文 献 综 述

一、我国公共建筑能耗现状

自从改革开放以来，中国的能源消耗呈现稳步上升趋势，其中2001年建筑能耗占全国总能耗的27.5%，预计2020年，建筑能耗将达到35%^[1-2]。建筑能耗中公共建筑能耗是重要组成部分，平均单位面积能耗从2001年的17.9kgce/m²增加到2011年的21.4kgce/m²，在所有建筑中增长最为迅速^[3]。其中大型公共建筑的能耗较大，单位建筑面积折合电耗指标为70~300KWh/(m²#183;a)，是居住建筑的10~20倍^[4-5]。在这其中商业建筑是大型公共建筑中的典型高能耗建筑，将商业建筑的设计节能优化，对于推动我国建筑节能发展具有重大意义。近10年来，大量的学者和工程设计人员对夏热冬暖地区的建筑节能技术进行了研究和探讨，但主要集中在住宅建筑和办公建筑^[6-7]，对单位建筑面积能耗最高的大型商业建筑^[8]研究较少。

二、商业区域能耗特点

商场建筑属于大体形建筑，内部发热量大。由于其营业时间长（每天长达12h以上且全年营业），空调开启时间较其他公共建筑长，单位面积的建筑能耗较高。商业区域每天营业时间达到12h左右，用能设备的使用强度大，尤其节假日客流量急剧增加，空调、动力和照明系统能耗将大幅提升^[9]

照明系统能耗较高。一是建筑自然采光较少，商场内区需要人工照明；二是采用的照明设备单位面积功率较高^[10]；三是照明设备开启时间长。商场大量的内热及开阔的内部空间，致使商场本身的负荷受室外气象条件的影响程度偏小。

空调风机能耗普遍较大。商场部分是封闭性空间，为了满足室内空气环境品质需要采用机械通风和空调系统，该类建筑多采用大型的全空气系统空调，较风机盘管系统风机能耗大。一是因为商场人多，设计新风量大；二是商场室内发热量大、需冷量大，空调箱风机电耗是商场空调系统中的重要部分^[11]。

由于商场人员密度高、流动性强，而且受时段和季节影响较大，造成空调冷负荷高低峰值相差巨大。商场在空调系统设计时按热流密度最大时的冷负荷设计，而实际上空调大部分时间在部分负荷下运行，从而造成大量的能源浪费^[12]。

三、国内商场空调系统节能研究现状

目前，商场类建筑的空调能耗已引起社会各界的广泛关注，一些学者在商场空调系统节能改造方面展开了一系列的研究。薛志峰等人分析了商场空调系统各设备的能耗比例，并探讨了包括商城在内的大型公共建筑的节能潜力^[13]；林树枝等人针对厦门某大型商场空调系统的运行状况提出了节能改造方案，通过应用系统优化控制技术、合理利用新风、回收利用空调冷凝水等手段实现了空调系统节电38%，年耗电量降低98.7万kW#183;h^[14]；解荔珍从初投资、运行费用及投资回收期等角度分析了冰蓄冷空调系统用于商场类建筑的可行性，指出在具有一定规模的商场类建筑中，峰谷电价比超过3:1的情况下，使用冰蓄冷空调系统能对用电负荷起到移峰填谷的作用!并且使用户获得经济效益^[15]；刘源全等人通过分析对比多个商场空调项目的单位面积安装冷负荷指标和实际运行冷负荷指标，结合商场空调系统的特点，提出了合理的空调基本设计参数，对降低空调运行能耗与初投资有一定的指导作用^[15]；李继路等人以某商场空调系统实际工程为研究对象，分析了冷水系统采用标准温差与大温差2种工况下空调系统的运行能耗及初投资，指出大温差系统有较好的节能效果，且初投资与标准温差系统基本持平^[16]；洪晓军对商场集中空调系统水流量节能控制进行了研究，分析了面向供回水温度的PID模型和面向负荷的模糊控制模型的优劣，提出了结合两者的新模型^[17]；赵加宁等人建立了商场建筑的空调动态负荷分析模型，并对8个城市的变风量和定风量系统进行了能耗对比计算，结果表明与定风量系统相比，变风量系统在供冷期的节能率可达29%以上^[18]