我国《公共建筑节能设计标准》对公共建筑的围护结构传热系数、窗墙比、窗户遮阳系数等能耗影响因子有取值范围要求、对空调系统机组在不同额定制冷量下有性能参数限值规定、对风机单位风量耗功率及水系统输送能效比有计算方法及限值规定。但是对于公共建筑空调系统设计方案的选择未作明确规定,不同设计方案对公共建筑能耗影响的相关文献报道也很少。由于同一公共建筑采用不同形式的空调系统,其能耗差异较大,因此如何选择低能耗、高能效的空调系统形式是本课题研究的重点,其研究对公共建筑节能事业的发展有着重要的意义。本文以夏热冬冷地区的公共建筑空调系统为研究对象,建立了改进版的空调系统设计整体能效比CEERL数学模型,分析不同空调系统设计方案(如不同的冷源形式、水系统形式和末端形式等)的整体能效水平,为公共建筑节能的深入开展提供有力依据。研究内容包括:第一,建立建筑平面为三角形、长方形(长宽比2:1)、长方形(长宽比4:3)、正方形、圆形五类形状且不同建筑面积的围护结构能耗计算物理模型,利用De ST软件对这五类能耗计算模型(35个基础模型)在不同体形系数、朝向窗墙比、建筑朝向、朝向综合遮阳系数时的全年逐时负荷进行模拟计算,分析得到这4种能耗影响因子对空调冷热能耗的影响规律。第二,建立围护结构节能设计简易评判数学模型,基于Microsoft Excel编制公共建筑节能设计评判软件,利用自制软件进行建筑节能设计评判以及能耗影响因子的耦合分析。第三,从有关文献中收集统计了空调工程案件100多例,通过对空调系统形式及相关数据(包括:建筑信息、冷热源形式、水系统形式、末端形式、冷热负荷指标等)的分析整理及归纳,分析得出空调系统形式与建筑的热工设计分区、建筑类型、建筑高度、空调负荷、房间功能之间的关系;结合工程案例,分析了五类中央空调系统(常规电制冷式、溴化锂吸收式、热泵式、冰蓄冷式、风冷式空调系统)的经济性及能耗差异。第四,建立空调系统设计整体能效比CEERL数学模型,确定部分负荷下各空调设备能耗的计算方法,并对空调系统中主要的耗能设备(机组、水泵)进行部分负荷工况的能耗分析,以及利用工程实例对不同形式的空调系统进行能效评价分析。