暖通空调智能控制技术在既有建筑节能改造中的应用分析

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暖通空调智能控制技术在既有建筑节能改造中的应用分析

日期:2026-08-15 标签:智慧建筑,楼宇自控,能源优化,暖通智控

截至2025年,我国城镇既有建筑中,超过60%的公共建筑仍沿用非智能化的暖通空调系统。这些系统的运行策略往往依赖人工经验,制冷机组常年恒定在7℃出水,水泵频率固定,末端风机盘管各自为政——能耗浪费几乎成为必然。在“双碳”目标与电价市场化改革的双重压力下,既有建筑的暖通节能改造,正从“可选项”变成“必答题”。

传统暖通系统的三大能耗黑洞

第一处黑洞在于负荷预测的缺失。建筑实际冷热负荷受室外气象、人员密度、设备散热等多重因素影响,波动幅度可达设计负荷的40%-70%。但传统控制系统只做“跟随”,不做“预判”,导致机组频繁启停,COP(能效比)长期徘徊在3.5以下。

第二处黑洞是输配系统的水力失调。调研数据显示,既有建筑空调水系统中,约有35%的支路存在明显流量偏差,近端过流、远端欠流的现象普遍存在。为保证最不利环路压力,水泵不得不以高于设计值15%-20%的扬程运行,这部分冗余能耗几乎全部被浪费。

第三处黑洞则隐藏在末端控制策略中。许多楼宇的温控面板形同虚设,房间温度低至20℃时风机仍全速运转,无人房间照样供冷供热——这些细节积少成多,往往占据建筑总能耗的8%-12%。

暖通空调智能控制技术在既有建筑节能改造中的应用分析

暖通智控:从“被动响应”到“主动寻优”

针对上述痛点,玖温城(上海)科技有限公司将暖通智控技术体系应用于既有建筑改造,核心思路并非简单更换设备,而是用算法替代经验,用数据驱动决策。改造中,我们保留原有冷热源主机,仅在关键节点加装高精度传感器与边缘计算网关,并在云端部署数字孪生模型。

这套系统的价值主要体现在三个层面:

  • 动态负荷预测:基于未来24小时气象预报与历史运行数据,提前30分钟调整机组出水温度设定值,使主机始终运行在高效区间。某办公园区实测数据显示,仅此一项便使制冷季综合COP从3.2提升至4.1。
  • 水力平衡自寻优:通过末端阀门的自动调节与水泵变频联动,系统持续迭代最优流量分配方案。改造后,最不利环路压差波动控制在±5%以内,输配能耗下降22%以上。
  • 分区按需供能:结合空间 occupancy 检测与行为模式学习,对会议室、走廊、仓储区实施差异化温控策略。在非工作时段,系统自动进入“微休眠”模式,仅维持防冻与防潮下限温度。

整个改造过程采用“不停机作业”,利用周末与夜间窗口期分区域施工,对建筑正常运营几乎零干扰。更重要的是,这种技术路线的投资回收期一般控制在2-3年——对于产权分散、改造预算有限的既有建筑业主而言,具有极强的可落地性。

实践中的关键建议

从我们交付的二十余个改造项目来看,有几点经验值得同行与业主方参考。首先,不要迷信“全系统更换”。很多老设备的实际性能优于铭牌标注,精准的控制器升级往往能激活其潜能。其次,数据采集的颗粒度决定了优化的上限,建议至少在每个楼层分支管路上设置压力与温度测点,否则算法再强大也“看不清”系统真实状态。

另外,楼宇自控系统的价值在于持续运营,而非上线即结束。我们建议业主方组建或外包一个“能效运维小组”,每周审视系统自动生成的能耗报表与异常告警,将策略参数调整纳入常规运维流程。毕竟,再优秀的算法也需要适配建筑使用习惯的演变。

暖通空调智能控制技术在既有建筑节能改造中的应用分析

从节能改造到智慧建筑的长远演进

暖通智控只是第一步。当既有建筑完成了控制层的数字化升级,它便自然具备了接入更上层智慧建筑管理平台的能力——照明、电梯、给排水、消防等子系统可以在同一数据底座上协同优化。我们正在协助部分客户将改造后的暖通数据与电力需求响应平台对接,让建筑不仅省钱,还能在电网高峰时段通过柔性调节获取额外收益。

建筑节能从来不是一次性工程,而是一个持续逼近最优解的动态过程。随着楼宇自控技术从封闭走向开放,从单点控制走向全局协同,能源优化的边界也在不断拓展。对于存量巨大的既有建筑而言,以暖通为切入点的智能化改造,或许是通往零碳建筑最务实、也最具性价比的一条路径。

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