图/中铁建设集团机电安装有限公司智慧机电产业研发中心总经理 刘雪彪
“双碳”愿景下，建设节能环保的冷热源高效机房成为绿色建筑实现节能降碳的重要抓手。在全国第一个既有建筑改造工程——博鳌零碳示范区项目中，冷热源高效机房通过合理设计和科学运维，为既有建筑零碳改造之路提供了重要启示。
博鳌零碳示范区项目是国家住建部与海南省共同创建的零碳示范区，占地1.8平方公里。中铁建设从围护结构性能改造提升、设备设施性能改造提升、智慧化性能改造提升、可再生能源利用等7个方面19个子项目对工程进行零碳改造。目前，一期工程16个子项目已建设完成，于2023年年会前投入使用，其余项目将于博鳌亚洲论坛2024年年会前完成，并全面实现零碳运行。
在这座“零碳岛”上，除太阳能光伏、储能、直流配电和柔性交互四项技术在建筑领域得到广泛应用外，冷热源高效机房的成功打造发挥了极大的“零碳”作用。博鳌亚洲论坛会议中心制冷机房，通过选用高效制冷机组和变频水泵，采用BIM+装配式机房技术，在避免现场污染、减少粉尘和能耗的同时，提高施工效率、提升施工质量，使机房内布局合理、美观整洁，最终将打造成集“智慧”“高效”“装配”于一体的海南省机房建设新标杆，助力海南博鳌零碳示范区建设。
博鳌亚洲论坛会议酒店于2003年投入使用，冷源设备已经投用近20年，制冷设备COP值约在5.0左右，能效级别距离现有GB55015-2021全文强制规范的相关要求有一定差距。此外，会议中心位于博鳌岛旅游度假区内，是会议型酒店，人员入住率变化剧烈，也存在长期低负荷运行时段，夏热冬暖的区域气候也使得房间密闭性差，室外空气潮湿，无客人入住时也需要维持房间内的湿度不能超标。
根据改造项目前期评论，以冷水机组设计能效为目标，高效机房的冷源设备最终确定夏季冷源采用380V供电水冷冷水机组，额定工况单机制冷量2110kW（折合600RT），共设置4台设备，其中一台已经更换为4台150RT的磁悬浮变频冷机。剩余三台冷水机组的COP、IPLV双一级能效产品，选用变频、磁悬浮、永磁电机等多种机型。
对于大型冷站而言，泵组基本全年24 h都处于运行状态，如何降低整个系统中水泵的消耗功率，也是降低系统整体能耗的关键。在空调水系统改造设计中，综合考虑节能性与经济性，除选用高能效等级、低水阻的设备，优化管路配件降低整个系统的阻力外，还要在工艺设计方面尽可能减少泵组的配置。一方面，通过BIM设计对站内主要设备的摆放位置及机房内管道走向进行优化排布；通过合理布置管路，使空间布局更加合理，设备检修更加方便，管路水流更加通畅，降低水系统输送能耗。另一方面，水泵及冷却塔均采用变频调节的方式，实现整个系统的节能。
在高效冷热源机房装配式安装过程中，中铁建设总部BIM中心建立的企业云族库、BIM预制样板文件，建模方便快捷，BIM的3D可视化深化能精准定位，更直观地检查碰撞及合理布局。此外，预制设备加工后，采用基于BIM的基点法安装技术，利用天宝机器人精度高、智能的特点，将BIM模型中的数据转化到现场，能够大幅提高安装精度及效率。
博鳌零碳示范区首先要关注的是“零碳”，其次是“示范”。零碳，并不意味着零排放，而是通过集成应用能源、交通、废弃物处理等多领域深度减排技术，新建林业碳汇等抵消措施，实现对外排放的二氧化碳含量为零，最终达到2060碳中和目标。示范，则是博鳌零碳示范区的成功落地，将为更多既有建筑的零碳改造带来可落地、可推广、可复制的参考经验和价值。
博鳌零碳示范区工期紧，要求高，技术难度大，中铁建设集团机电公司在已有成熟的装配式技术基础上，依托该项目从设计—选型—深化—施工—运营等方面全方位推进高效机房顺利落地，并收获了业主的高度赞扬。该改造项目的成功经验，验证了高效机房全面推广的可能性，助力海南博鳌零碳示范区，达到国际绿色节能综合能效比要求，兼顾使用价值和绿色环保意义，真正实现“碳中和”。同时，推动高效装配式机房“专业化设计、数字化建模、工业化预制、机械化装配、物流化配送”五化目标的实现。
