优化的节能设计每年可节省电费约127万元
中国南通，2023 年 1 月 10 日——开利为亚太南通数据中心产业基地提供专业技术支持，协助香港亚联集团建成中国大陆首个采用水冷机组系统的数据中心。 通过优化整个制冷系统的能效，提高电源使用效率（PUE），降低数据中心的能耗。 以优于工信部和国家能源局标准的答卷，成功打造了又一个“绿色数据中心”。 开利中国隶属于开利公司（纽约证券交易所代码：CARR），是全球领先的创新暖通空调、制冷、消防、安防和楼宇自动化技术供应商。
香港 Group ()是亚洲领先的IT服务和解决方案提供商，提供基于云的解决方案和数据中心服务，其客户包括亚马逊和AT&T等著名公司。 其建设的亚太南通数据中心产业基地，建筑面积12万平方米。 该数据中心位于中国三大国家新型工业化示范基地之一的南通数据中心产业园，是南通打造“华东信息重要港”的重要组成部分。
该项目包括846个机柜，总负载为10,548KW。 开利为客户提供数据中心高效冷水机组机房设计、机房群控系统设计、配电系统设计并参与数据中心PUE规划，最终提供4台开利离心冷水机及高效冷站群控解决方案。 作为开利群控在国内首个基于PLC架构的数据中心项目，不仅成功实现了降低冷站PUE和能耗的目标，还能预测未来负荷，提供能耗分析数据，支持群控策略。也是不错的表演。
开利根据国家标准甲级标准和高效机房的节能设计理念，对整个制冷系统进行了优化设计。 为了更好的提升整体机房的能效，开利在冷水机组的选型上也进一步采用高效选型策略——高效选型结合19XRV离心式冷水机组的变频技术，提高了机房的负荷效率。离心机组高达 74.4%。 通过整体机房管路优化、设备能效提升、群控系统节能策略设计，制冷机房系统年平均运行能效比从7.05提高到 8.67。 年运行能耗预计将从9,640降低至7,846。 按每度电0.71元计算，每年可节省电费约127万元。 同时，开利选用的高效变频离心机组在低环境温度下具有更好的效率和稳定性，深受客户青睐。
“建设现代化经济体系，离不开大数据的发展和应用。近年来，我们见证了中国建设网络强国、数字中国、智慧社会、推动信息化深度融合的发展趋势。”互联网、大数据、人工智能、实体经济。” 开利暖通北亚区商用设备事业部董事总经理王晨评论道，“同时，中国‘碳达峰’和‘碳中和’生态文明建设的总体目标促使整个市场聚焦于智能化、云计算领域也应走节能减排的绿色之路，开利凭借能效、优质服务、卓越技术交付大型项目，打造先进高效的数据中心机房，迈出一大步在数据中心能效方面不断前行，我们期待与客户一起创造更多的行业新标杆！”
关于开利
由现代空调的发明者 博士创立，是全球领先的高科技 HVAC 和制冷解决方案提供商。 开利专家将节能产品、楼宇自动化和能源服务结合起来，为住宅、商业、零售、交通和食品服务客户提供可持续的解决方案。 开利中国是开利公司（纽约证券交易所代码：CARR）的子公司开利楼宇自控，开利公司是致力于全球健康、安全、可持续和智能建筑及冷链领域的卓越供应商。
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一、项目概况
本项目为上海金外滩国际广场。 该地块原名为中山南路B4地块。 位于外县瓜街以东，回官巷以南，中山南路以西，老太坪巷以北（原十六铺码头斜对面）。 距黄浦江仅一马路，是“外滩金融景观区”的延伸，地处“外滩金融集聚带”。
外滩金融集聚区以金融为主体，集聚发展金融业和配套现代服务业，服务陆家嘴金融要素市场发展，集聚重要金融机构和外资总部，重点吸引拟将证券、会计师等各类金融机构、律师事务所等金融服务中介机构发展成为在国内外具有重要影响力的资产管理、资本运营中心和金融服务中心。 面向租户的新兴办公大楼。
项目分为地上两个单体建筑，裙楼和主楼。 裙楼两层，主楼22层； 地下三层。 占地面积为 ，总建筑面积为 ，其中地上总建筑面积约为 。 地下总建筑面积约。 办公楼总建筑高度110m（屋面结构面标高99.45m），为高层建筑。 杜老师，树鸟教育在线教学暖通设计网课。
地下功能：地下三层和地下二层主要是车库和一些设备用房；
地下一层为部分卸货区、车库、自行车存放处和夹层自行车存放处，还包括设备用房、餐饮、厨房等。主楼与裙楼之间为下沉广场；
裙房功能：底层以餐饮、厨房为主，二层以餐饮为主；
主体建筑功能：一、二层为办公区大堂，一层层高5.0m，二层层高4.4m；
地上三层至二十一层为办公层，大部分标准层高为4.4m，每层分为四、六个单元，可根据业务需要单独或组合出租;
地上22层为超大办公空间，层高4.8m；
其中，地上三、十八、十九层（层高均为5.0m）及二十二层为较高楼层，拟储备金融大客户。
本项目的设计，业主定位于国际金融商务办公楼，总体要求是“先进、实用、安全、经济”，要求长期保持其先进性。 经营方式以租赁为主，拟打造为具有先进理念的集办公、商务、服务为一体的现代化建筑。 客户主要为金融机构、跨国公司和上市公司。 在绿色建筑方面，获得LEED银级认证一目了然。
办公标准层的户型设计，业主要求每层分割成4-6个单元，灵活出租； 空调设计明确要求采用变风量空调系统，并为用户机房预留冷却水。
二、工程设计特点
(1)空调设计特点
本项目空调设计，根据项目特点和业主要求，通过技术创新、分析、介绍和交流，建议业主放弃原来需要的变风量空调系统，常用于5A级高档写字楼，普遍认为“节能先进”，采用设计推荐的空调系统，实现了以下节能设计理念，在多个方面开创了技术先河，节能推广的重要意义。 这是本项目空调设计超越本项目的意义和优势。
1）大堂空气源热泵夏季水冷：设计创新的设备和系统设计空调多联机楼宇自控，使空气源热泵夏季制冷由风冷改为水冷，大大提高了大堂的夏季制冷效率。空气源热泵，改变夏季空气源热泵空气制冷效率低的历史——为空气源热泵被认定为可再生能源系统创造了条件；
2）水环分体多联式空调系统：除变风量空调系统外，风机盘管加新风系统和风源分体多联式空调系统，追求更高效率，更节能，更好的适应灵活分隔空间，便于测量，适合加班和独立使用的写字楼空调系统——基于水环分体多联机空调系统；
3）空气源热泵供暖：创新采用空气源热泵作为水环分体多联系统冬季热源。 冬季使用锅炉或热网在线供暖的节能弊端； 为水环分体多线在本项目中的应用和推广提供了条件；
4）直接蒸发式热泵热回收型新风机组：该机组可实现新风与排风热泵的热回收，运行效率高于一般风冷机组。 .
此外，该系统还有以下优点：
1）空调系统按单元设置，独立性强，使用灵活，可单独加班运行；
2）方便计量各单元的空调用电量，空调系统的公用电量可按此用电量进行分配；
3）适应可能的单元合并需求，便于租赁营销和分期投资运营；
4）与VAV系统相比，空调风道只有新风风道和排风风道，风道占用的吊顶空间小，有利于提高室内空间的净高；
5）与VAV系统相比，回风利用吊顶空间不存在不卫生的问题：吊顶上的害虫和鼠类对VAV空调系统的空气质量没有影响。
6) 与VAV系统所需的4根管道+2根冷却水管相比，空调水环系统和机房预留冷却水系统只组合了两根管道。 大堂空调系统也是双管系统。 系统简单，节省芯管空间，提高开房率。
7）与变风量系统相比，系统按机组设置，不同方位区域（机组）的水环多联系统相互独立，可根据自身要求单独制冷或供暖。 双管水环系统实现了四管功能，但没有再热能耗。
8）与变风量系统相比，投资少，控制、系统调试和运行维护简单。
9) 与变风量系统相比，更节能。
最终，该项目超出了业主的预期目标，获得了LEED金牌认证。 在近26%的总节能率中，节省了80%的能源
源于空调，对比机型为变风量空调系统，充分体现了系统的节能性；
2015年12月，黄浦区发改委委托必维对样本项目进行能耗审计。 年单位面积能耗为66.5kW·h/m2a（入住率80%），远低于写字楼。 建筑平均水平为110kW·h/m2a。
10) 可以避免使用锅炉。 一般情况下，从运营管理的角度，写字楼业主普遍不愿意使用锅炉，而根据目前的气电价格，空气源热泵供暖的运营成本低于燃气锅炉, 和水环分体式两级压缩加热多线系统运行成本较低。
（二）技术创新点
1）夏季空气源热泵水冷
大堂、办公楼道等公共区域的空气源热泵冷热水机组冬季采用空气源供暖，其效率可与地源等可再生能源空调系统相媲美，但夏季空气效率较低制冷一直是比较水冷式制冷机组的缺点，带水冷凝器的热泵机组在设计上是利用机组的余热回收水冷凝器在夏季进行水冷运行，从而改变夏季空气源热泵的风冷改为水冷，制冷效率大大提高。
2）冬季空气源热泵为水环分体多联供热
除了水源或地源条件外，水环分体式多联机一般采用锅炉或热网补充热量，但实际上这是一种增加能耗的不良应用。 设计写字楼水环分体多联系统，冬季利用空气源热泵补热，实现两级压缩供暖，解决水环分体多联系统冬季供暖问题，使之可以正确合理的使用，开辟一个新的时代，是节能补热的新途径。
3）用户机房空调冬季热回收：
本项目的初衷是为金融客户，需要为该楼层的机房预留冷却水。 本设计将本冷却水系统与水环分体式多线水环系统相结合，从而：a． 冬季运行时，机房空调冷凝热直接供水环分体多联水系统，实现机房空调冷凝热的热回收，减少补充热，并节省相应的能源消耗； b. 同时将两个水系统合二为一，简化了水系统，节省了空间和投资。
（三）其他主要节能优势
1）水环分体多联
一种。 办公楼采用水环直接蒸发变冷媒流量分体多联机空调系统。 解决了冬季节能补热措施后，与气源分体式多联机系统相比，冬夏季运行效率大大提高。
b. 此外，与气源分体多联系统相比，外机可安装在同层核心管机房内，制冷剂管路长度明显缩短，系统效率进一步提高.
2）直接蒸发热回收新风机组，新风排风 写字楼新风采用直接蒸发热泵热回收新风机组，不仅回收了排风的余冷余热，还提高了压缩机冬夏运行工况，提高系统运行效率。
3、设计参数与空调冷热负荷
(1)室外设计参数
对应规范中上海新风设计参数。
(2) 室内设计参数
(3)计算空调冷热负荷
裙楼空调系统冷负荷687kW，建筑面积冷负荷指标139W/m2；
热负荷348kW，建筑面积热负荷指标70W/m2；
办公大堂等空调系统冷负荷549kW，建筑面积冷负荷指标84W/m2；
热负荷239kW，建筑面积热负荷指标36W/m2；
三层以上办公室空调系统冷负荷为 ，建筑面积冷负荷指标为123W/m2；
热负荷为 ，建筑面积热负荷指数为49W/m2。
4、空调冷热源及设备选择
本项目的设计于2009年8月开始，根据业主的要求和本项目的功能要求，向业主推荐了一套全新的空调系统，融合了一些节能技术创新和措施：
办公室采用水环分体多联系统。 拆分外部单元是根据每个单元设置的。 每层配备直接蒸发热回收新风机组。 与各单元的室外机一起设置在该层空调机房内。 夏季，它集中设置在裙房屋顶上的封闭式冷却塔散热。 冬季采用空气源热泵为系统补充热量。 预留白天相应的冷负荷，各机房的制冷空调作为系统末端，按需接入系统即可使用。 以自然冷却方式运行散热，必要时启动部分冷却塔值班运行。
办公大堂、标准层电梯厅等公共区域均配备以空气源热泵为冷热源的独立集中空调系统。 大堂和电梯厅分别采用空调箱或风机盘管。 系统不需要在加班时间运行。 若租户有营运需求，需额外收取管理费用。
裙楼还配备了以空气源热泵为冷热源的独立集中空调系统，餐厅分别采用空调箱或风机盘管机组。 促进单独的租赁运行和运行计量。 由于裙楼屋顶面积的限制，空气源热泵无法再配备冷却塔系统，因此无法采用创新的水冷系统。
5.空调系统形式
(1)空调水系统
1）裙楼部分为双管系统，夏季制冷，冬季供暖。 冷热水系统采用一次泵循环方式，水泵采用变频运行方式，根据空调负荷的变化进行运行调节，实现节能。 裙楼水系统采用不同冲程形式，电动调节和动平衡集成阀安装在每台空调的末端。
2）办公楼水环为二次控制系统。 为保证每台多线主机稳定运行，水泵采用恒流量运行方式。 阀门。 根据水温，采用闭式冷却塔散热或空气源热泵机组补充热量。
3）大堂空调为双控系统，夏季制冷，冬季制热。 冷热水系统采用一次泵循环方式，水泵采用变频运行方式，根据空调负荷的变化进行运行调节，实现节能。 写字楼各层电梯厅风机盘管水系统采用垂直差动方式，各层水平回水支管装有压差平衡阀，供水支管设有带静态平衡阀。 大堂四周的落地式风机盘管水系统采用水平同步方式。
4）裙楼空气源热泵机组与办公楼空气源热泵机组水系统之间设置开关管和开关阀，并设计定量措施，实现互为备用设备故障检修，增加系统可靠性。
(2)空调系统
1）裙楼餐饮等采用集中低速风道空调系统，新风和回风由空气处理机组独立处理，部分系统风机配备变频器，变风量可用于部分负荷下的节能运行。
2) 裙楼狭小空间内的功能室，配备吊装空调，自带新风。
3）写字楼一层大堂配置集中式低速风道空调系统。 空调机组独立处理新风和回风，均匀送至上部，下部回风。 此外，沿四周外窗地板安装落地式风机盘管，从下方送风，增加冬季高处空调的舒适度。
4）办公层所有办公单元均采用吸顶式室内机，可接风管。
5）办公楼各层均安装热泵热回收式直接蒸发新风机。 新风从立井抽取，经新风机组处理后送至各办公单元内部区域。 风量阀设置在每层水平主管上，冬季采用高压喷雾加湿器加湿。
6）写字楼各层办公室排风经热泵热回收型直接蒸发新风机组排风机排入竖井后排至屋顶，并设置风量阀在每层的水平主管中。
7）每个集中空调系统的空调箱内安装空气净化装置。
8）办公楼各层电梯厅采用风机盘管。
6、通风、防烟、空调自动控制设计
(1) 通风系统
1）地下一层车库采用机械排风，自然补风； 第二和第三地下车库由于层高较低，采用引风机结合机械排风和机械补风。
2）对于变配电室、水泵房等设备间，送、排风系统独立设置。
3）发电机房安装排风，带走机房余热，自然补风； 油箱之间装有排气装置，并采用防爆风机。
4) 各空调区的通风应结合空调系统实施。 大空间、功能场所，安装排气扇； 小房间以送新风为主，采用渗透排风或卫生间排风。 办公楼设有集中排风系统。
5）每间卫生间、茶水间、淋浴间均设有换气扇和集中排风机接力排风。
6）各厨房预留送排风机及相关竖井。 地下厨房或不设外窗的厨房，应设置独立的应急通风系统。
7) 设有气体灭火和气体灭火机房的房间，应设置排风系统，并采用向下排风方式。
(2)防烟排风系统
1）楼道、餐厅、办公室等按规定需要排烟的地面和地下功能场所，均配备机械排烟系统。 其中，办公楼22层按上海市规定配备消防送风系统，其余子单元各办公楼层预留补风，以备合并单元的可能租用，其余都是自然补气。
(2)车库采用通常的通风机作为机械排烟补风系统，车道采用地下室层自然补风。
(3)办公楼各疏散楼梯间地下、地上部分分别设置机械增压系统，
（4）裙楼各疏散楼梯间地下部分采用机械增压系统，地上部分采用自然排烟方式。
(5)办公楼疏散楼梯间与消防电梯共用的前室应设置正压送风系统。
(3)空调自动控制
所有空调和通风系统均配备自动控制系统。 除风机盘管和风机外，均纳入BAS楼宇自控系统进行启停、运行和节能控制，包括相关状态参数和控制参数的检测、运行节能控制、设备运行状态显示、手自动转换、工况转换、故障报警、相关联动控制、电能计量、运行数据记录等。
本项目办公楼冬季补热用空气源热泵机组供水管道除常规自动控制外，还设置了热水出水温度控制。 办公楼各单元水环为直蒸发变流量分体多联主机。 水路设有流量开关，确保主机安全运行。
七、经验与体会
2015年12月，项目所在地黄浦区发改委委托必维国际检验集团对该建筑能耗进行审计。 结果显示，2014年12月至2015年11月，建筑年总能耗为·h/年，单位面积年能耗约为66.5kW·h/m2a（入住率约为80%），其中64个大型公共建筑能耗指标样本，写字楼年单位面积能耗与103kW·h/m2a至119kW·h/m2a相比，金外滩国际广场能耗相对较低低的。 即使按照计算能耗从80%增加到100%，依然有很大的优势。
对比国家《建筑能耗标准》征求意见稿中夏热冬冷地区办公建筑单位面积年能耗标准，如下表（引用）：
根据公共建筑标准分类，金外滩国际广场属于体量大、自然通风困难的B类，采用集中空调、机械新风送排风，单位面积年能耗66.5kW ·h/m2a，明显低于按入住率计算的约束指标110kW·h/m2a，也有望达到或超过0kW·h/m2a的指导指标。 可见实际节能效果还是不错的。
根据必维能源审计报告中楼宇自控系统的验证结果，当时楼宇的自控调试还存在5个问题，尚未完全达到设计要求。 实现设计意图，还有9%左右的节能空间。
2015年6月至2016年6月，入住率由80%上升至97%以上，增长21.3%，但同期电费对比显示，总用电量分别为·h和·h ，增长18.2%，增幅低于入住率。 当时，大楼的空调自控整改调试工作还在进行中，尚未出现预期效果。 因此可以预见，空调自控调试达到设计要求后，节能效果可进一步提高。 预计达到或超过80kW·h/m2a的指导指标。
该项目最终超越了业主的LEED银奖目标，获得了LEED金奖认证； 检查审核表明，实际运行基本达到了设计预期的节能效果。 这源于本项目的空调设计，实现了多项技术创新。
其中，空气源热泵夏季水冷系统与制冷机组冷凝热回收系统来源相同，但技术相同但出发点和效果不同，实现了从被动节能模式的转变与夏季空气源热泵水冷主动节能方式相比，冷凝热回收可以大大拓展节能领域和节能能源。 可用于任何使用空气源热泵进行夏季空调的场合。 系统简单，增加的成本极低，投入产出比极高。 在推动这个项目的过程中，我们得到了业主的支持，这是实现创新的关键因素，也是值得感谢的地方！ 遗憾的是，在后来这项技术的推广应用中，我们遇到了来自不同方面、不同原因的不同情况，或被阻挡或“消亡”，这反映了新技术在被专业人士接受的过程中的存在。和社会领域。 消除传统习惯性思维不可避免和不可避免的阻力需要时间。 但是，这项技术的推广和发展，对节能减排的贡献，无疑是必然的。
此外，冬季采用空气源热泵为水环分体式多联空调系统补充热量，大大拓展了系统的应用场合。 空气取之不尽，用之不竭。 相当于除了用水或地源补热之外，还找到了除极少数严寒地区外可以随意使用的补热方式。 该方法的推广应用还需要建立在正确认识利用非余热供热管网尤其是锅炉补热系统增加能耗的基础上。 目前，此类高耗能补热应用在国内的案例还很普遍。 找到回去的路也需要时间。
