01 項目背景與挑戰：從粗放運營到智慧管控

中國計量科學研究院昌平園區是一個集科研、實驗、數據存儲于一體的綜合性園區。其空調系統面臨的挑戰是多維且復雜的。

首要挑戰是設備老化與能耗高昂。園區內多個空調站房（如3#、24#站）的冷熱源系統及大量組合式空調設備已運行多年，效率低下，亟待升級更換。

更為核心的挑戰在于控制的缺失與粗放。改造前，昌平院區大部分站房內的空調設備缺乏自動化控制，無法根據實際負荷變化進行精細化調節，導致能源浪費嚴重。

同時，園區內功能區多樣，需求差異巨大。從需要24小時恒溫恒濕的精密實驗室、高熱量密度的數據中心，到作息規律的辦公區和專家公寓，一刀切的供能模式顯然無法滿足要求。

最后，運維管理依賴人工，效率低下。設備故障往往事后才發現，缺乏預測性維護能力，運行數據也無法有效采集和分析以指導節能優化。

02 核心改造方案：構建分層遞進的智能控制體系

針對上述挑戰，中國計量院并未采取“頭痛醫頭”的局部替換，而是啟動了一項預算近千萬元的系統性改造工程，旨在為整個昌平院區構建一個 “感知-分析-優化”一體化的智能控制體系。

第一層：設備層更新，奠定高效基礎

本次改造的核心是對冷熱源及末端設備進行整體升級。項目更換了3#、24#站的冷熱源系統，并對分布在12#、13#、16#等樓棟的共7個空調站房內的組合式空調設備進行了全面更新。

特別值得注意的是，在精密實驗區的熱源改造中，項目創新性地采用了風冷熱泵與電鍋爐的復合熱源方案。系統根據不同季節的氣候特點，智能選擇最經濟、最節能的熱源為實驗區全年供應熱水，實現了顯著的節能效益。

第二層：控制層加裝，注入智能靈魂

這是本次改造的靈魂。項目為昌平院區（除特定區域外）所有站房內的冷熱源及組合式空調設備增加了自動化控制系統。

通過安裝各類傳感器、智能執行器和中央控制平臺，系統能夠實時采集溫度、壓力、流量、能耗等全維度數據，并對水泵、風機、閥門等設備進行遠程、自動的精準調節，徹底改變了依賴人工操作的舊模式。

第三層：平臺層集成，實現統一智慧管理

在數據中心的改造中，已率先應用了iManager NetEco網管軟件和ECC800-Pro控制器等智能管理工具。本次改造將這一理念推廣至整個園區的暖通系統，旨在打造一個集中監控、統一管理的智慧運維平臺。

該平臺如同園區的“能源大腦”，能夠實現從冷卻塔、冷水機組到末端空調箱的全鏈路可視、可控、可優化，為后續的能效深度分析和策略調優提供基礎。

03 關鍵技術應用：從精準計量到自適應調節

作為國家計量科研的“國家隊”，中國計量院在節能改造中同樣體現了對“精準”和“科學”的極致追求，應用了多項前沿技術。

動態精準供冷技術：在數據中心，項目采用了行級精密空調（NetCol5000） 和冷通道封閉技術。空調緊貼服務器機柜排列，根據IT設備的實時負載變化動態調整冷量輸出，實現了“按需分配、精準送風”，解決了傳統房間級制冷效率低下的問題。

復合式熱源智能切換技術：針對精密實驗區，改造采用了技術經濟分析后最優的 “風冷熱泵+電鍋爐”雙熱源模式。控制系統根據室外環境溫度、電價區間等因素，自動選擇能效比最高的熱源運行，最大限度利用自然冷源（空氣），在過渡季和冬季實現高效制熱。

基于物聯網的全局優化技術：改造的核心是構建了一張覆蓋所有空調設備的物聯網。通過類似“制冷機房智能監控與能效優化管理系統”的軟件平臺，系統能夠實時感知全院區的用能需求與分布特征，動態調節供能策略與輸配能力，實現能源供需的動態平衡。

04 實施成效：能耗、管理、可靠性的三重提升

經過系統性的節能改造，中國計量院昌平園區的空調系統在多個維度取得了立竿見影的顯著效益。

首先，綜合能效比大幅提升。盡管本次改造的具體節能量待項目竣工后精確測算，但參照同類精密實驗室改造案例，通過熱源優化、水泵變頻、智能控制等組合措施，系統整體節能率達到20%-30%是完全可期的。僅數據中心部分，高效的制冷方案預計就能帶來顯著的節電效果。

其次，運維管理邁入智能化。運維人員從繁瑣的現場巡檢和手動操作中解放出來。通過中央控制室的大屏或移動終端，即可實時監控所有設備狀態，接收預警信息，運維響應速度提升了50%以上。管理從“被動搶修”變為“主動預防”。

最后，環境保障可靠性增強。自動控制系統能夠更快速、更平穩地應對外部天氣變化或內部負荷波動，為精密實驗和服務器運行提供了更穩定、更可靠的溫濕度環境保障，直接支撐了科研工作的順利開展。

05 行業啟示：科研機構綠色低碳轉型的范式

中國計量院的空調節能改造案例，為全國大型科研機構、高校及高科技產業園區的綠色低碳轉型提供了極具價值的范式。

它證明，節能改造是一項需頂層設計的系統工程。不能僅滿足于更換單臺高效設備，而必須將冷熱源、輸配系統、末端設備及智能控制進行一體化設計與升級，才能釋放最大節能潛力。

它展示了 “精準計量”指導“精準節能” 的強大力量。作為計量科研機構，其改造全程貫穿著數據驅動的科學決策精神，從初期審計、方案模擬到后期驗證，都依靠精準的數據支撐，這值得所有機構借鑒。

它凸顯了 “持續優化”的長期主義價值。從2020年精密實驗室熱源改造，到2024年全院區系統性升級，再到2025年針對水泵等細節的持續節能改造，中國計量院將節能視為一個不斷迭代、精益求精的長期過程。

在改造工程全面竣工后，中國計量院昌平院區的能源管理中樞將晝夜不息地運轉。大屏幕上跳動的，不僅是千瓦時的數字下降曲線，更是一個國家級科研機構踐行 “雙碳”戰略、以科技創新引領自身綠色變革的決心與實踐。

這套系統所沉淀的能耗數據與優化算法，其價值或許將超越園區本身，為國家制定公共建筑節能標準、推廣智慧能源管理，提供來自計量前沿的精準“標尺”。