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摘要：现代公共建筑的大量增加和空调的普遍应用，使公共建筑能耗大大增加。尽管国内外很多学者已对现有的各类公共建筑空调系统的能耗以及运行情况进行了大量的统计分析，但由于受气候条件、建筑物特性的影响，对不同地域、不同结构和功能的建筑物，在某一个国家和地区行之有效的节能措施，不一定对其他国家或地区适用。本论文通过对A地区的一些公共建筑的空调系统的能源消耗情况、热环境以及空调系统运行过程中存在的问题进行调查，分析其能耗情况以及现存的问题，为A地区公共建筑空调系统的节能设计提供了一定的参考。
关键词：公共建筑；空调系统；设计
0.前言
自20世纪90年代以来，人类面临着严峻的资源消耗和环境恶化，节能已成为世界各国关注的热点。在能源消耗中，建筑业是耗能大户。在建筑物使用过程中，用于供暖、通风、空调、照明、家用电器、输出动力、烹饪、给排水和热水等的能耗称为建筑能耗。据有关资料显示，欧美一些发达国家，建筑能耗大约占全国能耗的30％左右，如表所示，作为建筑可持续发展的一个最普通、最明显的特征，建筑节能己成为建筑行业科技发展与产业建设的一个重要领域。
随着公共建筑在工程建设中的比重增加和人类对建筑人性化工作空间的要求，各类公共建筑中一般都设计了中央空调系统。随着空调系统如此快的普及，其能耗作为建筑能耗的耗能大户的地位也日益突出。资料表明，现代化办公楼的空调和照明的能耗占到整个建筑能耗的60%-70%。随着能源的供求差额越来越大，尤其是电力的供应更加紧张，建筑空调系统节能优化成为必然。
1.公共建筑空调系统能耗现状
很多学者已对现有的各类公共建筑空调系统的能耗进行了大量的统计、分析和评价工作，但由于受气候条件、建筑物特性的影响，不同地域、不同结构和功能的建筑物，其空调系统的能耗也不尽相同，所以不同地区必须单独研究，本文以A地区为例进行研究。
（1）使用能源类型
A市公共建筑的使用能源主要有：电、油、煤、燃气等。空调冷热源分别以电动式制冷机和燃油锅炉最多，其次为空气源热泵、水源热泵，而直燃式机组、燃煤锅炉和电锅炉使用相对较少，复合能源也使用很少。
（2）耗能状况
通过数据调查和文献统计，A地区公共建筑单位面积建筑能耗为0.45～2.76GJ/(㎡•a)，最大值是最小值的6.13倍，平均为1.65GJ/(㎡•a)；单位空调面积空调能耗为0.31～1.65GJ/(㎡•a)，最大值是最小值的5.32倍，平均值为0.90GJ/(㎡•a)。
2.A公共建筑空调系统现存的问题
根据我们的实际调查，目前，A市公共建筑中央空调系统在设计和运行方面还存在着一些问题：
（1）设备选型方面
设备选型没有充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能。调查中发现，即使在最热的室外条件下，很多建筑仍有闲置的制冷机组，大多数建筑都不能达到满负荷运行。
（2）风系统选择方面
空调系统的风系统一般采用全空气空调系统或风机盘管加新风系统。采用全空气系统可以在利用室外空气焓值低于室内空气焓值时充分利用室外新风供冷，从而节省冷水机组的制冷量，但是调查中发现，有些设计未充分考虑空调系统的全年节能运行，新风入口面积偏小。并且由于空调气流组织不合理，通风气流存在死区，部分空间根本无法送进新风，这些区域通风换气是很困难的。
3.A地区新风系统及建筑围护体系状况
（1）建筑新风系统
通过A地区建筑风量系统模型，模拟发现：在4月中旬至5月中旬、11月上旬是出现全新风的比较集中的时间，说明这段时间新风可以利用的潜力很大，系统可以通过增大新风量来节省制冷能耗；而6月末至8月上旬、12月至3月中旬则是出现最小新风量的集中时间。在空调系统全年运行的3650小时中，新风比大于最小新风比共1342小时。当新风比可调时，全年的除湿负荷、加热负荷和加湿量均减少，分别降为定新风比时候的60.14％、36.61％和94.82%。采用变新风比时，对全年热负荷影响不是很大，变为原来的93.2％，但是冷负荷减少为定新风比的59.7％。可见，空调系统在变新风比运行时节能效果是十分明显的。
（2）建筑围护结构
通过模拟A地区建筑外保温围护结果，发现外墙传热系数、窗户遮阳情况、窗墙比、玻璃材料以及不同屋顶对空调全年负荷的影响，发现建筑总负荷与各围护结构的热工性能基本上成正相关。为降低围护结构得热量，可以通过以下手段实现：提高墙体的保温隔热性能，开发新型墙体；加强窗户的遮阳性能，注重玻璃窗的玻璃材质，控制窗墙比；屋面的透明面积不能太大，加强屋面的防水保温，可以在屋顶种植植被花草，也可以采用蓄水屋顶或冷屋顶等。
4.A地区公共建筑空调系统的优化设计
对空调系统的优化设计包括很多方面，本文从设计方面来讲，设计单位应要求设计人员设计的每项暖通空调工程项目，都有较详细的冷热负荷计算书和采取了那些节能措施。先关文献已经作为强制性条文规定：施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。另外，系统在确定设计方案时，要按照“以人为本”的设计思路，做任何项目设计之前，都要深入现场，与业主进行有效沟通，结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求、当地的能源结构以及环境特点等多方面综合考虑，经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案。要及时掌握各种节能新技术的原理，在设计中适当采用以获得巨大的经济效益和社会效益。
在设计期间，设计人员不仅要考虑空气的处理和分布，还要考虑设备管道的布置在空调系统施工的配合与协调问题，与土建、装饰、水电、消防、灯光等工种之间的配合和协调，这种协调是贯穿整个施工过程的。所以，对设计人员来讲，一个工程项目，都要自始至终跟踪其进展状况，时刻做到在线管理。
5.结论
随着社会的发展，大型公共建筑越来越多，人们对其室内环境的要求也越来越高，从而导致空调系统的能耗不断增大。由于受气候条件、建筑物特性的影响。对某地区既有公用建筑进行节能改造或对新建建筑进行节能设计前，有必要对该地区的能耗现状以及节能潜力进行综合分析。尽管空调系统设备的性能和系统的设计方法有了很大的进展，但是，现有空调系统在实际设计和运行过程中，还存在很多问题。因此，对公共建筑的中央空调系统进行进一步深入的研究，仍然有着重要的意义。
参考文献
[1]窦春鹏，薛殿华.空调用水冷式表冷器试验方法的研究.暖通空调，2012，22(1).
[2]尹应德.空调水系统的模拟和节能调节研究[J].A：湖南大学土木工程学院，2010.