第二章 热(冷)湿负荷
暖通空调设计负荷计算及送风量确定
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。
2冷(热)、湿负荷计算
为维持室内相对湿度而需由房间除去或增 加的湿量称为湿负荷。
2.1 室内、外空气计算参数
1. 室外空气计算参数
• 夏季空调室外计算干球、湿球温度 用于计算夏季新风负荷
• 夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度
2.1 室内、外空气计算参数
tsh=twp+β△tr 式中 tsh——夏季设计日的逐时温度，℃； twp——夏季空气调节室外计算日平均温度， ℃； 主要城市的twp见附录2.1； β——室外温度逐时变化系数，见表2-1
任意时刻房间瞬时总的得热量与同一时 间冷负荷未必相等，只有当瞬时得热量全部 以对流方式传递给室内空气时或房间没有蓄 热能力的情况下，两者才相等。
Thank you
室外温度逐时变化系数
表2-1
时刻
1
2
3
4
5
6
7
8
β -0.35 -0.38 -0.42 -0.45 -0.47 -0.41 -0.28 -0.12
围护结构的耗热量：
(1)围护结构的基本耗热量：
Qj=AK(tR-to,w)a
(2)围护结构附加耗热量：
朝向修正率
风力附加率
外门附加率
高度附加率
2.2 冬季建筑的热负荷
门窗缝隙渗入冷空气的耗热量：
Qi=0.278Lρaocp（tR-to,h）
2.3 夏季建筑围护结构的冷负荷
冷负荷系数法
（1）外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷
（3）人体散热形成的冷负荷和湿负荷： P21 表2-13
2.5 新风负荷
处理新风的能耗占空调总能耗的25%~30% 高级宾馆和办公建筑可达40%
2.5 新风负荷
暖通空调-第2章-热负荷、冷负荷与湿负荷计算
第2章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算华北电力大学-荆有印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冷负荷；相反，为了补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。
热负荷、冷负荷与湿负荷是暖通空调工程设计的基本依据，暖通空调设备容量的大小主要取决于热负荷、冷负荷与湿负荷的大小。
热负荷、冷负荷与湿负荷=f(室外气象参数,室内空气参数)2.1 室内外空气计算参数2.1.1 室外空气计算参数1. 夏季空调室外计算参数空调室外计算干球温度：取室外历年平均不保证50h 的干球温度；空调室外计算湿球温度：取室外历年平均不保证50h 的湿球温度。
空调室外计算日平均温度：取室外历年平均不保证5d 的平均温度；空调室外设计日逐时温度，按下式计算：d m o r t t t ∆+=β. (2-1)式中 m o t .—夏季空调室外计算日平均温度，℃； β—室外空气温度逐时变化系数，按表2-1确定；d t ∆—夏季空调室外计算平均日较差，℃，s o t .—夏季空调室外计算干球温度，℃。
表2-1空调室外空气计算温度：采用历年平均不保证1d 的日平均温度；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．冬季采暖室外计算温度和冬季通风计算温度采暖室外计算温度：取历年平均不保证5天的日平均温度； 通风室外计算温度：取累年最冷月平均温度；4．夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度通风室外计算温度：取历年最热月14时的月平均温度的平均值；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。
2.1.2 室内空气计算参数1．室内空气计算参数的主要影响因素 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。
2．室内空气计算参数的选择根据我国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)的规定： ⑴对舒适性空调和采暖夏季：温度 24-28℃ 相对湿度 40％-65％： 风速 ≯0.3m/s 。
暖通空调习题解答
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算2- 1 夏季空调室外计算干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？答：本部分在教材第9 页《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室外空气平均不保证50h 的湿球温度（“不保证”系针对室外空气温度而言）。
这两个参数用于计算夏季新风冷负荷。
2- 2 试计算北京市夏季空调室外计算逐时温度。
答：参见计算表格。
2- 3 冬季空调室外计算温度是否与采暖室外计算温度相同？答：参见教材第10 页不同，因为规范对两者定义就是不同的。
《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；《规范》规定采暖室外计算温度取冬季历年平均不保证 5 天的日平均温度。
从定义上可知同一地点的冬季空调室外计算温度要比采暖室外计算温度更低。
2- 4 冬季通风室外计算温度是如何确定的，在何种工况下使用？答：见教材第10 页《规范》规定冬季通风室外计算温度取累年最冷月平均温度。
冬季通风室外计算温度用于计算全面通风的进风热负荷。
2- 5 夏季通风室外计算温度和相对湿度是如何确定的，在何种工况下使用？答：《规范》规定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；夏季通风室外相对湿度取历年最热月14 时的月平均相对湿度的平均值。
这两个参数用于消除余热余湿的通风及自然通风中的计算；当通风的进风需要冷却处理时，其进风冷负荷计算也采用这两个参数。
2- 6 在确定室内空气计算参数时，应注意什么？答：见教材第10 页（1）建筑房间使用功能对舒适性的要求、工艺特定需求；（2）地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素。
2- 7 建筑物维护结构的耗热量包括哪些？如何计算？答：《规范》规定，维护结构的耗热量包括基本耗热量和附加（修正）耗热量两部分。
见教材第13 页（1）维护结构的基本耗热量，即按照基本公式计算（2）围护结构附加耗热量包括：朝向修正率、风力附加、高度附加等主要修正。
第二章空调房间冷、热、湿负荷的计算
2.1 冷负荷的计算：根据本工程的设计特点，故空调房间冷负荷包括以下几个部分：①外围护结构的瞬变传热（外墙，窗，屋顶，地面，玻璃幕墙）；②窗的日射得热；③人员散热；④照明散热和其他散热。
若邻室为非空调房间，则需考虑内维护结构的传热问题。
各部分计算方法具体介绍如下：1. 内围护结构冷负荷：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上式计算；当邻室与空调区的夏季温差大于3℃时应按下式计算通过空调房间隔墙、楼板、内窗等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷。
()ls N CL FK t t =-ls wp ls t t t =+∆式中：CL ——内墙传热引起的逐时冷负荷，（W ）；F ——内墙的面积，（㎡)；K ——内墙的传热系数，(w/㎡·℃)；t ls ——邻室计算平均温度，（℃）；ls t ∆——邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算温度的差值，（℃）。
2. 外墙冷负荷:根据已知外墙体的构造，查《空调冷负荷专刊》表3-1（外墙结构类型表）中查得本设计中此类外墙体做法属于与Ⅲ型，k=0.7w/㎡·℃。
再由表3-3（外墙冷负荷计算温度l t 表）查得Ⅲ型的逐时l t 值。
可按下式计算：()l n CL FK t t =- 式中：CL ——外墙墙传热引起的逐时冷负荷，（W ）；F ——外墙的面积，（㎡)；K ——外墙的传热系数，(w/㎡·℃)； lt——外墙的冷负荷计算温度的逐时值（℃）； t n ——夏季空气调节室内计算温度（℃）。
3. 屋顶瞬变传热引起的冷负荷：根据已知屋面的构造，查《空调冷负荷专刊》表3-2（屋面结构类型表）中查得本设计中此类屋面做法Ⅳ型，k=0.45w/㎡·℃。
再由表3-4（屋面冷负荷计算温度l t 表）查得Ⅳ型的逐时l t 值。
可按下式计算：()l n CL FK t t =- 式中：CL ——屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷（W ）；F ——屋顶的面积(㎡)；K ——屋顶的传热系数(w/㎡·℃)；l t ——屋顶的冷负荷计算温度的逐时值（℃）；t n ——夏季空气调节室内计算温度（℃）。
暖通空调负荷计算
重作业
不应低于10 ℃ (通常取10～12 ℃)
注：该温度下限是根据《工业企业设计卫生标准》制定的。
(3) 辅助建筑物及辅助用房室温：
浴室 ( 25℃)
更衣室 23℃
盥洗室(14～16 ℃)
托儿所、幼儿园、医务室 ( 20℃)
办公室 (16～18℃)
技术资料室 ( 16 ℃)
食堂 (14～16℃)
注：当工艺或使用条件有特殊要求时，各类建筑物的室内温度，可
(2 2)
式中 to.s－夏季空调室外计算干球温度(˚C) 。
➢ 夏季空调室外计算日逐时温度的应用场合
按非稳态过程计算围护结构的瞬时冷负荷。
3、冬季空调室外空气计算温度、相对湿度 《规范》第2.2.5条：冬季空气调节室外计算温度，应采用历年平均不保证1
天的日平均温度；第2.2.6条：冬季空气调节室外计算相对湿度，应采用累年一 月份平均相对湿度。
材P13表2-4；
➢ 《规范》第3.2.5条： 与相邻房间的温差大于或等于5℃时，应计算通过隔墙
或楼板等的传热量；与相邻房间的温差小于5℃，且通过隔墙和楼板等的传 热量大于该房间热负荷的10%时，也应计算其传热量；
➢ 围护结构的面积A应按一定的规则根据建筑图计算(查阅相关设计手册)； ➢ 一些定型的围护结构的传热系数K可从相关设计手册查取，一般情况下按多
➢ 供暖系统的设计热负荷：
是指在设计室外温度下tw′，为达到要求的室内温度tR ，供暖 系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它是设计供暖系统的最 基本的依据。
2020/3/1
23
2、2 冬季建筑的热负荷
冬季采暖通风系统的热负荷
《规范》第3.2.1条规定：冬季采暖通风系统的热负荷，应根据建筑物下 列散失和获得的热量确定：
02第二章-室内外气象参数及冷热湿负荷计算
10
工艺性空调室内参数标准说明
► 对于设置工艺性空调的工业建筑，其室内参 数应根据工艺要求，并考虑必要的卫生条件 确定。
► 在可能的条件下，应尽量提高夏季室内温度 基数，以节省建设投资和运行费用。另外， 室温基数过低（如20℃），由于夏季室内 外温差太大，工作人员普遍感到不舒适，室 温基数提高一些，对改善室内工作人员的卫 生条件也是有好处的。
软件进行负荷计算？
4
焓湿图的使用
►回顾：
►湿空气性质 ►湿空气状态及状态参数 ►湿空气热力过程
►工程设计上的应用：
►1、建筑室内外气象参数在焓湿图上的表示； ►2、空气处理过程在焓湿图上的表示； ►3、暖通空调负荷与焓湿图应用分析； ►4、焓湿图在空调工程设计过程中的应用。
5
2.1室内外气象K—— 围 护 结 构 的 传 热 系 数 ， W/（m2·℃） 常用围护结构的传热系数可直接从有关 资科中查得。 如：内抹灰普通砖外墙 24砖墙
k=2.12 W/（m2·℃）
30
围护结构的基本耗热量
地面的传热系数随着离外墙的 远近而有变化，但离外墙约8m远 的地面传热量基本不变。基于上 述情况，在工程中一般采用近似 方法计算，把地面延外墙平行方 向划分成四个计算地带。
13
一、室外空气温度和湿度变化规律
►年变化（季节变化）
►日变化 ►计算时刻代表值：时均值（统计平均） ►动态模拟的瞬时值
►注意理解：气象参数的规律性和随机性
14
重庆干球、湿球日平均温度全年变化
15
重庆最热月干湿球温度逐时变化
16
重庆最冷月干湿球温度逐时变化
空调负荷计算与送风量(1)
有 效 温 度 ET 诺 谟 图
普通衣着，坐姿 轻劳动条件。
(2)新有效温度ET*(Gagge)
• ASHRAE标准55-74，ASHREA手册1977版
• 参考空气环境：身着0.6 clo服装静坐，空气流速0.15m/s，相对 湿度50％，干球温度T0
• 如果同样服装和活动的人在某环境中的冷热感与上述参考空气环 境中的冷热感相同，则此环境的 ET*＝T0
• 在同样的热环境条件下，人与人的热感觉也会有所不同，因此，应该采用平 均热感觉指标的概念，而预测的平均热感觉指标常常简称为PMV。
• 可以合理的设想，人不舒适的程度愈大，由舒适状态偏离调节机制的热负荷 越大。一定活动水平的热感觉是人体热负荷的函数，表明一个人的体内热平 衡和对所处环境的热损失之间的差异，Fanger收集了1396名美国和丹麦受试者 的冷热感觉资料，得出PMV的计算式：
太阳辐射能的去向
海陆风和山谷风
（一）地球对太阳的相对位置
+23.5° 0°
0°
北回归线
-23.5°
南回归线
赤纬d
（二）太阳辐射强度
太阳辐射热量的大小用辐射强度I来表示，它是指一平方米黑体 表面在太阳照射下所获得的热量值，W/m2。
当太阳辐射线到达大气层时，其中一部分辐射热被大气层中的 臭氧、水蒸气、二氧化碳等吸收；另一部分被云层中的尘埃、冰晶 等反射或折射，形成无方向的散射辐射；未被吸收和散射部分则透 过形成直射辐射。故而，到达地面的太阳辐射=直射+散射，直射有 方向性，散射无方向性。
PMV = (0.303 e–0.036 M + 0.0275) TL = (0.303 e–0.036 M + 0.0275) {M – W – 3.05 [5.733 – 0.007 (M – W) – Pa]–0.
暖通空调-第2章-热负荷、冷负荷与湿负荷计算
第2章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算华北电力大学-荆有印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冷负荷；相反，为了补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。
热负荷、冷负荷与湿负荷是暖通空调工程设计的基本依据，暖通空调设备容量的大小主要取决于热负荷、冷负荷与湿负荷的大小。
热负荷、冷负荷与湿负荷=f(室外气象参数,室内空气参数)2.1 室内外空气计算参数2.1.1 室外空气计算参数 1. 夏季空调室外计算参数空调室外计算干球温度：取室外历年平均不保证50h 的干球温度；空调室外计算湿球温度：取室外历年平均不保证50h 的湿球温度。
空调室外计算日平均温度：取室外历年平均不保证5d 的平均温度；空调室外设计日逐时温度，按下式计算：d m o r t t t ∆+=β. (2-1)式中 m o t .—夏季空调室外计算日平均温度，℃； β—室外空气温度逐时变化系数，按表2-1确定；d t ∆—夏季空调室外计算平均日较差，℃，52.0..mo s o d t t t -=∆ s o t .—夏季空调室外计算干球温度，℃。
2.冬季空调室外空气计算空调室外空气计算温度：采用历年平均不保证1d 的日平均温度； 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．冬季采暖室外计算温度和冬季通风计算温度采暖室外计算温度：取历年平均不保证5天的日平均温度； 通风室外计算温度：取累年最冷月平均温度；4．夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度通风室外计算温度：取历年最热月14时的月平均温度的平均值；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。
2.1.2 室内空气计算参数1．室内空气计算参数的主要影响因素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。
2．室内空气计算参数的选择根据我国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)的规定：⑴对舒适性空调和采暖夏季：温度 24-28℃相对湿度 40％-65％：风速≯0.3m/s。
空调房间冷(热)、湿负荷
9.1 空调房间室内、外空气计算参数的确定
9.1.2空调房间室外空气计算参数
室外空气参数对空调设计而言，主要会从两个方面影响系 统的设计容量：一是由于室内外存在温差通过建筑围护结构 的传热量；二是空调系统采用的新鲜空气量在其状态不同于 室内空气状态时，需要花费一定的能量将其处理到室内空气 状态。计算围护结构传热量和新风负荷时，需要确定室外空 气计算干、湿球温度值。由于室外空气的干、湿球温度是随 着季节、昼夜、时刻而变化的，所以在确定应当采取什么样 的空气参数作为设计计算参数之前，需要对室外空气温度、 湿度的变化规律有所了解。
9.1 空调房间室内、外空气计算参数的确定
在稳定的环境条件下，S应该为零，这时，人体保持了 能量平衡。如果周围环境温度(空气温度及围护结构、周围物 体表面温度)提高，则人体的对流和辐射散热量将减少，为了 保持热平衡，人体会运用自身的自动调节机能来加强汗腺的 分泌。这样，由于排汗量和消耗在汗液蒸发上热量的增加， 在一定程度上会补偿人体对流和辐射散热的减少。当人体余 热量难以全部散出时，余热量就会在体内蓄存起来，于是S 变为正值，导致体温上升，人体会感到很不舒服，体温增到 40℃时，出汗停止，如不采取措施，则体温将迅速上升，当 体温上升到43.5℃时，人即死亡。 汗液蒸发强度不仅与周围空气温度有关，而且和相对湿 度、空气流动速度有关。
9.1 空调房间室内、外空气计算参数的确定
在图9.1中还画出了两块舒适区，一块是菱形面积，它是美 国堪萨斯州大学通过实验所得出的；另一块有阴影的平行四边 形面积是ASHRAE标准55-74所推荐的舒适区。两者的实验条 件不同，前者适用于穿着0.6～0.8clo(clo是衣服的热阻， 1clo=0.155m2· K/W)服装坐着的人，后者适用于穿着0.8～1.0 clo服装但活动量稍大的人。两块舒适区重叠处则是推荐的室 内空气设计条件。25℃的等效温度线正好通过重叠区的中心。 需注意的是，由于不同地区的居民在生活习惯等方面的差异， 以上研究推荐的舒适区及设计条件只作为参考，不宜直接套用。
第二章 热负荷冷负荷与湿负荷计算
2．5湿负荷
湿负荷：维持室内含湿量，需从室内除去的
湿量。人，水表面 2．5．1人体散湿量 ˙mw= 0.278nφg×10-6 （2-23） 2．5．2敞开表面散湿量 ˙mw= 0.278wA×10-3 （2-24） w——单位水面蒸发量，kg/m2h，表2-14 A——蒸发表面面积，m2。
2．6新风负荷
2．3．1．3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 ˙Qc(τ)=AwKw(tc(τ)-tR) （2-9） tc(τ)——外玻璃窗冷负荷温度逐时值，附录211 注意：P16，1），2）。 （2-10）
2.3.2 透过玻璃窗的日射得热引起冷 负荷的计算方法
得热——太阳辐射强度、窗类型、遮阳、入射角，
2．1 室内外空气计算参数
2．1．2室外空气计算参数 Q=KF(tn-tw) 负荷大小与室外气象参数有关，《规范》规定，不 保整天数法。主要城市附2-1。全年保证，另规定。 室外参数： 1．夏季空调室外干、湿球温度 2．夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度 3．冬季空调室外空气计算温度、相对湿度 4．冬季采暖室外计算温度和通风室外计算温度 5．夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相 对湿度
Hale Waihona Puke 2．2．2门窗缝隙渗入冷空气耗热量
˙Qi=0.278Llρaocp(tR-to.w)m
表2-6，表2-7 空调建筑，室内正压，不计算渗透空气耗热
量
2．3夏季围护结构建筑的冷负荷
冷负荷：围护结构、室内热源、新风负荷
计算：冷负荷系数法（以传递函数法基础，
简化），谐波反映法 夏季围护结构建筑的冷负荷：室内外温差和 太阳辐射作用，通过围护结构传入室内热量 形成的冷负荷。计算：
供热工程第2章热负荷计算
强 围护结构保温；
2）提高门窗气密性降低渗透与侵入耗热量 3）整体规划、单供体热工程设第2计章热负、荷计朝算 向与间距上提
a) 供暖设计热负荷计算
体积热指标影响因素： ✓ 围护结构：传热系数、采光率 ✓ 外形 ：体形系数（建筑物与室外大气接触的
无储水箱的连接:供水管加装 温度调节阀，避免温度波 动频繁。用于民用建筑。
上部储水箱的连接:水箱 起储热水稳压作用，用于 浴室、大工业企业。
下部储水箱的 连接:水泵强 制循环，不会 出现开式放冷 水的情况。水 量小时水箱储 存部分热水， 不够时靠上水 挤出部分供热 水，用于对热 水要求较高的 宾馆或者住宅。
两种算法：准确计算->已建成、室内系统设计。 指标概算->新建建筑未建成。
供热工程第2章热负荷计算
第二章 城市供热工程热负荷计算
a) 供暖设计热负荷计算
2）热指标概算法 ➢ 体积热指标法
Q n qvV w(tntw )
供热工程第2章热负荷计算
a) 供暖设计热负荷计算
➢ 体积热指标法
建筑物的得热与失热 失热：热负荷（通过围护结构） 得热：散热设备、太阳辐射、内部得热
供热工程第2章热负荷计算
b) 通风设计热负荷计算
(2 ) 百分数法
对有通风空调的民用建筑(如旅馆、体育馆等)， 通风设计热负荷可按该建筑物的供暖设计热负荷
的百分数概算
Q/t=Kt·Q/n
KW
供热工程第2章热负荷计算
c) 空调设计热负荷计算
在冬季，为保证空调建筑室内空气的清洁度和 温湿度，需要由空调设备向室内提供的、热量， 称为空调冬季设计热负荷。
第2章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算
换气次数法(估算法) Qi 0.278 nkVncp w (t R tow )
Ｖn—房间的内部体积，m３；
nk—房间的换气次数，次／h。
房间类型
一面有外窗 两面有外窗 三面有外窗 门厅
换气次数 (次/h) 0.25～0.67 0.5～1.0 1.0～1.5 2.0
百分率法（用于工业建筑估算 ）
2.1 室内外空气计算参数
供暖室内设计温度 严寒和寒冷地区主要房间：18～24℃ 夏热冬冷地区主要房间：16～22℃ 值班供暖：≮5 ℃ 辐射供暖宜降低2℃ 辐射供冷宜提高0.5 ～ 1.5℃
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2.1 室内外空气计算参数
人员短期逗留区域 供冷工况：宜比长期逗留区域提高1～2℃，风速 ≯0.5m/s， 供热工况：宜比长期逗留区域降低1～2℃，风速 ≯0.3m/s
2.2 冬季建筑的热负荷 建筑物单位面积供暖热指标
建筑供暖设计负荷概算：
总建筑面积
单位面积热指标法 Q qf F
已知窗墙比、外墙面积及建筑面积
建筑物的窗墙比
建筑物外墙(含窗)总面积
q
1.163(6 1.5)W
F
(tn
tw )
单位体积热指标法(适用于高大房间)
Q qvV (tn tw)
2.1 室内外空气计算参数
4. 冬季空调室外空气计算温度、相对湿度 用途：计算围护结构热负荷和新风负荷 温度：历年平均不保证1天的日平均值 相对湿度：历年最冷月的月平均值
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2.1 室内外空气计算参数
5.冬季采暖室外计算温度 取值：历年平均不保证5天的日平均值 用途：计算建筑物冬季供暖时围护结构的热负 荷及消除有害物通风的进风热负荷
第二章 热负荷冷负荷与湿负荷计算
2．1．2室内空气计算参数
选择依据：
房间使用功能对舒适性的要求，t、Φ、v，衣着、τ 地区、冷热源情况、经济条件、节能要求
《规范》舒适性空调和采暖（表2-2，2-3）
夏季：温度 应采用24~28℃ 相对湿度 应采用40%~65% 风速 不大于0.3m/s 冬季：温度 应采用18~22℃ 相对湿度 应采用40%~60%（采暖不要求） 风速 不大于0.2m/s（采暖不要求）
2．4室内热源散热引起的冷负荷
室内热源：工艺设备、照明、人体。
室内热源散热：
显热——对流-空气：瞬时冷负荷 ——辐射-物体-空气：滞后冷负荷 潜热——瞬时冷负荷 计算中，对于显热，采用冷负荷系数法计算
2．4．1设备散热形成的冷负荷 ˙Qc(τ)= ˙QsCLQ （2-14） ˙Qc(τ)——设备和用具散热形成的冷负荷，W； ˙Qs——设备和用具实际显热散热量，W； CLQ——设备和用具显热散热冷负荷系数，附2-20， 2-21。空调系统不连续运行，CLQ =1.0。 设备和用具实际显热散热量计算： 2．4．1．1电动设备实际显热散热量P18（2-15）（2-17） 2．4．1．2电热设备实际显热散热量P18（2-18） 2．4．1．3电子设备实际显热散热量P18（2-17）
2．3．1．3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 ˙Qc(τ)=AwKw(tc(τ)-tR) （2-9） tc(τ)——外玻璃窗冷负荷温度逐时值，附录211 注意：P16，1），2）。 （2-10）
2.3.2 透过玻璃窗的日射得热引起冷 负荷的计算方法
得热——太阳辐射强度、窗类型、遮阳、入射角，
2．2冬季建筑的热负荷
供暖房间，得热，失热，热负荷，维持平衡，
保持室内温度。 失热：围护结构（基本+附加），渗透，冷风 侵入（外门附加） 得热：太阳辐射（朝向附加）
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算1、冷负荷：为保证房间或物体低于周围环境温度所需供应的冷量，称为冷负荷。
2、热负荷：为保证房间或物体高于周围环境温度所需供应的热量，称为热负荷。
3、湿负荷：为了维持房间温度恒定需从房间除去湿量称为湿负荷。
4、正确确定冷热湿负荷的意义：负荷计算是暖通空调设计的依据，关系到环境指标保证设备畜量大小、方案确定，系统管道大小等。
5、冷、热、湿负荷计算依据：室外气象参数和室内需求保持的参数。
§2-1室内空气计算参数：一室外空气计算参数：（1）室外空气计算参数：指在负荷计算中所采用的室外空气参数。
（2）确定室外空气计算参数：按现行的《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）中规定的计算参数，见附录2-1。
（3）我国确定室外空气计算参数的基本原则：按不保证天数法即全年允许有少数时间不保证室内温湿度标准，若必须全年保证时，参数需另行确定。
（4）室外空气计算参数的分类：1、夏季空调室外计算干、湿球温度确定原则：《规范》确定，夏季空调室外计算干球取室外空气历年平均不保证50h的干球温度；湿球温度也同样。
历年平均：指1950～1980三十年平均。
用途：用于计算夏季新风冷负荷。
2、夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度：①空调因围护结构传热负荷计算原理：按不稳定传热过程计算，因此，须知夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度②逐时温度：d m t t t ∆+=βτ.0τt —逐时温度 ℃m t .0—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℃，见附录2-1。
β—室外空气温度逐时变化系数，按表2-1确定；d t ∆—夏季空调室外计算平均日较差，℃ 按附录2-1或下式计算52.0.0.0ms d t t t -=∆ 式中so t .夏季空调室外计算干球温度 3、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的用途：在冬季利用空调供暖时，计算围护结构的热负荷和新风负荷均用此温度。
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CLQ=KF(tl.t-tn)
某时刻通过围护结构传热形成的冷负荷CLQτ=围护结构传 热系数K×围护结构面积F×围护结构的逐时冷负荷温度 差(tl.t-tn)
xe
Q(s)
CLQ(s)
§2 热湿负荷
3、冷负荷系数法计算空调冷负荷 （1）围护结构冷负荷
2.4 空调冷（热）湿负荷
① 外墙、屋顶温差传热形成的冷负荷 a、计算公式：CL=KF(tl.t-tn) K:传热系数，一般由建筑节能计算给出 F：传热面积
qt：透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热
qα：玻璃吸收太阳辐射热传入室内的热量
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§2 热湿负荷
b、日射得热因素
2.4 空调冷（热）湿负荷Fra bibliotek由于窗的类型、遮阳设施、太阳入射角及强度等因素组合太 多，无法用数学函数表达，工程上采用所谓对比的计算方法， 即采用计算简化、固定条件下的日射得热量。 条件： 标准玻璃：3mm，普通平板玻璃
2.3 供暖负荷计算
L1：每m缝隙渗透的冷空气量m3/h.m,查表获取
三面有外 窗或门 1-1.2
门厅 2
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§2 热湿负荷
度变化，渗的冷空气量计算：
2.3 供暖负荷计算
2、高层建筑：考虑热压风压联合作用，以及室外风速沿高 L=∑(l∙L0∙mb) （ l:缝隙长度） L0:单位长度门窗缝隙深入的理论空气量,m3/h.m m：朝向综合修正系数，m=Cr∙△Cf∙(n1/b+C)Ch Cr：热压系数； △Cf：风压差系数
1、多层建筑
（1）缝隙法（忽略热压作用和风速沿高度变化） L=∑(l∙L1∙n) l：房间某朝向可开启门窗缝隙长度,m
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§2 热湿负荷
n：朝向修正系数，查表获取。 （2）换气次数法：L=N∙V N：换气次数，V：房间体积m3 居住建筑房间换气次数如下：
房间暴露 情况 换气次数 一面有外 窗或门 0.55 两面有外 窗或门 0.5-1
3、负荷概算：面积指标法
Q=qs∙F qs：面积指标,w/㎡；F；建筑面积或供暖面积 注意：建筑面积真对整个建筑，供暖面积针对供暖房间。
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§2 热湿负荷
技术措施规定：
2.3 供暖负荷计算
阳台门的冷风渗透量：按相应朝向和级别门窗冷风渗透 2倍计算； 住宅防盗门：按2级窗计算； 普通外门：按1级窗计算； 住宅户门：楼梯间不供暖时，按2m3/h计算。
某时刻通过围护结构传热形成的冷负荷CLQτ=围护结构传 热系数K×围护结构面积F×围护结构的冷负荷温差∆tτ-ε
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§2 热湿负荷
反应系数法
2.4 空调冷（热）湿负荷
（1）把室外综合温度分解成多个简单温度扰动在时间 上叠加； （2）建立室外扰动与室内冷负荷之间的对应关系（反 应系数）； （3）对组成室外扰动的一系列简单扰动下的室内冷负 荷进行叠加，求得总的传热冷负荷； （4）对总冷计算式进行处理，得到
c、外门开启附加率仅适用短时间开启的、无热幕的外 门； d、仅计算冬季经常开启的外门。
（5）《技术措施》-2009提出的附加：窗墙比过大的附加、
两面外墙附加、间歇使用建筑附加
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§2 热湿负荷
（二）、冷风渗透耗热量
2.3 供暖负荷计算
计算公式：Q2=0.278 Cp L ρw(tn-tw’) (W) Cp：空气定压质量比热,KJ/kg.℃,一般取1.01 ρw：空气密度,kg/m3 L：渗入室内的冷空气体积流量m3/h L的确定
-改进：传递函数法（1978年)
（3）谐波反应法（我国，82年，基础-谐波分解法） （4）冷负荷系数法（我国，82年，基础传递函数法） （5）其它方法
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§2 热湿负荷
谐波反应法
2.4 空调冷（热）湿负荷
（1）把室外综合温度分解成稳定部分（日平均值）和 波动部分（波动值）； （2）分别计算稳定部分和波动部分引起的传热得热量； （3）分别计算得热量形成的冷负荷，再相加得到各时 刻总的冷负荷； （4）对总冷计算式进行处理，得到
着热阻等。
（5）规范规定 a 供暖： b 空调：舒适性空调、工艺性空调 c 通风：
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§2 热湿负荷
2.2 室外空气计算参数与室内设计标准
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§2 热湿负荷
总体计算方法： （1）稳态（静态）计算方法 （2）动态计算方法 一般地，夏季冷负荷按动态方法计算 冬季热负荷按稳态方法计算 为什么？
§2 热湿负荷
②开启频繁外门（如办公、学校、门诊部、商店等）
一道门：98~130n% 二道门（有门斗）：120~160n% 三道门（二道门斗）：90~120n%
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§2 热湿负荷
层入户的门，阳台门不应计算； b、外门最大附加不应大于500%。；
2.3 供暖负荷计算
注：a、n为楼层数；外门是指建筑底层入口的门，不是各
2、附加耗热量计算
（1）朝向修正 （对基本耗热量的修正） 北、东北、西北：0%~10%；东、西：-5% 东南、西南、：-10~-15%； 南：-15~-30%
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§2 热湿负荷
2.3 供暖负荷计算
注：①冬季日照率<35%时，东南、西南和南向宜取10~0%，东西不修正；②日照被遮挡时，南向可按东西向、 其它方向按北向修正；③偏角15度时，按主朝向修正。 （2）风力附加：建筑物位于不避风的高低、河边、湖滨、 海岸、旷野时，其垂直的外围护结构传热耗热量应附加5%。 （3）高度附加：房间高度大于4m时，应在基本耗热量与附
（3）夏季空调区得热量包括
2.4 空调冷（热）湿负荷
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§2 热湿负荷
（3）得热形成冷负荷过程与特征：
2.4 空调冷（热）湿负荷
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§2 热湿负荷
2.4 空调冷（热）湿负荷
热 量 蓄热量
太阳辐射得热 实际冷负荷 需除去的蓄热量
时间
日射瞬时得热-冷负荷关系
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§2 热湿负荷
热 量 瞬时得热
2.4 空调冷（热）湿负荷
加耗热量之和基础上计算高度附加率，每高出1m，附加2%，
最大不应大于20%。 注：住宅一般情况这2项都可以不考虑。
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§2 热湿负荷
修正）
2.3 供暖负荷计算
（4）外门开启附加（冷风侵入耗热量，对外门基本耗热量 ①开启一般外门（如住宅、宿舍、幼儿园等） 一道门：65n% 二道门（有门斗）：80n% 三道门（二道门斗：60n%
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§2 热湿负荷
2.2 室外空气计算参数与室内设计标准
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§2 热湿负荷
2 室内设计标准 （1）空调区域
2.2 室外空气计算参数与室内设计标准
（2）空调基数与精度：如：tn=25±1℃,50±5% （3）确定依据：满足人体热舒适要求和生产工艺要求。 有相应“规范”或“标准”规定的，按规定确定。 （4）影响因素:温度、相对湿度、流速、平均辐射温度、衣
负荷计算的目的？
它是选择设备、进行系统设计的依据
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§2 热湿负荷
2.2 室外空气计算参数与室内设计标准
2.2 室外空气计算参数与室内设计标准 室外空气计算参数（室外气象参数） （1）变化规律：时变、日变、季变、年变
（2）确定原则：按一定的“保证率”，与经济和技术相
关 （3）暖通规范规定
§2 热湿负荷
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§2 热湿负荷
墙：高取建筑层高，宽见图； 门、窗：取建筑门窗孔洞尺寸； 地、顶：见图。
2.3 供暖负荷计算
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§2 热湿负荷
K：围护结构传热系数
2.3 供暖负荷计算
α：温差修正系数，α=(tn-tl)/(tn-tw)，tl：邻室温度。 注意：a、应考虑冷（热）桥作用，取加权平均值；b、应满 足节能设计标准限值要求或建筑节能权衡计算要求;c、获取： 一般由建筑节能计算给出；d、关于建筑节能与设计标准的 有关概念。
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§2 热湿负荷
空调负荷
一、冷负荷 1、得热量与冷负荷
2.4 空调冷（热）湿负荷
（1）得热量
①外扰：室外空气温度；太阳辐射热 ②内绕：人体、照明、设备（电热、电动、电子）散热
（2）得热分类
a、得热：对流、辐射 b、得热：显热（与温度变化有关），潜热（与温度变化无 关，与含湿量变化有关）。
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§2 热湿负荷
重量乘比热（建筑 比热差距不大）。 ★波动、延迟、衰减
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时间
日射瞬时得热-材料容量-冷负荷关系
§2 热湿负荷
2、冷负荷计算方法 （1）稳定传热与不稳定传热 （2）得热量与冷负荷是否区分
2.4 空调冷（热）湿负荷
当量温差法（1946年，美国）:逐时计算，得热=冷负荷 谐波分解法 (50年代，前苏联) :逐时计算，得热=冷负荷 反应系数法(1968年，加拿大) :逐时计算，得热≠冷负荷
第二章 热(冷)、湿负荷
§2 热湿负荷
• • • • 负荷类型 空调冷负荷特点与形成特征 计算参数、计算方法（★） 计算、确定负荷时需要考虑的因素
§2 热湿负荷
冷、热和湿负荷的概念与类型 1、供暖负荷: 一般称为“热负荷”
2.1 HVAC负荷的基本概念
2、通风负荷：有“通风量”、“通风冷负荷”、“通风热负荷” 3、空调负荷：冷负荷、热负荷、湿负荷
（tzp=twp+ρJ/αw）
②玻璃窗温差传热形成冷负荷
a、计算公式：CL=KF(tl.t-tn)
K:传热系数，一般由建筑节能计算给出 F：传热面积； tn：空调室内设计（计算）温度 tl.t:玻璃窗逐时冷负荷计算温度
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§2 热湿负荷
b、热作用（室外空气温度）；
2.4 空调冷（热）湿负荷
c、冷负荷计算温度的定义及来源： tl.t-tn=CL/K d、地点不同时的修正。 ③日射得热形成冷负荷 a、透过玻璃窗的得热量：q=qt+qα