如何确定空调负荷与送风量

2、⼯艺性空调的室内空⽓计算参数⼯艺性空调根据⼯艺要求，并考虑必要的卫⽣条件来确定。

具体情况可以参考《空⽓调节设计⼿册》电⼦部第⼗设计研究院编。

室外空⽓计算参数空调⼯程设计与运⾏中所⽤的⼀些室外⽓象参数⼈们习惯称之为室外空⽓计算参数。

室外⽓象参数就某⼀地区⽽已，有随季节变化、昼夜变化或者时刻在不断变化着，如全国各地⼤多数在7~8⽉份⽓温最⾼，⽽1⽉份⽓温最低；⼀天当中，⼀般在凌晨3~4点⽓温最低，⽽在下午14~15点⽓温最⾼。

室外空⽓计算参数的取值，直接影响室内空⽓状态和设备投资。

如果按当地冬、夏最不利情况考虑，那么这种极端最低、最⾼温、湿度要若⼲年才出现⼀次⽽且持续时间较短，这将使设备容量庞⼤⽽造成投资浪费。

因此，设计规范中规定的室外计算参数是按全年少数时候不保证内温、湿度标准⽽制定的。

当室内温、湿度必须全年保证时，应另⾏确定空⽓调节室外计算参数。

1、夏季室外空⽓计算参数（1)夏季空调室外计算⼲、湿球温度夏季空调室外计算⼲球温度采⽤历年不保证50h的⼲球温度；夏季空调室外计算湿球温度采⽤历年平均不保证50h的湿球温度。

（2)夏季空调室外计算⽇平均温度和逐时温度夏季在计算通过围护结构的传热量时，采⽤的是不稳定传热过程，因此必须知道设计⽇的室外平均温度和逐时温度。

夏季空调室外设计⽇平均温度采⽤历年平均不保证5天的⽇平均温度。

2、冬季空调室外计算温、湿度的确定冬季空调室外计算温度采⽤历年平均不保证1天的⽇平均温度；当冬季不使⽤空调设备送热风，⽽使⽤采暖设备时，计算围护结构的传热应采⽤采暖室外计算温度。

由于冬季室外空⽓含湿量远⼩于夏季，⽽且变化也很⼩，因此不给出湿球温度，只给出冬季室外计算相对湿度。

规定冬季空调室外计算相对湿度采⽤历年最冷⽉平均相对湿度。

空调房间负荷计算。

空调负荷新风量的计算方法一、空气调节、冷（热）负荷概念通过对空气的处理，使室内空气的温度、相对湿度、噪音、压力、气流速度、新鲜度和洁净度等参数保持在一定范围内的技术称为空气调节（简称空调）。

根据服务对象的不同分为：舒适性空调（或称民用空调）和工艺性空调（或称工业空调）。

中央空调就是由一台主机通过风道送风或冷热水管（冷媒管路）接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。

为了保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为建筑冷负荷；为了补偿房间失热需向房间供应的热量称为建筑热负荷；为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为建筑湿负荷。

二、室外空气计算参数（依据GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范）1.夏季空调室外计算干、湿球温度1）夏季空调室外计算干球温度：取室外空气历年平均不保证50h的干球温度；2）夏季空调室外计算湿球温度：取室外空气历年平均不保证50h的湿球温度；3）用于计算夏季建筑围护结构的冷负荷和新风冷负荷；4）夏季计算经建筑围护结构传入室内的热量时，应按不稳定传热过程计算5）夏季空调室外空气设计日的逐时温度：式中:tsh——室外计算逐时温度(℃)；twp——夏季空调室外计算日平均温度(℃)；β——室外温度逐时变化系数按下表确定；△tr——夏季室外计算平均日较差；twg——夏季空调室外计算干球温度(℃)。

2.冬季空调室外空气计算温度、相对湿度1）冬季空调室外空气计算温度：历年平均不保证1天的日平均温度；2）冬季空调室外空气计算相对湿度：采用历年一月份平均相对湿度的平均值；3）冬季采用空调设备供暖时，冬季空调室外空气计算温度用于计算建筑围护结构的热负荷和新风热负荷；4）冬季空调室外空气计算相对湿度用于计算冬季新风的加湿量；3.夏季通风室外计算温度和相对湿度1）夏季通风室外计算温度取历年最热月14时的月平均温度的平均值；2）夏季通风室外计算相对湿度取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值；3）用于消除余热余湿的通风及自然通风中的计算；当通风的进风需要进行冷却处理时，其进风冷负荷计算也采用这两个参数。

暖通空调设计负荷计算及送风量确定作为现代建筑的重要组成部分，暖通空调设计在整个建筑设计阶段中起着至关重要的作用。

通过规划和设计合适的暖通空调系统，可以确保建筑物内外部环境的舒适性，保持适宜的温度、湿度、空气洁净度和通风性，从而提高人员的工作效率和生活质量。

在暖通空调系统的设计过程中，负荷计算和送风量的确定是至关重要的步骤，下面将从这两个方面进行详细介绍。

一、负荷计算暖通空调系统设计中的负荷计算是指对建筑物内部运行所需的热量、湿度、风量、水量等因素进行测算和分析，以确定系统所需的热负荷、冷负荷、通风负荷和湿负荷等参数。

(一) 热负荷热负荷是指建筑物内部需要供应的热量，它的计算需要考虑到室内环境温度、相对湿度、人员活动方式、照明及电器设备等综合因素。

其中，热负荷的计算方法有多种，最常用的是传统的空气负荷法和热传导法。

(二) 冷负荷冷负荷是指建筑物内部需要供应的冷量，它的计算要考虑到气温、太阳辐射、室外风速和相对湿度等因素。

通常，冷负荷的计算方法主要有传统的负荷差法和从入口角度建立模型法。

(三) 通风负荷通风负荷是指室内空气的流通所需要的空气量，主要考虑到室内外的温度和湿度差异、室内外气压差、人员密度和呼吸率、室内设备的运行等因素。

其中，通风负荷的计算方法主要有补风法、正压法和负压法等。

(四) 湿负荷湿负荷是指室内空气中所存在的水分量，通常只存在于相对湿度很高的环境下。

对于人体来说，过度的湿度会使人感到不适，同时还会影响机房等设备的正常工作。

因此，在设计暖通空调系统的过程中需要进行湿负荷计算，以确保所需的湿度满足建筑物的要求。

二、送风量确定送风是暖通空调系统中最基本的要素之一，它的设定应该考虑到室内空气的流通性、室内外温度差异和风速控制等因素。

在确定送风量的时候，需要根据建筑物负荷计算的结果来决定，一般分为总送风量和单机送风量两种。

(一) 总送风量总送风量是指建筑物所需要的总的空气量，通常通过热负荷和新风量来计算得出。

第三章 空调房间的冷（热）、湿负荷与送风量的确定为了使空调房间的温度和相对湿度维持在生产工艺和人体热舒适所要求的范围内，必须向空调房间送入具有一定温度和相对湿度的空气，用以消除房间的热、湿负荷。

空调房间的热、湿负荷来源于外部和内部两个方面，主要包括有以下几部分：（1）室内外温差传热和太阳辐射热；（2）设备散热散湿；（3）人体散热散湿；（4）照明灯具的散热等。

由外部干扰源所造成的热、湿负荷与室内外空气的状态参数有关，因此，在讨论热、湿负荷计算之前，首先要了解一下确定空调设计计算用的室内外气象参数的原则和方法。

第一节 人体热舒适与室内计算参数的确定一、空调基数和空调精度与负荷计算有关的室内空气计算参数通常用空调基数和空调精度两组指标来规定。

空调基数是指室内空气所要求的基准温度和基准相对湿度；空调精度是指在空调区内温度和相对湿度允许的波动范围。

例如，n t =（22±1）℃和n ϕ＝（50±10）％中，22℃和50％是空调基数，±1℃和±10％是空调精度。

工艺性空调的室内空气计算参数主要是根据生产工艺对温度、湿度的特殊要求来确定，同时兼顾人体的卫生要求。

而用于民用建筑的舒适性空调，则主要是从满足人体热舒适要求的方面来确定室内空气的计算参数，对精度无严格的要求。

二、人体热平衡和舒适感 （一）人体热平衡和舒适感人体是靠食物的化学能来补偿肌体活动所消耗的能量。

人体新陈代谢过程所产生的能量以热量的形式释放给环境，使体温维持在36.5℃左右。

人体的热平衡可用式（3-1）来表示：ch f z d W M q q q q q q +++=- （3-1） 式中 M q ——人体新陈代谢过程所产生的热量(W/m 2)；W q ——人体所作的机械功(W/m 2)；d q ——人体的对流散热量(W/m 2)，空气温度低于人体表面平均温度时，q d 为正；反之，q d 为负；z q ——人体由汗液蒸发和呼出的水蒸气带走的热量(W/m 2)； f q ——人体与周围物体表面之间的辐射换热量(W/m 2)；ch q ——蓄存在人体内的热量(W/m 2)。

第三章空调负荷计算与送风量确定第一节空调房间室内、外空气计算参数3.1. 1室内空气计算参数---------课件有误！（删除“舒适性空调”）1.舒适性空调的室内空气计算参数在舒适性空调中，涉及到热舒适标准与卫生要求的室内设计计算参数有6项：温度、湿度、新风量、风速、噪声声级、室内空气含尘浓度《室内空气质量标准》（GB/T18883-2002）规定的室内空气质量标准（表3-01）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019－2003）规定的舒适性空调室内计算参数（表3-02）《公共建筑节能设计标准》（GB50189－2005）规定的公共建筑空调系统室内计算参数（表3-03）2. 工艺性空调的室内空气计算参数某些生产工艺过程所需的室内空气计算参数（表3-04）3.1.2 室外空气计算参数我国《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019－2003）中规定选择下列统计值作为室外空气设计参数：历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外空气计算温度。

用累年最冷月平均相对湿度作为冬季空调室外计算相对湿度。

用历年平均不保证50小时的干球温度作为夏季空调室外计算干球温度。

用历年平均不保证50小时的湿球温度作为夏季空调室外计算湿球温度。

用历年平均不保证5天的日平均温度作为夏季空调室外计算日平均温度。

第二节得热量与冷负荷的关系房间得热量是指通过围护结构进入房间的，以及房内部散出的各种热量。

由两部分组成：一是由于太阳辐射进入房间的热量和室内外空气温差经围护结构传入房间的热量;另一部分是人体、照明、各种工艺设备和电气设备散入房间的热量。

按照现行的《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）上的规定，空调区的夏季计算得热量，应根据下列各项确定：通过围护结构传入的热量。

通过外窗进入的太阳辐射热量。

人体散热量。

照明散热量。

设备、器具、管道及其他内部热源的散热量。

食品或物料的散热量。

渗透空气带入的热量渗透空气带入的热量。

空调负荷计算与送风量空调房间冷(热)、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。

在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。

当得热量为负值时称为耗(失)热量。

在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷，相反，为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷，为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。

得热量通常包括以下几方面：1．由于太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量，2．人体、照明设备、各种工艺设备及电气设备散入房间的热量。

得湿量主要为人体散湿量和工艺过程与工艺设备散出的湿量。

房间冷(热)、湿负荷量的计算必须以室外气象参数和室内要求维持的气象条件为依据。

第一节室内外空气计算参数一、室内空气计算参数空调房间室内温度、湿度通常田两组指标来规定，即温度湿度基数和空调精度。

室内温、湿度基数是指在空调区域内所需保持的空气基准温度与基准相对湿度，空调精度是指在空调区域内，在工件旁一个或数个测温(或测相对湿度)点上水银温度计(或相对湿度计)在要求的持续时间内，所示的空气温度(或相对湿度)偏离室内温(湿)度基数的最大差值。

例如，to=20±0．5℃和φo＝50±5%，这样两组指标便完整地衷达了室内温湿度参数的要求。

根据空调系统所服务对象的不同，可分为舒适性空调和工艺性空调。

前者主要从人体舒适感出发确定室内温、湿度设计标准，一般不提空调精度要求，后者主要满足工艺过程对温湿度基数和空调精度的特殊要求，同时兼顾人体的卫生要求。

(一)人体热平衡和舒适感人体靠摄取食物(糖、蛋白质等碳水化合物)获得能量维持生命。

食物在人体新陈代谢过程中被分解氧化，同时释放出能量。

其中一部分直接以热能形式维持体温恒定(36．5℃)并散发到体外，其它为机体所利用的能量，最终也都转化为热能散发到体外。

人体为维持正常的体温，必须使产热和散热保持平衡，人体热平衡可用下式表示：S=M-W-E-R-C(2—1)式中S——人体蓄热率，W／m2，第20页M--人体能量代谢率，决定于人体的活动量大小，w／m2,W--人体所作的机械功，W／m2，E--汗液蒸发和呼出的水蒸汽所带走的热量，W／m2，R--穿衣人体外表面与周围表面间的辐射换热量，W／m2，C——穿衣人体外表面与周围环境之间的对流换热量，W／m2。

3.7空调房间送风状态的确定及送风量的计算在已知空调区冷(热)、湿负荷的基础上，确定消除室内余热、余湿，维持室内所要求的空气参数所需的送风状态及送风量，是选择空气处理设备的重要依据。

3.7.1空调房间送风状态的变化过程 在空调设计中，经常采用空气质量平衡和能量守恒定律来进行空调系统的一些能量问题分析 图3-10表示一个空调房间的热湿平衡示意图，房间余热量(即房间冷负荷)为Q (kW)，房间余湿量(即房间湿负荷)为W (kg ／s)，送入m q (kg/s)的空气，吸收室内余热余湿后，其状态由O(h O ，d O )变为室内空气状态N(h N ，d N )，然后排出室外。

图3-10 空调房间的热湿平衡 当系统达到平衡后，总热量、湿量均达到了平衡，即总热量平衡 ⎪⎭⎪⎬⎫-==+O N m N m O m h h Q q h q Q h q (3-43) 湿量平衡 ⎪⎭⎪⎬⎫-==+O N m N m O m d d W q d q W d q (3-44)式中 m q ——送入房间的风量（kg/s ）； Q ——余热量（kW ）；W ——余湿量（kg/s ）；O O d h ,——送风状态空气的比焓值（kJ/ kg ）和含湿量（kg/kg ）；N N d h ,——室内空气比焓值（kJ/ kg ）和含湿量（kg/kg ）。

同理，可利用空调区的显热冷负荷和送风温差来确定送风量。

)(O N p m t t C Qq -= (3-45)式中 Q ——显热冷负荷（kW ）；C p ——空气的定压比热容[ 1.01 kJ/ (kg ⋅K)]。

上述公式均可用于确定消除室内负荷应送入室内的风量，即送风量的计算公式。

图3-11 为送入室内的空气(送风)吸收热、湿负荷的状态变化过程在h-d 图上的表示。

图中N 为室内状态点，O 为送风状态点。

热湿比或变化过程的角系数为sR O N d d h h W Q --==)(ε (3-46) 由上可得，送风状态O 在余热Q ，余湿W 作用下，在h-d 图上沿着过室内状态点N 点且/Q W ε=的过程线变化到N 点。

空调负荷计算与送风量的确定空调负荷计算的目的在于确定空调系统的送风量并作为选择空调设备（如空气处理机组中的冷却器、加热器、加湿器等）容量的基本依据。

在室内外热、湿扰量的作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和总湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。

当得热量为负值时称为耗（失）热量。

空调的负荷可以分为冷负荷、热负荷和湿负荷三种。

在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷；反之，为补偿房间矢热而需向房间供应的热量称为热负荷；为维持室内相对湿度所需由房间增加的湿量称为湿负荷。

得热：进入建筑的总热量，包括导热、对流、辐射、直接空气交换；空调负荷：维持环境空调去除（加入）的冷（热）量。

1.送风状态与送风量的确定1.上图所示为一个空调房间的送风示意图。

室内余热量（冷负荷）为Q（W），余湿量（湿负荷）为W（kg/s）。

为了消除余热余湿，保持室内空气状态为N（hN , dN）点，送入G（kg/s）的空气量，其状态为O（ho , do）。

送入的空气吸收室内的余热、余湿后，由状态O变为状态N而排出，从而保证了室内空气状态为N。

2.根据热平衡得3.4.根据湿平衡得5.6.整理上述两式得7.8.9.以上两式相除得热湿比10.11.在焓湿图上就可利用热湿比ε的过程线来表示送入空气状态变化过程的方向。

只要送风空气的状态点O位于通过室内状态点N的热湿比线上，那么将一定质量，具有这种状态的空气送入房间，就能同时吸收余热和余湿，从而保证室内要求的状态N。

12.13.从上图可以看出，凡是位于N点一下热湿比线上的点均可作为送风状态点，只不过O点距N点越近，送风量越大，距N点越远则送风量越小。

因此，送风状态点O的选择就涉及到一个经济技术的比较问题。

从经济上讲，一般总是希望送风温差Δto 尽可能的大，这样，需要的送风量就小，空气处理设备也就小，既可以节约初投资，又可以节省运行能耗。

但是从效果上看，送风量太小，空调房间的温度场和速度场的均匀性和稳定性都会受到影响。

空调的热湿负荷和送风量的确定：5．空调的热、湿负荷5.1.1建筑围护结构传热通过建筑维护结构传热包括：（1）屋顶和外墙传入（或散出）的热量；（2）窗子的传入（或散出）的热量；（3）内墙传入（或散出）的热量；（4）地面传入（或散出）的热量；以上几种不同传热（或散出）的总和即为建筑维护结构的总传热。

夏季热量由外部传入房间内，传热量为正值（＋Q），冬季热量由房间传入室外，传热量为负值（－Q）。

5.1.2人员散热、散湿人员在空调房间内会散发出热量和湿量。

人员的散热和散湿量可参照表5-1所示。

表5-1 每个人散热量(kcal/h)及散湿量（g/h）名称室温（℃）20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30轻度劳动显然潜热全热散湿80471278077501278571551269566601261006065125110557012511552731251204778125125438212513537881251453293125155中度劳动显然潜热全热散湿8588174145809217216074981721657010217217566106172180601101701905511517020050120170210451251702154013017022535135170230注：1KW=860kcal/h5.1.3照明灯具散热由照明灯具的用电量（电功率）换算成热量。

对于日光灯应考虑置于室内的镇流器的散热，故应将灯管功率乘以1.2即为总功率。

5.1.4用电设备散热用电设备包括电热设备和电动设备。

其散热量也不太相同。

电热设备的热量全部散发在房间内。

知道了设备的电功率即可求得散热量。

电动设备的散热量若全部散发总空调房间内，则其发热量由其电功率可求得。

若电动机设在空调房间外，则可考虑电动机效率这一因素。

电动机的效率见表5-2所示。

表5-2 电动机效率（μ）电动机功率KW 0.25～1.10 1.5～2.2 3.0～4.0 5.5～7.5 10～13 17～22电动机效率0.76 0.800.83 0.85 0.87 0.88电动设备散热计算公式Q =η·N式中N 电动设备电功率η 电动机效率5．2快速估算热、湿负荷5.2.1计算法确定空调负荷用计算法来确定空调房间的制冷（或供暖）负荷是比较准确的，但太繁杂。

空调的热湿负荷和送风量的确定:5.空调的热、湿负荷5.1.1建筑围护结构传热通过建筑维护结构传热包括：（1）屋顶和外墙传入（或散出）的热量；（2）窗子的传入（或散出）的热量；（3）内墙传入（或散出）的热量；（4）地面传入（或散出）的热量；以上几种不同传热（或散出）的总和即为建筑维护结构的总传热。

夏季热量由外部传入房间内，传热量为正值（+Q）,冬季热量由房间传入室外，传热量为负值（—Q）。

5.1.2人员散热、散湿人员在空调房间内会散发出热量和湿量。

人员的散热和散湿量可参照表5-1所示。

5-1（kcal/h）g/h注：1KW=860kcal/h5.1.3照明灯具散热由照明灯具的用电量（电功率）换算成热量。

对于日光灯应考虑置于室内的镇流器的散热，故应将灯管功率乘以1.2即为总功率。

5.1.4用电设备散热用电设备包括电热设备和电动设备。

其散热量也不太相同。

电热设备的热量全部散发在房间内。

知道了设备的电功率即可求得散热量。

电动设备的散热量若全部散发总空调房间内，则其发热量由其电功率可求得。

若电动机设在空调房间外，则可考虑电动机效率这一因素。

电动机的效率见表5-2所示。

表5-2电动机效率（口）电动设备散热计算公式Q = n・N式中N 电动设备电功率n 电动机效率5. 2 快速估算热、湿负荷5.2.1计算法确定空调负荷用计算法来确定空调房间的制冷（或供暖）负荷是比较准确的，但太繁杂。

设计人员要根据设计要求查阅大量的资料、表格，结合湿空气的焓一湿图或空气线图，运用公式进行计算。

在空调传热负荷中仅建筑维护结构传热就要进行许多计算，而且相当麻烦，稍不注意就会出现差错。

用计算法来确定空调的传热量（建筑维护结构、人员、照明、设备散热、散湿等）请参阅有关设计手册，如《实用供热空调设计手册》陆耀庆主编、《空气调节设计手册》电子工业部第十设计研究院主编等。

也可采用相关的计算软件来计算。

5.2.2快速估算法快速估算法是查阅一些表格进行快速估算，一般已知建筑物大面积或容积，室内人数等等，即可查表算出。

空调的热湿负荷和送风量的确定空调的热湿负荷和送风量的确定：5．空调的热、湿负荷5.1.1建筑围护结构传热通过建筑维护结构传热包括：（1）屋顶和外墙传入（或散出）的热量；（2）窗子的传入（或散出）的热量；（3）内墙传入（或散出）的热量；（4）地面传入（或散出）的热量；以上几种不同传热（或散出）的总和即为建筑维护结构的总传热。

夏季热量由外部传入房间内，传热量为正值（＋Q），冬季热量由房间传入室外，传热量为负值（－Q）。

5.1.2人员散热、散湿人员在空调房间内会散发出热量和湿量。

人员的散热和散湿量可参照表5-1所示。

表5-1 每个人散热量(kcal/h)及散湿量（g/h）注：1KW=860kcal/h 5.1.3照明灯具散热由照明灯具的用电量（电功率）换算成热量。

对于日光灯应考虑置于室内的镇流器的散热，故应将灯管功率乘以1.2即为总功率。

5.1.4用电设备散热用电设备包括电热设备和电动设备。

其散热量也不太相同。

电热设备的热量全部散发在房间内。

知道了设备的电功率即可求得散热量。

电动设备的散热量若全部散发总空调房间内，则其发热量由其电功率可求得。

若电动机设在空调房间外，则可考虑电动机效率这一因素。

电动机的效率见表5-2所示。

表5-2 电动机效率（μ）电动设备散热计算公式Q =η·N 式中 N 电动设备电功率η电动机效率5．2快速估算热、湿负荷5.2.1计算法确定空调负荷用计算法来确定空调房间的制冷（或供暖）负荷是比较准确的，但太繁杂。

设计人员要根据设计要求查阅大量的资料、表格，结合湿空气的焓—湿图或空气线图，运用公式进行计算。

在空调传热负荷中仅建筑维护结构传热就要进行许多计算，而且相当麻烦，稍不注意就会出现差错。

用计算法来确定空调的传热量（建筑维护结构、人员、照明、设备散热、散湿等）请参阅有关设计手册，如《实用供热空调设计手册》陆耀庆主编、《空气调节设计手册》电子工业部第十设计研究院主编等。

也可采用相关的计算软件来计算。