中央空调系统制冷站能耗高、问题多，是大型公共建筑节能工作的重点。既有的节能诊断方法多从具体的改造措施出发，缺少对制冷站能耗问题的系统分析、全景审视与定量刻画，造成节能诊断过度依赖专家经验，成本高、可重复性差，且难以完成长期监测。为此，本文研究提出分层次刻画制冷站能耗与效率问题的指标体系。论文首先对制冷站中冷量制备与输配链上各环节的能效损失进行分析。制冷站分为冷机、冷却水输配系统、冷却塔系统、冷冻水输配系统等四个子系统，子系统的能耗彼此耦合。本文给出每个子系统的能效“最优”状态，并将实际能效与最优能效的差距从物理层面逐一分解，提出制冷站实际能效的五级损失，包括二十个具体问题。在冷量传递链能效损失分析的基础上，本文提出制冷站的层次化指标体系，从不同维度对制冷站的能效问题进行定量评价。第一级指标反映制冷站的总体能效，第二级指标反映四个子系统的能效。通过前两级指标，可宏观把握制冷站的能效水平，初步评估制冷站的节能潜力。第三级指标旨在寻找并准确定位影响制冷站能耗的问题。基于制冷站层次化指标体系，本文提出制冷站的流程化节能诊断方法，共分五个步骤。标准化的数据收集，基于能效指标的初步判断，设备建模，问题指标计算，诊断结论与改造建议。该方法将专家经验融合于指标系统中，实现诊断过程的流程化和标准化，易于学习和复制。本文以一个实际冷站的诊断过程为例，详细介绍了此方法。除节能诊断外，层次化指标体系在制冷站全生命周期建设与运行管理中可广泛应用。对于既有建筑，可应用指标体系实现精细化的运行管理。对于新建建筑，指标体系构建了运行环节与设计环节之间的桥梁，使得运行环节中普遍存在的问题得以及时反馈至设计环节，并可对施工、调试与验收等全过程关键环节实施定量管理与质量控制，提升整体质量。