雖然我國自 1986 年就開始推行
建筑節能工作，但有數據顯示，目前全國每年城鄉新建房屋建筑面積近 20 億 m2，其中 80% 以上仍為高耗能建筑。截至目前，我國存在的高耗能建筑面積要以百億平方米來計，照此計算，2020 年以后，建筑能耗將超過我國終端能耗的 1/3。既有建筑量大面廣，能耗浪費驚人。
公共建筑是指非民用的所有建筑的統稱，根據其建筑面積的不同，又可分為:大型公共建筑(單棟建筑面積超過 2 萬 m2 且配備中央空調)，如綜合商廈、高檔辦公樓、賓館等;一般公共建筑(單棟建筑面積小于 2 萬 m2，或者面積超過 2 萬 m2 但是未配備中央空調)，如普通辦公樓、教學樓等。據有關資料統 計，截 至 目 前，我 國 公 共 建 筑 總 量 達 到53 億 m2，占全國各類建筑總面積的 27% ，其中，大型公共建筑占 11%，一般公共建筑占 16%，其建筑能耗占各類建筑能耗值分別達到4%和19%［1］。因此，開展既有公共建筑的節能改造集成技術
研究并推廣應用，對于實現我國節能減排工作目標顯得尤為迫切與重要。
1 蘇北地區氣候條件 蘇北地處淮河流域，屬于寒冷地區，習慣上也稱為采暖地區。該地區氣候欠佳，是世界同緯度中氣候條件較差的地區之一。以徐州地區為例，其位于東經 116°22′ ～118°40′，北緯 33°43′ ～ 34°58′，為蘇魯豫皖四省接壤地區，年日平均氣溫低于 5 ℃的天數可達 97 d，為建筑采暖區。采暖期平均溫度為16 ℃，采暖度日數為1 574度日，夏季高于日平均氣溫 26 ℃的天數多達 49 d，持續時間長，冬夏相加共146 d，占全年天數的 40%［2］。較差的氣候條件直接導致采暖與空調能耗的增加，該地區既有公共建筑能耗十分嚴重，節能改造勢在必行，同時潛力巨大。
2 既有公共建筑能耗組成分析 為了有效地控制公共建筑的能耗，
建設部、國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了 GB 50189—2005《公共建筑節能
設計標準》(以下簡稱標準)，并于 2005 年 7 月 1 日開始執行。該標準推出的目的是使新建、改建和擴建的公共建筑與 20 世紀 80 年代的公共建筑相比，在采暖、通風、空氣調節和照明方面全年的總能耗要減少 50%［3］。
在公共建筑(特別是大型商場、高檔旅館酒店、高檔辦公樓等)的全年能耗中，大約 50% ～ 60% 消耗于空調制冷與采暖系統，20% ～ 30% 用于照明。而在空調采暖這部分能耗中，大約 20% ～50% 由于外圍護結構傳熱所消耗(寒冷地區約為 40%)。因此，公共建筑節能 50% 的任務將由建筑圍護結構、采暖空調系統和照明設備 3 個方面來分擔，而要實現建筑節能 65%甚至更高的要求，還要綜合建筑節水、自然資源利用等方面的集成技術。研究人員在對某大院既有辦公樓調查分析的基礎上，對其能耗結構做了初步分析。
2. 1 圍護結構能耗 調查顯示，蘇北地區既有公共建筑大部分為磚混結構體系(或局部框架結構體系)，圍護結構構造處理做法通常為:1)墻體。采用實心黏土磚砌筑，厚 240 mm，內外各抹厚 20 mm 混合砂漿，傳熱系數K 值約為 1. 873 W/(m2·K)，遠高于標準關于寒冷地區外墻傳熱系數的限值 0. 6 W/(m2·K)。2)屋面。不設保溫層，房屋的熱
環境很差;冬季室內陰冷，氣溫大約為 4 ～5 ℃，低于標準的下限 12 ℃;夏季室內外幾乎同溫，遠高于夏季室內舒適溫度標準上限 28 ℃。3)門窗。大多為木門、鋼窗，縫隙率很大，難以保證室內的環境質量(圖 1)。
2. 2 采暖系統能耗 調查表明，由于設計、
施工、運行管理等原因在采暖地區有些采暖系統存在缺乏必要的調節和計量手段、水力失調和熱力失調嚴重、循環水泵按“大流量、小溫差”方式運行、熱源運行效率低等不節能因素，導致采暖系統能耗居高不下。據資料統計，在北方地區采暖能耗占建筑能耗的比例高達 50%。
2. 3 通風空調能耗 針對通風空調能耗，調查表明，能耗主要有冷機、水泵、風機電耗等構成，不同類型既有公共建筑的通風空調系統能耗在 13 ～45 kW·h/(m2·a)。造成如此差異的主要原因有:1)開啟時間。與工作時間、室內環境控制要求等有關。2)系統形式。全空氣系統風機電耗遠高于風機盤管等空氣 － 水系統。3)控制調節。在部分負荷下，如夏季夜間、春秋過渡季節，通風空調系統的調節策略和手段。
2. 4 建筑電氣設備能耗 對于建筑電氣設備能耗，調查表明，建筑電氣設備能耗主要體現在以下幾個方面:1)配電系統。配電系統由于電網容量與負荷不匹配、布局不合理等因素導致電能浪費巨大。2)配電變壓器。大多為高能耗低效率型，由于多種原因導致未能及時更新，造成了大量電能浪費。3)空調設備。造成空調設備耗電嚴重的主要因素包括，多數空調能效比較低，缺乏對大型中央空調的設計、安裝、運行管理的深度，缺乏對商用空調溫度調控的認識等。4)照明設備。目前，多數既有公共建筑中的照明電器一般為普通熒光燈、普通白熾燈等非節能燈具，再就是照明控制系統設置的不合理導致耗能嚴重。
3 既有公共建筑節能技術及應用 一旦明確了既有公共建筑節能改造要在采暖、通風、空氣調節和照明方面全年要減少 50% 或者更高的總能耗，那么如何針對這 3 個方面進行相應的節能改造、應用適應的節能技術就成了關鍵。
建筑節能技術由于地域、氣候、生活習慣和建筑形式的差別，除了其基本理論和共同原則之外，是具有獨特性的。有些在某一國家或某一地區行之有效的節能技術措施，用到另一國家或另一地區就可能毫無作用乃至起反作用。因此，針對當地獨特的區域、氣候、建筑風格等開展適應的節能技術研究探索是非常有必要的。研究人員立足蘇北地區，針對既有公共建筑節能改造技術開展了一系列的相關調查研究，并進行了初步應用。
3. 1 圍護結構節能技術改造 圍護結構的保溫性能和門窗的氣密性是影響寒冷地區既有公共建筑能耗的主要內在因素之一。其中圍護結構的傳熱熱損失約占70% ～80%，門窗縫隙空氣滲透的熱損失約占20% ～30%。可見，圍護結構保溫性能的改進自然成為寒冷地區建筑節能工作的重點。外圍護結構主要包括:外墻、門窗、屋面等。一般來講，減少外墻傳熱有兩種方法:一是嚴格控制體型系數，減少傳熱面積;二是增強外墻體的保溫、隔熱性能。外墻外保溫技術是將保溫隔熱系統通過組合、組裝、施工或安裝，固定在外墻外表面上。對于既有建筑的節能改造來說，采用墻體外保溫做法在技術上已經成熟(圖 2、圖 3)。
3. 2 采暖系統節能技術改造 1)熱源或熱力站改造。采暖系統應采用熱水作為熱媒，熱源宜改造為集中設置的熱水機組或供熱、換熱設備;將原有的集中供熱鍋爐房替換為高效率節能鍋爐，并應按系統實際負荷需求和運行負荷規律，合理配備鍋爐容量和數量。
2)室內采暖系統改造。將原系統為垂直 － 水平單管順流系統的，改造為在每組散熱器的供回水管之間設跨越管的垂直 － 水平單管系統;原系統為水平雙管系統時，每組散熱器的供水支管上應設高阻力的兩通恒溫閥或高阻力手動調節閥，回水支管上應加裝手動調節閥。
3)室外供熱管網和建筑物熱力入口的改造。更換室外供熱管網損壞的管道、閥門及部件;修復已損壞的保溫結構;進行嚴格的室外管網改造水力平衡計算，各并聯環路之間的壓力損失差值不應大于15%。
3. 3 通風空調節能技術改造 1)降低系統的設計負荷。
2)冷源和熱源設備的選擇。冷熱源在中央空調系統中被稱為主機，一方面因為它是系統的心臟;另一方面，它的能耗也是構成系統總能耗的主要部分。衡量冷水機組節能效果的重要指標是制冷性能系數 COP(Coefficient of Performance)值。它是指在其額定工況下的制冷量與其輸入能量之比，標志著制取單位冷熱量所需消耗的能量，在選擇冷水機組時，力爭保持較高的 COP 值。
3)空調系統監測與控制。建筑物空調系統運行的監測與自動控制對于節約能量及合理使用設備具有非常重要的意義。
3. 4 建筑電氣節能技術改造 建筑電氣節能技術改造主要包括以下內容:1)大力推廣高效節能空調，采用能效比達 3. 0 ～3. 5 及以上的空調設備。2)積極推廣蓄冷中央空調。利用電網低谷電力儲存冷量，電網高峰時段釋放冷量，不開或少開制冷機。3)減少民用空調待機損耗。空調待機損耗一般 3 ～5 W，如待機損耗降 1 ～2 W，可節約待機能耗60%;按照80%的使用率計算，全國民用空調可降低負荷 12 萬 kW 以上;取空調負荷年運行300 h 計算，可節約電量 3 600萬 kW·h。4)對中央空調采取組控、輪控的方式。在電網高峰期間對中央空調采取分組組控方式，每組每小時輪流停 15 min，同時率按 0. 5 計算，可轉移高峰負荷375 萬 kW以上。5)調整商用空調溫度。目前，公共建筑場所在夏季空調溫度一般在 24 ～25 ℃，適當調整溫度，可以有效降低空調負荷;空調溫度提高1 ℃，可降低負荷5% 以上。如商用空調溫度調高1 ℃，可降低負荷150 萬 kW 以上，實現空調節電15 億 kW·h。6)加強對大型中央空調的設計、安裝、運行管理，提高中央空調的運行效率。- 引自《建筑中文網》.
