中国建筑科学研究院  牛利敏  阳春  宋业辉  张世栋  廖滟

       【摘  要】目前建筑设备系统调适作为全过程质量控制和管理手段，在国内逐渐被大家所接受， 杭州G20峰会场馆空调系统的改造工程中，基于最终效果的系统调适贯穿了设计、施工和运行阶段。调适顾问与各方建立了良好的沟通渠道和方式，通过定期的调适例会，调适团队对每个系统、专业的进度有了准确把握，调适计划得以及时更新、实施，技术难题得到及时解决，保证了工程的质量、进度和最终效果。通过本项目可以看出调适技术可以为工程项目的全过程保驾护航，尤其对大型重点工程项目更体现更为突出。

       【关键词】调适；舒适度；验证

       【基金编号】2017YFB0604000

Abstract：The "commissioning of Buildings and Systems" as a means of whole process quality control and management, gradually accepted in China, In the air conditioning system renovation project of Hangzhou G20 summit venue，the system adjustment based on the final effect runs through the design, construction and operation phases. The adjustment consultant has established the good communication channel and the way with all sides. Through regular meetings，the commissioning team has an accurate grasp about the progress of each system and specialty. The commissioning plan is updated and implemented in time，technical problems are solved in time. Finally， the quality and progress of the project are guaranteed. Through this case, we can see that the system commissioning can escort the whole process of the project，especially for key projects, it is more important and necessary.
Keywords：commissioning；comfort  degree；verification

1 前言

       建筑调适，源于欧美发达国家，属于北美建筑行业成熟的管理和技术体系。ASHRAE指南1-1996中将建筑调适定义为：“一种使得建筑各个系统在方案设计、图纸设计、安装、单机试运转、性能测试、运行和维护的整个过程中确保能够实现设计意图和满足业主的使用要求的工作程序和方法。” ^[1] 我国新编《建筑节能基本术语标准》中给出了对建筑“用能系统调适”的定义，即：通过在设计、施工、验收和运行维护阶段的全过程监督和管理，保证建筑能够按照设计和用户要求，实现安全、高效的运行和控制的工作程序和方法。在相应的条文解释中指出了此处的“调适”主要包含两个含义，首先是 “调试”，指建筑用能设备或系统安装完毕，在投入正式运行前进行的测试与调节工作。其次是 “调适”，指建筑用能系统的优化，与用能需求相匹配，使之实现高效运行的过程^[2]。

       在建筑用能系统中，中央空调系统是非常重要的组成部分。G20峰会会场为改造项目，考虑到建设工期、实施条件及厉行节约等因素，场馆的空调冷源均采用原有冷源系统，部分空调机组也是在原有设备进行功能提升，由于功能的改变必然会影响负荷需求、平衡需求的变化，因此系统调适在其中起到非常关键的作用，调适工作贯穿了改造设计、施工和运行阶段。

2 调适项目概况

       2016年G20峰会会议场所选定在杭州萧山区国际博览中心，为满足国际会议功能需求，对原建筑的会议功能进行拓展及完善，增加迎宾落客区，将原建筑会展部分改造为主会场，附属会议区及相关配套服务功能，设计改造区域面积约13万平米。改造后主要功能区域包括：主会议厅、城市客厅（午宴厅）、高官宴会厅、接待大厅、新闻发布厅、各国领导人休息室、多功能厅、南连廊，新闻中心等。

       该项目调适范围主要为重点功能区域，包括主会议厅、午宴厅、新闻发布厅、迎宾厅及前厅、多功能厅、南连廊、各国领导人休息厅。调适从设计、施工到运行阶段开展全过程调试技术咨询服务。

       （1）设计阶段

       在方案设计基础上，应用模拟软件对现有设计进行模拟校核，并提出优化咨询方案建议，同时对优化变更设计方案进行验证模拟分析，最终协助甲方实现最优化建筑通风空调室内环境方案确定。

       （2）施工及运营阶段

       1）编制空调及自控系统调试技术要求；2）组建调试团队，明确调试内容、流程、方法和对调试结果的验收标准等；3）组织、推进调试、测试工作；4）负责编写调试、测试用程序和技术表格；5）协助解决调试过程中技术问题；6）审核调试总包及各分包提供的技术和成果资料；7）对各个阶段调试结果进行检查和验证；8）提供平衡调试技术指导和最终调试结果确认；9）提供联合调试技术指导；10）组织开展综合效果调试；11）会议期间运行保障。

3 调适项目特点

       3.1 高标准需求

       2016年杭州峰会是中国首次举办G20峰会，国际会议有其特殊政治属性，设计团队匠心打造“气宇轩昂”的建筑风格征服了世界，场馆从整体到细节融合了中国形象和气质。那么对于承载“构建创新、活力、联动、包容的世界经济”主体会议场所室内环境必然是高标准的要求，空气品质、温度场、湿度场、风速场、噪声等必须严格满足设计的要求，任和细节都力求完美。

       3.2 重点区域多高大空间

       该项目午宴厅、主会议厅等主要功能区域均为高大空间，如主会议厅面积约2000平米，高度12米，城市客厅（午宴厅）面积约2500平米，高度23.5米，空调系统布置既要考虑不影响室内装饰风格，又要求气流组织合理，以满足室内温度场、风速场、温度梯度等要求，同时对施工和调适也提出较高的要求。

       3.3 改造项目

       G20场馆为改造项目，考虑到建设工期、实施条件及厉行节约等因素，机电系统尽量利用原有，如本项目的场馆的空调冷源均采用原有冷源系统，部分空调机组也是在原有设备进行功能提升，由于场馆功能的改变必然会影响负荷需求、平衡需求的变化，与原有系统匹配也是设计、施工、调试、运行各个阶段都需要关注的问题。

       3.4 参与团队多

       由于项目特殊性、复杂性，工程建设参与团队较常规项目多，仅设计团队就5家单位，调适涉及设计、总包、精装、分包、设备供应商、顾问团队、运营等相关团队近20多家单位，调适工作开展需要和各相关单位密切沟通配合。

4 调适过程及作用

       4.1 协助实现重点区域最优化设计

       通过对城市客厅、主会议厅、接待大厅等重点区域室内气流组织效果及热环境模拟、室内自然通风被动制冷效果模拟、室内自然通风被动制冷效果模拟，分析人员活动区内热湿环境、风速场、室内PMV-PPD指标等是否满足设计要求，并提供改善优化建议，最终实现各区域空调通风系统在不影响美观的前提下达到设计要求。

       主会议厅经过两轮模拟优化后最终设计方案模拟结果：室内平均PMV值为0.18，平均PPD值为5.82，满足ISO7730中A级标准（PPD值小于6%，PMV值-0.2~+0.2）。室内温度分布较均匀，圆桌周边风速小于0.15m/s满足设计要求。圆桌周边空气温度分布较均匀，平均温度22.2℃，完全满足设计要求。

       4.2 促进设计、施工、设备及各专业之间的协调,确保工程进度和质量

       目前国内的建筑工程管理体系内，设计、施工、监理、设备供应商等相关管理部门各施其责，存在协调不到位和脱节现象，建设单位主要负责工程管理，一般不按专业设置技术岗位，在建设过程中缺乏对整体施工质量的把控，监理单位只在施工现场依据设计图纸和施工规范对建筑质量进行监督，但并不负责设备及其系统安装后的性能核查，导致设备、系统的性能，平衡性、效果得不到保障。

       该项目通过调适团队的成绩，建立了良好的沟通渠道和方式，通过定期的调适例会，各相关单位对每个系统、专业的进度有了准确把握，调适计划得以及时更新、实施，各方面的问题及时解决，且各阶段工作成果得到及时检查和确认，避免施工过程各方获得信息不对等，出现“踢皮球”现象，提高了团队的工作效率。如空调系统调适过程中最容易出现和自控系统脱节的现象，很多工程项目空调系统已经投入使用，自控系统调试不到位、甚至未完全安装，导致自控系统成摆设。该项目中调适团队在自控系统安装、点对点调试及与空调系统联合调适各环节都实施检查、跟踪和调试指导，确保自控系统正常使用。

       4.3 施工过程中的缺陷和问题及时得到解决

       鉴于项目工期紧，分包多，导致总包对施工质量把控有限，调适团队按计划在各关键环节进行检查和测试，确保各个系统的问题及时发现和整改，该项目在调适过程中发现的典型问题如下：1）风管漏风、保温不到位等问题，如图3、图4等，这些问题发现后经全面排查和整改，都得到了彻底的解决，保障了室内空调效果；2）后开展工作对施工成果造成破坏问题，在综合效果调试阶段，发现主会议厅经过良好平衡调试的风系统，部分环形风口却几乎没有风或者风量很小见图4，检查后发现，吊顶内环形送风管连接各风口的软管一半以上被穿线管严重挤压、多处被踩瘪，比较严重的占三分之一，见图5。经过对各区域送风软管的全面检查整改，问题得到了彻底的解决。并以此为例通过调适例会明确不同专业、工种先后开展工作的交叉节点以及对破坏的责任追究，杜绝此类问题再次发生。3）自控系统安装不到位、漏装、位置不当等安装缺陷，空调自控系统涉及暖通和电气两个专业，需要两个专业参与人员有充分的沟通和理解，而目的现状是在设计、施工及调试各阶段两个专业均缺乏全面的沟通、协调和配合，导致空调系统要求的监测和控制装置漏装、错装、控制元件选型匹配不当等问题普遍存在，该项目自控系统在施工过程中也出现上述问题，通过调适团队高效的协调和管理，这些问题得到了全面的排查和整改，确保自控调试工作顺利开展。

       4.4 技术难题得到及时解决

       （1）午宴厅室内温湿度效果不满足要求

       改造区域使用面积拓展和功能改变，冷源系统总体负荷的增加30%以上，系统实测水流量只有现状设计流量70%，各区域负荷的变化要求冷源水系统重新进行水平衡调试。

       调适团队对现状问题进行分析诊断，组织原设计单位、改造设计单位、总包、建设单位对该问题进行讨论，商量确定解决措施和方案，采取的措施包括：1）调整、确认午宴厅支路各机组平衡阀设置正确；2对午宴厅所属冷源系统水系统进行进一步调试，考虑到会议区域的重要保障功能，逐个区域确认是否为G20峰会使用区域，对非使用区域空调机组的水阀采取强制关小或关断，以改善会议使用区域的水系统流量不足的问题，若午宴厅流量仍不满足要求，考虑直接从其他冷源系统引入一个支路并入午宴厅支路。3）对午宴厅综合效果进行模拟测试，确保效果满足要求，在以上工作的基础上，典型工况下对午宴厅空调效果进行模拟测试，以确保室内效果满足要求。

       经采取以上措施再调试后，午宴厅流量支路的流量有了很大程度的改善，基本满足设计要求，实测流量与设计比值由45%提高到90%，满足规范对平衡调试的要求。调整后在典型工况对系统送风温度和室内温度场进行测试，午宴厅的送风温度可达到15℃，工作区域室内平均温度（1.2米高度）为20.4℃。说明在确保流量和供水温度的条件下，午宴厅空调设备制冷能力满足负荷需求。

       （2）会议区域冷源系统供冷能力提升

       1）冷源品质问题解决

       在进行各区域冷源综合效果调试阶段，发现会议区域冰蓄冷系统联合供冷模式供水温度最低只能达到6.9℃，达不到设计温度5.5℃的要求，通过现场逐步排查、测试诊断发现，板式换热器一次侧实测阻力达19米，一次侧脏堵严重，清洗处理后，一次侧阻力降为5米，二次侧出水温度可达5.3℃。在此强调空调系统仪表的准确性非常重要，是指导运行的参考依据，而在实际项目中现场仪表尤其是压力表失准的现象十分普遍，在此次诊断过程中发现，压力表示数偏差误导了运行团队，运行人员一再强调压力正常，给诊断设置了障碍，导致在对冷源系统做了全面的“体检”才找到“病根”所在。

       2）局部改造补充，提高保障性

       虽然会议区域的冷源品质问题得到了解决，午宴厅支路通过调试流量也达到了设计要求，考虑到国际会议高保障性及会议期间可能的需求增加、调整，以及开会期间极端天气的可能性带来的风险，经调适团队商议，确定从会展中心冷源系统引入一个支路并入会议冷源系统支路备用，提升了会议区域冷源系统供冷能力，为午宴厅良好的供冷效果提供强有力的保障。

       （3）主会议厅风口结露问题解决

       主会议厅送风口设置环形吊顶内，虽然设计考虑了高温高湿的气候条件，采用防结露送风口，但在调试和实际运行过程中，四个方向通往主会议厅大门很难保持长时间关闭，因此主会议厅通过走廊与室外间接相通，无组织进风量大，导致主会议厅室内湿度难于达到设计要求，由于湿度偏大，室内露点温度提高，送风温度低于露点温度，造成中间环形排列的部分金属风口结露，滴落在圆桌桌面上。为了解决该问题，调试团队组织设计、运行和总包单位，对主会议厅空调系统运行模式进行调试，增加控制系统检测点击控制参数。确定会议前不同时段、会议期间系统的运行频率、控制参数、条件限定等，确保会议期间的舒适度、噪声等满足设计要求，即使在开会期间设置大面积花坛（见图8），湿负荷增加的情况下，也未发生结露问题。

       4.5 空调系统效果全面验收测试

       主会议厅、午宴厅、新闻发布厅等各主要功能区域空调及控制系统经调试后，设备性能均满足设计和规范要求，控制功能正常。在典型工况下对室内温度、风速、新风量、室内空气分布特性指标、噪声主要参数进行监测，均满足设计和使用要求，舒适度较高。主会议厅典型位置室内温度温度稳定，区域温差小，66个点中有61个点的有效温差值在-1.7℃和1.1℃之间，室内空气分布特性指标ADPI值为92%，舒适度较高。

5 结论

       重点工程项目有其政治、历史等特殊属性，建成后多成为城市标志性建筑，如国家大剧院、奥运场馆、雁栖湖国际会议中心等，无论从外观到内在都有着高标准需求。功能特殊、机电系统复杂且高度集成，自控系统越来越重要，需要各专业之间全程密切配合，系统与系统之间才能达到完美融合。单一设备和系统的调试满足不了功能需求，从最终的效果考虑，应该多专业联合调适。

       另外，我国工程建设管理体系侧重于建筑安装质量是否符合监管，设备、系统性能缺乏保障，尤其新技术的应用、特殊要求区域的性能和效果缺乏保障。且各专业在施工、调试过程中缺乏高效的沟通，专业交叉责任不明确、不能预知过程的冲突及问题，导致问题暴露晚、错过解决时间和条件等现象。

       综上，重点工程项目尤其需要引入调适管理和技术体系，着眼于最终的效果和功能，对各个过程进行监管和控制，对质量和性能进行优化，实现跨系统、跨平台的协调与协同，以共同实现重点工程项目高标准需求。

参考文献：

       [1] 逄秀峰. 建筑设备与系统调适[M].北京：中国建筑工业出版社，2015:1~9.
       [2] GB/T 51140-2015，建筑节能基本术语标准[S].北京：中国标准出版社，2015.

       备注：本文收录于《建筑环境与能源》2018年10月刊总第15期（第21届暖通空调制冷学术年会文集）。
                 版权归论文作者所有,任何形式转载请联系作者。