我國建筑能耗現狀可以概括為“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。

國內城市綜合體的能耗

大量調查研究表明，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￣。統計數據表明，單棟面積超過２萬平米、并且采用中央空調的大型公共建筑，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，空調系統所占比例最大，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。

商場能耗現狀

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。

目前國內城市綜合體節(jié)能技術存在的問題

統設備容量普遍偏大。目前國內城市綜合體的機電系統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，導致綜合體設備總容量偏大。

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，但空氣側免費制冷應用較少，即使是有應用的項目，系統管路設計未按全新風工況進行設計，系統也僅能實現部分新風供冷。

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

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系起來，在已經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，建筑內部有些地方內部產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，建筑物內部的另外一些地方則產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為下列公式：

∑Q=Q₁+Q₂+····+Q_n  (2-1)

當∑Q＞０時，建筑物整體表現為冷負荷，需要供冷，反之，則表現為熱負荷，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)

而根據熱平衡理論，則是先對Q₁+Q₂+····+Q_n求代數和，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部多余的冷量或熱量進行回收，轉移給需要供冷、或供熱的地方?？紤]到當外部氣溫合適時，可以通過空氣側或冷卻水供冷，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、熱量在建筑內部與室外或建筑內部不同部位或不同建筑之間進行轉移的技術。是從整體上先對內部冷熱進行平衡后，對不足或多余的冷熱量再通過開啟冷熱源進行補償的技術。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值時利用室外空氣直接或間接向室內供冷的技術。

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的冷量或熱量通過交換設備進行交換后，再次送回房間內的技術。

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：