建筑空调系统能耗优化路径

周祥印、周慧

周祥印，男，1988年11月，山东青岛，本科，青宇（北京）物业服务评估监理有限公司青岛分公司，266000

周慧，女，1983年6月，山东青岛，专科，工程师、山东中土云铂建设工程有限公司

摘要：建筑空调系统能耗在建筑总能耗中占比较高，是建筑节能工作的关键控制对象。当前空调系统普遍存在设备选型不合理、输配环节损耗大、运行调控粗放、运维管理不到位等问题，导致整体能效偏低。从设备与系统设计、智能运行调控、运维保障及效果验证等层面构建完整优化路径，能够有效降低能耗、提升能源利用效率，兼顾室内环境舒适度与建筑运行经济性，助力建筑领域绿色低碳发展。

关键词：建筑空调系统；能耗优化；智能调控

引言

随着建筑规模不断扩大，建筑能耗持续攀升，空调系统能耗占据重要比重。在 “双碳” 目标推进与绿色建筑发展要求下，降低空调系统能耗、提升运行效率已成为行业共识。现有系统在设计、运行、管理等环节存在诸多短板，能源浪费现象突出。深入剖析能耗现状与核心问题，探索科学可行的优化路径，对推动建筑节能降碳具有重要现实意义。

一、建筑空调系统能耗现状与核心问题剖析

（一）建筑空调系统能耗构成与现实特征

建筑空调系统能耗贯穿设备选型、管网输送、末端运行及运维管理全流程，在公共建筑与居住建筑总能耗中占据主导地位，能耗规模随建筑体量扩大与使用需求提升持续增长。制冷主机、水泵、风机、冷却塔等核心设备的运行工况直接决定整体能耗水平，部分系统在部分负荷工况下运行效率偏低，能源转换与输送环节存在明显损耗。空调系统运行与季节气候、昼夜温差、室内人员密度、使用时段高度关联，负荷波动幅度较大，传统运行模式难以实现能耗与负荷的精准匹配，进一步加剧能源消耗。长期高负荷、低效率运行状态不仅推高建筑运营成本，也对区域能源供应与生态环境形成持续压力^[1]。

（二）建筑空调系统能耗控制存在的突出问题

设备性能与系统设计不匹配是能耗偏高的重要诱因，部分制冷主机、水泵等设备选型冗余，额定参数与实际运行负荷偏差较大，长期处于低效运行区间。输配管网存在阻力偏大、保温性能不足、渗漏等问题，造成输送过程中能量损耗增加。运行调控方式相对粗放，多依赖人工设定参数或固定时序控制，缺少对室内外环境、负荷变化的实时感知与动态调节，无法实现精细化管理。运维管理体系不完善，设备定期检修、能效监测、故障诊断机制不健全，部件老化、换热效率下降等问题难以及时发现并处理，导致系统能效持续衰减。部分建筑缺少完整的能耗计量与统计体系，无法精准定位能耗异常节点，能耗管控缺少数据支撑。

二、建筑空调系统能耗优化关键技术路径

（一）设备与系统设计层面的优化措施

优化制冷主机、水泵、风机等核心设备选型，以实际负荷需求为依据，合理确定设备容量与台数，搭配变频调节装置，提升部分负荷工况下的运行效率。改进输配管网设计，降低管路沿程阻力与局部阻力，强化管道保温处理，减少冷量或热量在输送过程中的损耗。合理优化冷却塔、换热装置等辅助设备布局，提升换热效率，降低辅助设备能耗。结合建筑功能、使用规律与气候条件，确定空调水系统、风系统形式，采用变水量、变风量等可调式系统，增强系统对负荷变化的适应能力，从源头提升系统整体能效。强化设备能效等级把控，优先选用高能效标准的制冷机组与配套部件，从硬件层面降低能耗基数。优化系统水力平衡与风压分配，消除局部流量不均、压力过剩等问题，保证各区域末端稳定运行，减少因系统失调造成的能源浪费。

（二）运行调控与智能管控层面的优化策略

构建基于实时数据的空调系统动态调控机制，整合室内温度、湿度、室外气象参数、人员密度等信息，建立负荷预测模型，提前调整运行参数，实现系统输出与实际需求精准匹配。引入智能控制技术与自动化管理平台，实现对制冷主机、水泵、末端设备的集中监控与自动调节，减少人工干预带来的滞后性与不合理性。推广能效优先的运行策略，在满足室内热舒适标准的前提下，适度优化设定温度，降低系统输出强度。强化设备协同运行控制，实现主机与辅助设备联动启停，避免无效运行与空载损耗。利用数据分析技术识别高能耗环节，针对性调整运行模式，持续提升系统运行能效。依托物联网与大数据技术实现能耗数据实时上传与深度分析，形成运行参数自优化能力^[2]。建立异常工况预警机制，及时发现并处理设备故障、参数漂移等问题，维持系统长期稳定高效运行，进一步挖掘节能空间。

三、建筑空调系统能耗优化实施保障与成效验证

（一）能耗优化落地实施的保障条件

建立完善的运维管理制度，明确设备巡检、保养、维修流程，定期对制冷主机、换热器、过滤器等关键部件进行清理与维护，维持设备高效运行状态。搭建完整的能耗监测与计量体系，对主机、输配系统、末端设备进行分项计量，实时采集能耗数据，形成可视化监测界面，为优化调整提供依据。开展运维人员专业技能培训，提升其对系统运行原理、智能控制平台、节能操作方式的掌握程度，确保优化措施稳定执行。完善管理责任机制，将能耗指标与运维管理挂钩，制定分级考核标准，推动能耗优化工作常态化、规范化开展。结合季节更替与负荷变化制定专项运维方案，强化极端天气下的系统保障能力，及时更新运维台账，形成可追溯、可评估、可改进的闭环管理体系。

（二）能耗优化实施效果验证与提升路径

以系统能效比、单位建筑面积空调能耗、设备运行效率等为核心指标，对优化措施实施前后的数据进行对比分析，客观评估节能效果。通过长期监测数据判断优化方案的稳定性与可持续性，识别运行过程中出现的新问题。结合实际运行情况持续调整控制参数与运行策略，不断完善优化方案。将设备性能、运行调控、运维管理相结合，形成全流程闭环优化机制，在保障室内环境质量的基础上，持续降低能耗水平，提升能源利用效率，推动建筑空调系统朝着高效、低碳、智能方向发展，为建筑领域节能降碳提供稳定支撑^[3]。

结语

建筑空调系统能耗优化涉及设计、运行、管理全流程，需要多维度协同发力。通过优化设备配置、改进管网系统、推行智能调控、完善运维与监测机制，可显著提升系统能效。持续完善优化路径并强化落地实施，能够在保障使用效果的前提下实现能耗降低，为建筑行业高质量、低碳化发展提供有力支撑，推动建筑节能与生态环境协同改善。

参考文献：

[1]杨岚翔,张成杰,鲍凤斌,王雅然.建筑中央空调系统智能控制与节能优化协同策略[J].资源节约与环保,2025(12):108-113

[2]李博.大型公共建筑空调智能优化节能控制系统研究[J].科技与创新,2025(22):13-1620

[3]李建栋.基于人工智能的商业建筑暖通空调控制系统设计与实现[J].信息记录材料,2025,26(6):39-42106

...