大型公共建筑中央空调系统节能运行与优化控制研究

摘要：大型公共建筑中央空调系统是建筑机电设备的核心耗能单元，其运行能耗占建筑总能耗比例较高，在双碳目标与建筑节能降耗的行业背景下，实现中央空调系统节能运行与优化控制，对降低建筑运营成本、提升能源利用效率、践行绿色建筑理念具有重要意义。当前多数大型公共建筑中央空调存在运行模式粗放、参数调控不精准、系统匹配度低、设备老化低效等问题，导致能耗偏高、运行经济性不足。本文剖析大型公共建筑中央空调系统运行现状与节能痛点，阐述系统节能运行的核心价值，从运行管控、参数优化、设备升级、智能控制、管理保障五大方面提出优化策略，明确优化控制实施要点，助力中央空调系统实现高效、低耗、稳定运行，推动大型公共建筑节能化发展。

关键词：大型公共建筑；中央空调系统；节能运行；优化控制；建筑能耗

一、引言

随着我国城镇化进程加快，大型公共建筑数量与规模持续扩增，建筑能耗总量逐年上升，其中中央空调系统能耗占据建筑总能耗的40%以上，成为建筑节能管控的重点环节。大型公共建筑具有空间跨度大、人员流动密集、负荷变化波动大、运行时间长的特点，中央空调系统需兼顾室内温湿度舒适度、空气品质与运行能耗，传统运行管控模式多采用固定参数、人工调控的方式，难以适配建筑负荷动态变化需求，普遍存在大流量小温差、空载运行、设备低效运转等问题，造成大量能源浪费。

在国家节能减排政策持续推进、绿色建筑标准不断完善的背景下，降低中央空调系统能耗、优化系统运行控制模式，已成为大型公共建筑运营管理的核心任务。目前部分建筑中央空调系统存在设计与实际负荷脱节、运行管控缺乏科学性、智能调控技术应用不足、运维管理不到位等问题，制约节能效能发挥。基于此，本文针对大型公共建筑中央空调系统节能运行与优化控制展开研究，探索科学可行的优化路径，为建筑节能降耗提供实践参考。

二、大型公共建筑中央空调系统节能运行核心价值与现存问题

大型公共建筑中央空调系统节能运行，不仅能够直接降低建筑电力消耗、减少运营成本支出，还能响应国家双碳战略，减少碳排放与环境污染，推动绿色低碳建筑体系建设；同时，科学的节能运行与优化控制能够延长空调设备使用寿命，减少设备故障发生率，保障室内环境舒适度与空气品质，实现经济效益、社会效益与环境效益的协同统一。

当前大型公共建筑中央空调系统运行过程中，存在诸多制约节能效果的突出问题。一是运行管控模式粗放，未根据建筑室内外负荷变化、人员流动情况动态调整运行参数，主机、水泵、风机等设备长期处于额定运行状态，负荷适配性差，无效能耗偏高。二是系统匹配度不足，部分空调系统设计阶段未充分考虑建筑实际负荷需求，设备选型偏大，运行过程中出现“大马拉小车”现象，设备运行效率低下。三是智能优化控制技术应用覆盖面不足，多数建筑仍依赖人工手动调控，缺乏自动化、智能化调控机制，无法实现精准化参数调节与负荷跟随。四是日常运维管理不到位，设备定期清洗、管道维护、滤网更换等工作落实不及时，导致系统阻力增大、换热效率下降，额外增加运行能耗。五是缺乏完善的能耗监测机制，无法精准把控系统能耗分布与节能短板，节能管控缺乏针对性。

三、中央空调系统节能运行优化控制核心原则

大型公共建筑中央空调系统节能运行与优化控制，需遵循三大核心原则，保障节能效果的同时，满足建筑使用功能需求。第一，舒适度优先原则，节能优化需以保障室内温湿度、通风换气量、空气品质达标为前提，杜绝过度节能导致室内环境恶化，平衡节能目标与使用需求。第二，动态适配原则，立足建筑空调负荷动态变化特性，结合季节、时段、人员密度、室外气象参数变化，实时调整系统运行参数与运行模式，实现负荷与输出精准匹配。第三，经济可行原则，优化控制方案需兼顾改造成本、运行成本与节能收益，选择性价比高、易落地、易运维的优化措施，避免盲目投入导致成本失衡。第四，全流程管控原则，将节能理念贯穿系统设计、运行调控、设备运维、管理考核全过程，实现全生命周期节能管控。

四、大型公共建筑中央空调系统节能运行与优化控制策略

结合系统现存问题与核心优化原则，从运行参数优化、智能控制升级、设备能效提升、运维管理强化四个维度，制定针对性优化控制策略，全方位降低系统能耗。一是精准优化运行参数，根据室外气象变化与室内负荷需求，合理调整冷水主机出水温度、冷却水温度、风机风速、水泵流量，推行大温差小流量运行模式，减少输送能耗与设备能耗；分区分时调控空调运行，针对不同功能区域、不同时段的负荷差异，独立控制启停与参数，避免全域空载运行。

二是升级智能优化控制系统，搭建中央空调智能监控平台，整合能耗监测、负荷预判、参数调控、故障报警功能，利用大数据、变频控制技术实现主机、风机、水泵的变频自动调节，自动适配负荷变化；应用模糊控制、PID控制等先进控制算法，提升调控精准度，实现系统全自动、智能化运行，替代人工粗放调控。

三是提升设备整体能效，逐步更换老旧低效、高耗能设备，选用高效节能型冷水机组、变频风机、节能水泵等核心设备，优化系统管路设计，减少管路阻力与换热损耗；加装能量回收装置，回收空调系统余热余冷，提升能源综合利用率。

四是强化运维管理保障，建立标准化运维制度，定期开展设备清洗、管路排污、滤网更换、密封性检测等工作，维持系统高效运行状态；建立能耗监测与考核机制，实时监控系统能耗数据，分析节能短板，持续优化运行方案，同时提升运维人员专业技能，规范操作流程，保障节能措施落地见效。

五、结论

大型公共建筑中央空调系统节能运行与优化控制，是建筑节能领域的重要内容，也是降低建筑运营成本、实现绿色低碳发展的关键举措。当前中央空调系统普遍存在运行粗放、适配性差、智能水平低、运维不足等问题，导致能耗偏高，节能潜力尚未充分挖掘。

实现系统节能高效运行，需遵循舒适度优先、动态适配、经济可行的核心原则，通过运行参数精准优化、智能控制系统升级、高能效设备改造、标准化运维管理多措并举，构建全流程节能管控体系，有效降低系统运行能耗，提升能源利用效率。

未来，随着智能控制技术、节能技术的持续迭代，中央空调系统节能运行将朝着更智能、更精准、更高效的方向发展。大型公共建筑运营方需持续强化节能意识，结合建筑实际情况优化控制策略，推动中央空调系统节能运行常态化、规范化，助力建筑行业绿色低碳转型，为国家节能减排战略实施提供有力支撑。

参考文献

[1] 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):13-16,20. DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2025.22.004.

[2] 易检长,任中俊,黄鹤,等. 基于运行数据的大型空调冷站优化控制研究与应用[J]. 建筑节能（中英文）,2022,50(2):23-27. DOI:10.3969/j.issn.2096-9422.2022.02.004.

[3] 曹冲,朱学莉. 基于 ZigBee 技术的建筑中央空调节能监控网络节点研究[J]. 现代建筑电气,2014(11):49-53. DOI:10.3969/j.issn.1674-8417.2014.11.013.