李鑫：公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)調(diào)適與智慧運維探索

• 2025-09-16 09:38:14

在當今社會，公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)作為提升室內(nèi)環(huán)境舒適度的關(guān)鍵設(shè)施，其運行效率與能耗管理日益受到重視。然而，在實際應(yīng)用中，這些系統(tǒng)往

公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)的運行涉及冷源與輸配系統(tǒng)、空調(diào)末端系統(tǒng)、水力平衡及自控系統(tǒng)等多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著運行時間的增長，設(shè)備性能衰減成為不可忽視的問題。冷源機組因長期磨損、結(jié)垢，其運行性能逐漸下降；水泵缺乏合適的控制策略，往往存在“小馬拉大車”的現(xiàn)象，葉片磨損也導致流量、揚程下降；冷卻塔填料堵塞、布水不均等，均對系統(tǒng)散熱、機組能效產(chǎn)生負面影響。此外，空調(diào)末端系統(tǒng)同樣存在諸多問題，如風機銹蝕、閥門失控、過濾器臟堵、軟管彎折等，均會影響空調(diào)系統(tǒng)的整體性能。

特別值得注意的是，變風量系統(tǒng)作為高品質(zhì)空調(diào)系統(tǒng)，在實際運維中卻常常遇到“疑難雜癥”，冷熱不均、調(diào)節(jié)手段缺乏是常見問題。例如，某項目因辦公空間重新分割，但BOX選型未做優(yōu)化，加之風量分配不當，導致部分辦公室過冷且無法調(diào)節(jié)。此類問題往往源于系統(tǒng)缺乏按需調(diào)優(yōu)的環(huán)節(jié)。

水力平衡對于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能與舒適性至關(guān)重要。然而，許多項目缺乏水力平衡調(diào)適手段，或雖有條件但未進行有效調(diào)適。機組、冷卻塔、蓄冰槽、末端等設(shè)備間的水力平衡調(diào)節(jié)不當，均會導致系統(tǒng)能效與舒適性降低。通過水力平衡調(diào)適，可以顯著解決這一問題，如某項目冷卻塔經(jīng)過水力平衡調(diào)適，不平衡率從76%降至10%以內(nèi)，實現(xiàn)空調(diào)冷卻水的平均分配，各冷卻塔散熱性能得到充分發(fā)揮，在保障制冷機組穩(wěn)定運行的同時，能效也明顯提高。

自控系統(tǒng)作為空調(diào)系統(tǒng)的“大腦”，其重要性不言而喻。然而，現(xiàn)實情況中，許多項目的自控系統(tǒng)或缺失或形同虛設(shè)。傳感器失真、掉線等問題頻發(fā)，導致自控系統(tǒng)無法準確反饋現(xiàn)場情況，影響節(jié)能策略的實施。甚至有的項目自控系統(tǒng)完全依賴手動操作，投入重金的自控系統(tǒng)未能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

針對上述問題，我們正在推廣普及建筑機電系統(tǒng)的調(diào)適理念。調(diào)適不同于傳統(tǒng)的“調(diào)一調(diào)試一試”，而是通過全過程檢查、測試、調(diào)整、驗證、優(yōu)化等工作，使機電系統(tǒng)功能達到設(shè)計和使用要求，確保全工況運行滿足舒適要求。調(diào)適工作強調(diào)對設(shè)備和系統(tǒng)性能的定量分析，通過現(xiàn)場實測的能效、流量、功率、溫度等具體運行數(shù)據(jù)，診斷并解決問題、制定優(yōu)化策略、設(shè)置運行參數(shù)，確保設(shè)計理念變?yōu)楝F(xiàn)實。

調(diào)適流程包括設(shè)備性能驗證、自控功能驗證、風系統(tǒng)與水系統(tǒng)平衡調(diào)適、聯(lián)合運行調(diào)適、綜合效果驗證、季節(jié)性驗證與調(diào)適等多個環(huán)節(jié)。對于既有建筑項目，我們根據(jù)建筑年齡和設(shè)施狀況，提出了面向不同建筑的調(diào)適與改造方法：建成五年以內(nèi)的項目，以恢復自動運行和控制為主，通過調(diào)適最大限度發(fā)揮設(shè)備與系統(tǒng)性能；五年以上、十年以內(nèi)的項目，以調(diào)適為主、改造為輔，解決傳感器與執(zhí)行器故障問題，輔以關(guān)鍵控制設(shè)備，在經(jīng)濟合理的原則下盡可能提升系統(tǒng)能效；十年以上的項目，設(shè)備基本比較老舊，能效降低，也有更新升級的需求，則以深度節(jié)能改造為主，基于診斷檢測結(jié)果，研判更換低效能設(shè)備，增加自控系統(tǒng)，同時通過調(diào)適保證改造效果。

在實施過程中，我們以現(xiàn)場檢測與運行記錄作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，進行多次踏勘檢測，摸清設(shè)備現(xiàn)狀；利用性能模擬作為優(yōu)化手段，分析能效、優(yōu)化控制策略；通過系統(tǒng)調(diào)適作為有力保障，確保節(jié)能改造方案的最終效果。物業(yè)管理人員可以全程參與，在實踐中領(lǐng)會調(diào)適帶來的變化，發(fā)現(xiàn)問題所在，理解節(jié)能措施的原理。

在AI技術(shù)日益成熟的今天，我們在思考如何將其應(yīng)用于建筑運維及系統(tǒng)調(diào)適中，以進一步提高效率。常用的智慧運維技術(shù)包括負荷預測和自動尋優(yōu)等，通過數(shù)據(jù)采集與分析，智能判斷系統(tǒng)在不同運行工況下的最優(yōu)設(shè)定值，實現(xiàn)全局優(yōu)化運行。然而，這種方法對于前述傳感器故障、水力不平衡等問題缺乏有效的判斷機制，聰明的大腦也往往因為感知與執(zhí)行的缺失，而無法發(fā)揮作用。

為此，我們引入了建筑實時仿真技術(shù)。通過建筑模型和室內(nèi)外監(jiān)測數(shù)據(jù)，對實際能耗進行仿真模擬，再與監(jiān)測系統(tǒng)獲得的現(xiàn)場實際能耗數(shù)據(jù)進行對比分析。AI技術(shù)用于數(shù)據(jù)挖掘和對比分析，結(jié)合仿真模擬、專家知識，可以推斷出影響建筑能耗的故障點和位置，進一步推動決策、維修和整改。通過足夠的樣本訓練和數(shù)據(jù)積累，可以實現(xiàn)對常見問題的有效診斷。

綜上所述，公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)適是提升系統(tǒng)能效、降低能源消耗、保障舒適性的關(guān)鍵途徑。而智慧運維技術(shù)的引入，則進一步提高了故障診斷效率和系統(tǒng)運行效率，為建筑運維管理帶來了新的變革。

在未來，隨著AI技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用深化，我們有理由相信，公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)的運維管理將更加智能化、高效化。然而，這也要求我們不斷探索和創(chuàng)新，將新技術(shù)與實際應(yīng)用相結(jié)合，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻更多力量。同時，也需要做好建筑運維管理的人才保障工作，重視運維人員的培訓和能力提升，確保他們熟練運維系統(tǒng)與設(shè)備的同時，持續(xù)了解和掌握新技術(shù)、新方法。

此外，我們還需關(guān)注建筑全生命周期的能效管理。從設(shè)計、施工到運維階段，都應(yīng)貫徹調(diào)適理念、積極應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，全過程管控，確保實際運維結(jié)果達到設(shè)計預期，不僅有助于減少能源消耗、降低環(huán)境影響，還能為建筑使用者提供更加舒適、健康的室內(nèi)環(huán)境。