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摘要：本文结合珠海写字楼项目就采用VAV空调系统与风机盘管空调系统从初投资、运行节能、舒适性等方面进行分析比较。
关键词：VAV空调系统风机盘管空调系统分析比较
前言
随着经济发展VAV空调系统在国内高档写字楼楼应用越来普及，VAV空调系统节能、舒适被推广并在高档写字楼中广泛应用；但是VAV空调系统相对风机盘管在实际使用中究竟有何优势，是否节能、是否卫生舒适，本文笔者就以目前参加的项目为例就VAV空调系统与风机盘管系统进行详细分析比较；
项目基本情况
本次介绍项目为位于珠海310m超高层综合公共建筑；地下四层，地上六十九层，建筑主体高度为310m；群房一至三层为商业会展，塔楼4~44层为办公，塔楼45~69层为公寓；本项目按功能分区设置独立空调系统，商业、办公采用水冷中央空调系统分别设置独立的空调主机，公寓设置分户多联机空调系统；
本文就办公区域空调末端分别采用VAV、风机盘管系统进行分析，由于本项目位于珠海地区，考虑到当地实际气象环境VAV、风机盘管系统均采用单冷式；
系统配置：
办公总冷负荷为：
VAV空调系统配置：空调新风采用集中新风处理机组设置在避难层，通过竖井送至每层空调机房，相应每层排风通过竖井集中排放；每层设置空气处理机组（空气处理机组包括混风段、粗效段、中效段、紫外线杀菌段、表冷段、风机段），空调送风通过风管送至各个VAV-BOX，VAV-BOX采用压力无关形；
风机盘管系统配置：新风系统采用集中新风处理机组设置在避难层，通过竖井送至每层机房，机房内设置新风风机增压后送至办公区；办公区设置单冷式风机盘管，空调冷冻水通过水管截止每台盘管；
以下针对两个方案进行分析比较：
1、初投资成本分析：
1）、空调系统设备材料初投资分析：经计算比较风机盘管系统设备、材料费用约为VAV系统的75%左右；
2）、配电量比较：
VAV空调系统：每层空气处理机组电功率：15kw*2（风机功率）+2kw*2（紫外杀菌灯功率）；VAV-BOX功率共计约为7.5KW，共计41.5KW；
风机盘管空调系统：每层新风增压风机功率：7.5KW；风机盘管功率约为7.5KW；
共计15kw；
3）机房比较：
VAV空调系统每层选用风量为25000m3/H的空气处理机组两台，单台空气处理机组尺寸位：2500mm*2000mm*4200mm（宽*高*长）需空调机房的面积为：50m2；
风机盘管空调系统每层仅设置新风增加风机，风机风量约为6000m3/h，可设置在机房或吊装在天花内；为避免噪声影响，故按设置在机房内考虑，每层新风机房面积约为：10m2
综上两点进行经济性分析：
1）、仅考虑设备、材料的费用而言，VAV空调系统较风机盘管空调增加约25%；
2）、从配电量来讲每层VAV空调末端电功率较风机盘管空调末端电功率减少26.5kw，就本项目办公空调系统而言总配电功率减少约26.5kw*40=1060kw，相应造成配电系统费用减少；
3）、从空调机房面积考虑，VAV空调系统较机盘管空调系统每层增加机房面积为40m2，就本项目而言办公区空调系统需增加机房面积为40m2*40=1600m2
4）、由于VAV空调系统对于自控、调试要求较高，故为保证VAV后期的正常运行，需另聘请专业的团队提供调试服务，故需相应增加相关的调试费用；而风机盘管空调系统已包含在工程费用内，无需增加相关的费用；因此VAV空调系统成本需进一步增加，增加费用未知；
综上所述，单从空调单项工程而言VAV空调系统的初投资高于风机盘管空调系统，但由于VAV空调系统末端配电功率低于风机盘管空调系统，故在配电工程上的投资费用低于风机盘管空调系统；VAV空调系统相对于风机盘管空调系统需增加1600m2的机房面积，鉴于珠海当地高端写字楼租售价格，其此部分面积产生的经济效益可观；由于VAV空调系统相对于风机盘管对于自控要求，故此部分产生的BA、调试费用也极其可观；因此，仅从初投资角度看，风机盘管空调系统较VAV空调系统有绝对的优势；
2、运行费用分析
笔者在文章开篇就已经说明VAV宣传节能、舒适在高档写字楼中广泛应用，故在本段将对VAV空调系统相对风机盘管空调系统是否节能进行分析；运行分析考虑采用VAV空调系统与风机盘管空调系统运行工况一致、室内控制环境一致（温湿度）；两种形式的空调系统集中新风处理机组、排风、排烟按照运行状况一致，故本篇不做考虑；
风机盘管空调系统：假设风机盘管风机全年常开，仅通过控制电动二通阀（电动开关）调节室内温度；新风全年常开；
VAV空调系统：假设VAV-BOX全年常开（根据室内控制温度调节VAV的开度），每层空气处理机组采用定静压控制，调节风机转速，根据回风温度调节电动二通阀（比例积分）开度，调节冷冻水流量；
综上所述：
每层办公空调恒定电功率为：风机盘管空调系统：7.5kw（增压风机）+7.5kw（风机盘管）=15kw；VAV空调系统：2kw*2（紫外杀菌灯）+7.5kw（VAV-BOX）=11KW；故采用两个系统其每层恒定功率相差为4KW；只有VAV空调系统风柜在4KW运行时方可节能；
每层办公空调变化功率为（风机盘管空调系统无变化功率）：VAV空调系统：15KW*2=30kw随风机转速调整而调整；
以下对空气处理机组变频调节进行分析：
在仅转速变化是，风机的风量、功率、转速之间关系如下：
风量；Q；功率：N；转速：n
Q1/Q2=n1/n2N1/N2=（n1/n2）3，故：N1/N2=（Q1/Q2）3；
即风机的实际好点梁与风量的3次方成正比；根据上文描述，仅单台风柜（另外一台风柜停止运行）在风机功率为4KW运行时较风机盘管系统节能，即实际送风量送风量为单台运行风量的65%（送风量32.5%）时VAV空调系统节能；
室内设计负荷计算：室内灯光负荷为：25W/m2，设备负荷为：20W/m2，人员负荷为15W/m2，维护结构负荷为：-10~30w/m2；该负荷中仅维护结构负荷岁室外气象条件变化而变化，恒定负荷占计算冷负荷比例为66.66%，即便考虑冬季或过度季节运行，其实际负荷也占计算负荷比例的55.55%，故VAV空调系统中空气处理机组常年运行风量均大于总送风量的32.5%，即使VAV在最小风量运行其消耗电量都大于风机盘管空调系统，且风机盘管存在高、中、低三档风速，通常风机盘管在中低档运行，因此风机盘管空调系统消耗的电量更低；最终我们得出采用VAV空调系统不比采用风机盘管空调系统节能。
3、综合分析比较
4、结论
虽然VAV空调系统相对于风机盘管空调系统存在初投资大、运行费用高等问题，但结合本项目的定位（本项目为珠海地标性建筑）、舒适性要求等方面考虑，本项目最终确定采用VAV空调系统方案。