民用建筑空调冷负荷的估算
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论空调冷负荷的计算冷负荷计算是空调设计及合理选用空调设备的主要依据。
空调冷负荷由围护结构冷负荷及室内冷负荷两部分组成,其计算方法有多种,最常用也是目前应用较多的是:以传递函数法为基础、通过研究和实验而得到的冷负荷系数法。
在市场竞争日益急烈、甲方要求设计周期近量短的情况下,如果没有专业的负荷计算软件,设计人员很难用计算器去逐时地计算各项冷负荷,而据此合理确定空调设备。
大多数情况下,设计人员只能凭经验及各种专业设计指南书上的冷负荷估算指标来确定空调设备型号。
各地气象参数不同,建筑物形式多样,其功能既使相同,也因其朝向、所处层数不同而冷负荷亦有所不同。
靠估算难免空调设备选型过大或过小,这都是设计者和业主不愿其出现的。
另外也难以形成完整而清晰的计算书以备存档。
本人借助Microsoft Excel 软件使这一繁琐的计算形成了简单明了的表格,设计者只需根据建筑物的具体情况,所计算房间的功能,调整外窗面积、外墙面积、屋顶面积、内墙面计、每平方米照明负荷、人员数量、人体散热量、发热设备台数、每台设备发热量等参数就可很快计算出房间冷负荷,从而为设计者提供可靠数据,合理确定空调设备及进行水力计算。
一:外围护结构冷负荷1·外窗冷负荷A:太阳辐射得热引起的冷负荷CL1=Ca*Cs*Cn*Fc*Djmax*Cd式中 Cn:窗有效面积系数, 0.85(单层钢窗)、0.75(双层钢窗)Cs:窗玻璃遮挡系数,1.00(3mm厚的单层普通玻璃)Cn:窗内遮阳系数,1.00(无内遮阳)、0.65(深色布帘)Djmax:最大太阳辐射得热因数(W),徐州处于北纬34。
17.查入法其S: 238, N: 121, E: 568 W:568Cd:外窗冷负荷系数,查表每平方米外窗太阳辐射得热引起的冷负荷计算详见附表1~6B: 温差传热通过玻璃窗引起的逐时冷负荷CL2=Rc*Kc*Fc*(T1+Td-Tns)式中 Rc:外窗传热系数修正值,1.00(单层窗,金属窗框,80%玻璃),1.20(双层窗,金属窗框,80%玻璃)Kc:外窗夏季传热系数,5.98(单层钢窗)、3.03(双层钢窗)T1:外窗冷负荷计算温度,查表Td:外窗冷负荷计算温度地点修正值,2(徐州)Tn:夏季室内设计温度每平方米外窗温差传热引起的逐时冷负荷计算详见附表7~82·外墙冷负荷CL3=Kq*Fq*(T2+Td-Tns)式中 Kq:外墙夏季传热系数,1.94(粉煤灰砌块)、0.86(加气混凝土砌块)T2:外墙冷负荷计算温度,查表Td:外窗冷负荷计算温度地点修正值,S: 0.8, N: 2.1, E:1.3, W:1.3,(徐州)Tn:夏季室内设计温度每平方米外墙温差传热引起的逐时冷负荷计算详见附表9~113·屋顶冷负荷CL4=Kq*Fq*(T2+Td-Tns)式中 Kq:屋顶夏季传热系数,1.24T2:屋顶冷负荷计算温度,查表Td:屋顶冷负荷计算温度地点修正值,0.7(徐州)Tn:夏季室内设计温度每平方米屋顶温差传热引起的逐时冷负荷计算详见附表124·内围护结构冷负荷CL9=Kn*Fn*(Twp+Tf-Tns)式中 Kn:内墙或内楼板传热系数Twp:夏季空调室外计算日平均温度,30.5(徐州)Tf:附加温升,0(邻室散热量很少,如办公室、走廊)Tn:夏季室内设计温度 26内围护结构可视作稳定穿热,其每平方米冷负荷计算得:240砖墙,K=1.76, 7.92;200混凝土墙,K=2.59, 16.8 ;120粉煤灰砌块,K=1.88, 8.46;100加气混凝土:K=1.34,6.03; 不吊顶楼板:K=3.13, 14;吊顶楼板:K=1.83, 8.2。
民用公共建筑空调工程的冷热负荷量的确定民用公共建筑空调工程的冷热负荷量的确定中国房屋建筑可分民用建筑和工业建筑。
民用建筑又分为居住建筑与公共建筑。
居住建筑主要是指住宅建筑。
公共建筑则包含办公建筑(包括写字楼、政府办公楼等,商业建筑(如商场、金融建筑),旅游建筑(如旅馆饭店、娱乐场所),科教文卫建筑(包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑),通信建筑(如邮电、通信、广播用房)以及交通运输用房(如机场车店建筑等)。
在我国的公共建筑的全年能耗中大约50%~60%消耗在空调制冷与采暖系统中,20%~30%用于照明。
在大型的公共建筑的电耗中,空调用电占30%~60%。
在大型公共建筑中,(如同样面积的,同样使用功能的大型商场或宾馆,高档办公楼),其建筑节能设计类同。
而空调系统的设计质量(如:计算的冷热负荷量不同,选择!的冷热媒源不同等等),设备材枓选用的质量与是否节能不予认真分析,工程的施工质量优劣:空调系统在投入运行后的运行管理好与坏,都会影响公共建筑中的空调系统的耗能高低。
在此、不论述其它各种因素对空调工程降低能耗,节约运行费用的措施。
就如何确定公共建筑的空调冷热负荷量选用作简单的简述。
如何合理的确定公共建筑的空调系统的冷(热)负荷量,是空调工程在设计中一个重要的关键环节。
使它能在保证公共建筑的空调效果的前堤下,降低空调工程的投资费用,运行费用(主要为电耗)。
一、空调工程负荷计算的基本构成(一)、空调房间的得热量由下列各项得到热量::1、通过围护结构传入室内的热量建筑物与室外存在温度差引起传热:冬季失热,夏季得热。
2、通过外窗进入室内的太阳辐射热量,3、人体散热量,4、照明散热量,5、设备器具管道及其他室内热源的散热量,6、食品或物料的散热量,7、渗透空气带入室内的热量。
8、伴随各种散湿过程产生的潜热量。
上述因素中,除通过房间建筑围护结构和太阳辐射的热量及室外空气渗入的热流量是室外热源负荷外,其它均为室内热源负荷。
风管设计负荷指标(估算)(仅供参考)方法一、估算法总送风量(m3\h):G=换气次数×房间体积各场所每小时换气次数新风量=10%-30%×总送风量新风量或者按每个人的新风量标准×人数算表4.1 新风机组选型风量参数表备注:(1)确定房间所需新风量时,应根据房间空间大小及室内人员数量综合考虑。
根据上表推荐资料分别按“每人所需新风量”和“房间新风换气次数”计算出新风数量值,取二者中较大值,作为设备选型依据。
2、根据计算式准确算估算出总冷负荷,总送风量G=Q(KW)/(HN-HO)KG/S, HN是室内温度下的焓值,HO送风温度下的焓值,已知室内温度及风机盘管的送风温差,送风温度=室内温度-送风温差根据房间大小确定散流器个数,确定送风风道给各支管分配风量,低速风管系统送风区域的最大允许流速根据鸿业软件---双线风管弹出对话框,输入风量,核对风速,选择风管尺寸给每个散流器分配风量,散流器的尺寸先根据送风风速标准,再根据各类风口的风量表选出合适的散流器出口尺寸,回风口尺寸按选出的送风口尺寸大一号选择主风管尺寸根据软件,输入风量,核对风速,得到尺寸送风管渐缩风量,得渐缩风管尺寸风压估算如弯头、三通、变径较少的情况下每米损失4PA左右,反之每米损失6PA左右,机外静压/每米损失压强数=空气处理机组最长送风长度水管设计估算出冷负荷,选出风机盘管和制冷主机冷冻水制冷主机的管径可按中央空调水管道配比一览表根据总冷负荷选择,或者按公式(冷冻水流量)L=Q(KW)/(4.5~5)×1.163(M3/H)计算,D=根号下L/0.785×3600×流速(M/S)根据冷负荷,查到各个风机盘管的管径,(EXCEL)空调水管选择计算表或中央空调水管道配比一览表,算得各主管的管径。
冷冻水泵的水流量是冷水机组蒸发器的水流量的1.1倍冷冻水泵扬程Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
注:①用各分类指标M分别乘以建筑中相应类型房间的空调面积N (顶层房间M值宜加大20-25%),然后全都相加所得总和就是建筑物的空调系统负荷。
考虑各类房间的同期
使用率等情况,将系统负荷乘以0.84-0.86的修正系数,计算得制冷机组总安装容量即可计算出空调系统总负荷的概算值,即Q=(0.84-0.86)M×N
用分类指标乘相应类型房间每间的面积,得各房间的空调负荷,这就是选择房间末端空气处理设备的参考数值.
②对于空气一水系统(风机盘管). 办公楼所需最小新风量可按4.60~7.20m3/h.m2选用.
旅馆卧室
单人房 0.80~1.20m3/h.m2
双人房 1.20~2.00m3/h.m2
③剧场、电影院观众厅最小新风量可按7~lOm3/(h.人)选用,电影放映机的排风量按下值选用:7OO m3/(h.台)(弧光灯);600 m3/(h.3KW)(氙灯);800 m3/(h.5KW)(氙灯)
④一般的民用建筑不考虑新风
换气负荷。
对于某些高级民用建筑,其中一些房间要求保证一定的通风量,以满足卫生换气的需要。
当卫生要求的换气量小于渗透风量时,可以不再计算卫生要求通风量。
当卫生要求的换气量大于渗透风量时,要设专门的送排风系统,要计算通风换气增加的空调负荷。
客房出风量 =新风量 / (0.8-0.9)系数。
注:①用各分类指标M分别乘以建筑中相应类型房间的空调面积N (顶层房间M值宜加大20-25%),然后全都相加所得总和就是建筑物的空调系统负荷。
考虑各类房间的同期使用率等情况,将系统负荷乘以的修正系数,计算得制冷机组总安装容量即可计算出空调系统总负荷的概算值,即Q=()M×N
用分类指标乘相应类型房间每间的面积,得各房间的空调负荷,这就是选择房间末端空气处理设备的参考数值.
②对于空气一水系统(风机盘管). 办公楼所需最小新风量可按~选用.
旅馆卧室
单人房~
双人房~
③剧场、电影院观众厅最小新风量可按7~lOm3/(h.人)选用,电影放映机的排风量按下值选用:7OO m3/(h.台)(弧光灯);600 m3/()(氙灯);800 m3/()(氙灯)
④一般的民用建筑不考虑新风
换气负荷。
对于某些高级民用建筑,其中一些房间要求保证一定的通风量,以满足卫生换气的需要。
当卫生要求的换气量小于渗透风量时,可以不再计算卫生要求通风量。
当卫生要求的换气量大于渗透风量时,要设专门的送排风系统,要计算通风换气增加的空调负荷。
客房出风量 =新风量 / 系数。
办公楼空调制冷估算建议
1、根据民用建筑空调冷负荷估算指标可知,办公楼冷标准可按151 w/m2加地区差别,广东地区办公楼按180 w/m2进行设计冷荷可以满足要求,本设计取冷标准220w/m2偏大。
建筑类型:室内人数(人/m2)建筑负荷(W/m2) 人体负荷(W/m2) 照明负荷(W/m2) 新风量(m3.人.h) 新风负荷(W/m2) 总负荷(w/m2)
旅馆科研办公 0.2 40 28 40 20 43 151
2、九楼前室面积仅23平米,选用制冷量为7.1 KW/台,是否合适;另董秘书台是否应考虑空调呢?
3、设计时请考虑空调冷凝水的排放,本设计无空调排水系统。
4、室外机的位置应充分考虑与外立面的关系。
部分民用建筑空调负荷估算指标在进行部分民用建筑空调负荷估算时,需要考虑以下几个指标:1.面积负荷:根据建筑的平面布置和使用功能,计算各个房间或区域的面积负荷。
面积负荷是指单位面积上所需要的冷负荷或热负荷。
2.人体热负荷:考虑到人体的新陈代谢和活动带来的热量,根据人员数量和活动强度,计算出人体热负荷。
3.照明负荷:根据照明设备的种类、功率和使用时间来计算照明负荷。
不同类型的照明设备对空调负荷的影响程度不同。
4.电器负荷:考虑到电子设备和家电的功率和使用时间,计算电器负荷。
电器负荷包括电视、电脑、冰箱、洗衣机等常见家电。
5.水负荷:考虑到水的冷热交换过程,计算水负荷。
水负荷主要包括给水和热水消耗。
6.外墙热负荷:考虑到建筑外墙对室内的传热条件,计算外墙热负荷。
外墙热负荷受到建筑材料、保温层、外部温度等因素的影响。
7.其他负荷:考虑到建筑系统的特殊需求,如新风系统、空气净化系统等,计算其他负荷。
这些特殊系统的存在会带来额外的负荷。
在进行空调负荷估算时,需要收集和整理建筑相关的参数和数据,并利用热力学原理和计算方法进行计算。
可以使用一些专业的软件工具辅助计算,如美国能源部的EnergyPlus软件、瑞士建筑科学研究所的SIA180软件等。
空调负荷估算的准确性对于设计和选型具有重要意义。
合理估算负荷可以帮助设计师确定合适的空调系统容量,提高空调系统的能效和运行效果,降低能源消耗和运行成本。
因此,在估算空调负荷时,需要确保数据的准确性,合理选择计算方法,并充分考虑建筑的特点和使用条件。
民用建筑空调冷负荷的估算指标在估算民用建筑空调冷负荷时,需要考虑到建筑物的结构、朝向、外部环境、内部热源等多个因素。
冷负荷估算常用的指标有设计室内温度、传热系数、换气量、照明负荷等。
1.设计室内温度:根据不同类型的建筑,室内设计温度会有所差异。
一般来说,住宅建筑的设计室内温度为24-26摄氏度,商业建筑如办公楼和购物中心的设计室内温度为23-25摄氏度。
2.传热系数:建筑构件的传热系数是影响冷负荷估算的重要因素。
传热系数取决于建筑外墙、屋顶和地面的材料选择和厚度。
不同建筑材料的传热系数差异很大,例如,玻璃的热传导系数较高,因此需要更大的冷负荷。
3.换气量:换气量的大小对冷负荷有重要影响。
换气量受建筑物类型、人员密度以及空气质量要求的影响。
在办公楼和商业建筑中,人员密度较高,需要更大的换气量,所以冷负荷也会相应增加。
4.照明负荷:照明负荷是指建筑内所有照明设备所产生的热负荷。
根据照明设备的功率和数量,以及使用时间计算照明负荷。
照明负荷的增加会导致冷负荷的增加,因此需要在估算冷负荷时考虑到照明负荷。
此外,建筑物的朝向、外部环境和内部热源的影响也需要考虑:1.朝向:建筑物的朝向会影响到阳光的直射和反射,从而影响到室内的温度。
南向的建筑在冬季会有较好的太阳辐射,可以减少冷负荷,但在夏季可能需要较大的冷负荷。
2.外部环境:周围环境的相对湿度和温度也会对冷负荷产生影响。
高湿度会增加空调的负荷,因为需要花费更多的能量去除潮气。
高温环境下,空调需要花费更多能量来冷却室内空气。
3.内部热源:内部热源指室内的电器设备、照明设备、人员活动等产生的热量。
这些热源会增加空调的负荷。
需要将这些热源的功率和数量考虑在冷负荷计算中。
综上所述,民用建筑空调冷负荷的估算指标包括设计室内温度、传热系数、换气量、照明负荷、建筑物朝向、外部环境和内部热源等多个因素。
通过合理的估算冷负荷,可以有效地选择合适的空调设备和配置,并提高能效,减少能源消耗。
风管设计负荷指标(估算)(仅供参考)方法一、估算法总送风量(m3\h):G=换气次数×房间体积各场所每小时换气次数新风量=10%-30%×总送风量新风量或者按每个人的新风量标准×人数算表4.1 新风机组选型风量参数表备注:(1)确定房间所需新风量时,应根据房间空间大小及室内人员数量综合考虑。
根据上表推荐资料分别按“每人所需新风量”和“房间新风换气次数”计算出新风数量值,取二者中较大值,作为设备选型依据。
2、根据计算式准确算估算出总冷负荷,总送风量G=Q(KW)/(HN-HO)KG/S, HN是室内温度下的焓值,HO送风温度下的焓值,已知室内温度及风机盘管的送风温差,送风温度=室内温度-送风温差根据房间大小确定散流器个数,确定送风风道给各支管分配风量,低速风管系统送风区域的最大允许流速根据鸿业软件---双线风管弹出对话框,输入风量,核对风速,选择风管尺寸给每个散流器分配风量,散流器的尺寸先根据送风风速标准,再根据各类风口的风量表选出合适的散流器出口尺寸,回风口尺寸按选出的送风口尺寸大一号选择主风管尺寸根据软件,输入风量,核对风速,得到尺寸送风管渐缩风量,得渐缩风管尺寸风压估算如弯头、三通、变径较少的情况下每米损失4PA左右,反之每米损失6PA左右,机外静压/每米损失压强数=空气处理机组最长送风长度水管设计估算出冷负荷,选出风机盘管和制冷主机冷冻水制冷主机的管径可按中央空调水管道配比一览表根据总冷负荷选择,或者按公式(冷冻水流量)L=Q(KW)/(4.5~5)×1.163(M3/H)计算,D=根号下L/0.785×3600×流速(M/S)根据冷负荷,查到各个风机盘管的管径,(EXCEL)空调水管选择计算表或中央空调水管道配比一览表,算得各主管的管径。
冷冻水泵的水流量是冷水机组蒸发器的水流量的1.1倍冷冻水泵扬程Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
民用建筑空调冷负荷的估算指标风管设计负荷指标(估算)(仅供参考)方法一、估算法总送风量(m3\h):G=换气次数×房间体积各场所每小时换气次数新风量=10%-30%×总送风量新风量或者按每个人的新风量标准×人数算表4.1 新风机组选型风量参数表备注:(1)确定房间所需新风量时,应根据房间空间大小及室内人员数量综合考虑。
根据上表推荐资料分别按“每人所需新风量”和“房间新风换气次数”计算出新风数量值,取二者中较大值,作为设备选型依据。
2、根据计算式准确算估算出总冷负荷,总送风量G=Q(KW)/(HN-HO)KG/S, HN是室内温度下的焓值,HO送风温度下的焓值,已知室内温度及风机盘管的送风温差,送风温度=室内温度-送风温差根据房间大小确定散流器个数,确定送风风道给各支管分配风量,低速风管系统送风区域的最大允许流速根据鸿业软件---双线风管弹出对话框,输入风量,核对风速,选择风管尺寸给每个散流器分配风量,散流器的尺寸先根据送风风速标准,再根据各类风口的风量表选出合适的散流器出口尺寸,回风口尺寸按选出的送风口尺寸大一号选择主风管尺寸根据软件,输入风量,核对风速,得到尺寸送风管渐缩风量,得渐缩风管尺寸风压估算如弯头、三通、变径较少的情况下每米损失4PA左右,反之每米损失6PA左右,机外静压/每米损失压强数=空气处理机组最长送风长度水管设计估算出冷负荷,选出风机盘管和制冷主机冷冻水制冷主机的管径可按中央空调水管道配比一览表根据总冷负荷选择,或者按公式(冷冻水流量)L=Q(KW)/(4.5~5)×1.163(M3/H)计算,D=根号下L/0.785×3600×流速(M/S)根据冷负荷,查到各个风机盘管的管径,(EXCEL)空调水管选择计算表或中央空调水管道配比一览表,算得各主管的管径。
冷冻水泵的水流量是冷水机组蒸发器的水流量的1.1倍冷冻水泵扬程Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
四类民用建筑冷负荷概算的研究你知道吗?在夏天的时候,走进一座空调开得“飞起”的大楼,马上就能感受到一股凉意扑面而来,简直像是从酷热的沙漠瞬间进入了冰雪世界。
可是,这样的凉爽背后,究竟是怎么来的呢?冷负荷,你可能不太熟悉这个词,但它其实和我们每天的生活息息相关。
冷负荷,简单来说,就是我们在建筑物里为了让室内温度保持舒适,需要给空调或者冷气系统提供多少“冷能量”。
听着是不是有点复杂?别急,今天咱们就来聊聊这个话题,特别是关于四类民用建筑的冷负荷概算。
说起来,冷负荷的概算可不是随便猜的,它需要综合考虑好多因素,就像烹饪一道美味的菜肴,选料、火候、配比都得精准。
就拿民用建筑来说,咱们常见的住宅、办公楼、商场、医院这四种,它们的冷负荷需求就完全不一样。
每一类建筑都像是有自己独特的“胃口”,对于空调的需求各有不同。
先说住宅吧,住宅的冷负荷最直接的影响因素就是住户的活动情况和外界的气候。
你想啊,如果是一个普通的三口之家,白天爸爸妈妈都去上班,孩子去上学,空调开不开都差不多。
可是如果是夏天的下午,阳光直射,屋里还关着窗子,那空调就得多给力点了。
再说厨房和卫生间的热源,做饭、洗澡都得加大冷负荷的需求。
所以说,住宅的冷负荷计算不仅要考虑房屋面积,还得琢磨一下住户的生活习惯。
哎,想想看,白天一群人在客厅里看电视,空调得多带劲才行,晚上又得避免过冷,让人睡得舒服。
住宅里的冷负荷计算真的是个“大头脑筋”!再说办公楼的冷负荷,这可就有意思了。
办公楼不像住宅那样有固定的“家庭时间表”,每天一到上班高峰,满满的人流涌入,空调一开,热气瞬间就被赶走了。
办公楼内的冷负荷需求更多是和电器设备密切相关的。
电脑、打印机、复印机,一大堆设备每天都在“发热”,这些家伙可是空调的“死敌”,得精确计算这些设备带来的热量,确保空调的负荷能够跟得上。
更别说办公楼里的灯光、玻璃窗的透光性、墙体的材料等都能影响室内温度,得全部纳入考虑。
这就像是对冷负荷的“全面体检”,一个小小的疏忽,空调一整天工作都可能效率不高,结果就是“人在屋里,热在空调外”,那就尴尬了。
民用建筑空调冷负荷的估算,可按表1.3—4的指标确定。
空调冷负荷估算方法)。
2、中庭层高按4.5m计,若层高不同,可按每增高2m,总负荷增加20%估计。
3、本表总负荷为瞬时最大负荷。
4、顺序号30—34的总负荷指标系统计值,其余的均系简化计算而求得,所
以与《实用供热空调设计手册》(中国建筑工业出版社出版)给出的统
计值有一定偏高。
1.3.6制冷机的耗电量、耗气量和冷却水消耗量,可按表1.3—5给出的单位制冷量的消耗指标进行估算。
1.3.7空调制冷系统中辅助设备如制冷水循环水泵、冷却水循环水泵、冷却塔风机、风冷式冷凝器风扇等的耗电量,一般可按表1.3—6的指标进行近似估算。
1.3.8空调建筑物的空调耗电量,随空调方式的不同而有较大的差异,通常可按表1.3—7的指标作近似的粗略估算。
1.3.9空调机房所需占用的建筑面积,可按表1.3—8的指标估算。
虑。
1.3.11通风和空调系统的竖风道,一般可按占建筑物总面积的2%-4%估算。
1.3.12各种空调系统中各种部件所占投资的百分比,可按表1.3—9进行估算。
各种部件所占总投资的百分比(%)表1.3—9。