花旗大廈高效機(jī)房改造項(xiàng)目解析|精選案例
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01、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
花旗集團(tuán)大廈,位于上海浦東陸家嘴金融中心,竣工于2005年,建筑高度180米,共42層,建筑總面積達(dá)12萬(wàn)平米,相當(dāng)于16.8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小。由于已經(jīng)投運(yùn)18年之久,大廈的集中能源站存在設(shè)備老化導(dǎo)致性能衰減嚴(yán)重、系統(tǒng)故障率高、整體能效水平低等諸多問(wèn)題,加上原系統(tǒng)二次泵揚(yáng)程選型偏大,大廈單位面積能耗量比同期上海市綜合辦公建筑平均水平高30%以上,并且隨著設(shè)備性能衰減,制冷效果也每況愈下,影響了樓內(nèi)辦公舒適度

02、項(xiàng)目需求及難點(diǎn)
1、原設(shè)備運(yùn)行能耗低,實(shí)際能效比為1.0W/W左右;機(jī)房配套設(shè)備能源浪費(fèi)嚴(yán)重,舒適度低、成本高,需要拆除機(jī)房?jī)?nèi)原系統(tǒng)設(shè)備及管線,重新設(shè)計(jì)制冷機(jī)房并完成安裝,保證節(jié)能性以及成本降低;
2、改造工期僅60天,期間仍需要原機(jī)組供熱,不能影響大廈正常運(yùn)營(yíng);
3、提升系統(tǒng)運(yùn)行能力,一方面保證系統(tǒng)智慧運(yùn)行,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性;另一方面,保證系統(tǒng)高效運(yùn)行,提升系統(tǒng)節(jié)能性;
4、項(xiàng)目位于陸家嘴核心地段,場(chǎng)地有限、安全要求高,并且還要盡量減少大型作業(yè)和噪音、揚(yáng)塵污染;
5、原系統(tǒng)采用二次泵系統(tǒng),設(shè)備多且管路復(fù)雜,拆除工作量大且拆除后的場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸組織難度大。
03、解決方案
美的樓宇科技采用施工總承包(EPC)模式,對(duì)花旗集團(tuán)大廈集中能源站進(jìn)行整體優(yōu)化升級(jí),提供包括制冷、采暖、強(qiáng)電、自控、土建、裝配式管道、云平臺(tái)等一站式解決方案。此外,遵循仿真模擬、優(yōu)化設(shè)計(jì)、控制架構(gòu)、高效建造、智慧運(yùn)維的“五步法”指導(dǎo)方針和全工況系統(tǒng)能效最佳、全過(guò)程技術(shù)服務(wù)、全生命周期持續(xù)高效的“三全原則”,通過(guò)周報(bào)及月報(bào)實(shí)行PDCA管控,將項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)方面加以規(guī)范和整理,確保各項(xiàng)里程碑節(jié)點(diǎn)達(dá)成,讓客戶也能實(shí)時(shí)掌握項(xiàng)目進(jìn)度。從方案設(shè)計(jì)到交付落地進(jìn)行全流程管理,都在助力項(xiàng)目方打造高能效機(jī)房和爭(zhēng)創(chuàng)LEED鉑金認(rèn)證。

●冷源:3臺(tái)1200RT變頻直驅(qū)離心機(jī)+1臺(tái)600RT磁懸浮離心機(jī)
● 熱源:3臺(tái)制熱量2800kW的負(fù)壓真空鍋爐
● 水泵:14臺(tái)變頻水泵
● 冷卻塔:3臺(tái)1400m³ /h+1臺(tái)600m³/h的冷卻塔
● 板換:一臺(tái)2400kW Free Cooling用板式換熱器
● 附屬部件:定壓罐、自動(dòng)加藥裝置、軟水器等
● 冷凍水管路:原來(lái)二次泵系統(tǒng)改為一次泵系統(tǒng)
● 機(jī)房群控:傳感器、執(zhí)行器、強(qiáng)弱電一體柜、DDC、機(jī)房群控系統(tǒng)整體更換
● 云能效管理平臺(tái):實(shí)現(xiàn)能效評(píng)估、系統(tǒng)診斷等
● 水機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng):邊緣網(wǎng)關(guān)提供防喘振、健康度檢測(cè)、數(shù)據(jù)同步與分析服務(wù)
04、方案優(yōu)勢(shì)
1、美的樓宇科技通過(guò)仿真模擬,測(cè)算出建筑全年冷負(fù)荷分布,結(jié)合上海的氣候條件,考慮不同季節(jié)的用能需求,模擬了大廈全年8760小時(shí)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況及冷負(fù)荷分布情況,最終設(shè)定機(jī)房總制冷量,相比原機(jī)房降低400RT。
2、美的鯤禹磁懸浮離心機(jī)具備無(wú)油高效、穩(wěn)定可靠、寬域運(yùn)行、低噪環(huán)保、節(jié)省費(fèi)用等優(yōu)勢(shì),其自備的發(fā)電模式和長(zhǎng)壽命備降軸承雙重保護(hù)機(jī)制,能夠在意外斷電時(shí)使變頻器無(wú)縫切換到自發(fā)電模式,保障機(jī)組的運(yùn)行安全可靠。另外,美的鯤禹變頻直驅(qū)離心機(jī)集合了單軸直驅(qū)技術(shù)、航天氣動(dòng)技術(shù)、創(chuàng)新葉輪設(shè)計(jì)、雙級(jí)補(bǔ)氣増焓技術(shù)、雙級(jí)壓縮等行業(yè)領(lǐng)先的高端技術(shù),其全系列能效均達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),是系統(tǒng)節(jié)能降耗的主力軍。
3、冷卻塔的免費(fèi)供冷模塊將原有機(jī)房的二次泵系統(tǒng)改為一次泵變流量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電動(dòng)閥調(diào)平衡,并且通過(guò)加大冷卻塔換熱面積的方式將冷卻水溫控制為31/36℃(目前國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)工況:冷卻水供回水溫度定義為32-37℃運(yùn)行范圍)。此外,將主機(jī)水泵一對(duì)一接入,通過(guò)系統(tǒng)水力模型的建立和仿真,在分集水器后管路不變情況下,冷凍水泵揚(yáng)程定為28m,相比于原冷凍一次泵+冷凍二次泵的總揚(yáng)程59m降低了31m,基于這樣的設(shè)計(jì),大樓的冷卻塔可以在冬季由冷機(jī)和板換切換,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)區(qū)的免費(fèi)供冷。

4、所有冷水機(jī)組均接入美的ChillerDoctor智慧水機(jī)控制系統(tǒng),可隨時(shí)采集運(yùn)行數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)機(jī)組控制優(yōu)化,并周期性生成運(yùn)維報(bào)告,幫助運(yùn)維方提升運(yùn)營(yíng)效率。
5、高度數(shù)字化、智能化運(yùn)維的管理平臺(tái),通過(guò)云端、軟件、硬件三位一體的頂層設(shè)計(jì)方案,把設(shè)備、應(yīng)用、數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的全面感知,讓建筑可以智慧化的響應(yīng)與決策,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行。
6、在云端,美的樓宇科技采用智慧運(yùn)維引擎、數(shù)據(jù)挖掘引擎、優(yōu)化決策引擎,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)控、預(yù)警分析、自動(dòng)生成能效日歷等功能。
7、在軟件層面,以iBUILDING底層數(shù)字能力為支撐,應(yīng)用美的智慧運(yùn)營(yíng)中心IOC及云能效管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)整個(gè)大廈能耗管理、負(fù)荷控制和高效運(yùn)維。其中,IOC基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),提供空間可視化的數(shù)據(jù)展示與事件驅(qū)動(dòng)的工作方式,實(shí)現(xiàn)“能”“碳”雙控管理,全面覆蓋樓宇環(huán)境、樓宇自控、照明等系統(tǒng),為樓宇搭建起360°全天候的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)感知與智能輔助決策路徑。
8、在硬件層面,搭載美的高效機(jī)房多智能體分布式節(jié)能控制系統(tǒng),用軟件定義硬件的方式將系統(tǒng)劃分為高效一體機(jī)模組(主機(jī)+冷凍水泵+冷卻水泵)、高效冷卻塔模組及高效機(jī)房多智能體指揮官,通過(guò)模組的自組織調(diào)度協(xié)作實(shí)現(xiàn)機(jī)房整體的高效優(yōu)化運(yùn)行。配備了內(nèi)置高效機(jī)房算法與物聯(lián)網(wǎng)調(diào)試模式的美控KONG DDC系列 E0 Plus,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室中的模擬仿真計(jì)算,確保現(xiàn)場(chǎng)交付的效果與效率。使用AI E+E(能效+環(huán)境)優(yōu)化算法,集成智能控溫、智能啟停、智能控載、智能尋優(yōu)、智能聯(lián)動(dòng)五大功能,最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行。
05、項(xiàng)目亮點(diǎn)
裝配式安裝,是整個(gè)項(xiàng)目改造中最值得一提的亮點(diǎn)。主要原因在于,項(xiàng)目位于陸家嘴核心地帶,場(chǎng)地有限且安全要求高,因而美的樓宇科技在項(xiàng)目中采取先進(jìn)的裝配式工藝,提前搭建大廈BIM模型、設(shè)計(jì)構(gòu)件,在工廠分模塊完成預(yù)制,再統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)完成組裝,有效降低施工揚(yáng)塵和噪聲污染,提高了安裝的精準(zhǔn)度和效率,實(shí)現(xiàn)安裝過(guò)程無(wú)火作業(yè)。
項(xiàng)目前期,依托于iBUILDING美的樓宇數(shù)字化平臺(tái),工作人員對(duì)大廈機(jī)房進(jìn)行了精細(xì)地勘察及掃描,成功實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的數(shù)字孿生,根據(jù)BIM構(gòu)件庫(kù)對(duì)裝配的構(gòu)件進(jìn)行模組化編號(hào)、生產(chǎn)、堆放、運(yùn)輸并安裝,大幅提升了項(xiàng)目的推進(jìn)速度。據(jù)統(tǒng)計(jì),在項(xiàng)目裝配過(guò)程中所采用的1000多個(gè)大型構(gòu)件最終的精確度在97%以上,突破了傳統(tǒng)裝配式工藝構(gòu)件偏差較大的難題。而從搭建高精度BIM模型,到工廠分模塊預(yù)制,再到運(yùn)輸與組裝,花旗集團(tuán)大廈改造項(xiàng)目的裝配安裝僅用時(shí)25天,項(xiàng)目整體交付時(shí)間較合同約定日期提前近一個(gè)月。