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李鑫：公共建筑集中空调系统调适与智慧运维探索

2025-09-155

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文 / 李鑫

在当今社会，公共建筑集中空调系统作为提升室内环境舒适度的关键设施，其运行效率与能耗管理日益受到重视。然而，在实际应用中，这些系统往往面临诸多挑战，包括设备性能衰减、系统调适缺失、运维管理不当等问题，导致能效低下、能源浪费严重、舒适性降低。为此，本文通过三个方面，探讨集中空调系统的调适方法与智慧运维技术，以期实现系统的高效、节能、舒适运行。

集中空调系统现状与问题剖析

公共建筑集中空调系统的运行涉及冷源与输配系统、空调末端系统、水力平衡及自控系统等多个关键环节。随着运行时间的增长，设备性能衰减成为不可忽视的问题。冷源机组因长期磨损、结垢，其运行性能逐渐下降；水泵缺乏合适的控制策略，往往存在“小马拉大车”的现象，叶片磨损也导致流量、扬程下降；冷却塔填料堵塞、布水不均等，均对系统散热、机组能效产生负面影响。此外，空调末端系统同样存在诸多问题，如风机锈蚀、阀门失控、过滤器脏堵、软管弯折等，均会影响空调系统的整体性能。

特别值得注意的是，变风量系统作为高品质空调系统，在实际运维中却常常遇到“疑难杂症”，冷热不均、调节手段缺乏是常见问题。例如，某项目因办公空间重新分割，但BOX选型未做优化，加之风量分配不当，导致部分办公室过冷且无法调节。此类问题往往源于系统缺乏按需调优的环节。

水力平衡对于空调系统的节能与舒适性至关重要。然而，许多项目缺乏水力平衡调适手段，或虽有条件但未进行有效调适。机组、冷却塔、蓄冰槽、末端等设备间的水力平衡调节不当，均会导致系统能效与舒适性降低。通过水力平衡调适，可以显著解决这一问题，如某项目冷却塔经过水力平衡调适，不平衡率从76%降至10%以内，实现空调冷却水的平均分配，各冷却塔散热性能得到充分发挥，在保障制冷机组稳定运行的同时，能效也明显提高。

自控系统作为空调系统的“大脑”，其重要性不言而喻。然而，现实情况中，许多项目的自控系统或缺失或形同虚设。传感器失真、掉线等问题频发，导致自控系统无法准确反馈现场情况，影响节能策略的实施。甚至有的项目自控系统完全依赖手动操作，投入重金的自控系统未能发挥其应有的作用。

调适理念与方法应用

针对上述问题，我们正在推广普及建筑机电系统的调适理念。调适不同于传统的“调一调试一试”，而是通过全过程检查、测试、调整、验证、优化等工作，使机电系统功能达到设计和使用要求，确保全工况运行满足舒适要求。调适工作强调对设备和系统性能的定量分析，通过现场实测的能效、流量、功率、温度等具体运行数据，诊断并解决问题、制定优化策略、设置运行参数，确保设计理念变为现实。

调适流程包括设备性能验证、自控功能验证、风系统与水系统平衡调适、联合运行调适、综合效果验证、季节性验证与调适等多个环节。对于既有建筑项目，我们根据建筑年龄和设施状况，提出了面向不同建筑的调适与改造方法：建成五年以内的项目，以恢复自动运行和控制为主，通过调适最大限度发挥设备与系统性能；五年以上、十年以内的项目，以调适为主、改造为辅，解决传感器与执行器故障问题，辅以关键控制设备，在经济合理的原则下尽可能提升系统能效；十年以上的项目，设备基本比较老旧，能效降低，也有更新升级的需求，则以深度节能改造为主，基于诊断检测结果，研判更换低效能设备，增加自控系统，同时通过调适保证改造效果。

在实施过程中，我们以现场检测与运行记录作为数据基础，进行多次踏勘检测，摸清设备现状；利用性能模拟作为优化手段，分析能效、优化控制策略；通过系统调适作为有力保障，确保节能改造方案的最终效果。物业管理人员可以全程参与，在实践中领会调适带来的变化，发现问题所在，理解节能措施的原理。

智慧运维技术的探索与实践

在AI技术日益成熟的今天，我们在思考如何将其应用于建筑运维及系统调适中，以进一步提高效率。常用的智慧运维技术包括负荷预测和自动寻优等，通过数据采集与分析，智能判断系统在不同运行工况下的最优设定值，实现全局优化运行。然而，这种方法对于前述传感器故障、水力不平衡等问题缺乏有效的判断机制，聪明的大脑也往往因为感知与执行的缺失，而无法发挥作用。

为此，我们引入了建筑实时仿真技术。通过建筑模型和室内外监测数据，对实际能耗进行仿真模拟，再与监测系统获得的现场实际能耗数据进行对比分析。AI技术用于数据挖掘和对比分析，结合仿真模拟、专家知识，可以推断出影响建筑能耗的故障点和位置，进一步推动决策、维修和整改。通过足够的样本训练和数据积累，可以实现对常见问题的有效诊断。

总结与展望

综上所述，公共建筑集中空调系统的调适是提升系统能效、降低能源消耗、保障舒适性的关键途径。而智慧运维技术的引入，则进一步提高了故障诊断效率和系统运行效率，为建筑运维管理带来了新的变革。

在未来，随着AI技术的不断发展和应用深化，我们有理由相信，公共建筑集中空调系统的运维管理将更加智能化、高效化。然而，这也要求我们不断探索和创新，将新技术与实际应用相结合，为行业的可持续发展贡献更多力量。同时，也需要做好建筑运维管理的人才保障工作，重视运维人员的培训和能力提升，确保他们熟练运维系统与设备的同时，持续了解和掌握新技术、新方法。

此外，我们还需关注建筑全生命周期的能效管理。从设计、施工到运维阶段，都应贯彻调适理念、积极应用节能技术，全过程管控，确保实际运维结果达到设计预期，不仅有助于减少能源消耗、降低环境影响，还能为建筑使用者提供更加舒适、健康的室内环境。

本文节选自中国建筑科学研究院有限公司深圳分公司低碳技术中心主任李鑫在“安全为基 AI赋新”设施设备技术专业论坛上的演讲

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