四月的古城西安，春風裹挾著歷史的厚重與現代的活力。就在這樣充滿韻味的時節里，4月25日，一場聚焦大型公共建筑能效提升的專業課題研究，在西安奧體中心悄然展開。由華潤置地潤地管理團隊設計部攜手原西安奧體中心智能化專項設計單位中信設計，一場針對西安奧體中心場館空調系統運行情況、為期三個月的深度技術復盤正式拉開帷幕。這場被業內人士形象稱之為“能效體檢” 的專業行動，承載著為大型體育場館節能降耗探尋可行技術路徑的重要使命，意義非凡。

西安奧體中心節能改造研究課題課題項目負責人歐洋，課題團隊：華潤置地潤地管理、中信建筑設計研究總院有限公司（湖北省勘察設計協會智能分會副會長單位）、雷優科技（湖北省勘察設計協會智能分會鉑金合作伙伴）。

此研究課題將成為華潤設計部、中信設計及項目合作方雷優科技未來探索節能領域的新航標。

一、項目挑戰：解碼大型場館的能源 “密碼”

作為第十四屆全運會的主會場，西安奧體中心自2021年正式投入運營起，就如同一個“能源巨獸”，面臨著大型場館典型的能源管理難題。項目技術負責人談及這些難題時，語氣中透露著一絲凝重：“每當舉辦大型賽事或文藝演出，數萬名觀眾涌入場館，為保證舒適的觀賽、觀演環境，空調系統必須滿負荷運轉；而在非活動期間，若仍維持較高能源消耗來保障基礎運維，無疑是一種資源浪費。這種劇烈波動的‘過山車’式用能曲線，就像一座橫亙在我們節能之路上的高山，給節能工作帶來了前所未有的巨大挑戰。”如何讓制冷機組與空調系統實現高效協同優化，在確保能效、穩定性和舒適性的同時，最大限度地節能降耗，已然成為擺在團隊面前亟待攻克的關鍵難題。

二、現有策略：解碼空調系統的 “智慧基因”

技術團隊化身“數據偵探”，在后續近三月的時間里，深入一線機房獲取了大量運行數據，并深度剖析了2024年5-9月的典型運行數據，逐步逐項分析現有空調系統控制邏輯。

 設備運行規律數據統計表（2024年5~9月）

  設備用能數據統計表（2024年5~9月）

現有四大核心策略如同精密齒輪，支撐起整個系統的運轉：

1. 冷源機組控制策略：精準把控冷源機組的運行節奏

• 負荷動態匹配：基于冷凍水供/回水溫差（ΔT）和流量（Q）實時計算負荷：負荷率 = Q×ΔT×C / 機組額定冷量（C為水的比熱容）。當負荷率持續高于85%且時間閾值（如30分鐘）觸發增機，低于40%則減機。

• 能效尋優策略：對比單臺機組部分負載效率（IPLV）與多臺機組并聯效率，選擇總功耗最低的運行模式。例如：2臺50%負載機組可能比1臺滿載+1臺停機更高效。

• 設備輪換策略：記錄機組運行小時數，優先啟用累計時間較少的設備，延長整體壽命。

2. 壓縮機變頻控制策略：通過變頻技術實現動態調節

• 動態壓差調節：根據蒸發器/冷凝器進出口壓差調整壓縮機轉速。壓差增大（負荷升高）時升頻，壓差降低時降頻，維持系統ΔP在設定范圍內。

• 喘振預防控制：實時監測壓縮機喘振曲線，通過變頻調節避開低流量-高壓差危險區，結合導葉開度協同控制。

• 需求響應策略：在電力峰谷時段，結合變頻限速運行以降低峰值功耗。

3. 冷凍水溫度優化策略：對冷凍水溫度進行精細化調控

• 室外氣象補償：基于濕球溫度或焓值動態調整供水溫度：例如，室外濕球溫度每升高1℃，供水溫度下調0.5℃（需結合建筑熱惰性校準）。

• 末端閥位反饋：監測空調末端閥門開度：若全開比例超過30%，逐步降低供水溫度（步長0.5℃），若低于10%則升高溫度。

• 分時優化：夜間或低負荷時段提高供水溫度（如從7℃升至10℃），結合變頻泵降速運行，降低系統整體能耗。

4. 空氣處理機組(AHU)與新風控制策略：科學管理AHU與新風系統

預設運行時段（如奧體場館9:00-22:00），與人員活動模式匹配，進行變頻控制。

• 靜壓自適應調節：在變風量系統（VAV）中，根據末端風閥開度調整風機頻率，維持主干管靜壓恒定（如250Pa）。

• 新風需求追蹤：根據室內人數變化（如CO?濃度梯度）調整新風閥開度，聯動風機變頻維持總送風量。

空調控制系統中的 “明星選手”——中央空調AI節能系統，堪稱節能黑科技。它集能源站群控、空調系統節能、能源管理于一體，融合AI節能理念，將互聯網、物聯網、暖通空調、自動控制等多領域技術深度整合，還可智能獲取環境、氣象及建筑冷熱量需求參數，對中央空調系統進行實時 “把脈”，讓系統始終運行在能效最優狀態，真正做到按需供能；在不影響舒適體驗的前提下，最大限度減少系統的能耗浪費，從而實現空調系統的節能。

三、優化方向：深挖四大節能潛力

在取得這些成果的同時，專家們也發現了更多值得深入挖掘的節能潛力。通過數據分析，團隊提出以下關鍵改進點：

1. 冷水機組動態調優

• 癥結：冷水機組現有運行策略采用固定出水溫度設定值，在部分負荷工況下，能效表現不佳，如同“大馬拉小車”。

• 優化方案：構建智能負荷預測模型，借助自適應優化算法，低溫時段自動匹配最優出水溫度，動態調節機組數量與負載率，提升能效比。經測算，這一優化能讓設備運行曲線與制冷系統高效區間重合度提升至90%以上，顯著提升制冷機組全年綜合能效比。

  
  

2. 冷凍水泵變頻精細化

• 癥結：現有設備冷凍泵雖配備變頻裝置，卻全年長期“固守”50Hz運行頻率，對需求變化反應遲鈍，難以實現精準節能。

• 優化方案：實施變流量控制策略，當末端供冷需求改變時，及時調整冷凍水系統運行工況。利用水泵水量與能耗的非線性關系，通過調整水量的變化來大幅削減水系統傳輸能耗，從而達到節能的效果。

3. 冷卻水泵變頻改造

• 癥結：冷卻水泵雖有變頻器加持，實際運行中仍以固定頻率運行（全年50Hz開啟），未隨負荷動態調整，不能發揮變頻節能優勢。

• 優化方案：對冷卻泵進行深度變頻改造，實現系統變流量控制，讓其能隨需求變化靈活調整。

4. 系統協同優化

• 癥結：運行設備之間缺乏協同，孤立運作，即便原有樓控系統經過優化，但既有的人工經驗也難以維持系統整體最優運行狀態。

• 優化方案：引入AI算法進行群控尋優，充分考慮設備耦合關系，采用 “負荷預測 + 能效擬合”算法，以冷站耗能最低為目標，讓AI系統基于歷史數據持續學習優化，實現全生命周期全局節能。

四、未來展望：勾勒節能新圖景

對于現階段節能挑戰，團已錨定三大深入研究方向，向更高目標進發：

1. 分鐘級實時控制：突破傳統固定時間表運行模式，將空調控制精度提升至分鐘級別，讓節能調控更精準、科學、高效。

2. 區域微環境優化：針對場館內封閉區域溫差大、氣流不均的問題，優化原有設計方案，為觀眾打造更舒適的觀賽、觀演環境。

3. AI深度賦能：借助機器學習的強大力量，持續優化系統參數，讓節能系統不斷進化升級。

五、以技術為筆，繪就綠色場館藍圖

此次深度復盤，為大型場館節能改造提供了可借鑒的實踐樣本。華潤置地與中信設計將繼續攜手前行，全力推動西安奧體中心成為“雙碳”目標下的能效典范。未來，這份寶貴經驗還將推廣至更多公共建筑，為建筑行業綠色轉型注入強勁動力，讓節能之光照亮更多城市空間。