我國建筑能耗現(xiàn)狀可以概括為“建筑能源消耗水平低、能源浪費嚴重、用能效率不高、能耗增長潛力大”。目前，我國城市綜合體節(jié)能形式非常嚴峻。這主要表現(xiàn)在：一方面新建公建中城市綜合體的比例不斷提高，面積越來越大、檔次越來越高。另一方面，既有城市綜合體經(jīng)過十幾年的運行，相繼進入大修改造期，片面的追求技術上“三十年不落后”、理念上“與國際接軌”等，忽視綜合體自身在招商、運營等方面的特性，往往會導致能耗的大幅增加而得不償失。

國內(nèi)城市綜合體的能耗

大量調(diào)查研究表明，與采暖能耗不同，公共建筑除采暖外的單位面積能耗跟地域的關系不大，而是跟公共建筑的體量和規(guī)模相關￣。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，單棟面積超過２萬平米、并且采用中央空調(diào)的大型公共建筑，其單位建筑面積能耗是單棟建筑面積小、不采用中央空調(diào)的小型公共建筑的３-８倍，并且其能耗特點與存在的問題也與小型公共建筑不同ｍ。大型公共建筑單位建筑面積折合電耗指標為7０-300kWh/(m²·a），中小型公共建筑單位建筑面積折合電耗指標為５０-７０kWh/(m²·a）。

辦公樓能耗現(xiàn)狀

辦公類建筑一般每周運行五天，每天運行９-１２小時，平均運行時間約１０小時，全年使用時間約為２００-２５０天。周末時通常只有局部樓層或區(qū)域在使用。不同辦公類建筑的能耗差異也比較大，產(chǎn)生這種差異的原因是因為辦公樓的檔次、位置。檔次越高的辦公樓單位面積能耗越高。而越是靠近市中心的辦公樓因為租價高昂，人員密度越高，所以單位面積能耗也明顯高于郊區(qū)。在辦公樓所用電量中，空調(diào)系統(tǒng)所占比例最大，達４０％-５０％，其次為辦公用電，包括照明和辦公設備，如打印機、電腦，電梯在上下班高峰期使用率較高，其它時間使用率并不高。耗能占比不大，一般都在５％以內(nèi)。

商場能耗現(xiàn)狀

商場類建筑一般面積較大，層高５-６ｍ，新建建筑往往有多層挑空空間，屋面采用自然采光，平均每日運行1２小時以上，全年運行，能耗比辦公類、酒店類建筑高出較多。商場類建筑通常包括百貨商場、超市、書店、服裝店、餐飲店、影院、冰場、兒童樂園等功能組成。在各功能區(qū)中，以餐飲店的能耗為最高，年每平米耗電量高達３００-５００kWh/(m2·a）。超市都配有大量的冷藏設施、設備，通常也有簡單的烹飪攤位，年每平米耗電量也達３００kWh/(m2·a）左右。商場類建筑建筑面積體量較大，通常達５萬ｍ２以上，大型商場建筑面積甚至達３０多萬ｍ２。

酒店能耗現(xiàn)狀

酒店類建筑與的特點與辦公類、商場類建筑有非常大的差別。酒店都是２４小時營業(yè)的，不同功能區(qū)的使用時間差別很大，如客房主要是在晚上使用率較高，宴會廳主要使用時間段為中午和晚上，一般以晚上居多，全日餐則早中晚使用率都比較高。

大多數(shù)時間酒店設施設備都是在部分負荷下工作。但不同類型的用能能耗是不同的，如在酒店類建筑的全年能耗中，照明、動力的電耗基本上是穩(wěn)定的，而供冷、采暖能耗則是隨著季節(jié)而波動的。

目前國內(nèi)城市綜合體節(jié)能技術存在的問題

統(tǒng)設備容量普遍偏大。目前國內(nèi)城市綜合體的機電系統(tǒng)通常是按照每種建筑類型分別配置一套。這種配置存在的問題是每套系統(tǒng)的設備容量均按該類型建筑的最大計算負荷選取，導致綜合體設備總?cè)萘科蟆?o:p>

熱回收范圍應用窄。熱回收集中在排風、冷機冷凝熱、鍋爐煙氣余熱。在對排風進行熱回收時，通常選取客房排風、空調(diào)箱排風進行熱回收，對變壓器房、洗衣房等存在大量排風余熱的場所未回收，導致有相當大一部分熱量被浪費掉。

免費供冷使用率低。在新建項目中，冷卻塔免費供冷得到推廣，使用率在逐漸增大，但空氣側(cè)免費制冷應用較少，即使是有應用的項目，系統(tǒng)管路設計未按全新風工況進行設計，系統(tǒng)也僅能實現(xiàn)部分新風供冷。

采用多種冷熱源結合的復合式能源系統(tǒng)偏低。復合式能源系統(tǒng)是指區(qū)別于傳統(tǒng)的單一制冷／制熱系統(tǒng)，通常由兩種或兩種以上制冷／制熱系統(tǒng)構成，根據(jù)不同系統(tǒng)高效運行時段不同進行合理組合以提高能源效率的系統(tǒng)形式。

利用板式換熱器作為媒介，把辦公樓、酒店、商場之間的余熱／余冷進行轉(zhuǎn)移，與常規(guī)設計相比，避免了冷熱抵消帶來的能量損耗，減少了冷水機組的開啟時間，從而既節(jié)省了冷水機組的運行費用、又節(jié)省了冷熱抵消的能耗損失，更為節(jié)能。

將水環(huán)熱泵與冷水機組的冷卻水聯(lián)系起來，在已經(jīng)采用冷凝熱回收式冷水機組回收熱量的基礎上，把冷水機組的冷卻水與水環(huán)熱泵的水環(huán)聯(lián)系起來，對冷水機組的冷凝熱進行梯級回收利用。

建筑熱平衡理論

在工程熱物理中，當物體同外界接觸時，其內(nèi)部各處溫度均勻且等于外界溫度的狀態(tài)稱之為熱平衡。用公式表示為Q_吸=Q_放，即吸收的熱量等于放出的熱量。

當熱平衡處于一個動態(tài)變化過程中時，稱之為動態(tài)熱平衡。建筑物的熱平衡即是一種動態(tài)熱平衡。

建筑物為了滿足使用要求，必須處于某種溫度狀態(tài)，且這種狀態(tài)受到內(nèi)外部因素的影響隨時在變化，隨著建筑外部溫度的變化，建筑內(nèi)部有些地方內(nèi)部產(chǎn)生的熱量不足以抵消向外散發(fā)的熱量，這些地方需要供暖；在同一時刻，建筑物內(nèi)部的另外一些地方則產(chǎn)生的熱量大于向外散發(fā)的熱量，這些地方需要供冷。將建筑物內(nèi)部按不同分隔空間分別計算，用Ｑ代表分隔空間的冷熱負荷，冷負荷為正、熱負荷為負。建筑物對外的放熱或吸熱量表現(xiàn)為下列公式：

∑Q=Q₁+Q₂+····+Q_n  (2-1)

當∑Q＞０時，建筑物整體表現(xiàn)為冷負荷，需要供冷，反之，則表現(xiàn)為熱負荷，需要供暖。

設Ｅ代表能耗，ε代表能效比，E₁ε₁、E₂ε₂、····、E_nε_n可以用來代表Ｑ₁、Ｑ_２、…、Ｑ_n，∑Ｅ代表了建筑物的總能耗，即∑Ｅ代表的是各項Ｑ所對應能耗的總和。在以往的建筑機電系統(tǒng)設計中，通常是先對每一個Ｑ進行處理，即如果Ｑ〉０則開啟冷源供冷，如果Ｑ＜０則開啟熱源供暖。此時：

∑Q＝|Q₁|+|Q₂|+....+|Q_n|     (2-2)

而根據(jù)熱平衡理論，則是先對Q₁+Q₂+····+Q_n求代數(shù)和，由此可知：（２－１）的和小于等于（２－２）。

５-１０月Ｑ₁、Ｑ_２、…、Ｑ_n均為正，即建筑物只有供冷需求，當城市綜合體處于另外６個月時間段內(nèi)時，則既有供冷需求、也有供暖需求。這就提示我們是否可以把內(nèi)部多余的冷量或熱量進行回收，轉(zhuǎn)移給需要供冷、或供熱的地方。考慮到當外部氣溫合適時，可以通過空氣側(cè)或冷卻水供冷，故將包裹在綜合體外部的大氣與綜合體視為一個整體，可將大氣視為一個熱容量無限大的容器，綜合體的吸熱、放熱都在這個整體范圍內(nèi)進行。這部分余熱量較大，還需利用室外溫度較低的空氣或冷卻塔直接供水給內(nèi)區(qū)降溫，這樣可以避免或降低冷熱源能量抵消帶來的能量損失。這里所說的內(nèi)區(qū)、外區(qū)不僅是針對單一建筑，在冬季時辦公樓全樓需要供暖，而商場內(nèi)區(qū)仍需供冷，所以此時的外區(qū)就包含了商場的外區(qū)、辦公樓全樓，甚至可以包括酒店，這種節(jié)能理念是建立在綜合體的整體和室外大氣的熱平衡上的。

建筑熱平衡技術分類

熱平衡就是通過自然冷卻或熱回收等技術把冷量、熱量在建筑內(nèi)部與室外或建筑內(nèi)部不同部位或不同建筑之間進行轉(zhuǎn)移的技術。是從整體上先對內(nèi)部冷熱進行平衡后，對不足或多余的冷熱量再通過開啟冷熱源進行補償?shù)?a href="http://kaichele.cn/t/技術.html" >技術。常用的自然冷卻有空氣自然冷卻、冷卻塔免費供冷，這兩種技術都是在室外氣溫迖到一定數(shù)值時利用室外空氣直接或間接向室內(nèi)供冷的技術。

熱回收技術則較多，如排風熱回收、空氣源熱泵、冷凝熱回收、地源／水源熱泵、水環(huán)熱泵等，熱回收技術就是把室內(nèi)的冷量或熱量通過交換設備進行交換后，再次送回房間內(nèi)的技術。

從上述分析可以看出，熱平衡技術就是那些能夠利用自然冷熱源或建筑體內(nèi)熱回收的技術，所有的熱平衡技術都是節(jié)能技術，但節(jié)能技術不一定是熱平衡技術，如應用變頻器可以降低水泵、風機的運行能耗，是一種普遍使用的節(jié)能技術，但其不屬于熱平衡技術，熱平衡技術被包含于節(jié)能技術中。熱平衡技術按熱回收技術、自然冷卻技術分類如下：