随着经济发展和社会进步，人们对高品质生活的追求日益提高，我国的能源问题十分严峻。建筑能耗截至2004年已达到全球总能耗的30%^[1]，根据相关统计结果，2001—2012年我国公共建筑能耗强度增长了33%^[2]，建筑能耗增长趋势明显。特别是在公共建筑中，空调系统能耗约占建筑总能耗的50%～60%^[3]。目前，我国二氧化碳排放量已跃居世界第一，人均二氧化碳排放量已高于世界平均水平^[4]。温室效应带来了气温升高、冰川融化等严峻的环境问题。因此，降低能源消耗、减少二氧化碳排放量是国家持续发展的重要手段。

建筑能耗的动态模拟是分析建筑节能的重要方法。由于实际工况的变化是由多种因素决定的复杂过程，只有通过模拟计算的方法才能有效预测整个系统的运行情况。清华大学开发的DeST (Designer’s Simulation Toolkits）可用于建筑能耗模拟和环境控制系统的设计校核，起到提高设计质量、保证设计可靠性和降低系统能源消耗的作用^[5]。

本文以绵阳（夏热冬冷地区）某商业建筑为例，采用DeST-c软件模拟该建筑的空调负荷，根据建筑所在地区及类型，选择适合的空调系统并对主要设备进行选型，比较传统空调系统与空气源热泵空调系统的运行能耗，得出空气源热泵系统具有节能减排能力。

某工程位于绵阳市市区，地上37层，地下3层，1～4层为商业部分，5～37层为住宅部分，建筑高度118.50m。本次模拟针对1～4层商业部分。具体围护结构参数如表1所示。

绵阳位于我国四川盆地西北部，属于夏热冬冷地区，全年需供热及制冷。绵阳地区室外逐时干球温度如图1所示，室内设计参数如表2所示。

利用DeST-c建立建筑模型，其中，1～4层为商业部分需要空调，5～37层为住宅部分不需要空调。本工程建筑的物理模拟如图2所示。

根据DeST-c模拟出的全年逐时空调负荷数据，总空调面积为4 735.96m²，全年最大热负荷为208.84kW，全年最大冷负荷为622.02kW。选用8月1日做冷负荷分析的典型计算日，其空调冷负荷最大值为622.02kW。如图3, 4所示。

空气源热泵机组自20世纪90年代初开始在我国推广使用，特别适合我国夏热冬冷地区^[6]。本工程根据冷热负荷及建筑使用情况，选用2台空气源热泵，传统空调系统主要设备参数如表3所示。为证实空气源热泵在节能减排上的优势，选用2台螺杆式冷水机组+燃气锅炉，以及传统空调系统进行分析比较，空气源热泵空调系统主要设备如表4所示。

空气源热泵能充分利用自然资源减少温室效应。与传统空调系统相比，空气源热泵空调系统无需设置冷却水系统及锅炉，有效节省了运行费用。根据室外气候参数确定空调季与采暖季，整个建筑的空调季节天数为123d，采暖季节天数为121d，每天运行时间为9:00～21:00。

通过咨询当地天然气及电力公司，商用天然气价格为2.49元/m³，商业电网的电价约为1.6元/（kW·h）。根据空调运行时间，估算出空调系统运行费用。计算传统空调系统年运行费用为752 132.4元，空气源热泵空调系统年运行费用为671 235.8元，可见，使用空气源热泵比传统空调系统年运行费用减少9.2%。详细计算如表5所示。

根据设备功率及系统运行时间估算空调系统能源消耗情况，并按住建部计算方法计算^[7]，电力按0.1229kg/（k W·h）折算成标准煤，天然气按1.330kg/m³折算成标准煤，再进行较直观比较。由计算可知，传统空调系统年耗标准煤量为211 580.98t，空气源热泵空调系统年耗标准煤为82 494.88t，后者比前者年节约标煤量为129 086.1t;15年寿命周期内总节标煤量为193.6万t，可见空气源热泵系统具有良好节约能耗的能力。

本工程采用空气源热泵系统可省去锅炉和锅炉房，不但节省了很大建筑空间而且全年仅采用电力，大大减轻了供暖对大气造成的污染问题，能有效改善城市大气环境，并促进经济可持续性发展。

本文通过将空气源热泵空调系统与传统空调系统进行能耗模拟比较得出：空气源热泵空调系统具有良好的节约能耗能力，比传统空调系统年运行费用减少了9.2%，具有良好的经济效益和环境效益。