空调负荷计算与送风量

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。

1第四讲空调负荷计算和送风参数清华大学建筑学院建筑技术科学系2思考题z有什么办法把房间里的产热、产湿排出去？z一个房间内，有一个1kW的热源。

要维持室内温度为25℃，如何确定送风量和送风温度？z一个房间内，有一个1kW的热源，还有一个散湿速率为0.2g/s的湿源。

如果要维持室内温度为25℃，相对湿度为60％，如何确定送风量和送风参数？3本章要解决的问题——怎么确定空调负荷？z室内设计标准如何确定？z室外气象参数如何取？z空调负荷由哪些部分组成？z如何对建筑进行分区来计算空调负荷？z空调负荷的估算法和计算法z室内热源应该怎么取？z渗透风量怎么样取？z新风量和新风负荷如何确定？z整个建筑的总负荷如何确定？z送风量与送风参数如何定？4一、设计计算参数z室内空气设计标准–舒适性空调：z夏T＝24‾28℃, ϕ=40‾65%，v≤0.3m/sz冬T＝18‾22℃, ϕ=40‾60%，v≤0.2m/sz温湿度、新风量、风速、空气含尘量、噪声等要求见设计标准与规范。

–工艺性空调：z降温空调、恒温恒湿、净化空调。

z设计标准取决于生产工艺过程的要求。

可查设计标准与规范。

5一、设计计算参数z室内空气设计标准大量新类型建筑的出现使得设计标准的制定与应用脱节–对于舒适性空调，需要根据人体热舒适性理论进行论证确定–工艺性空调由工艺专业人员研究提供6一、设计计算参数z室外空气设计参数–(1) 夏季空调室外计算干球温度t wg、湿球温度：历年平均不保证50小时(不保证系针对室外气象)–(2) 夏季空调室外计算日平均温度t wp：历年平均不保证5天的日平均温度–(3)夏季设计日的逐时干球温度展开方法1：余弦函数法：twt= twp+ (twg-twp) cos(15°τ-225°)特点：15时为峰值。

资料缺乏时作近似估算用。

7时间123456789101112βI-0.35-0.38-0.42-0.45-0.47-0.41-0.28-0.120.030.160.290.4时间131415161718192021222324βI0.480.520.510.430.390.280.140-0.1-0.17-0.28-0.29(3)设计日的逐时干球温度展开方法2：日较差法：夏季室外逐时温度twt= twp+ βΔt r= t wp+β(t wg-t wp) /0.52特点：高温短而峰值高，低温长而峰值小。

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。

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。

第3章空调负荷计算与送风量的确定1.影响人体舒适感的因素有哪些？答：影响人体舒适感的因素有很多，其中空气温度、空气流速、空气相对湿度直接决定了人体汗液蒸发强度。

除了以上的三者外, 空气的新鲜程度, 衣着情况, 室内各表面(墙面、家具表面等)的温度高低等对人的感觉也有影响。

2.在确定室内计算参数时，应注意些什么？答：确定室内设计计算参数时, 既要满足室内热舒适环境的需要, 又应符合节能的原则。

3.为了保持人的舒适感，在以下条件发生变化时，空气干球温度应作什么变化？①人的活动量增加；②空气流速下降；③穿的衣服加厚；④周围物体表面温度下降；⑤空气相对湿度φ下降。

答：以夏季为例分析干球温度变化：①降低；②降低；③降低；④升高；⑤升高。

4.每天的气温为什么呈现周期性变化？答：由于地球每天接受太阳辐射热和放出热量形成白天吸收太阳辐射热；夜晚地面向大气层放热；于是每天的气温呈周期性变化。

5. 夏季空调室外计算湿球温度是如何确定的？夏季空调室外计算干球温度是如何确定的？理论依据是什么？它们有什么不同？答：夏季空调室外计算湿球温度采用历年平均不保证50小时的湿球温度。

夏季空调室外计算干球温度采用历年平均不保证50小时的干球温度。

即每年中存在一个干球温度,超出这一温度的时间有50 h, 然后取近若干年中每年的这一温度值的平均值。

不保证50小时，是以每天4次（2、8、14、20时）的定时温度记录为基础，以每次记录代表6小时进行统计。

6. 冬季空调室外计算参数是否与夏季相同？为什么？答：不同。

冬季采用空调室外计算干球温度和相对湿度作为计算参数。

夏季采用空调室外计算干球温度和湿球温度作为计算参数。

由于冬季空调系统加热加湿所需费用小于夏季冷却减湿的费用,为了便于计算, 冬季围护结构传热量可按稳定传热方法计算, 不考虑室外气温的波动。

因而可以只给定一个冬季空调室外计算温度作为计算新风负荷和计算围护结构传热之用。

另外, 由于冬季室外空气含湿量远较夏季小, 且其变化也很小, 因而不给出湿球温度, 只给出室外计算相对湿度值。

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。

洁净室空调负荷、风量、洁净度的设计和计算洁净室的设计计算洁净室的设计计算包括空调负荷计算，风量计算，洁净度校核计算等内容。

空调负荷计算洁净室的空调负荷包括复季冷负荷与冬季热负荷。

有人认为计算方法与一般空调负荷的计算方法相同。

其实，洁净室的负荷计算与一般空调的负荷计算有许多区别。

对于许多材料中推荐的负荷估算指标，不知道这些估算指标的详细来源，在工程实践中发现这些估算指标比实际负荷大很多。

对于一些没有经验的设计人员，也许会受到估算指标的影响而不相信自己的计算数据，进而加大安全裕量，或者干脆套用估算指标，这是非常有害的。

在前几年GMP认证后，许多制药企业感叹净化空调系统能耗太大而用不起。

难道是净化空调系统的错误吗？有学者发现，无论是冷负荷还是送风量都是层层加码，导致机组、水泵、风机等容量偏大很多。

净化空调比一般空调的能耗大是肯定的，但应大的有依据。

当前，对净化空调的节能设计迫在眉睫。

在调研中发现，有不少空调用户在最热月，实际用冷量是设计冷量的1/2 ~ 3/5。

若把这样的设计作为估算冷负荷指标的统计源，其数据必然大很多。

所以，设计人员应相信自己的计箅，回访自己的用户，获得真实的冷负荷指标。

对于各种书籍中相互复制的冷负荷估算指标成科学对待，只有在工程设计初期估算造价时，有一点参考价值。

在施工图阶段，应采用计算出的冷负荷选择设备。

空调负荷计算方法很多，目前有许多负荷计算的软件，使负荷计算变得非常容易。

在应用软件或手工计算负荷时，应了解净化空调与一般空调负荷计算的不同点。

计算软件大多是针对- 般空调而编制的，在计算洁净室负荷时应把围护结构的参数做一调整。

洁净室的围护结构与一般空调的不同，它是在房子中套房子，外层房子就是土建结构，可以是框架结构加空心砖砌块，也可以是砖混结构，外墙、屋面的相关参数可在相关手册中查得。

套入内层的房子是用符合洁净室装修要求的装修材料建造的，这种装修材料有快立墙板、轻钢加人造板、轻钢加经喷涂的电解钢板、还有彩钢夹心复合板等。

洁净室净化空调机组负荷计算公式以及详解1.冷负荷：冷负荷=（送风量*1.2*△h）/3600其中：△h为焓差（室外状态点或者混合点状态点与露点之间的焓差）注意单位要带入正确1.2：空气密度，kg/m3送风量：m3/h△h：kJ／kg空气冷负荷：Kw2.热负荷、再热负荷：热负荷、再热负荷=（送风量*1.2*△t）/3600其中：△t为温差（室外状态点或者混合点状态点与送风状态点温差，或者露点温度与送风状态点温差）3.电预热：电预热电量=（送风量*1.2*△t）/3600*0.9其中：△t为温差（室外状态点与预热后空气状态点温差）4、蒸发器预热：预热量=（送风量*1.2*△t）/3600其中：△t为温差（室外状态点与预热后空气状态点温差）此计算和热负荷计算、再热负荷计算公式相同。

5、电再热量：电再热量=（送风量*Δt）/3000*0.9其中：△t为温差（露点干球温度与送风状态点干球温度温差）6、加湿量：加湿量=（送风量*1.2*△d）/1000其中：△d为含湿量差（露点与室外状态点或者混合点状态点含湿量差7、冷冻水7℃、12℃水流量估算：水流量=冷量*0.1723注意：此估算数值仅针对7℃、12℃系统适用，并且还比较准确，有利于人员快速选择水泵。

针对于上面负荷计算公式，有一些参数有必要为大家进一步做出解释。

首先就是混合点焓值h：hc=（QAhw+QBhN）/（QA+QB）≈（Qhw* 新风比+QhN* 回风比)/Q=新风比 * hw+回风比 * hN其次就是混合点含湿量d：dc=（QAdw+QBdN）/（QA+QB）≈（Qdw*新风比+QdN*回风比)/Q=新风比 * dw+回风比 * dN其中：Q -- 送风量QA-- 新风量QB-- 回风量hw-- 新风焓值hN-- 回风焓值dw-- 新风含湿量dN-- 回风含湿量。