梅賽德斯奔馳文化中心空調設施設備運行保障措施研究

夏永榮

（上海嘉英物業，上海 201100）

1 DOTA2 活動和梅奔中心簡介

DOTA2 TI9 國際邀請賽于2019 年8 月20～25 日在上海梅賽德斯奔馳文化中心（以下簡稱梅奔中心）舉辦，VG、LGD、KG 以及RNG 這4 支中國戰隊和14 支海外戰隊參賽。梅奔中心作為中國電競圣地，承接本次賽事。筆者作為時任梅奔中心物業經理和工程技術負責人，全程參與本次賽事的設施設備運行保障組織工作，核心工作是保障中央空調系統長時間、滿負荷運行。保密起見，本文對于其設備系統，尤其是具體操作設備的描述，以代號表示，僅作說明用，與現場設備并非一致。

2 梅奔中心中央空調系統設備概況

梅奔中心位于世博大道，緊靠黃浦江，地下二層，地上六層，建筑總面積126000m2。

2.1 梅奔中心中央空調制冷制熱系統組成

梅奔中心中央空調系統主要以黃浦江水作為冷熱源，并備有冗余備份的冷熱源。常規情況下空調用冷熱水，由2 臺江水源熱泵機組和3 臺江水源雙工況冰蓄冷機組，外加冰蓄冷槽提供，這五臺機組采用特靈品牌高效節能的三級壓縮離心機組。空調供冷（熱）水泵采用變頻驅動，可根據供回水溫差調整流量，從而達到滿足空調負荷和降低能耗的空調綠色節能運行要求。

主、副場館的空調風系統，采用二次回風加熱回收的運行模式。在過渡季節，采用新風比可調技術，利用室外較低溫度的新風，維持室內舒適性，同時降低室內CO2含量。

2.2 夏季制冷模式

利用溫度較低的黃浦江水作為冷卻水來冷卻空調機組冷凝器，冷凝效率較高。白天熱泵機組和雙工況冷機組均采用制備7℃冷凍水模式；夜間利用夜間電費谷時段，由雙工況制冷機組開啟蓄冰模式，制冰蓄冷。熱泵機組和雙工況制冷機組、蓄冰槽可采用多種運行模式，根據實際供冷需求，合理調配向建筑物供冷，有效降低夏季制冷工況的運行能耗費用，同時能有效應對極端高溫狀況下的供冷需求。

同時，備有一臺400T/h 的冷卻塔作為冷卻水冗余備份，在江水系統無法滿足空調系統冷卻水供應時，可切換到用冷卻塔對空調冷卻水進行冷卻。夏季江水各類雜質較多，對冷卻水流量影響較大，冷卻水泵過濾器拆洗工作量較大。

2.3 冬季制熱模式

冬季利用黃浦江水作為熱源，熱泵機組開啟制熱模式，向建筑物集中供暖。由于江水溫度高于氣溫且比熱容較大，制熱效率大大高于空氣源熱泵機組，節省冬季采暖運行能耗費用。另外，備有2 臺3.5MW 熱功率的富爾頓燃氣鍋爐，作為空調用熱水的冗余備份。在極端嚴寒天氣江水溫度過低及江水系統出現故障無法滿足空調滿負荷運行時，啟用燃氣熱水鍋爐制備85℃熱水，經板式熱交換器換熱至45℃后供空調系統用熱水。

3 江水源熱泵節能原理

與普通空氣源熱泵相比，江水源熱泵有其特殊性，運行管理也相對較難。

江水具有很好的宏觀熱能特征，相比空氣源熱泵，江水源熱泵能夠獲得更高能效。上海處于夏熱冬冷地區，冬夏空調負荷大。江水源熱泵機組在冬季采集來自黃浦江水中的低品位熱能供給室內取暖；在夏季則把室內的熱量取出釋放到水中，制取冷水，達到夏季空調供冷目的。江水源熱泵系統制冷的優點是冷卻水溫較低，且無使用冷卻塔時水資源的損耗，以江水作為熱泵低溫熱源，是逆卡諾理想循環，性能系數較高。同時，存在換熱系統復雜、易被江水中雜質堵塞換熱通道、降低換熱效果情況，甚至造成系統崩潰的嚴重后果。

因此，如何防止換熱系統堵塞，是江水源熱泵系統長期安全穩定運行的關鍵。本文描述的是夏季制熱模式的應用。

4 DOTA2 活動期間中央空調系統保障方案

4.1 明確空調保障需求

根據DOTA2 活動主辦方要求，主場館整個活動舉辦歷時16 天。此期間，主場館空調需24h 不間斷運行保障；實戰期間，每天從早8 點起有上萬觀眾入場，直至凌晨活動結束。中央空調系統幾乎是連續處于高負荷、乃至滿負荷狀態。

除保障上萬人的活動舉辦方和觀眾的空調需求，還要保障場館原有飯店、影院等約2 萬m2商業活動區域的空調需求。

中央空調系統的運行保障壓力，顯而易見。

4.2 系統運行保障準備工作

梅奔中心的空調系統設備已使用近10 年，進入設備壽命中期，原有技術狀況已下降，冗余制冷量不足。

為保障DOTA2 活動順利進行，物業工程管理團隊會同空調設備維保單位，從技術和組織措施兩方面著手，進行精心準備和實操演練。

4.3 系統運行保障的技術措施

物業工程管理團隊承擔空調系統全部的運行維護工作，因此，組織工程技術人員熟悉空調制冷設備，熟悉江水源熱泵和雙工況制冷機組的制冷原理，詳細分析設備系統組成，反復演練各種不同運行模式，確保萬無一失。

主要工作如下：

（1）項目經理和暖通工程師擔任講師，組織工程技術人員，編寫江水源熱泵和雙工況制冷機組制冷原理的培訓教材，將其對江水源空調設備的經驗與員工分享，從理論上提高員工認識。

（2）組織工程技術人員，反復對現場設備進行摸排，分析系統設備，尤其是大量的機組、水泵、閥門等需要操作切換的設備，進行狀態標注和切換操作。對于高區不便操作的閥門，預先搭好登高用梯子、通道，確保在應急情況下能快速手動操作切換閥門。

（3）根據現場摸排得到的一手資料，制作系統圖和模擬操作看板，作為工程技術人員操作培訓的重要手段，在模板上模擬各種運行模式、各種應急狀況下的操作切換。同時用作管理人員分析各種運行模式，制定運行對策。有了這套模擬操作看板，可以做到先模擬操作，后實際操作實施。

①熱泵機組分系統圖及模擬操作板，圖1 為江水源熱泵空調系統示意圖（制冷模式）。

圖1 江水源熱泵空調系統示意圖（制冷模式）

②雙工況機組分系統圖及模擬操作板，圖2 為江水源雙工況蓄冷空調系統示意圖。

圖2 江水源雙工況蓄冷空調系統圖

（4）分析系統運行及切換模式。

①冷卻水的選擇及切換。正常情況下，機組制冷時的冷卻水為黃浦江水，如發生意外情況，不能正常采用黃浦江水時，改為由冷卻塔提供循環冷卻水。表1 為黃浦江水和冷卻塔提供循環冷卻水的閥門切換表，與空調系統圖上閥門編號對應。

表1 江水冷卻系統管網與冷卻塔冷卻系統管網的閥門切換表

②江水泵供應選擇。正常情況下，1#、2#江水泵供應熱泵機組，5#、6#、7#供應雙工況機組，3#泵通過閥門切換，可以選擇供熱泵機組或雙工況機組。表2 為江水泵切換表，與空調系統圖上江水泵編號對應。

表2 江水泵切換表

③熱泵機組制冷/制熱模式切換。每臺熱泵機組通過8個閥門，可切換江水和內部空調管網，即江水在夏季可作為冷卻水源，在冬季作為熱源。表3 為熱泵機組閥門切換表，與熱泵系統圖上閥門編號對應。

表3 熱泵機組制冷/制熱模式閥門切換表

（5）雙工況機組運行模式。雙工況機組僅用于制冷，通過相關閥門切換，可運行在以下五種模式（如表4）。

表4 雙工況機組運行模式切換表

4.4 活動舉辦前空調設備系統維護保養工作

（1）各項機電設備維保工作提前到活動前2 周完成，清洗制冷機組蒸發器、冷凝器，更換空調系統水泵的變頻器，更換狀況不佳的水泵聯軸器、機械密封，確保設施設備處于良好狀態，留出滿負荷操作試驗和額外維修的時間；

（2）增加BA 系統內場的溫度傳感器布置密度，有效提高現場溫度狀況感知能力，對主場館各個區域的溫度狀況能一目了然，提高運行巡檢的質量和效率，節省巡檢人力用于更重要的工作；

（3）在活動前一周，對制冷機組、空調水泵、電氣控制柜再進行一次全面檢測和24 小時滿負荷測試，驗證空調主、輔機的可靠性。

（4）根據空調活動保障需求，制定江水源空調換熱系統故障應急處理流程，組織全體員工學習，并進行操作演練，做到爛熟于心。

4.5 中央空調系統運行保障的組織措施

DOTA2 活動這樣的空調制冷系統長時間連續滿負荷運行的情況，在梅奔尚屬首次。為確保活動保障順利實施，物業工程管理團隊的組織措施也是必須的。

（1）從組織上確立保障，制定物業人員保障方案，根據活動中可能出現的狀況，做好加強人員預備工作。①項目運行團隊建立應急保障機制，細化活動期間管理人員和工程技術人員的值班安排；②公司技術支持部門到梅奔中心現場，參與值班和就近支持；③組織附近項目工程骨干熟悉梅奔中心設備，參加應急演練，作為項目工程管理和操作層面的應急備份；④活動舉辦期間，每天實行兩會制度。即早上9 點開工作晨會，安排當天的運維工作，對當天的天氣、水溫、操作模式等細節做統籌安排；下午6 點開班后會，總結當天的工作情況，對白天的空調運行和現場檢測情況做比較，決定夜間的空調開啟模式。

（2）制定空調運行應急預案并反復演練。①聯系設備維保商和公司技術支持部門，對空調部門進行強化培訓；②設置活動期間可能出現的制冷系統應急情況，編寫演練預案并進行實際操作，提高員工在應急情況下的反應能力；③在活動進行中，各重點用電間由電工現場值守，定時檢測電流和接線端子溫度，確保活動用電安全。

（3）針對江水源空調固有薄弱點，即江水作為冷卻水雜質含量大、容易堵塞過濾器，在活動進行中，安排一支清洗江水源空調過濾器的精干小分隊，由暖通工程師帶隊，空調值班員每半小時巡檢一次冷卻水泵電流和水流量，一旦運行電流比正常運行電流低了10%，即安排切換冷卻水泵，并立即安排清洗冷卻水泵進水過濾器，從而保障空調主機冷卻水的24 小時穩定供應。

5 本次活動設施設備保障取得的經驗和教訓

本次DOTA2 活動期間的空調制冷系統運行維護保障工作，做到了安全、穩定、有序，切實保障了DOTA2 活動的順利進行，對浦江物業在大型演藝場館的設施設備管理能力作了一個漂亮的注解，同時獲得了大型活動設施設備保障的經驗。

（1）活動前的準備工作充分，尤其是事先對空調設備連續運行和供電設備連續運行做出了充分的預案，提前實施了設備維保工作，安排技術支持部門加強運行值班。本次活動中未出現異常狀況，與事先有準備是分不開的，確保了一旦有重大狀況能及時處理；

（2）物業自身組織工作得力。浦江物業為本次活動保障，從公司總經理開始，均十分重視，除加強現場值班管理、改進運行維護方案，還專門組織了一支額外的運行保障隊伍，加以培訓；項目一旦出現較大的問題，保障隊伍隨時上來支援。

（3）通過本次活動，驗證了各項應急預案和流程的可靠性和可操作性，為今后舉辦更大規模的活動積累了經驗。