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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。因此，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。
关键词：建筑工程；空调系统；节能设计
目前，公共建筑中央空调系统在设计和运行方面存在着一些问题。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。例如A建筑，即使夏天最热的时候，两台大机组和一台小机组也总有一台大机组是闲置的。这说明，目前的设计人员很多都错误地利用设计手册中提供的方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，直接作为施工图设计阶段确定空调的冷、热负荷的依据。由于总负荷偏大，从而导致了装机容量偏大、管道直径偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大的“四大”现象，也直接导致了初投资增加、能量消耗增大。
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烩值低于室内空气烩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。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。
水系统采用的大多是定水量系统，由于设计时水流量按最大冷负荷和5°C的供回水温差确定的，但在全年运行时最大负荷出现的时间很少，绝大部分在部分负荷下运行，因此普遍存在大流量小温差的问题。空调冷热源选择比较单一。由于目前我国的电力和燃气存在负荷不均衡的现象:夏季电力频频告急，而燃气资源却得不到充分利用，到了冬天正好相反，形成了与电力季节相反的“峰谷差”。如果能够均衡发展电力与燃气，实现削峰填谷，降低空调系统能耗，提高能源利用率，对缓解电力紧张状况，健康发展能源工业具有重要意义。
众所周知，空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响。但是在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加上目前工程设计周期普遍较短，设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，有的设计单位只求数量，使得设计的系统不仅初投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。
设计单位应要求设计人员设计的暖通空调工程项目，都有较详细的冷热负荷计算书和采取了那些节能措施。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。要及时掌握各种节能新技术的原理，在设计中采用以获得巨大的经济效益和社会效益。我们建议政府有关职能部门加强对暖通空调设计项目的审查管理，可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查，对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建造。
大型公共建筑往往将公寓、办公、商场、娱乐等多功能设施集中一起，其功能比较复杂。对于这种多功能的大型建筑，针对各部分作用和不同的工作特性及使用时间，经常会处于部分负荷状态下运行，尤其对于高能耗比重的空调系统，节能技术的应用节能潜力是非常大的。目前，国内节能技术在空调系统中的应用适应于大型公共建筑的节能。
冷、热负荷是空调系统最基础的数据，减少冷、热负荷影响制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、等设备的型号，减少系统的初投资及所需的配电功率，是降低能耗的根本措施。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中规定，“除方案或初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算外，应对空气调节区进行逐项逐时的冷负荷计算”，因此在公共建筑中央空调的设计中，设计人员必须对每个房间的夏季得热量和冬季散热量进行逐时的计算，然后累加得出整个建筑的冷负荷来选择制冷机的制冷量，进一步确定每个房间的空调方式。但目前很多设计人员都是用概算指标估算一再加大，使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下，冷热源选择过大的情况相当多。负荷计算是一个非常繁复的过程，其中要用到大量的气象数据、维护结构的相关数据等。如果一栋面积较大的公共建筑要用人工进行负荷计算，将消耗大量的时间，至使工作效率低下。现在工程设计工期一般较短，显然人工负荷计算已不能满足现在的工作方式和社会的发展。负荷计算软件的开发和利用，大大缩短了负荷计算的时间。
在空调冷热源选择中，制冷主机常见的是离心式、螺杆式、活塞式等大型冷水机组，主机都要按最大负荷进行设计，对每个具体工况，都有一条最佳的特性曲线，满足这条曲线工作，主机效率最高，能耗最小，可以达到节能的目的。
热源多采用中、小型工业锅炉和城市热网。对锅炉来讲，选用效率较高的锅炉以获得较高的热效率是很重要的，必须全面考虑建筑物冬季热负荷情况，合理配置锅炉房内单台锅炉容量和锅炉台数。机组的组合不能简单的选择等容量机组，容易造成系统调节不灵活。机组台数不能过少或过多，台数过少则负荷可靠性下降。负荷高峰时机组出现故障，影响比例大，同时，机组台数少意味着单台制冷负荷大，一旦开启，只有部分负荷时就不适应，对离心式机组，还易发生喘振现象;机组台数过多则单机容量下降，机组COP下降，能耗高，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高。如果不恰当的使用多机头机组，绝对故障点太多，增大启动电流。因此，机组组合须根据全年负荷情况，合理搭配。
热泵方式的主要问题是从哪种低温热源中吸取热量，怎样使低温热源能够提供足够的热量，同时热泵节能高效提取。依低温热源不同，常见的热泵形式有:热泵型家庭热水机组，即从室外空气中提取热量制备生活热水，当没有余热、废热可利用时，这种方式应是提供家庭生活热水的最佳方式;空气源热泵，冬季从室外空气中提取热量为建筑供热，主要应用于住宅和其它小规模民用建筑供热;地源热泵，包括地下水地源热泵、地埋管地源热泵、地表水地源热泵，其中地下水地源热泵是通过从地下抽水提取其热量后再把水回灌到地下，用于建筑供热，地埋管地源热泵，是通过在地下垂直地或水平地埋入塑料管，通入循环工质，成为循环工质与土壤间的换热器，需要注意造价问题和热平衡的问题，地表水地源热泵，或从江河湖海中提取热量，或直接从城市污水中提取热量，据测算城市污水充当热源可解决城市20%建筑的采暖。综上热泵也是对新能源的开发利用，受到当地环境的限制，并目还需要和国土资源、规划部门的协调。
本文在提出现有公共建筑中央空调在耗能上存在的问题，并对问题进行了分析。在此基础上提出了在空调设计中有关节能的建议和措施。节能问题是一个大问题，目前全球变暖的日趋严重，因此我们要充分重视并且做出有效举措。
参考文献
[1]涂逢祥.建筑节能技术.北京:中国计划出版社.1996
[2]土健，刘安川.我国建筑节能现状.西南地区2003年暖通及热能动力学术年会.2003
[3]江亿.我国建筑能耗状况与节能重点.建设科技.2007
[4]薛志峰，江亿.北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析.暖通空调.2004
关键词：建筑工程；空调系统；节能设计
目前，公共建筑中央空调系统在设计和运行方面存在着一些问题。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。例如A建筑，即使夏天最热的时候，两台大机组和一台小机组也总有一台大机组是闲置的。这说明，目前的设计人员很多都错误地利用设计手册中提供的方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，直接作为施工图设计阶段确定空调的冷、热负荷的依据。由于总负荷偏大，从而导致了装机容量偏大、管道直径偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大的“四大”现象，也直接导致了初投资增加、能量消耗增大。
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烩值低于室内空气烩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。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。
水系统采用的大多是定水量系统，由于设计时水流量按最大冷负荷和5°C的供回水温差确定的，但在全年运行时最大负荷出现的时间很少，绝大部分在部分负荷下运行，因此普遍存在大流量小温差的问题。空调冷热源选择比较单一。由于目前我国的电力和燃气存在负荷不均衡的现象:夏季电力频频告急，而燃气资源却得不到充分利用，到了冬天正好相反，形成了与电力季节相反的“峰谷差”。如果能够均衡发展电力与燃气，实现削峰填谷，降低空调系统能耗，提高能源利用率，对缓解电力紧张状况，健康发展能源工业具有重要意义。
众所周知，空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响。但是在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加上目前工程设计周期普遍较短，设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，有的设计单位只求数量，使得设计的系统不仅初投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。
设计单位应要求设计人员设计的暖通空调工程项目，都有较详细的冷热负荷计算书和采取了那些节能措施。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。要及时掌握各种节能新技术的原理，在设计中采用以获得巨大的经济效益和社会效益。我们建议政府有关职能部门加强对暖通空调设计项目的审查管理，可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查，对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建造。
大型公共建筑往往将公寓、办公、商场、娱乐等多功能设施集中一起，其功能比较复杂。对于这种多功能的大型建筑，针对各部分作用和不同的工作特性及使用时间，经常会处于部分负荷状态下运行，尤其对于高能耗比重的空调系统，节能技术的应用节能潜力是非常大的。目前，国内节能技术在空调系统中的应用适应于大型公共建筑的节能。
冷、热负荷是空调系统最基础的数据，减少冷、热负荷影响制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、等设备的型号，减少系统的初投资及所需的配电功率，是降低能耗的根本措施。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中规定，“除方案或初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算外，应对空气调节区进行逐项逐时的冷负荷计算”，因此在公共建筑中央空调的设计中，设计人员必须对每个房间的夏季得热量和冬季散热量进行逐时的计算，然后累加得出整个建筑的冷负荷来选择制冷机的制冷量，进一步确定每个房间的空调方式。但目前很多设计人员都是用概算指标估算一再加大，使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下，冷热源选择过大的情况相当多。负荷计算是一个非常繁复的过程，其中要用到大量的气象数据、维护结构的相关数据等。如果一栋面积较大的公共建筑要用人工进行负荷计算，将消耗大量的时间，至使工作效率低下。现在工程设计工期一般较短，显然人工负荷计算已不能满足现在的工作方式和社会的发展。负荷计算软件的开发和利用，大大缩短了负荷计算的时间。
在空调冷热源选择中，制冷主机常见的是离心式、螺杆式、活塞式等大型冷水机组，主机都要按最大负荷进行设计，对每个具体工况，都有一条最佳的特性曲线，满足这条曲线工作，主机效率最高，能耗最小，可以达到节能的目的。
热源多采用中、小型工业锅炉和城市热网。对锅炉来讲，选用效率较高的锅炉以获得较高的热效率是很重要的，必须全面考虑建筑物冬季热负荷情况，合理配置锅炉房内单台锅炉容量和锅炉台数。机组的组合不能简单的选择等容量机组，容易造成系统调节不灵活。机组台数不能过少或过多，台数过少则负荷可靠性下降。负荷高峰时机组出现故障，影响比例大，同时，机组台数少意味着单台制冷负荷大，一旦开启，只有部分负荷时就不适应，对离心式机组，还易发生喘振现象;机组台数过多则单机容量下降，机组COP下降，能耗高，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高。如果不恰当的使用多机头机组，绝对故障点太多，增大启动电流。因此，机组组合须根据全年负荷情况，合理搭配。
热泵方式的主要问题是从哪种低温热源中吸取热量，怎样使低温热源能够提供足够的热量，同时热泵节能高效提取。依低温热源不同，常见的热泵形式有:热泵型家庭热水机组，即从室外空气中提取热量制备生活热水，当没有余热、废热可利用时，这种方式应是提供家庭生活热水的最佳方式;空气源热泵，冬季从室外空气中提取热量为建筑供热，主要应用于住宅和其它小规模民用建筑供热;地源热泵，包括地下水地源热泵、地埋管地源热泵、地表水地源热泵，其中地下水地源热泵是通过从地下抽水提取其热量后再把水回灌到地下，用于建筑供热，地埋管地源热泵，是通过在地下垂直地或水平地埋入塑料管，通入循环工质，成为循环工质与土壤间的换热器，需要注意造价问题和热平衡的问题，地表水地源热泵，或从江河湖海中提取热量，或直接从城市污水中提取热量，据测算城市污水充当热源可解决城市20%建筑的采暖。综上热泵也是对新能源的开发利用，受到当地环境的限制，并目还需要和国土资源、规划部门的协调。
本文在提出现有公共建筑中央空调在耗能上存在的问题，并对问题进行了分析。在此基础上提出了在空调设计中有关节能的建议和措施。节能问题是一个大问题，目前全球变暖的日趋严重，因此我们要充分重视并且做出有效举措。
参考文献
[1]涂逢祥.建筑节能技术.北京:中国计划出版社.1996
[2]土健，刘安川.我国建筑节能现状.西南地区2003年暖通及热能动力学术年会.2003
[3]江亿.我国建筑能耗状况与节能重点.建设科技.2007
[4]薛志峰，江亿.北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析.暖通空调.2004