花旗大厦高效机房改造项目解析|精选案例

　　01、项目简介

　　花旗集团大厦，位于上海浦东陆家嘴金融中心，竣工于2005年，建筑高度180米，共42层，建筑总面积达12万平米，相当于16.8个标准足球场大小。由于已经投运18年之久，大厦的集中能源站存在设备老化导致性能衰减严重、系统故障率高、整体能效水平低等诸多问题，加上原系统二次泵扬程选型偏大，大厦单位面积能耗量比同期上海市综合办公建筑平均水平高30%以上，并且随着设备性能衰减，制冷效果也每况愈下，影响了楼内办公舒适度

　　02、项目需求及难点

　　1、原设备运行能耗低，实际能效比为1.0W/W左右；机房配套设备能源浪费严重，舒适度低、成本高，需要拆除机房内原系统设备及管线，重新设计制冷机房并完成安装，保证节能性以及成本降低；

　　2、改造工期仅60天，期间仍需要原机组供热，不能影响大厦正常运营；

　　3、提升系统运行能力，一方面保证系统智慧运行，提高系统稳定性；另一方面，保证系统高效运行，提升系统节能性；

　　4、项目位于陆家嘴核心地段，场地有限、安全要求高，并且还要尽量减少大型作业和噪音、扬尘污染；

　　5、原系统采用二次泵系统，设备多且管路复杂，拆除工作量大且拆除后的场内运输组织难度大。

 

　　03、解决方案

　　美的楼宇科技采用施工总承包（EPC）模式，对花旗集团大厦集中能源站进行整体优化升级，提供包括制冷、采暖、强电、自控、土建、装配式管道、云平台等一站式解决方案。此外，遵循仿真模拟、优化设计、控制架构、高效建造、智慧运维的“五步法”指导方针和全工况系统能效最佳、全过程技术服务、全生命周期持续高效的“三全原则”，通过周报及月报实行PDCA管控，将项目实施的各个方面加以规范和整理，确保各项里程碑节点达成，让客户也能实时掌握项目进度。从方案设计到交付落地进行全流程管理，都在助力项目方打造高能效机房和争创LEED铂金认证。

　　●冷源：3台1200RT变频直驱离心机+1台600RT磁悬浮离心机

　　●  热源：3台制热量2800kW的负压真空锅炉

　　● 水泵：14台变频水泵

　　● 冷却塔：3台1400m³ /h+1台600m³/h的冷却塔

　　● 板换：一台2400kW Free Cooling用板式换热器

　　● 附属部件：定压罐、自动加药装置、软水器等

　　● 冷冻水管路：原来二次泵系统改为一次泵系统

　　● 机房群控：传感器、执行器、强弱电一体柜、DDC、机房群控系统整体更换

　　● 云能效管理平台：实现能效评估、系统诊断等

　　● 水机健康监测系统：边缘网关提供防喘振、健康度检测、数据同步与分析服务

 

　　04、方案优势

　　1、美的楼宇科技通过仿真模拟，测算出建筑全年冷负荷分布，结合上海的气候条件，考虑不同季节的用能需求，模拟了大厦全年8760小时的实际运营状况及冷负荷分布情况，最终设定机房总制冷量，相比原机房降低400RT。

　　2、美的鲲禹磁悬浮离心机具备无油高效、稳定可靠、宽域运行、低噪环保、节省费用等优势，其自备的发电模式和长寿命备降轴承双重保护机制，能够在意外断电时使变频器无缝切换到自发电模式，保障机组的运行安全可靠。另外，美的鲲禹变频直驱离心机集合了单轴直驱技术、航天气动技术、创新叶轮设计、双级补气増焓技术、双级压缩等行业领先的高端技术，其全系列能效均达到国家一级标准，是系统节能降耗的主力军。

　　3、冷却塔的免费供冷模块将原有机房的二次泵系统改为一次泵变流量系统，实现电动阀调平衡，并且通过加大冷却塔换热面积的方式将冷却水温控制为31/36℃（目前国内的设计标准工况：冷却水供回水温度定义为32-37℃运行范围）。此外，将主机水泵一对一接入，通过系统水力模型的建立和仿真，在分集水器后管路不变情况下，冷冻水泵扬程定为28m，相比于原冷冻一次泵+冷冻二次泵的总扬程59m降低了31m，基于这样的设计，大楼的冷却塔可以在冬季由冷机和板换切换，从而实现内区的免费供冷。

　　4、所有冷水机组均接入美的ChillerDoctor智慧水机控制系统，可随时采集运行数据，实现机组控制优化，并周期性生成运维报告，帮助运维方提升运营效率。

　　5、高度数字化、智能化运维的管理平台，通过云端、软件、硬件三位一体的顶层设计方案，把设备、应用、数据统一集中管理，实现对建筑的全面感知，让建筑可以智慧化的响应与决策，并实现系统全自动优化运行。

　　6、在云端，美的楼宇科技采用智慧运维引擎、数据挖掘引擎、优化决策引擎，实现数字化监控、预警分析、自动生成能效日历等功能。

　　7、在软件层面，以iBUILDING底层数字能力为支撑，应用美的智慧运营中心IOC及云能效管理平台，实现整个大厦能耗管理、负荷控制和高效运维。其中，IOC基于物联网平台，提供空间可视化的数据展示与事件驱动的工作方式，实现“能”“碳”双控管理，全面覆盖楼宇环境、楼宇自控、照明等系统，为楼宇搭建起360°全天候的实时动态感知与智能辅助决策路径。

　　8、在硬件层面，搭载美的高效机房多智能体分布式节能控制系统，用软件定义硬件的方式将系统划分为高效一体机模组（主机+冷冻水泵+冷却水泵）、高效冷却塔模组及高效机房多智能体指挥官，通过模组的自组织调度协作实现机房整体的高效优化运行。配备了内置高效机房算法与物联网调试模式的美控KONG DDC系列 E0 Plus，通过实验室中的模拟仿真计算，确保现场交付的效果与效率。使用AI E+E（能效+环境）优化算法，集成智能控温、智能启停、智能控载、智能寻优、智能联动五大功能，最终实现系统全自动优化运行。

 

　　05、项目亮点

　　装配式安装，是整个项目改造中最值得一提的亮点。主要原因在于，项目位于陆家嘴核心地带，场地有限且安全要求高，因而美的楼宇科技在项目中采取先进的装配式工艺，提前搭建大厦BIM模型、设计构件，在工厂分模块完成预制，再统一运输到现场完成组装，有效降低施工扬尘和噪声污染，提高了安装的精准度和效率，实现安装过程无火作业。

 

　　项目前期，依托于iBUILDING美的楼宇数字化平台，工作人员对大厦机房进行了精细地勘察及扫描，成功实现对建筑结构的数字孪生，根据BIM构件库对装配的构件进行模组化编号、生产、堆放、运输并安装，大幅提升了项目的推进速度。据统计，在项目装配过程中所采用的1000多个大型构件最终的精确度在97%以上，突破了传统装配式工艺构件偏差较大的难题。而从搭建高精度BIM模型，到工厂分模块预制，再到运输与组装，花旗集团大厦改造项目的装配安装仅用时25天，项目整体交付时间较合同约定日期提前近一个月。