专题三 空气调节负荷计算

空调负荷计算1. 引言空调负荷计算是指计算出建筑物或房间空调系统所需的冷热负荷，以便选择合适的空调设备和设计合理的空调系统。

通过准确计算空调负荷，可以确保空调系统能够满足建筑物或房间的舒适性和能效要求。

2. 空调负荷计算方法根据国家标准和相关规范，空调负荷计算主要采用以下两种方法：传统负荷计算方法和动态负荷计算方法。

2.1 传统负荷计算方法传统负荷计算方法是根据建筑物的热损失和热得量来计算空调系统的负荷。

主要包括以下几个步骤：步骤一：确定建筑物的外墙、屋顶、地板等传热面的面积和传热系数。

根据建筑物的设计图纸和相关材料参数，计算出外墙、屋顶、地板等传热面的面积和传热系数。

传热系数可以通过查询相关资料或使用专业软件进行计算。

步骤二：计算传热损失。

根据传热面的面积、传热系数和室内外温差，计算出传热损失。

传热损失主要包括传导损失、对流损失和辐射损失的计算。

步骤三：计算热得量。

根据建筑物的朝向、玻璃面积、窗户数量等因素，计算出日射热得量和人体热得量。

步骤四：计算冷热负荷。

将传热损失和热得量相加，得到建筑物或房间的冷热负荷。

冷热负荷主要包括负荷热和感觉热的计算。

2.2 动态负荷计算方法动态负荷计算方法是根据建筑物的动态热平衡方程来计算空调系统的负荷。

相比传统负荷计算方法，动态负荷计算方法能够更准确地模拟建筑物的热平衡过程，考虑到室内外温度的变化和人员活动等因素。

动态负荷计算方法主要包括以下几个步骤：步骤一：确定建筑物的热容和传导系数。

根据建筑物的具体情况，计算出建筑物的热容和传导系数。

热容可以通过建筑物的体积和材料的比热容来计算，传导系数可以通过建筑物的传热面积和传热系数来计算。

步骤二：建立热平衡方程。

根据建筑物的热容、传导系数、室内外温度和人员活动等因素，建立建筑物的动态热平衡方程。

步骤三：求解热平衡方程。

通过求解热平衡方程，计算出建筑物或房间的瞬时温度。

步骤四：计算冷热负荷。

根据建筑物的瞬时温度和相关参数，计算出建筑物或房间在不同时间段的冷热负荷。

第二章 负荷计算一、计算的原理与方法室内外空气计算参数室外空气计算参数是指现行的《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019——2003）（简称《规范》）中所规定的的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。

《规范》规定，夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h 的干球温度；夏季空调室外计算湿球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h 的湿球温度；夏季空调室外计算逐时温度（τt ），按下式确定：d m o t t t β△，τ+= （2-1） 式中 t o,m ——夏季空调室外计算日平均温度，《规范》规定取历年平均不保证5天的日平均温度，℃；Δd ——夏季空调室外计算平均较差，℃，按下式计算：0.52t -t t mo s o d ，，△=（2-2）式中 t o,s ——夏季空调室外计算干球温度，℃。

《规范》规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度；采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。

室内空气计算参数室内空气计算参数的选择主要取决于： ⑴建筑房间使用功能对舒适性的要求⑵地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素根据《规范》规定，舒适性空调，室内计算参数如下： 夏季：温度 应采用22~28℃ 相对湿度 应采用40%~65% 风速 不应大于s冬季：温度 应采用18~24℃ 相对湿度 应采用30%~60% 风速 不应大于s夏季建筑围护结构的冷负荷采用非稳态使用冷负荷系数法计算空调，冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础上，是便于手算的一种简化计算方法。

由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷就是夏季围护结构的冷负荷。

方法如下：围护结构逐时传热形成冷负荷的计算方法在日射和室外气温综合作用下，外墙好玩屋面的逐时冷负荷可按下式计算：（2-3）式中 ·Q c(τ)——外墙屋面的逐时冷负荷，W ； A ——外墙或屋面的面积，m 2；K ——外墙或屋面的传热系数，W/(m 2·℃）； t R ——室内计算温度，℃；t c(τ)——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度℃。

G G NW NC W =1、空调室内有工作人员18名（新风量为16 m3/h.人），室内体积250m3，室内有局部排风为300m3/h ，维持室内正压需要换气次数为1.2次／h ，空调冷负荷为3600W ，送风温差为8℃，求该空调房间的最小新风量。

（15分）解：人员需新风量为：18×16＝288m3/h （3分）维持正压所需新风量为：1.2×250＝300 m3/h （3分）；加上局部排风量为：300＋300＝600 m3/h （3分）空调总送风量的10％为：3600÷8÷1.2÷1.01÷1000×3600×10％＝122.7 m3/h （3分）取三者最大值600 m3/h 为最小新风量。

（3分）某空调房间夏季冷负荷Q=23260W ，余湿量W=5Kg/h.室内设计参数为：tN=20±0.5℃, φN=60±5%;室外 参数tN=37℃, iW=92.6kJ/kg;新风百分比为15%，送风温差为5℃，采用水冷式表面冷却器，试求夏季工况下所需冷量。

3、设新风量为60 m 3/h ，室内回风量为240 m 3/h ，试按比例绘出风机盘管集中处理新风，新风不承担室内负荷，处理后直接送入房间的送风方式的焓湿图， 并分别说明其作图过程和风机盘管的风量。

（10分）答：新风处理到室内焓值，新风与经风机盘管处理的室内回风分别送出后，在室内混合。

在i-d 图上确定室内外状态点N 、W ；过N点作ε线，与相对湿度90%线相交，得送风状态点O ；根据i n 等焓线与相对湿度90%线相交确定新风处理后的机器露点L ；连接L 、O 两点并延长至M 点，使61×=×=O L G G LO OM F W （G W 为新风量，G F 为风机盘管风量），连接N 、M 点。

G F ＝240 m 3/h 。

1、一次回风集中式空调系统，已知室内外空气状态为N 、W ，热湿比线为ε，（1）在焓湿图上画出并说明如何确定空气处理及送风过程。

空调负荷计算讲解空调负荷计算是指通过对建筑物进行热力学分析，计算得出空调系统的负荷量，以便正确选择合适的空调设备，并合理控制空调系统的运行，以达到节能降耗的目的。

本文将从以下几个方面介绍空调负荷计算的基本知识和相关计算方法。

1. 空调负荷计算的目的空调负荷计算的目的一般有以下几个方面：1.选择合适的空调设备：空调负荷计算可以根据建筑物的使用范围、立面朝向、密闭程度等因素，计算得出相应的负荷量，从而选择适合的空调设备，确保空调设备的正常运行和效果。

2.控制空调系统的运行：通过空调负荷计算，可以确定空调设备的负荷量，从而制定合理的空调工作方案，以避免空调设备过度运行，从而减少能源的消耗和浪费。

3.节能降耗：对于一些大型建筑物或使用频率较高的场所，通过空调负荷计算确定空调系统的负荷量，可以制定节能降耗的方案，达到节约能源、降低成本的目的。

2. 空调负荷计算的基本原理空调负荷计算的基本原理是根据建筑物的性质，通过热量平衡计算方法来确定建筑物内部和外部的热量交换关系，从而计算出空调设备的冷却量和供暖量。

具体来说，空调负荷计算需要考虑以下几个因素：1.建筑物的使用范围：根据不同的建筑物类型以及使用范围的不同，在计算空调负荷时需要对不同的建筑物进行不同的热力学分析。

2.建筑物的立面朝向：立面朝向和阳光的照射方向会直接影响到建筑物内部的温度分布，因此需要在计算负荷时考虑立面朝向的影响。

3.建筑物的密闭程度：建筑物的密闭程度也会直接影响到室内温度的变化，因此需要对建筑物的密闭程度进行评估。

3. 空调负荷计算的主要步骤空调负荷计算主要包括以下几个步骤：1.搜集建筑物相关信息：包括建筑物类型、立面朝向、密闭程度等相关信息。

2.计算室内传热量：通过计算建筑物内部的热量传递和热量吸收，可以确定室内传热量。

3.计算室内热负荷：根据室内传热量、建筑物人员和设备等因素，计算得出室内的热负荷。

4.计算室外传热量：通过计算室外环境的温度、风速等因素，可以确定室外传热量。

序名称1空气总热量Q T空气显热量2Q S空气潜热量3Q L冷冻水量4V1冷却水量5V26制冷效率部分冷负荷性能7NPLV满载电流（三相）8FLA新风量9Lo送风量10L风机功率11N1水泵功率12N2水管管径13D风管面积14F空气调理常用计算公式单位计算公式符号Q T=Q S+Q L h1/ h2—空气的最先 /最后热焓 kJ/kg Kcal/h空气冷却： Q T Cp 1 2)T1/ T2—空气的最先 /最后干球温度℃=* ∝ *L*(h -hW1/ W2—空气的初 / 终水份含量 kg/kg= 0.3*L*(h1-h2)W Q T=∝ *L/3.6*(h 1-h2 )=0.35*L*(h 1-h2)L—室内总送风量m3/h除以 3.6L/S△T1/△T2—冷冻 /冷却水水温差℃空气冷却：Kcal/h Q1—制冷量 KWQ S=Cp* ∝ *L*(T1-T 2)Q2—冷凝热量KWW Q S=1.23*L/3.6*(T1-T2)EER—制冷机组能源效率Mbtu/h/KW 空气冷却：Kcal/h COP—制冷机组性能参数Q L=600* ∝ *L*(W 1-W 2)A/ B/ C/ D —100/75/50/25% Q L=* ∝ *L/3.6*(W 1 -W 2)W2500负荷时单位能耗KW/TR 3125- 水的气化潜热乘空气密度N—制冷机组耗电功率KWL/s V 1= Q1/(4.187△ T 1)U—机组电压KVV 2=Q 2/(4.187△ T2)=(3.516+KW/TR)TRCOSφ —功率因数0.85~0.92n—房间换气次数次/h此中 Q2=Q1+NL/s V —房间体积m3=TR*3.516+KW/TR*TRCp—空气比热（ 0.24kcal/kg℃）=（3.516+KW/TR ） *TR∝—空气比重（ 1.25kg/m 3） @20℃—EER= 制冷能力（ Mbtu/h ）/耗电量（ KW ）L1—风机风量L/sCOP= 制冷能力（ KW ） /耗电量（ KW ）H1—风机风压mH 2OKW /TR NPLV=1/( 0.01/A +0.42/B+0.45 /C+0.12 /D)V —水流速 m/sn1—风机效率AFLA=N/ √3 UCOS φn2—传动效率（直连时n2=1，皮带传动n2=0.9）L2—水流量（ L/s ）3Lo=nV H2—水泵压头（ mH 2O）m /hr—比重（水或所用液体）m3/h空气冷却：n3—水泵效率 =0.7~0.85L=Qs/ 〔Cp* ∝ *(T 1-T 2)〕n4—传动效率 =0.9~1.0a—风管宽度mKW N 1=L 1*H 1/(102*n 1*n 2)b—风管高度mμ—风管风速m/sV1—冷冻水量 (L/s)KW N 2= L 2*H 2*r/(102*n 3*n 4)V2—冷却水量 (L/s)注：D= √4*1000L 2/( π *v) 1 大气压力 =101.325 Kpa水的气化潜热 =2500 KJ/Kgmm=35.68 √L 2/v水的比热 =1 kcal/kg ·℃水的比重 =1 kg/lm2F=a*b=L 1/(1000μ )TR=制冷量。

计算负荷公式
计算负荷的公式可以因应用领域和具体情况而有所不同。

下面列举几个常见的负荷计算公式，涵盖了不同领域的应用：
1. 电力负荷计算公式：电力负荷（单位：瓦特）= 电流（单位：安培）× 电压（单位：伏特）
2. 空调负荷计算公式：空调负荷（单位：瓦特）= 室内空气温度差（单位：摄氏度）× 室内空气流量（单位：立方米/小时）× 空气的比热容（单位：焦耳/千克·摄氏度）
3. 结构荷载计算公式：结构荷载（单位：牛顿）= 单位面积上的荷载（单位：牛顿/平方米）× 结构面积（单位：平方米）
4. 水流负荷计算公式：水流负荷（单位：立方米/秒）= 水流速度（单位：米/秒）× 水流横截面积（单位：平方米）
1/ 1。

空气调节负荷测算
1.单位面积估算法：
夏季制冷负荷：
办公楼： 95~115 w/㎡
超高层办公楼： 105~115 w/㎡
旅馆： 95~115 w/㎡
餐厅： 290~350 w/㎡
百货商场： 210~240 w/㎡
医院： 105~130 w/㎡
剧场： 230~350 w/㎡
冬季热负荷：
办公楼、学校： 60~80 w/㎡
旅馆： 60~70 w/㎡
餐厅： 115~140 w/㎡
医院： 60~80 w/㎡
剧场： 95~115 w/㎡
2.简单计算法：
Q=(Qw+116.3n)×1.5 w
Qw=KA△t
Q：空调系统总负荷 w
Qw：围护结构引起的总负荷 w
n：室内人员数
k：围护结构传热系数 w/(m*℃) 计算时查相关手册A：围护结构传热面积㎡
△t：室内外侧空气温差℃
3.制冷技术中常用单位的换算：
1马力（或1匹马功率）=735.5瓦（W）=0.7355千瓦（KW）
1千卡/小时（kcal/h）=1.163瓦（W）
1美国冷吨=3024千卡/小时（kcal/h）=3.517千瓦（KW）
1日本冷吨=3320千卡/小时（kcal/h）=3.861千瓦（KW）
（注：1冷吨就是使1吨0℃的水在24小所内变为0℃的冰所需要的制冷量。

）。

空气调节负荷计算题目名称：南京市某高校教室冷热负荷的计算院系名称：能源与环境学院班级：建环133学号：201311004308学生姓名：赵言亮指导教师：刘海涛2016年3月30日目录一、室外设计计算参数 (3)二、室内设计计算参数 (3)三、围护结构热工参数 (3)四、冷负荷计算 (4)4.1、通过围护结构传入的非稳态传热形成的逐时冷负荷 (4)4.2、教室南外窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷 (5)4.3、人体、照明和设备等散热形成的逐时冷负荷 (6)4.3.1 人员散热引起的冷负荷按照稳态散热计算 (7)4.3.2 照明散热形成的逐时冷负荷 (7)4.3.3 设备散热形成的逐时冷负荷 (8)五、热负荷计算 (9)Q' (9)5.1围护结构耗热量15.1.1 围护结构基本耗热量 (9)5.1.2 围护结构的附加耗热量 (9)Q' (10)5.2冷风渗透耗热量2一、室外设计计算参数本工程位于南京。

夏季室外设计计算参数，如表1-1所示：表1-1 夏季室外设计计算参数参照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736—2012确定教室的空调室外设计计算参数，见规范附表A二、室内设计计算参数参照《公共建筑节能设计标准》GB50189—2015确定教室空调室内设计计算参数 温度：26~28℃ 湿度：50~60% 新风量：303/m h p三、围护结构热工参数南外墙传热系数：0.432[/()]W m K 南外窗传热系数：22.9[/()]W m K四、冷负荷计算参照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736—2012计算负荷 4.1、通过围护结构传入的非稳态传热形成的逐时冷负荷：()q wlq n CLw KF t t =-()wlc n c CLw KF t t =-式中：q CLw -外墙传热形成的逐时冷负荷()Wc CLw -外窗传热形成的逐时冷负荷()WK -外墙、外窗传热系数2[/()]W m K F -外墙、外窗传热面积2()mwlq t -外墙的逐时冷负荷计算温度（℃），可按本规范附录H 确定wlc t -外窗的逐时冷负荷计算温度（℃），可按本规范附录H 确定 n t -夏季空调区设计温度2号教学组团411（南面）南外墙：表4-1外墙传热形成的逐时冷负荷南外窗：表4-2外窗传热形成的逐时冷负荷4.2、教室南外窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分，即透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热和窗玻璃吸收太阳辐射后传入室内的热量。

一、外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按下式计算：Qτ=KFΔtτ-ξ (1.1)式中 F—计算面积，㎡；τ—计算时刻，点钟；τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟；Δtτ-ξ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。

注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τ ξ=16-5=11。

这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。

当外墙或屋顶的衰减系数β<0.2时，可用日平均冷负荷Qpj代替各计算时刻的冷负荷Qτ：Qpj=KFΔtpj (1.2)式中Δtpj—负荷温差的日平均值，℃。

二、外窗的温差传热冷负荷计算通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算：Qτ=KFΔtτ (2.1)式中Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃；K—传热系数。

三、外窗太阳辐射冷负荷计算透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据不同情况分别按下列各式计算：1.当外窗无任何遮阳设施时Qτ=FCsCaJwτ (3.1)式中 Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡；2.当外窗只有内遮阳设施时Qτ=FCsCaCnJwτ (3.2)式中 Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡；3.当外窗只有外遮阳板时Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa (3.3)注：对于北纬27度以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(3.1)计算。

4.当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa (3.4)式中 Jnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，W/㎡；Jnnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度，W/㎡；F1—窗上收太阳直射照射的面积；F—外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡Ccl、CclN—冷负荷系数（CclN为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值；Ca—窗的有效面积系数；Cs—窗玻璃的遮挡系数；Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数；注：对于北纬27度以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(3.2)计算。

第二章 负荷计算一、计算的原理与方法室内外空气计算参数室外空气计算参数是指现行的采暖通风与空气调节设计规范GB50019——2003简称规范中所规定的的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数;规范规定,夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h 的干球温度；夏季空调室外计算湿球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h 的湿球温度；夏季空调室外计算逐时温度τt ,按下式确定：d m o t t t β△，τ+= 2-1 式中 t o,m ——夏季空调室外计算日平均温度,规范规定取历年平均不保证5天的日平均温度,℃；Δd ——夏季空调室外计算平均较差,℃,按下式计算：0.52t -t t mo s o d ，，△=2-2式中 t o,s ——夏季空调室外计算干球温度,℃;规范规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度；采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;室内空气计算参数室内空气计算参数的选择主要取决于： ⑴建筑房间使用功能对舒适性的要求⑵地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素 根据规范规定,舒适性空调,室内计算参数如下： 夏季：温度 应采用22~28℃ 相对湿度 应采用40%~65% 风速 不应大于s冬季：温度 应采用18~24℃ 相对湿度 应采用30%~60% 风速 不应大于s夏季建筑围护结构的冷负荷采用非稳态使用冷负荷系数法计算空调,冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础上,是便于手算的一种简化计算方法;由于室内外温差和太阳辐射作用,通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷就是夏季围护结构的冷负荷;方法如下：围护结构逐时传热形成冷负荷的计算方法在日射和室外气温综合作用下,外墙好玩屋面的逐时冷负荷可按下式计算：2-3式中 ·Q c τ——外墙屋面的逐时冷负荷,W ； A ——外墙或屋面的面积,m 2；K ——外墙或屋面的传热系数,W/m 2·℃； t R ——室内计算温度,℃；t c τ——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度℃;必须指出：上式中的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区的气象参数为依据计算的,⑴因此对不同的设计地点,应对进行修t c τ值修正为t c τ+Δt d ;修正值Δt d 可由设计手册查得;⑵当外表面放热系数不等于㎡·℃时,应将t c τ+Δt d 乘以表2-2中的修正值;外表面放热系数修正值k α 表2-2注：外表面放热系数αo 与室外风速vm/s 有关,近似αo =+2-4⑶当内表面放热系数变化时,可不加修正;⑷考虑到城市大气污染和中、浅色的耐久性差,建议吸收系数一律用ρ=.即对t c τ不加修正;但可经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时,则t c τ乘以表2-3所列的吸收系数修正值k ρ;吸收系数修正k ρ 表2-3综上所述,冷负荷计算式应为：()()R c t t AK Q -+=ρα）△（k k t d )(·c ττ 2-5 当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按公式2-3计算;当邻室有一定发热量时,通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内维护结构的温差传热而产生的冷负荷,可视作不随时间变化的稳定传热,按下式计算：2-6式中K i——内维护结构如内墙、楼板等的传热系数,W/m2·℃；A i——内维护结构的面积;m2；t o,m——夏季空调室外计算日平均温度,℃；Δt a——附加温升,可按表2-4选取;附加温升表2-4邻室散热量W/m2Δt a℃很少如办公室、走廊0~2<23 323~116 5>116 7当邻室为空调房间时,通过内围护结构的冷负荷可忽略不计,因为温差小于3℃;在室内外温度差作用下,通过外玻璃传热形成的冷负荷可按下式计算：2-7式中·Q cτ——外玻璃窗的逐时冷负荷,W；A w——窗口面积,m2；K w——外玻璃窗的传热系数,W/m2·℃,可由设计手册查得；t cτ——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值,℃可由设计手册查得;必须指出：①式中Kw值要根据窗框等情况的不同加以修正,修正值c w可以在设计手册查得;②对t cτ的值要进行地点修正,修正值Δt d可以在设计手册查得;因此,式2-6相应地变为：2-8 对于舒适性空调,夏季通过地面传热形成的冷负荷所占的比例很小,可以忽略不计;透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法1日射得热因数透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分,即透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐和玻璃窗吸收太阳辐射后传入室内的热量q a,两者相加得射热qt2-9 称D j为日射得热因数;经过大量统计计算工作,得出了适用于各地区的日射得热因素最大值D j,max可由设计,手册查得;考虑到非标准玻璃情况下,以及不同窗类型和遮阳设施对得热的影响,可对日射得热因数加以修正,通常乘以窗玻璃的综合遮挡系数C c,s;2-10 式中C s——窗玻璃的遮阳系数,可由设计手册查得;C i——窗内遮阳设施的遮阳系数,可由设计手册查得;2透过玻璃窗日射得热形成冷负荷计算方法透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷·Q cτ按下式计算：2-11 式中A w——窗口面积,m2；C a——有效面积系数,可由设计手册查得；C LQ——窗玻璃冷负荷系数,无因次,可查得;必须指出：C LQ值按南北区的划分而不同,建筑地点在北纬27°30′以南的地区为南区,以北的为北区;室内热源散热引起的冷负荷室内热源散热主要指室内人体散热、照明散热和工艺设备散热三部分;室内热源散热包括显热和潜热两部分;潜热作为瞬时冷负荷,显热散热中以对流形式散出的热量成为瞬时冷负荷,而以辐射形式散出的热量则先被围护结构表面所吸收,然后再缓慢地散出,形成滞后的冷负荷;所以,必须采用相应的冷负荷系数;人体散热形成的冷负荷人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件等多种因素有关;为了设计计算方便,以成年男子散热量为计算基础;而对于不同功能的建筑物中有各类人员不同的组成进行修正,为此,引入群集系数ψ人员的年龄构成、性别构成以及密集程度等情况的不同而考虑的折减系数,可由设计手册查得;人体显热散热引起的冷负荷计算式为：2-12式中·Q cτ——人体显热散热形成的逐时冷负荷,W；q s——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W,可由设计手册查得；n ——室内的全部人数； φ——群集系数；CLQ ——人体显热散热冷负荷系数,计算时应注意其值为人员进入热房间时算起到计算时刻的时间,可由设计手册查得;人体潜热散热引起的冷负荷计算式为：2-13式中 ·Q c ——人体潜热散热形成的冷负荷,W ；q 1——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W,可查得； n,φ——同式2-11; 照明散热形成的冷负荷当电压一定是时,室内照明散热是不随时间变化的稳定散热量,但照明散热仍以对流与辐射两种方式进行散热,因此,照明散热形成的冷负荷采用冷负荷系数法计算;根据照明灯具的类型和安装方式的不同,其冷负荷计算式分别为：白炽灯： LQ c NC Q 1000)(=⋅τ 2-14 荧光灯： LQ c NC n n Q 21)(1000=⋅τ2-15式中 ·Q c τ—灯具散热形成逐时的冷负荷,W ； N ——-照明灯具所需功率,kW ；n 1——镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内 时,取n 1=；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时,可取 n 1=；n 2——灯罩隔热系数,当荧光灯上部穿有小孔下部为玻璃板,可 利用自然通风散热与顶棚内时,取n 2=~；而荧光灯罩 无通风孔时,取n 2=~；C LQ ——照明散热冷负荷系数,计算时应注意其值为开灯时刻算起到计算时刻的时间,可由设计手册查得;设备散热形成的冷负荷设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算：2-16式中 ·Q c τ—设备和用具显热形成的冷负荷,W s ·Q ——设备和用具的实际显热散热量,W ；C LQ ——设备和用具显热散热冷负荷系数,可由设计手册查得; 设备和用具的实际显热散热量按以下方法计算：①电动设备当工艺设备及其电动机都放在室内时：2-17当只有工艺设备在室内,而电动机不在室内时：2-18当工艺设备不在室内,而只有电动机在室内时：2-19式中 N ——电动设备的安装功率,kW ； η——电动机效率,可由产品样本查得；n 1——利用系数,是电动机最大实效功率与安装功率之比,一般可取 ~；n 2——电动机负荷系数,定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设 计时最大实耗功率之比,对普通机床取左右；n 3——同时使用系数,定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安 装功率之比,一般取~;②电热设备散热量对于无保温密闭罩的电热设备,按下式计算：2-20式中 n 4——考虑排风带走热量的系数,一般取； 其他符号意义同前③办公及电器设备的散热量当办公设备的类型和数量无法事先确定时,可按下式计算散热量 式中2-21q f ——电器设备的功率密度,W/㎡,可查相关手册得A ——空调区面积,㎡冬季建筑的热负荷对于民用建筑,冬季热负荷包括两项：围护结构的耗热量和由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量;围护结构的耗热量规范规定,围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量两部分;围护结构的基本耗热量可按下式计算：2-22式中 j Q——j 部分维护结构的基本耗热量,W ； A j ——j 部分围护结构的表面积,㎡； K j ——j 部分围护结构的传热系数,W/m 2·℃； t R ——冬季室内计算温度,℃； t o,w ——空调室外计算温度,℃； ɑ——围护结构的温差修正系数,可查得;①朝向修正率不同朝向的围护结构,受到的太阳辐射热量是不同的；同时,不同的朝向,风的速度和频率也不同;因此,规范规定对不同的垂直外围护结构进行修正;修正率如表2-5;朝向修正率 表2-5②风力附加率规范规定在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑物,垂直的外围护结构热负荷附加5%～10%;③外门附加率为加热开启外门时侵入的冷空气,对于短时间开启无热风幕的外门,可以用外门的基本耗热量乘上按表2-6中查出的相应的附加率;阳台门不考虑外门附加率;外门附加率% 表2-6建筑物性质附加率 公共建筑或生产厂的主要出入口500%民用建筑或工厂辅助建筑,当期楼层为n 时 有两个门斗的三层外门 60n 有门斗的双层外门 80n 无门斗的单层外门65n④高度附加率当民用建筑和工业企业辅助建筑的房间净高超过4m 时,每增加1m ,附加率为2%,但最大附加率不超过15%;高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量的总和上;..2 门窗缝隙渗入冷空气的耗热量有空调的房间内通常保持正压,因而在一般情况下,不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量;湿负荷湿负荷是指空调房间的湿源向室内的散湿量,也就是为维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量;因为一般的民用建筑中只有人体散湿,所以一般只计算人体散湿量作为湿负荷;人体散湿量可按下式计算：2-23式中 w m——人体散湿量,kg/s ；g ——成年男子的小时散湿量,g/h ,可查得; n,φ——同式2-11新风负荷空调系统中引入新风是保障良好室内品质的关键;在夏季室外空气焓值和气温高于室内时,空调系统为处理新风势必消耗冷量;而冬季室外气温比室内低且含湿量也低时,空调系统为加热、加湿新风势必消耗能量;据调查,空调工程中处理新风的能耗要占到总能耗的25%~30%,对于高级丙谷胺和办公建筑可高达40%;可见,空调处理新风所消耗的能量是十分可观的;所以,在满足空气品质的前提下,尽量选用较小的新风量;否则,空调制冷系统与设备的容量将增大;夏季,空调新风冷负荷按下式计算：2-24式中 o c Q ,⋅——夏季新风冷负荷,kW ； o M ⋅——新风量,kg/s ； h o ——室外空气的焓值,kJ/kg ； h R ——室内空气的焓值,kJ/kg ; 冬季,空调新风热负荷按下式计算：2-25式中 o h Q ,⋅——空调新风热负荷,kW ； c p ——空气的定压比热,kJ/kg·℃,取kg·℃； t o ——冬季空调室外空气计算温度,℃； t R ——冬季空调室内空气计算温度,℃;二、计算实例以办公室101为例进行计算,过程如下： 已知条件：a. 西外墙：传热系数K=㎡.℃,III 型墙,A=㎡b. 南外窗：传热系数K=3W/㎡.℃,A=㎡c. 南外墙：传热系数K=㎡.℃,A=㎡d. 室内人员：6人e. 照明：f. 设备： 1.夏季室内的冷负荷解：按已知条件,分项计算如下：⑴西外墙冷负荷由表查得冷负荷计算温度逐时值,即可按式2-5算出西外墙逐时冷负荷,计算结果列于表2-7中;西外墙冷负荷 表2-7注：①淮安夏季平均风速为s ,按式2-4,αo =+×=㎡;K ,查表2-2,k α取⑵南外墙冷负荷由表查得冷负荷计算温度逐时值,即可按式2-5算出南外墙逐时冷负荷,计算结果列于表2-8中;南外墙冷负荷 表2-8时间 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 tc 33 △td 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ka kp tR 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 K A Qc⑶南外窗瞬时传热冷负荷由表可查得玻璃窗冷负荷计算温度t c τ和各修正系数,按式2-8计算,结果列入表2-9中;南外窗瞬时传热冷负荷 表2-9时间 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 tc 26 29 32 △td 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 tR 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 Kw 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Cw 11111111111时间 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 tc△td ka kp tR 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 26 K A QcAw Qc⑷透过南玻璃窗日射得热引起的冷负荷由表可查出各修正系数,因为淮安°N 属于北区,可由表查出北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值C LQ ,和D j,max ;按式2-11可得出结果列于表2-10中;南窗透入日射得热引起的冷负荷 表2-10时间 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 CLQDj,max 251 251 251 251 251 251 251 251 251 251 251 Cs Ci Ca Aw Qc⑸地面冷负荷因为下面是不装空调的地下室,所以地面的冷负荷要按内围护结构来计算,查表得地面的传热系数K=㎡.℃,则按式2-6计算W Q c 29.151)(=⋅τ;⑹人员散热引起的冷负荷当室温为26℃时,可由表查得每人散发的显热和潜热量以及办公室的群集系数,由表查得人体显热散热冷负荷系数逐时值注意：8:00为人员进入室内的第一小时按式2-12计算人体显热散热逐时冷负荷,按式2-13计算人体潜热引起的冷负荷,将两者结果相加即为人员散热引起的总的冷负荷,计算结果列于表2-11;人员散热引起的冷负荷 表2-11时间 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 CLQ 0 qs n 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 ψ qlQ总⑺照明散热引起的冷负荷由于明装荧光灯,镇流器在室内,故镇流器消耗功率系数n1取,灯罩隔热系数n2取;由表查得照明散热冷负荷系数,按式2-15计算,计算结果列入表2-12中;照明散热形成的冷负荷表2-12时间7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 CLQn1n2NQ⑻设备散热形成的冷负荷因为在办公室中主要是办公设备,所以按式2-21计算出设备的实际散热量,再由表查出设备显热散热冷负荷系数CLQ,再按式2-16计算出设备散热形成的冷负荷,计算结果列于表2-13中;设备散热形成的冷负荷表2-13时间7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 CLQqQ⑼由于室内压力大于大气压力,所以不考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷;将上述各项计算结果列于表2-14中,并逐时相加,来求得办公室101的冷负荷值;各项逐时冷负荷汇总表表2-14由表2-14可以看出,办公室101最大冷负荷值出现在13:00时,其值为;2.冬季热负荷⑴围护结构的耗热量由已知条件可按式2-22计算出基本耗热量,温差修正系数可由表查得,附加耗热量也可按表查得,计算结果列入表2-15中;围护结构耗热量计算表 表2-15编号及名称围护结构室内计算温度 室外计算温度温差修正 基本耗热量耗热量修正房间热负荷101 名称面积A㎡ 传热系数KW/㎡.℃ to,m ℃ Ta ℃a Qc W 朝向修正率% 风力附加% 高度附加 Q W 西外墙201 -5% 0 0南外墙1 -20% 0 0南外窗 3 1 -20% 0 0 地面0 0 0注：因为有地下室,所以地面按内围护结构计算⑵冷风渗透耗热量计算因为空调房间内保持正压,所以冷风渗透耗热量可忽略不计; 因此办公室101的热负荷为; 3.湿负荷因为办公室里一般只有人体散湿量,所以由已知条件知,办公室101里有6个人,g 和ψ可由表查得,g=109g/h,ψ=则按式2-23计算,610278.0-⋅⨯=g n m w ϕ=×6××109×10-6=×时间 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 西外墙 南外墙 南外窗传热 南外窗透入日射得热 地面 人员 照明 设备 总计10-4kg/s;其余的房间用同样的方法计算可得出,现将整个建筑的负荷汇总;冷负荷汇总W 表2-16热负荷汇总W表2-17 湿负荷汇总kg/s表2-18 时间 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 一楼二楼 三楼 四楼五楼 六楼七楼八楼 九楼 十楼 十一楼 十二楼 十三楼 十四楼 十五楼 总计1楼 2楼 3楼 4楼 5楼 6楼 7楼 8楼 9楼 10楼 11楼 12楼。