至堵死新風口的做法。

　　現(xiàn)場測試表明，如果將風機出口風閥開度從20％開至50％或100％，則新風量基本能達到設計要求，換句話說，基本能保證空調區(qū)域內的空氣品質。但為了控制室內噪音，限制了風閥的開度，影響了新風機組性能的充分發(fā)揮。

　　2.2 原因分析

　　新風系統(tǒng)產生噪音的一般部位有：風機、送風道、送風口等。對新風機系統(tǒng)的實測和分析計算表明，原設計中選擇的風機轉速合適，其送風量和風壓也能滿足使用要求，正常工況下運行風機產生的噪音也不超標，低效運行時，其運行噪音有所加大，但不是造成整個新風系統(tǒng)噪音偏高的主要原因。其主要原因是：

　　a）送風口尺寸偏小，風口型式不合適。新風口斷面尺寸為150mm×150cm，實測新風量為12～20 m³/（人／h）時，送風口速度為7～10m/s；若要達到室內設計新風量標準，送風口風速需達30～40m/s，比規(guī)范允許值（2.5～4.0m/s）超出10倍還多。經(jīng)計算，當送風口風速為10m/s時，送風口處A聲級噪聲接近70dB，

　　b）經(jīng)測算，新風系統(tǒng)主風管風速和支風管風速均為8～9m/s，大大高于一般標準中主風管和支風管推薦值5～6.5m/s和3～4.5m/s，這說明部分風管偏細。

　　c）主、支風管連接處及送風口與支風管連接處，現(xiàn)場制作不規(guī)范，未做流線過度及導流葉片，容易產生空氣渦流。

　　d）風管、風口及風機未采取有效消聲措施。

　　2.3 空氣品質問題

　　2.3.1 測試情況

　　經(jīng)現(xiàn)場測試，實測新風量低于標準值，1#系統(tǒng)的新風總量為6027.5 m³/h，換氣次數(shù)為1.13次/h，人均新風量為10～20 m³/（人／h）；2#系統(tǒng)的新風總量為3300 m³/h，換氣次數(shù)為0.76次/h，人均新風量為12 m³/（人／h）。

　　由于各辦公室沒有裝設良好排風裝置，實測部分房間的二氧化碳濃度超標，同時，室內正壓相對較高，新風更難送入，進一步導致新風量減少。有些大開間房間的新風口設置在房門附近，遠離辦公人員，用戶得不到充足的新風，實測工作區(qū)的氣流速度也偏小。

　　2.3.2 原因分析

　　a） 聲環(huán)境與空氣質量密切相關，為降低噪音而人為控制風閥、減小風閥開度，必然導致室內空氣品質降低。再加上部分辦公室窗戶較少、小，甚至無窗，其空氣品質更將惡化。

　　b） 排風系統(tǒng)不能滿足使用要求。

　　c） 新風設計指標（40 m³/（人／h））對某些用戶顯得偏小。

　　3 改造方案針對上述問題，在不影響用戶正常工作的前提下，對該區(qū)域的空調系統(tǒng)做了如下的簡單改造：

　　3.1 1#系統(tǒng)

　　a）用條縫型風口代替原格柵型風口，并將風口尺寸擴大至1200mm×120mm.根據(jù)各個房間的具體情況，在每個送風口上方安裝尺寸不等的靜壓消音箱，以降低風速，減少送風口噪音。為了調節(jié)系統(tǒng)風量，在每個房間的送風支管管口處加裝風閥，并在風閥下方裝設檢查口。原主干風管均未裝風閥，改造時由于空間不夠，無法裝新閥，故以調節(jié)支管風量的方法代替整體系統(tǒng)調節(jié)。

　　b）更換高效空氣過濾器，提高新風量和新風空氣品質。

　　c）由于受空間限制，無法在每間辦公室增加機械排風系統(tǒng)，故在部分房門的下方安裝百葉型風口。

　　3.2 2#系統(tǒng)

　　降低噪音、增加系統(tǒng)新風量的措施以及加裝排風裝置的方法相同于1#系統(tǒng)。不同的是2#系統(tǒng)新風機組被吊裝在天花內，過濾器在機組內，機組下方有一條風管，不便于維護人員檢查、保養(yǎng)，自運行以來從未清洗過，以至過濾器堵塞影響了風量，改造時，拆除了原過濾器，對進風系統(tǒng)進行了改造，加裝一個高效新風過濾箱以便清洗和檢修。

　　4、改造效果改造后，對系統(tǒng)進行了一些調節(jié)，經(jīng)過對空調區(qū)域的逐一測試，發(fā)現(xiàn)其空氣品質及噪音較改造前都有明顯的改善。

　　改造后由于新風量達到了相關標準，室內新風量和排風量基本達到了平衡，降低了室內二氧化碳濃度（部分房間的二氧化碳濃度測試值在0.05％～0.09％之間），大大提高了室內空氣品質。

　　以上分析表明，改造后空調區(qū)域內獲得了良好的聲環(huán)境和空氣環(huán)境。另外，改造后，維護人員也便于對系統(tǒng)進行檢修保養(yǎng)和運行調節(jié)，有利于保持系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運行。

　　5、結論和建議

　　大型建筑內空調區(qū)域復雜，設計空調系統(tǒng)時應充分考慮用戶的特殊要求，在遵循現(xiàn)行標準規(guī)范的基礎上合理確定設計參數(shù)。

　　風機盤管加新風系統(tǒng)的方案應考慮完善的排風系統(tǒng)，必要時，考慮排風的凈化處理措施。為保證室內空氣品質，應注意氣流組織的合理性。新風系統(tǒng)應注重消聲措施，聲環(huán)境與空氣質量密切相關，應同時考慮系統(tǒng)足夠的新風量。另外，在現(xiàn)代建筑中，空調系統(tǒng)的能耗在建筑總能耗中占很大比例，設計時應注意系統(tǒng)節(jié)能運行問題，盡可能避免冷熱抵消，建筑內區(qū)常年產生余熱，應考慮余熱回收措施。還應利用樓宇自控系統(tǒng)，在特殊用戶呢加裝空氣質量在線分析儀表等，為保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運轉提供有效依據(jù)。