四月的古城西安，春风裹挟着历史的厚重与现代的活力。就在这样充满韵味的时节里，4月25日，一场聚焦大型公共建筑能效提升的专业课题研究，在西安奥体中心悄然展开。由华润置地润地管理团队设计部携手原西安奥体中心智能化专项设计单位中信设计，一场针对西安奥体中心场馆空调系统运行情况、为期三个月的深度技术复盘正式拉开帷幕。这场被业内人士形象称之为“能效体检” 的专业行动，承载着为大型体育场馆节能降耗探寻可行技术路径的重要使命，意义非凡。

西安奥体中心节能改造研究课题课题项目负责人欧洋，课题团队：华润置地润地管理、中信建筑设计研究总院有限公司（湖北省勘察设计协会智能分会副会长单位）、雷优科技（湖北省勘察设计协会智能分会铂金合作伙伴）。

此研究课题将成为华润设计部、中信设计及项目合作方雷优科技未来探索节能领域的新航标。

一、项目挑战：解码大型场馆的能源 “密码”

作为第十四届全运会的主会场，西安奥体中心自2021年正式投入运营起，就如同一个“能源巨兽”，面临着大型场馆典型的能源管理难题。项目技术负责人谈及这些难题时，语气中透露着一丝凝重：“每当举办大型赛事或文艺演出，数万名观众涌入场馆，为保证舒适的观赛、观演环境，空调系统必须满负荷运转；而在非活动期间，若仍维持较高能源消耗来保障基础运维，无疑是一种资源浪费。这种剧烈波动的‘过山车’式用能曲线，就像一座横亘在我们节能之路上的高山，给节能工作带来了前所未有的巨大挑战。”如何让制冷机组与空调系统实现高效协同优化，在确保能效、稳定性和舒适性的同时，最大限度地节能降耗，已然成为摆在团队面前亟待攻克的关键难题。

二、现有策略：解码空调系统的 “智慧基因”

技术团队化身“数据侦探”，在后续近三月的时间里，深入一线机房获取了大量运行数据，并深度剖析了2024年5-9月的典型运行数据，逐步逐项分析现有空调系统控制逻辑。

 设备运行规律数据统计表（2024年5~9月）

  设备用能数据统计表（2024年5~9月）

现有四大核心策略如同精密齿轮，支撑起整个系统的运转：

1. 冷源机组控制策略：精准把控冷源机组的运行节奏

• 负荷动态匹配：基于冷冻水供/回水温差（ΔT）和流量（Q）实时计算负荷：负荷率 = Q×ΔT×C / 机组额定冷量（C为水的比热容）。当负荷率持续高于85%且时间阈值（如30分钟）触发增机，低于40%则减机。

• 能效寻优策略：对比单台机组部分负载效率（IPLV）与多台机组并联效率，选择总功耗最低的运行模式。例如：2台50%负载机组可能比1台满载+1台停机更高效。

• 设备轮换策略：记录机组运行小时数，优先启用累计时间较少的设备，延长整体寿命。

2. 压缩机变频控制策略：通过变频技术实现动态调节

• 动态压差调节：根据蒸发器/冷凝器进出口压差调整压缩机转速。压差增大（负荷升高）时升频，压差降低时降频，维持系统ΔP在设定范围内。

• 喘振预防控制：实时监测压缩机喘振曲线，通过变频调节避开低流量-高压差危险区，结合导叶开度协同控制。

• 需求响应策略：在电力峰谷时段，结合变频限速运行以降低峰值功耗。

3. 冷冻水温度优化策略：对冷冻水温度进行精细化调控

• 室外气象补偿：基于湿球温度或焓值动态调整供水温度：例如，室外湿球温度每升高1℃，供水温度下调0.5℃（需结合建筑热惰性校准）。

• 末端阀位反馈：监测空调末端阀门开度：若全开比例超过30%，逐步降低供水温度（步长0.5℃），若低于10%则升高温度。

• 分时优化：夜间或低负荷时段提高供水温度（如从7℃升至10℃），结合变频泵降速运行，降低系统整体能耗。

4. 空气处理机组(AHU)与新风控制策略：科学管理AHU与新风系统

预设运行时段（如奥体场馆9:00-22:00），与人员活动模式匹配，进行变频控制。

• 静压自适应调节：在变风量系统（VAV）中，根据末端风阀开度调整风机频率，维持主干管静压恒定（如250Pa）。

• 新风需求追踪：根据室内人数变化（如CO₂浓度梯度）调整新风阀开度，联动风机变频维持总送风量。

空调控制系统中的 “明星选手”——中央空调AI节能系统，堪称节能黑科技。它集能源站群控、空调系统节能、能源管理于一体，融合AI节能理念，将互联网、物联网、暖通空调、自动控制等多领域技术深度整合，还可智能获取环境、气象及建筑冷热量需求参数，对中央空调系统进行实时 “把脉”，让系统始终运行在能效最优状态，真正做到按需供能；在不影响舒适体验的前提下，最大限度减少系统的能耗浪费，从而实现空调系统的节能。

三、优化方向：深挖四大节能潜力

在取得这些成果的同时，专家们也发现了更多值得深入挖掘的节能潜力。通过数据分析，团队提出以下关键改进点：

1. 冷水机组动态调优

• 症结：冷水机组现有运行策略采用固定出水温度设定值，在部分负荷工况下，能效表现不佳，如同“大马拉小车”。

• 优化方案：构建智能负荷预测模型，借助自适应优化算法，低温时段自动匹配最优出水温度，动态调节机组数量与负载率，提升能效比。经测算，这一优化能让设备运行曲线与制冷系统高效区间重合度提升至90%以上，显著提升制冷机组全年综合能效比。

  
  

2. 冷冻水泵变频精细化

• 症结：现有设备冷冻泵虽配备变频装置，却全年长期“固守”50Hz运行频率，对需求变化反应迟钝，难以实现精准节能。

• 优化方案：实施变流量控制策略，当末端供冷需求改变时，及时调整冷冻水系统运行工况。利用水泵水量与能耗的非线性关系，通过调整水量的变化来大幅削减水系统传输能耗，从而达到节能的效果。

3. 冷却水泵变频改造

• 症结：冷却水泵虽有变频器加持，实际运行中仍以固定频率运行（全年50Hz开启），未随负荷动态调整，不能发挥变频节能优势。

• 优化方案：对冷却泵进行深度变频改造，实现系统变流量控制，让其能随需求变化灵活调整。

4. 系统协同优化

• 症结：运行设备之间缺乏协同，孤立运作，即便原有楼控系统经过优化，但既有的人工经验也难以维持系统整体最优运行状态。

• 优化方案：引入AI算法进行群控寻优，充分考虑设备耦合关系，采用 “负荷预测 + 能效拟合”算法，以冷站耗能最低为目标，让AI系统基于历史数据持续学习优化，实现全生命周期全局节能。

四、未来展望：勾勒节能新图景

对于现阶段节能挑战，团已锚定三大深入研究方向，向更高目标进发：

1. 分钟级实时控制：突破传统固定时间表运行模式，将空调控制精度提升至分钟级别，让节能调控更精准、科学、高效。

2. 区域微环境优化：针对场馆内封闭区域温差大、气流不均的问题，优化原有设计方案，为观众打造更舒适的观赛、观演环境。

3. AI深度赋能：借助机器学习的强大力量，持续优化系统参数，让节能系统不断进化升级。

五、以技术为笔，绘就绿色场馆蓝图

此次深度复盘，为大型场馆节能改造提供了可借鉴的实践样本。华润置地与中信设计将继续携手前行，全力推动西安奥体中心成为“双碳”目标下的能效典范。未来，这份宝贵经验还将推广至更多公共建筑，为建筑行业绿色转型注入强劲动力，让节能之光照亮更多城市空间。