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1、談談VRV多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)施工圖設計的若干問題作者：鐵道第四勘察設計院 曹開序   來源：鐵道第四勘察設計院 曹開序   點擊量：1317   更新時間：2009-520 0 引言VRV多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)（以下簡稱VRV系統(tǒng))，是有別于傳統(tǒng)的集中空調(diào)風系統(tǒng)或水系統(tǒng)的一種制冷劑系統(tǒng)，也稱可變冷媒流量空調(diào)系統(tǒng)，至今已有25年的發(fā)展歷程。我國是90年代初由日本引進，但得到廣泛應用還是最近幾年的事情.由于VRV系統(tǒng)鮮明的技術特點和靈活多變的結構形式，諸如設計、施工、使用方便、室溫智能化控制和調(diào)節(jié)精準、不占或極少占用建筑

2、有效面積和層高、節(jié)能環(huán)保降噪、運行安全可靠等等，特別是經(jīng)過20多年的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，室外、內(nèi)機及其系統(tǒng)不斷改進和完善，已由過去只應用于中、小規(guī)模建筑，發(fā)展到今天可以應用于大型甚至超大型建筑.可以說，除了會堂、體育場館、大型超市等大空間結構建筑和對空調(diào)有特殊要求的建筑外，其它所有建筑舒適性空調(diào)幾乎無所不用。特別是近幾年，我國大型綜合寫字樓等公共建筑，甚至不少奧運建筑都有應用。有資料顯示,2005年某省統(tǒng)計，公共建筑空調(diào)設備市場銷售額，VRV系統(tǒng)設備約占45。6%，預計今后還會保持較快的發(fā)展勢頭。VRV系統(tǒng)在我國應用才10多年時間.雖然國內(nèi)已有相當多的VRV系統(tǒng)設備制造商，VRV系統(tǒng)應用也極其廣泛

3、。但到目前為止，我國關于VRV系統(tǒng)的設備制造、系統(tǒng)設計、安裝調(diào)試等還沒有相關的國家和地方標準予以支持，甚至設計手冊、安裝圖集中VRV系統(tǒng)的資料也極其少見。唯一可以依據(jù)的只能是設備制造商提供的安裝技術手冊，且極不規(guī)范和統(tǒng)一，翻譯和印刷錯誤甚多。即使如此，不訂貨還難于得到。所以，目前廣泛應用的VRV系統(tǒng)，在系統(tǒng)設計、施工安裝、工程監(jiān)理和質(zhì)量驗收等方面，問題較多，應當引起相關主管部門的重視和關注。本文就系統(tǒng)設計方面的相關問題進行論述和探討，錯誤之處,敬清指正。1 關于設計深廣度關于VRV系統(tǒng)施工圖設計，筆者接觸到的幾個較大型項目的施工圖紙，其設計深度和廣度都不夠,都無法滿足施工安裝的要求。主要表現(xiàn)在

4、：1）室外、內(nèi)機只標注設備規(guī)格,未標注具體機型，是變頻機還是數(shù)碼渦旋機不得而知;2)設備使用的制冷劑類型不予標注，是R22、R407c還是R410a不得而知；3）冷媒配管只標注管徑,其材質(zhì)和厚度不予標注和說明；4)冷媒配管安裝及焊接要求不作交待;5）室內(nèi)機、全熱交換機吊頂內(nèi)安裝時,其設備、風口位置及標高不予標注等等。這些問題本來是施工圖必須要交待的，也是施工安裝、工程監(jiān)理和質(zhì)量驗收的唯一依據(jù).之所以如此，也不完全是設計單位的責任,原因是多方面的:1）由于VRV系統(tǒng)設計缺乏國家標準和法規(guī)，使設計無法可依，無規(guī)可循；2)施工圖是在項目設備招標之前進行，而設計單位又無權在招標之前選定設備制造商及設備

5、；3）鑒于VRV系統(tǒng)的特殊性,各設備制造商生產(chǎn)的機型和應用標準都不統(tǒng)一，不像傳統(tǒng)空調(diào)風系統(tǒng)、水系統(tǒng)設備已經(jīng)標準化、系列化。所以，在設備制造商及其設備機型不確定的情況下進行施工圖設計,要想保證施工圖的深廣度是不可能的。2 關于二次設計根據(jù)上述分析，嚴格地講,當前VRV系統(tǒng)施工圖，就其深廣度而言,僅僅是一個初步設計。僅僅是根據(jù)建筑物空調(diào)計算的冷(熱)負荷確定室外、內(nèi)機規(guī)格、數(shù)量；按樓層、使用功能、負荷容量等因素,綜合考慮劃分區(qū)域，確定系統(tǒng)；并按系統(tǒng)配置冷媒配管、確定走向、分歧接頭和管徑，配置冷凝水排水管、確定走向、管徑并分區(qū)。在未完成設備招、投標之前，VRV系統(tǒng)施工圖深廣度只能到此為止。很明顯，這

6、樣的深廣度無法滿足施工安裝要求，必須對原施工圖進行細化設計,即二次設計。據(jù)筆者接觸的項目，二次設計一般原設計單位不參與，而由施工承包方完成或由施工承包方和設備制造商共同完成。其后果是：1）設計資質(zhì)問題，施工承包方大都不具備與原設計相應資質(zhì);2)他們大都不出正規(guī)施工圖，只是在原施工圖基礎上進行補充和完善；3)二次設計大都不會根據(jù)招標確認的設備、安裝技術手冊要求和系統(tǒng)配置情況，對設備能力進行修正和校核。筆者以為,二次設計應該由原設計單位完成。原設計單位因招標原因，未按合同約定完成施工圖，其應在設備招標后，繼續(xù)合同約定,完成二次設計。二次設計內(nèi)容應包括：1）對設備能力根據(jù)系統(tǒng)實際情況進行修正和校核.

7、若經(jīng)修正后，設備能力有變化，應對訂貨設備規(guī)格和數(shù)量進行調(diào)整;2）對冷媒配管材質(zhì)、管徑和壁厚進行最后確認；3)對冷凝水排水管管徑和壁厚進行最后確認；4)二次設計應重新出圖，對施工安裝、特別是冷媒配管焊接應提出更具體、更詳細的設計要求。只有這樣,才有利于施工安裝、工程監(jiān)理、施工質(zhì)量驗收、竣工圖繪制和資料建檔。3關于大容量技術與應用VRV系統(tǒng)真正推出大容量技術，即大容量單套機系統(tǒng)，還是最近幾年的事情。由于大容量技術的出現(xiàn),使應用VRV系統(tǒng)的工程規(guī)模，由中、小型規(guī)模一下子發(fā)展到大型甚至超大型工程規(guī)模。據(jù)某制造商技術資料介紹,目前應用最廣泛的大容量技術：1）室外機單套容量最大可達48HP（136kW）;

8、2）室內(nèi)機連接臺數(shù)可達40臺（其總?cè)萘吭试S達176.8kW）；3)系統(tǒng)冷媒配管總長可達510m；系統(tǒng)冷媒配管單程長度(從室外機到最遠端室內(nèi)機的實際長度)可達160m；4）室外機與室內(nèi)機間的高度差，當室外機在上時，可達50m；當室外機在下時，可達40m。一個系統(tǒng)可以在如此之大的范圍內(nèi)配置,確實可謂大容量。但同螺桿式或離心式壓縮機相比，并無“大”可言.關鍵是由于它設計和安裝的自由度和靈活多變的配置。一幢大型甚至超大型建筑，可以有多個單套大容量系統(tǒng)組成,就像“螞蟻搬家”。只要在規(guī)定范圍內(nèi)，有適合于室外機放置的地方，其單套大容量系統(tǒng)就很容易實現(xiàn).筆者參與的某綜合寫字樓，總建筑面積7萬m2、地下1層、地

9、上19層、總高91m。地下1層到地上8層,除特殊房間（如報告廳、程控機房、網(wǎng)絡信息中心、檔案室等）另設風系統(tǒng)或恒溫恒濕系統(tǒng)或除濕系統(tǒng)外,其余近4萬m2全部設置VRV系統(tǒng)。共設置66個系統(tǒng)（即66臺室外機、518臺室內(nèi)機、39臺全熱交換器）,總能力4000kW，室外機全部安裝于裙房或塔樓屋頂。VRV系統(tǒng)向大容量技術發(fā)展,并突顯其應用的更加廣泛。也有專家認為，VRV系統(tǒng)應該更適合于規(guī)模適中、房間數(shù)量較多、使用時間差異較大、個性化要求明顯的項目.目前，這種廣泛應用于大型甚至超大型建筑的傾向值得商榷。同時，對大型甚至超大型建筑，VRV系統(tǒng)是靠靈活多變的多系統(tǒng)取勝。如筆者參與的某項目，僅一半的建筑面積，

10、VRV系統(tǒng)就達66個。若全部設置空調(diào)，系統(tǒng)就可能多達130多個，系統(tǒng)設備（室外、內(nèi)機和全熱交換器）可能多達1200多臺.很明顯，多系統(tǒng)的結果就是設備多、冷媒配管長、自動控制板及元器件復雜,給系統(tǒng)安全運行和管理維護帶來隱患.有資料指出，變頻多聯(lián)機系統(tǒng)故障發(fā)生率還是比較高的，會經(jīng)常出現(xiàn)下列故障：1）電路控制板的復雜設計，會導致控制電路元器件過熱，易發(fā)生故障；2）系統(tǒng)復雜的冷媒配管設置，會導致配管回路故障頻發(fā)；3）特別是采用變頻技術的變頻壓縮機，由于不斷的提速或減速磨損大，肯定會縮短壓縮機壽命，導致故障頻發(fā)；4)變頻壓縮機回油上的缺點(雖然個別制造商己經(jīng)取消了回油系統(tǒng)），尤其是在長配管、高落差的系統(tǒng)

11、中或環(huán)境溫度較低的情況下，回油性差的問題尤為突出，回油困難增加了變頻系統(tǒng)故障發(fā)生率，也會造成系統(tǒng)故障頻發(fā)等等。即使VRV系統(tǒng)可以實現(xiàn)故障自我診斷并具有提示故障代碼、通訊地址自動設定、誤配線誤配管自檢等功能，管理維護方便,但仍會因為系統(tǒng)多、故障率高、檢修量大，影響系統(tǒng)正常使用和安全運行。因此,對于大型甚至超大型項目,是否選用VRV系統(tǒng)，設計者應多做技術經(jīng)濟比較，多考慮運行、維護和管理，當好業(yè)主參謀，更理智、更科學地選擇空調(diào)系統(tǒng)。4 關于設備選型與能力修正鑒于VRV系統(tǒng)自身的特殊性，其設備選型有別于傳統(tǒng)的集中空調(diào)風系統(tǒng)和水系統(tǒng)。VRV系統(tǒng)室外機和與之相對應的室內(nèi)機,特別是室外機，需要根據(jù)每個系統(tǒng)實

12、際配置情況，如當?shù)厥覂?nèi)、外空調(diào)計算溫、濕度、系統(tǒng)冷媒配管長度、室外機與室內(nèi)機高度差、連接室內(nèi)機容量、冬季結霜（制熱）等諸多因素對系統(tǒng)設備能力的影響，進行多項設備能力修正。如何進行修正：GB 500192003采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范（以下簡稱設計規(guī)范）、GB 50243-2002通風與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（以下簡稱驗收規(guī)范)或其它設計資料都是空白。而制造商提供的安裝技術手冊，也大都沒有這方面的資料.筆者向10多個設備制造商索取相關資料，僅有1個提供了關于設備能力修正的資料?，F(xiàn)整理如下，以供參考：4.1 室內(nèi)機能力修正計算室內(nèi)機的能力（制冷、制熱）室內(nèi)機的額定能力（產(chǎn)品目錄規(guī)格值）

13、0;                           × 按照溫度條件的能力修正系數(shù)說明:有關溫度修正系數(shù)，請要求設備制造商提供。4.2 室外機能力修正計算室外機的能力(制冷、制熱)室外機的額定能力(產(chǎn)品目錄規(guī)定值）100連接時        &

14、#160;                   × 按照溫度條件的能力修正系數(shù)                            

15、15; 按照配管長度的能力修正系數(shù)                            × 按照高低差的能力修正系數(shù)                 

16、;           × 按照結霜的制熱能力修正系數(shù)                            × 按照室內(nèi)機連接容量的能力修正系數(shù)說明:1)各項能力修正系數(shù)，要求設備制造商提供。注意，不同制造商

17、的產(chǎn)品其修正系數(shù)不同；同一制造商的不同型號的產(chǎn)品其修正系數(shù)也不同；2)制冷能力修正時，如果配管長度超過90m，修正系數(shù)因配管尺寸不同而異;制熱能力修正與機型無關,為相同修正系數(shù)；3）按照高低差的能力修正系數(shù)，制冷時，室外機在下方;制熱時,室外機在上方才予以修正；4）按照結霜的制熱能力修正僅在制熱能力算出后進行；5)按照室內(nèi)機連接容量的能力修正僅在室內(nèi)機總能力為100以上時進行。4。3 系統(tǒng)能力計算對通過上述經(jīng)修正求得的能力進行比較,較小的值為系統(tǒng)能力（制冷、制熱）。1）室內(nèi)機總能力(制冷、制熱）室外機的能力時，       系統(tǒng)能力(

18、制冷、制熱）室外機的能力2）室內(nèi)機總能力（制冷、制熱）室外機的能力時，       系統(tǒng)能力（制冷、制熱）室內(nèi)機的能力4。4室內(nèi)機的能力計算室內(nèi)機的能力（制冷、制熱）系統(tǒng)能力（制冷、制熱）×（室內(nèi)機容量/室內(nèi)機總?cè)萘?5 關于冷媒配管選擇冷媒配管選擇，除取決于配管其下游連接的容量外，還取決于制冷劑類別，而制冷劑類別的確定又取決于設備機型。所以,冷媒配管的選擇必須是在設備招標完成之后進行。5.1 常用制冷劑目前,VRV系統(tǒng)常用制冷劑有R22、R407c、R410a。不管是室外機還是室內(nèi)機，制冷劑的選擇和設備的選擇是一體的，絕對

19、不可以互通。設備制造商越來越多地傾向于選擇制造使用R410a的設備，客戶也越來越多地選擇使用R410a的設備。這主要是因為使用R410a的設備，其運行效率高、更加環(huán)保。常用制冷劑性能見表1.個人收集整理,勿做商業(yè)用途文檔為個人收集整理，來源于網(wǎng)絡表1 常用制冷劑性能表  R22R407cR410a組成單一冷媒疑似共沸混合冷媒設計壓力（表壓）（MPa)2。753.244.15ODP0。0550適用制冷機油礦物油醚油說明：ODP為臭氧破壞指數(shù)，表示將R11作為1的相對值。從表1不難看出，R410a的設計壓力較R22、R407c高出50%60，配管材質(zhì)和壁厚的選擇必須考慮這一特點，以保證系

20、統(tǒng)在設計壓力條件下運行的安全性。5.2 無縫銅管材質(zhì)標準關于VRV系統(tǒng)冷媒配管常用無縫銅管,其材質(zhì)標準，我國與日本、美國、歐盟等標準相一致。其標準見表2.表2 無縫銅管各國標準比較表 國別 標準編號牌號硬度等級或材料熱處理等級軟輕軟半硬硬中國GB/T 177911999TP2MM2Y2Y日本JISH3300-1997CL220OOL1/2HH美國ASTM B2801998CL2200060 H58 歐盟EN10571996CU-DHPR200 R250R290我國標準TP2牌號無縫銅管含磷,也稱磷脫氧無縫銅管，可提高管材強度,增強耐蝕性，改善纖焊性能，完全可以達到

21、日本等國家標準和VRV系統(tǒng)冷媒配管要求。因為VRV系統(tǒng)主要從日本引進，大多制造商提供的安裝技術手冊，都是采用日本標準JISH3300.5.3 冷媒配管材質(zhì)和壁厚的選擇根據(jù)不同制冷劑類別，冷媒配管材質(zhì)和壁厚的選擇，由冷媒配管直徑按表3確定.表3 不同制冷劑冷媒配管壁厚及材質(zhì)選用表 序號 銅管外徑（mm）銅管壁厚（mm）及材質(zhì)R22R407c材質(zhì)R410a材質(zhì)16.350。800.80O材 0。80O材29.521.00312。701。001.200。80/1.00415.881。00519.051。201.401.00/1.201/2H或H材622。221.00725.401。401。60828

22、。58931。801.601。801.101035.001.301138。101。802。001.401241.301。501344.502。002。20 1450.802.202。40說明：為室內(nèi)側(cè)第1分歧室內(nèi)側(cè)分歧間氣管壁厚為1。0mm ；為當19。05無縫銅管使用盤管時，壁厚為1。2mm；O材為JISH3300 CL220之O材，相當于GB/T 17791 TP2之M材；1/2H或H材為JISH3300 CL220之1/2H或H材，相當于GB/T 17791 TP2之Y2或Y材。5.4 冷媒配管管徑選擇冷媒配管管徑選擇，主要是根據(jù)系統(tǒng)各管段下游流經(jīng)的制冷劑容量確定.但R22、R

23、407c與R410a因設計壓力差異是有區(qū)別的。同時，各制造商提供的安裝技術手冊推薦的管徑也不相同，有的甚至差異還較大。以下各表提供的配管管徑僅供參考.5。4。1 R22和R407c系統(tǒng)，管徑選擇詳見表4.表4 R22、R407c系統(tǒng)冷媒配管管徑選擇表 冷媒配管類別 下游室內(nèi)機總?cè)萘緼（HP）氣管管徑（mm）液管管徑（mm）主配管（室外機第一分歧間；分歧分歧間）A1028。5812.7010A2038.1019.0520A3044。5022。2230A48  支配管(分歧室內(nèi)機間） 19。059。525。4.2 R410a系統(tǒng),管徑選擇詳見表5、表6、表7。考慮各制

24、造商提供的選擇值有差異，表5、表6、表7均推薦了某兩個制造商提供的選擇數(shù)值,供設計參考。表5 主配管（室外機室內(nèi)側(cè)第一分歧間）管徑選擇表 室外機(HP) 主配管管徑（mm）加大尺寸后的主配管管徑（mm)氣管液管氣管液管(一）819。059。5222。2212。701022。2225.401225。4012。701428.581628.5831.80182415。8826-3438。1015。8838。1019。0536384819。0522。22（二）819。059。5222。2212。701022.2225.4012-1628。5812.70-15。8820-2215。8831.8019.0

25、52435.00-263419。0538。1022.2236-4841。30-表6 主配管（分歧分歧間)管徑選擇表 室內(nèi)機容量A（×100W） 氣管管徑(mm）液管管徑（mm）（一)A10112.709。52101A18015。88180A37119。0512.70371A54025.4015.88540A70028.58700A110031.8019.051100A38.10（二）A20015.889.52200A29022。22290A42028。5812.70420A64015.88640A92034。9019.05920A41.30說明:按本表選擇的管徑不要超出表5相應管徑尺

26、寸。6 關于冷凝水排水管管徑選擇冷凝水排水管系統(tǒng)設計,是VRV系統(tǒng)設計中相當重要的一環(huán)，設計者不應忽視.其設計關鍵是合理的分區(qū)、坡度和坡向的保證和正確的管徑選擇。排水管管徑選擇計算，除凝結水流量的計算需要制造商提供資料外,其管徑計算和坡度的確定即可按照既有標準、規(guī)范和設計手冊進行選擇計算。首先,根據(jù)該管段室內(nèi)機臺數(shù)及其容量計算出排水流量；再根據(jù)排水流量計算出管徑,并確定排水管坡度。各管段允許流量L按公式（1）計算： L× （1） 式中 -各管段內(nèi)所有室內(nèi)機的總?cè)萘?HP）；2為室內(nèi)機每HP產(chǎn)生的冷凝水量（l/（hHP）。某兩制造商提供的按允許流量選擇管徑，詳見表8、表9。兩表差別較大，僅供參考。表7 支配管（分歧-室內(nèi)機間)管徑選擇表 室內(nèi)機容量（×100W） 氣管管徑(mm)液管管徑（mm）（）22 289。526。3536 45 5612.7071 80 90 112 140 16015.889.5222419。0528022。22（二）20 25 32 40 5012。706。3563 80 100 12515。889。5220019。0525022。22表8 排水管管徑選擇表（) 排水管 允許流量L（l/h）公稱外徑（mm)硬質(zhì)PVC管L14D2514L88D3288L175D40175L334D50334LD75說明：本表是在排水坡度i1%時的