公共建筑中,中央空調(diào)系統(tǒng)能耗占總能耗的40%-50%,其中制冷機(jī)房能耗占空調(diào)總能耗的70%-80%,是節(jié)能管控的核心。當(dāng)前粗放式節(jié)能(如單純調(diào)高溫、縮時(shí)長(zhǎng))以犧牲舒適性為代價(jià),違背“高效、低碳、舒適”目標(biāo)。本文提出“系統(tǒng)設(shè)計(jì)-技術(shù)應(yīng)用-管控運(yùn)維”全生命周期三維協(xié)同框架,而樓宇自控系統(tǒng)(BMS)作為框架核心載體,是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、設(shè)備協(xié)同與智能調(diào)控的關(guān)鍵,最終達(dá)成能耗與舒適性的平衡。
一、系統(tǒng)選型與設(shè)計(jì)優(yōu)化節(jié)能基礎(chǔ)保障
01 政策與能源稟賦適配
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要前提是適配政策導(dǎo)向與區(qū)域能源特征,且需同步搭建BMS管控的硬件與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。一方面,需緊扣政策要求選型:如區(qū)域限制燃油鍋爐時(shí),采用熱泵等清潔系統(tǒng),并預(yù)留BACnet/Modbus等BMS通信接口,確保出水溫度、COP等核心參數(shù)可被BMS實(shí)時(shí)采集調(diào)控;另一方面,結(jié)合能源稟賦優(yōu)化設(shè)計(jì):若區(qū)域適配地源熱泵且有補(bǔ)貼,需納入BMS負(fù)荷模擬功能——依托歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)庫(kù),優(yōu)化地源熱泵孔數(shù)與埋管深度,實(shí)現(xiàn)政策合規(guī)、運(yùn)維經(jīng)濟(jì)與BMS管控的三重適配。
02 建筑功能與系統(tǒng)匹配
系統(tǒng)選型需精準(zhǔn)匹配建筑功能,并與BMS場(chǎng)景化管控需求深度綁定。針對(duì)不同建筑類型差異化設(shè)計(jì):酒店類建筑因全年需熱水,選用帶冷凝熱回收的熱泵系統(tǒng),BMS可實(shí)時(shí)采集客房熱水需求與空調(diào)冷負(fù)荷,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)熱回收比例(夏季冷負(fù)荷高峰時(shí)效率達(dá)80%以上);商場(chǎng)類“日間高負(fù)荷、夜間低負(fù)荷”特征適配冰蓄冷系統(tǒng),BMS結(jié)合峰谷電價(jià)(如22:00-6:00低谷)與實(shí)時(shí)冷負(fù)荷,自動(dòng)優(yōu)化蓄/釋冷策略。同時(shí)需嚴(yán)守《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2015),如夏熱冬暖地區(qū)水冷螺桿機(jī)COP≥3.7,并通過(guò)BMS負(fù)荷預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證全負(fù)荷區(qū)間能效,避免“大馬拉小車”,確保系統(tǒng)與BMS協(xié)同最優(yōu)。
二、技術(shù)升級(jí)與設(shè)備優(yōu)化節(jié)能核心支撐
01 變頻設(shè)備選型
高效設(shè)備是節(jié)能基礎(chǔ),BMS是激活設(shè)備潛力的核心調(diào)控中樞,核心落地方向?yàn)?ldquo;設(shè)備變頻化+BMS閉環(huán)控制”。主機(jī)層面:變頻冷水機(jī)組IPLV較定頻提升20%以上,BMS通過(guò)采集末端溫度、冷水量計(jì)算實(shí)時(shí)負(fù)荷,下發(fā)頻率調(diào)節(jié)指令(如負(fù)荷50%時(shí),頻率從50Hz降至30Hz),保障低負(fù)荷能效;輔機(jī)層面:水泵、風(fēng)機(jī)需符合GB19762、GB19761標(biāo)準(zhǔn)(單級(jí)清水離心泵能效≥2級(jí),效率≥83%),并接入BMS實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制——BMS根據(jù)冷水供回水溫差調(diào)水泵轉(zhuǎn)速,根據(jù)風(fēng)量需求調(diào)風(fēng)機(jī)頻率,杜絕低效設(shè)備能耗冗余。
02 節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
節(jié)能技術(shù)需結(jié)合場(chǎng)景特征,通過(guò)BMS智能決策實(shí)現(xiàn)“按需啟用”。三類典型技術(shù)的BMS協(xié)同模式:一是過(guò)渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行,BMS根據(jù)室外溫濕度、室內(nèi)CO?濃度(傳感器采集)與冷負(fù)荷,自動(dòng)控制新風(fēng)閥開度(如室外20℃、室內(nèi)CO? 800ppm時(shí)全開),100%替代機(jī)械制冷,降主機(jī)負(fù)荷30%以上;二是冬季免費(fèi)供冷,數(shù)據(jù)機(jī)房等全年需冷場(chǎng)景中,BMS監(jiān)測(cè)到室外濕球溫度≤12℃且負(fù)荷≤30%時(shí),關(guān)閉主機(jī)、聯(lián)動(dòng)冷卻塔與板式換熱器供冷;三是排風(fēng)熱回收,BMS計(jì)算新風(fēng)與排風(fēng)焓差,當(dāng)焓差<5kJ/kg時(shí)自動(dòng)關(guān)閉裝置,避免風(fēng)機(jī)能耗增加,確保技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
三、管控模式與運(yùn)維精細(xì)化節(jié)能長(zhǎng)效保障
01 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管控
BMS承擔(dān)“感知-分析-決策-執(zhí)行”中樞職能,構(gòu)建精細(xì)化管控體系。核心邏輯為“數(shù)據(jù)采集-模型預(yù)測(cè)-動(dòng)態(tài)調(diào)控”:感知層部署溫濕度、CO?、人員密度等傳感器,實(shí)時(shí)采集環(huán)境與負(fù)荷數(shù)據(jù);分析層通過(guò)LSTM等機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化負(fù)荷預(yù)測(cè)模型,提前1-3小時(shí)預(yù)判需求;執(zhí)行層基于PID閉環(huán)控制,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)末端風(fēng)閥/冷水閥開度——如會(huì)議室人員≤5人時(shí),風(fēng)閥開度從80%降至50%,水泵頻率從50Hz降至35Hz,實(shí)現(xiàn)負(fù)荷與供能精準(zhǔn)匹配。
02 運(yùn)維精細(xì)化
以BMS為核心搭建運(yùn)維預(yù)警與管控體系,保障節(jié)能效果長(zhǎng)效釋放。三大關(guān)鍵運(yùn)維場(chǎng)景:一是換熱器結(jié)垢預(yù)警,BMS對(duì)比換熱器進(jìn)出口溫差與設(shè)計(jì)值,偏差>10%時(shí)自動(dòng)生成清洗工單(結(jié)垢1mm效率降10%-15%);二是管網(wǎng)泄漏管控,通過(guò)壓力/流量傳感器數(shù)據(jù)差值分析,如某樓層流量增20%且壓力降5%時(shí),鎖定泄漏區(qū)域并報(bào)警;三是能耗計(jì)量考核,BMS匯總分戶數(shù)據(jù),生成辦公區(qū)單位面積能耗、客房人均能耗等報(bào)告,引導(dǎo)節(jié)能習(xí)慣。同時(shí)通過(guò)BMS分區(qū)管控,為辦公區(qū)(24℃)、機(jī)房(22℃)等設(shè)置差異化參數(shù),避免“一刀切”。
中央空調(diào)節(jié)能已從“單設(shè)備高效”迭代至“全生命周期協(xié)同”,BMS是貫穿始終的核心驅(qū)動(dòng)力。“雙碳”目標(biāo)下,需以BMS為中樞,構(gòu)建“設(shè)計(jì)預(yù)留基礎(chǔ)-技術(shù)精準(zhǔn)落地-管控運(yùn)維保障”的三維體系:通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議打通數(shù)據(jù)壁壘,靠實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能算法實(shí)現(xiàn)設(shè)備協(xié)同,用全生命周期數(shù)據(jù)支撐決策優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)能耗降低、舒適性提升與低碳運(yùn)行的統(tǒng)一,為公共建筑能源高效利用提供一體化方案。
文章來(lái)源:安邁智慧



