建筑空调系统作为建筑中最大的耗能主体,是建筑整体节能工作中的关键目标。合理地评价建筑空调系统的用能水平是开展节能工作的基本前提,也是衡量节能效果的重要依据;准确地识别与诊断建筑空调系统中的能耗问题,是有针对性地开展节能工作、提升节能效率的有力途径。针对建筑空调系统动态用能评价与诊断的关键瓶颈问题,本文详细阐述了建筑空调系统用能评价与诊断的内涵,充分考虑实际建筑空调系统的动态能耗特性,深入研究了建筑空调系统动态用能评价与诊断的相关理论与方法。分别以建筑冷水机组、多联式空调系统两种典型建筑空调系统为研究对象,验证了所提出的用能评价和诊断方法的合理性和有效性,形成了较为完善的建筑空调系统动态用能评价与诊断体系。本文的主要研究内容及取得的成果列出如下:(1)建筑空调系统动态用能评价与诊断体系构建。以目前世界各国的建筑节能政策法规为出发点,详细解读了世界各国建筑节能的实践情况。构建了建筑用能评价与诊断自上而下的实践体系,并对世界各国在该体系各个层次的实践和研究进展进行了梳理和概括。通过总结目前实践和研究中存在的问题,详细阐述了建筑空调系统用能评价与诊断的内涵,结合多种数据挖掘算法的特点与优势,以建筑空调系统历史运行数据为核心,构建了基于数据挖掘的建筑空调系统动态用能评价模型和诊断体系。基于该体系,分别提出了建筑空调系统数据处理方法、基于决策树算法的用能模式划分及动态用能基准构建方法、基于方差分析和后验测试的用能模式验证方法、用能等级计算方法、用能评分规则构建策略和异常能耗诊断方法。并详细阐明了体系中各个步骤的理论基础及实际应用方式。(2)办公建筑冷水机组动态用能评价与诊断。首先,基于EnergyPlus建立了“Large office”办公建筑仿真模型,获取了建筑冷水机组运行数据。结合专业知识和决策树分析,揭示了冷水机组系统在正常运行条件下气象条件、人员活动、运行时间等因素对能耗的作用规律,利用决策树划分了冷水机组4种工作日的用能模式,据此建立了4个动态用能基准。对比分析了单一用能基准和动态用能基准对冷水机组能耗的评价结果;其次,在此基础上进一步构建了多种故障和多种故障严重水平下的办公建筑仿真模型,获取了建筑冷水机组故障运行数据。基于已建立的4种动态用能基准,诊断了不同故障条件下的系统能耗变化,验证了动态用能基准在建筑冷水机组故障用能诊断中的有效性。同时定量地给出了不同故障引起的系统能耗的浪费程度。(3)多联式空调系统动态用能评价与诊断。首先,建立了多联机试验平台并分别进行了正常和故障实验,获取了正常和故障条件下的变工况运行数据。利用决策树划分了9种用能模式,并相应地建立了9种动态用能基准。通过用能等级和用能评分系统对正常条件下和不同制冷剂充注故障条件下的能耗进行了定量评价,并探讨了不同故障水平在不同运行工况下对系统能耗的影响程度;其次,针对多联式空调系统复杂结构对于部分故障的包容性而导致异常能耗难以识别的问题,提出了基于多种数据挖掘算法结合的建筑空调系统用能诊断方法,通过实验数据测试,该方法对所有工况下异常能耗的检测准确率达到90%以上,部分故障的检测准确率达100%,证明了方法的有效性。本文以建筑节能为背景,提出了针对于建筑空调系统动态能耗的评价与诊断体系。主要创新点在于所提出的建筑空调系统动态能耗评价与诊断方法论实现了建筑空调系统能耗合理、公正、定量的评价,以及故障条件下异常能耗的定量评估和诊断。该方法克服了已有方法中评价结果可靠性不高、无法定量评价以及故障诊断与节能之间结合程度不高等问题。针对不同的空调系统,提出了适用于信息较少(不足)的办公建筑冷水机组用能评价方法,和针对多联式空调系统复杂多变的能耗的评价与诊断方法,实现了多种故障下建筑空调系统能耗的定量评价。论文所提出动态用能评价与诊断方法,为合理地评价建筑空调系统的用能水平、准确识别与诊断建筑空调系统中的能耗问题、公正地评估建筑节能工作效果、有针对性地开展建筑节能工作以及提升节能工作效率提供了借鉴与参考。同时也为建筑空调系统的大数据分析、故障诊断等的实用化进程提供了有力的支撑。