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智筑零碳未来 | BIAD 未来建筑科创中心 变风量末端节能实践标杆
2026-06-17 14:07:42

项目名称:BIAD未来建筑科创中心

项目地点:北京市通州区

产品系列:智慧变风量风口、VAV BOX、机械式定风量阀、管道压力控制阀

项目概况:

未来建筑科创中心(北京建院新总部)位于张家湾设计小镇,总建筑面积3.93万平方米,地上7层、地下3层,其中地上建筑面积:22000 ㎡;地下建筑面积:17350 ㎡。

建筑主要功能:办公、商业、展厅、会议;附属配套用房包含:餐厅、健身活动、多功能厅、小型实验室及数据机房。地下主要为管理用房和机房。

绿色建筑设计标准: 北京市绿色建筑三星级、近零能耗建筑、LEED 金级、WELL 铂金级、铂金级健康建筑。



一、项目拆解:一座“智慧”的未来建筑


BIAD未来建筑科创中心(北京建院新总部)遵循“绿色低碳、智慧高效”等原则,集成九大科技要素及高效设备、光伏一体化、光储直柔、智慧能碳管理平台等先进技术。经测算,建筑年能耗降至25.66kWh/㎡,年碳排放强度仅20.06kg CO2/㎡,减碳率达58.9%,达到国标近零碳公共建筑标准。


国内普通办公建筑年能耗通常在80~120kWh/㎡,而它只有四分之一左右。更关键的是,碳排放强度20.06这个数字已经逼近欧洲同类标杆的水平。但光有被动式围护结构和高能效设备还不够——暖通空调系统占建筑总能耗的40%~60%,如果没有智能化的末端调控,再好的主机和输配系统也会在部分负荷下大量浪费能源。这正是我们皇家空调在这个项目中重点攻克的领域:末端才是节能的最后一公里,也是最容易被忽视的细节。



二、暖通末端的技术博弈:压力无关vs压力相关


压力相关控制的逻辑很简单:控制器给出阀门开度指令,风阀转到指定位置。但问题是,风管系统的静压不是恒定的——当其他末端开大或关小时,管网压力会波动,同一个阀门开度下实际送风量会有±5%偏差,调试会稍有一些难度。但压力相关型变风量末端(变风量风口)自身具备显著技术优势,设备运行所需静压极低,适配低压风管系统,无需高压送风即可满足送风需求,大幅降低风机输送能耗,节能属性突出;同时设备风量调节范围大,可适配空间不同负荷工况的送风需求,且阀位调节精度高、动作响应细腻,能够实现小幅度、精细化的风量调控,精准匹配室内环境变化,适配性极强。


压力无关控制则完全不同:它内置了流量传感器,形成一个闭环。控制器不是直接告诉阀门“开到30%”,而是告诉它“我要200立方米每小时的风量”。阀门自己调节开度,直到流量传感器测到的风量等于设定值。无论管网压力如何波动,实际风量始终恒定。这种“从被动响应到主动调节”的跨越,是现代化楼宇自控的精髓所在。


三、末端选型的三类方案:智慧变风量风口、VAV BOX、机械式定风量阀各自的战场


在BIAD未来建筑科创中心项目中,根据不同空间的使用特点,精准选择了三种末端形式。没有一种方案是“万能”的,关键在于匹配。



01、独立办公室:

智慧变风量风口(以下简称SVAD)+管道静压控制阀(以下简称PIM阀)

应用区域:独立办公室、独立会议室、人因工程课题研究区域

产品形式:SVAD(方形与圆形)+PIM阀

应用区域特点:人员密度变化大、使用时间不统一、对噪声敏感。

采用皇家空调SVAD,直接替代普通送风口。它的工作静压仅需10~70pa,可以直接接入低压风管系统,完美发挥压力相关型变风量末端低压运行、适配低压风管的核心优势。每个风口自带温度传感器和执行器,可独立调节送风量,设备风量调节范围大、调控精度精细,可根据室内人员数量、环境温度的细微变化动态调整送风状态,兼顾空间舒适度与运行经济性;同时支持墙装温控器、APP、手持遥控器、桌面控制器,真正实现“一房一策”。

SVAD 本身为压力相关型设备,依托自身节能性优异、调节灵活精细的特性,基础运行能耗远低于传统变风量末端。但在系统静压波动工况下,其风量会随入口压力变化而产生偏差。为实现稳定运行,我们在每台 SVAD 前端配置 PIM 阀,通过主动控制入口压力,确保 SVAD 在固定阀位下输出恒定风量。因此,SVAD + PIM 阀的组合系统整体具备了压力无关特性,在保留压力相关型末端低压适配、高节能、大调节范围、精细化调节等核心优势的基础上,解决了静压波动带来的风量偏差问题,在控制成本的同时,实现了压力无关型设备的运行稳定性,是成本与性能的优化平衡方案。



在国家全面实施碳排放“双控”的背景下,暖通空调系统成为节能降碳的关键环节。SVAD作为AI赋能的末端产品,依托压力相关型变风量末端天生的节能优势,叠加AI芯片实现本地感知与动态调控,进一步放大节能效果,在保障舒适度的前提下综合节能率达25%~30%。将“感知-计算-调控”运用其中,为响应碳排放双控、推动建筑绿色转型提供了切实可行的末端解决方案。


正因如此,这套SVAD系统已被纳入清华大学“公共建筑环境人因工程关键技术和产品”课题研究。课题需要刻画柔性调节对使用者舒适度和工作效率的影响,而SVAD能够凭借大范围、精细化的风量独立调节能力,灵活调整风量、风向,并实时反馈局部环境数据,成为人因实验的理想采控终端。当我们的产品走进清华大学课题研究,这就不仅仅是一次设备供应,而是参与定义了未来建筑“以人为本”的空气环境标准。



02、办公区内区:

压力无关型VAV BOX

应用区域:2-6层内区办公室区域

产品形式:单风道VAV BOX(湿度与温度控制)

应用区域特点:内区进深大、人员密集、发热量稳定

针对办公内区区域的环境特点,这里对风量调节的响应速度和稳定性要求极高。使用皇家空调压力无关型单风道VAV BOX,内置毕托管式流量传感器,实时监测一次风量,闭环调节风阀。实测中,即使主管网压力波动达到30%,末端风量偏差也能控制在±5%以内。



03、新风系统:

机械式定风量阀(以下简称CAVC)

应用区域:新风管道

产品形式:机械式定风量阀CAVC

应用区域特点:新风量恒定送风

新风需要全天候恒定风量。我们采用纯机械式自适应CAVC,依靠弹簧与气囊的自平衡机构,在50~1000pa压差范围内自动维持设定风量。无需电源,纯机械结构,故障率接近于零。安装时可水平可垂直,适应狭小的风管井。



当下,全国全面推进碳排放双控工作,BIAD 未来建筑科创中心项目探索出一套可落地的零碳实现路径:从顶层零碳理念落地,到末端设备选型的技术逻辑,再到 SVAD+PIM 组合、压力无关单风道 VAV 末端、机械定风量阀 CAVC 等具体应用方案。


皇家空调已成功实践这套技术体系,也期待将成熟经验推广至更多项目。当每一缕送风都做到精准节能、适配人居需求,双碳目标的实现便近在眼前。