暖通工程管理与控制如何实现高效运行与节能优化？
在现代建筑领域，暖通空调（HVAC）系统不仅是保障室内环境舒适度的核心设施，更是能耗大户。据国际能源署（IEA）统计，建筑能耗占全球总能耗的近40%，其中暖通系统占比超过30%。因此，如何科学、高效地进行暖通工程管理与控制，成为建筑运营阶段节能降耗的关键课题。
一、暖通工程管理与控制的核心目标
暖通工程管理与控制的目标不仅仅是让设备“能用”，而是要实现三个维度的统一：安全性、舒适性和经济性。具体而言：
- 安全性：确保系统运行稳定，避免因故障导致火灾、冷媒泄漏或空气污染等事故；
- 舒适性：根据用户需求动态调节温度、湿度和空气质量，提升居住或办公体验；
- 经济性：通过精细化管理和智能控制降低能耗，延长设备寿命，减少运维成本。
二、当前暖通工程管理面临的主要挑战
尽管技术不断进步，但实际项目中仍存在诸多痛点：
- 设计与施工脱节：很多项目在设计阶段未充分考虑后期运维需求，导致控制系统难以落地；
- 运行数据孤岛化：不同子系统（如制冷、供暖、通风）各自为政，缺乏统一平台整合数据；
- 人员技能不足：一线运维人员对BIM、楼宇自控（BAS）、AI算法等新技术掌握不深；
- 节能潜力未被挖掘：多数建筑仅靠定时启停控制，无法根据负荷变化实时调整；
- 缺乏闭环反馈机制：系统运行状态与用户满意度之间没有形成有效联动。
三、高效暖通工程管理与控制的关键策略
1. 建立全生命周期管理体系
从立项、设计、施工到调试、运行、维护，每个环节都应纳入统一管理框架。例如，在设计阶段引入BIM模型，提前模拟气流组织与热工性能；施工阶段严格执行图纸与规范，避免“边改边装”；调试阶段利用专业软件进行风量平衡测试与冷热量分配校准。
2. 推广智能控制系统应用
现代暖通控制系统已从传统的继电器逻辑控制发展为基于PLC、DCS和物联网（IoT）的分布式智能系统。典型应用包括：
- 楼宇自控系统（BAS）：集成温湿度传感器、CO₂浓度监测、流量计等设备，自动调节风机转速、阀门开度；
- 变频调速技术：水泵、风机采用变频驱动，按需供能，节能可达30%-50%；
- 人工智能预测控制：结合历史数据与天气预报，提前调整设备运行策略，如预冷/预热策略。
3. 引入数字孪生与可视化平台
借助数字孪生技术，构建虚拟暖通系统镜像，实现实时监控、故障预警与仿真演练。例如，某大型商业综合体通过部署数字孪生平台，将全年能耗下降了18%，同时缩短了设备检修响应时间。
4. 实施分项计量与绩效考核
对暖通系统进行分区域、分时段计量（如按楼层、房间、使用功能），建立能耗基准值，并与物业、租户签订节能目标责任书。这不仅有助于识别异常能耗点，还能激发使用者节能意识。
5. 加强人员培训与知识沉淀
定期组织技术人员参加暖通系统操作、故障诊断、节能改造等方面的专项培训，同时建立运维知识库，积累典型问题处理案例，形成可复用的经验资产。
四、典型案例分析：某医院综合楼暖通系统升级实践
该医院原有暖通系统运行效率低下，年均能耗高达45kWh/m²·年，远高于绿色建筑标准（≤30kWh/m²·年）。项目团队采取以下措施：
- 拆除老旧风柜，更换为带变频器的新一代组合式空调机组；
- 加装末端温控阀与CO₂传感器，实现分区独立控制；
- 部署BA系统，打通冷站、空调箱、新风系统之间的数据链路；
- 开发移动端APP，支持值班人员远程查看报警信息并执行应急操作；
- 实施月度能耗分析报告制度，持续优化运行参数。
结果：一年后系统平均能耗降至29.6kWh/m²·年，年节约电费约87万元，且患者投诉率下降40%，验证了科学管理与智能控制带来的多重价值。
五、未来发展趋势：迈向智慧化与低碳化
随着“双碳”目标推进，暖通工程管理与控制正朝着以下方向演进：
- 融合可再生能源：如太阳能热水辅助采暖、地源热泵替代传统锅炉；
- 边缘计算赋能现场决策：在设备端部署轻量级AI芯片，减少云端依赖，提升响应速度；
- 碳足迹追踪系统：实时记录暖通系统的碳排放量，助力企业ESG报告编制；
- 模块化预制装配：推动暖通部件标准化、工厂化生产，缩短工期并提高质量一致性。
总之，暖通工程管理与控制不再是简单的设备调度，而是一项融合建筑物理、自动化控制、数据分析和运营管理的综合性工程。只有通过系统思维、技术创新与制度保障相结合，才能真正实现高效运行与节能优化的双重目标。
