大型商业综合体空调负荷计算 张锋
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经过复盘确认，我们已将这套方法及数据纳入了 企业设计标准，做为后续项目的设计要求。
在某新设计项目中，应用此方法计算后，制冷机 组选型较设计单位原设计减小装机容量25%。
谢谢！
非稳态方法计算
空调区得热 量
空调区冷负 荷
＋ ＋ 各空调区逐
时冷负荷综
新风冷负 荷
再热负荷及 各项有关附
合最大值
加冷负荷
根据各空调区在使用 时间上的不同确定
• ＝ 同时使 用系数
空调系统冷 负荷
电动压缩式冷水机组的总装机容量，应根据计算的空调系统冷负荷直接选定，不另作附加
带着这个疑问，我们仔细学习了现行规范中空调负荷计算过程； 首先是各空调区的冷负荷计算，空调区的得热形成冷负荷，其中维护结构传热、太阳辐射热、人体散热、照
40~70
5
20.00%
0
0.00%
20 40 60 80 100 120 140 160 180
70~100
60~80
解决办法
为了检验数据合理性，我们对前期项目进行了复 盘计算。我们要求前期项目设计单位按照此方法 重新进行了计算，计算结果较原设计均有较大幅 度减小，减小幅度一般在20%~35%。且各项目 复盘计算值仍可满足目前实际运行高峰负荷。
活，提升了生活品质。
幸福里
君悦酒店
万象城二期
华润大厦 万象城
规模大：每个项目都拥有30~50万平米的综合发展规模，包括商业、住宅、酒店、办公 等多项功能。
业态多：每座万象城购物中心都包含百货、精品超市、影院、冰场、餐饮美食、零售 等多种业态。
国际品牌商家多：做为城市级购物中心，万象城已成为国际品牌最齐全的购物中心之一。
二、 同时 使用 系数 未考 虑或 取值 缺乏 依据
＋ ＋ 各空调区逐
时冷负荷综
新风冷负 荷
再热负荷及 各项有关附
合最大值
加冷负荷
根据各空调区在使用 时间上的不同确定
• ＝ 同时使 用系数
空调系统冷 负荷
电动压缩式冷水机组的总装机容量，应根据计算的空调系统冷负荷直接选定，不另作 附加
按照规范同时使用系数应根据各空调区在使用时间上的不同确定。由于商场项目各空调区域基本同时使用， 之前设计基本都未考虑此系数。
从实际运行数据中找进一步找原因
二、购物中心照明及设备功率密度取值
通过调研分析商场用电数据，有如下发现： 首层国际品牌较多，平均照明、设备功率密度大于上部楼
层； 地下一层一般由较多配饰礼品类业态，平均照明、设备功
率密度较大； 公共区域照明功率密度与灯光设计关系较大。实际平均功
率密度较之前设计值60w低； 面积较大的百货、主力店实际平均功率密度小于原计算数
80 60 40 20
0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1
负荷率
某制冷机组年开机负荷率图
额定水泵 功率 kW
132
实测水泵 功率 kW
42.5
频率 Hz
35
水泵 效率
62%
132
47.3
36.6
63%
从设计找原因
疑问： 设计为什么会偏大这么多？
某项目年制冷负荷曲线图
水泵编号
二次泵 A区1# 二次泵 B区4#
额定水泵 扬程 m
28
28
实测水泵 扬程 m
13.5
额定水泵 实测水泵 流量m3/h 流量m3/h
1218
641.4
15
1153
655.7
某项目二次泵运行数据
全年运行小时数
某项目3000TR制大冷冷机机组A负荷率
200 180 160 140 120 100
解决办法
照明及设备功率密度取值
租户年均用电强度差别大。不同类租户有差别，同一类租户也有差别。
同一业态差别: 餐饮12倍 服装11倍 美容6倍
租户照明及设备用电功率密度差别大。
900 800 700 60ຫໍສະໝຸດ Baidu 500 400 300 200 100
0 0
小于1000平米非餐饮租户照明、设备功率密度实测图
6月高峰日在场人数 7月高峰日在场人数
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
目12平米/人。这与项目商业成熟度及区位有一定关系。但随着 商业环境逐步成熟，客流有增长趋势。 即便是十分成熟的项目，其高峰客流密度仍低于设计值。之前 设计值商场总体人员密度按3~4平米/人，实际情况商场整体最 高峰时人员密度约5~6平米/人。这一点从商场实测的CO2浓度 数据也可反映出来。 由于人员密度与人体冷负荷及新风负荷直接相关，这应该是容 量偏大的一个主要原因。
冷负荷(kW)
设计单位的回复： 设计是按照规范，利用程序计算的 商场照明、设备参考配电设计数据取值 商场人员密度参考相关设计手册 已按照各空调区域逐时冷负荷的综合最大值进行计
算 是否因为商场出租率尚未达到100%？
40000 36000 32000 28000 24000 20000 16000 12000
商业区域:
其它楼层的购物通廊 百货 主力店 首层及B1层商铺 其它商铺
商业区域:
主力店 首层及B1层商铺 其它商铺
人均使用面积
平米/人（净使用面积）
35
120.00%
4~6
30
25
3~5 3~5
20
5~6
15
5~6
10
100.00% 80.00% 60.00% 40.00%
照明及设备冷负荷估算指 标（注1） W/平米
明、设备散热等得热要采用非稳态方法计算得到相关冷负荷，空调区冷负荷按照各项逐时冷负荷综合最大值确 定； 各空调区逐时冷负荷综合最大值计入新风冷负荷、再热及其它附加冷负荷，考虑各空调区使用时间不同而确定 的同时使用系数后得到空调系统冷负荷。
分析购物中心空调系统冷负荷的构成
我们进一步对前期某购物 中心项目系统冷负荷构成 进行了分析。
据60w/m2； 总体来讲，之前项目照明、设备功率密度取值整体偏大；
解决办法
初步找到系统计算负荷偏大的原因后，又面临另一个问题： 如何确定合理的商场内热计算取值？
人员密度
总体人员密度如按照调研取5~6平米每人，各区域可以直接使用此数据吗？ 一些业态人员密度大，如餐饮等； 一些区域人员密度大，如与地铁或出入口联通的公共区域； 购物中心各区域人员密度还有不稳定性，随经营活动变化较大。
＜
解决办法
通过数据分析的方法，我们给出了购物中心内不同区域及业态的照明设备负荷指标及人员密度的上限值及下限值。分别用来进行 主机、水泵及末端设备与管道的计算。通过这样的方法，将商场总体人员密度控制加以控制，又兼顾了人员随业态及活动变化的 情况。照明、设备功率密度方面，我们采用同类租户整体面积可形成冷负荷的照明、设备平均功率密度值做为选择主机的参数， 用可以满足70%~80%租户的数值做为选择末端管径的计算参数。结合实际使用情况，这样的预留量已可满足租户使用。
从实际运行数据中找进一步找原因
针对发现的问题，我们尝试通过分析运行数据，进一步找出内热计算取值方面问题原因；
一、购物中心人员密度取值是否偏大？
通过分析商场客流统计系统数据，有如下发现： 各项目最大客流高峰日一般出现在节假日或购物活动日。夏季
也有客流高峰； 上午客流逐渐增加，客流高峰一般出现在下午或晚上； 各项目最大时客流密度差别较大。有的项目6平米/人，有的项
购物环境舒适性要求高：为顾客营造舒适、安全的购物环境。
问题的引出
促使我们关注购物中心系统冷负荷计算的原因:
随着前期项目相继落成开业，我们发现各项目制冷主机 装机容量普遍较运行高峰值偏大；
部分项目偏大较多，制冷主机装机容量较实际高峰值大 了一倍。装机9000TR，实际高峰仅有4000多TR；
大型购物中心
空调负荷计算方法的探讨
华润置地商业地产事业部 张烽
2014年3月27日
华润综合体项目情况简介
都市综合体是高度集约、融合多种城市功能的建筑群，是国家综合经济发展到一定阶段的产物。 2004年12月，华润在深圳建成第一座都市综合体万象城以来，已先后在杭州、沈阳、成都、南
宁等地建成开业了5座万象城。 万象城综合体通过精心设计，打造了一座座地标建筑。在提升城市形象的同时，丰富了人们的生
二氧化碳 ppm
室外 5F 4F 3F 2F 1F B1 410 578.9 610.0 545.9 533.0 489.5 589.7
12月高峰日在场人数
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
功率密度 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400
解决思路
可否采用同时使用系数的方法解决上述问题？
＋ ＋ 各空调区逐
时冷负荷综
新风冷负 荷
再热负荷及 各项有关附
合最大值
加冷负荷
• ＝ 同时使 用系数
部分项目由于设计总冷负荷偏大较多，设备单机选型过 大，还造成制冷主机长时间低效率运行的问题；
水泵输送效率低； 同时还造成项目配电装机偏大等问题；
10000 8000 6000 4000 2000 0
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月
装机容量
最大制冷量（TR）
空调系统冷 负荷
同时使用系数取值的依据是什么？
通过对几个已开业项目计算容量与实际高峰用量的分析，我们认为很难简 单的通过同时使用系数的取值来减小系统冷负荷及装机容量。
经过思考，我们提出了针对系统冷负荷计算及空调区域冷负荷计算分别给出不同内热计 算取值的解决思路。简单说，就是将末端设备的选型计算参数与主机选型的计算参数分 开。
结合前面的分析，再来看系统冷负荷计算过程，我们感觉问题可能出在；
一、 内热 计算 取值 不够 准确
通过维护结构传入的热量 通过透明维护结构进入的太阳辐射热量 人员密度-人体散热量 照明功率密度-照明散热量 设备等内热源散热量 食品散热量 渗透空气带入的热量 散湿潜热量
非稳态方法计算
空调区得热 量
空调区冷负 荷
8000 4000
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
时间
设计日逐时冷负荷 8
？ 问题出在哪里
分析空调系统冷负荷计算过程
通过维护结构传入的热量 通过透明维护结构进入的太阳辐射热量 人员密度-人体散热量 照明功率密度-照明散热量 设备等内热源散热量 食品散热量 渗透空气带入的热量 散湿潜热量
可以看出，新风负荷占比 最大，约33%，其次是照 明设备及人员等内热负 荷。
对大型购物中心项目来 说，维护结构冷负荷占比 并不大。
33% 14%
10%
22%
21%
照明、设备冷负荷 人体散热冷负荷 围护结构冷负荷 新风冷负荷 其它冷负荷
某项目设计日冷负荷构成饼图
11
分析空调系统冷负荷计算过程
在某新设计项目中，应用此方法计算后，制冷机 组选型较设计单位原设计减小装机容量25%。
谢谢！
非稳态方法计算
空调区得热 量
空调区冷负 荷
＋ ＋ 各空调区逐
时冷负荷综
新风冷负 荷
再热负荷及 各项有关附
合最大值
加冷负荷
根据各空调区在使用 时间上的不同确定
• ＝ 同时使 用系数
空调系统冷 负荷
电动压缩式冷水机组的总装机容量，应根据计算的空调系统冷负荷直接选定，不另作附加
带着这个疑问，我们仔细学习了现行规范中空调负荷计算过程； 首先是各空调区的冷负荷计算，空调区的得热形成冷负荷，其中维护结构传热、太阳辐射热、人体散热、照
40~70
5
20.00%
0
0.00%
20 40 60 80 100 120 140 160 180
70~100
60~80
解决办法
为了检验数据合理性，我们对前期项目进行了复 盘计算。我们要求前期项目设计单位按照此方法 重新进行了计算，计算结果较原设计均有较大幅 度减小，减小幅度一般在20%~35%。且各项目 复盘计算值仍可满足目前实际运行高峰负荷。
活，提升了生活品质。
幸福里
君悦酒店
万象城二期
华润大厦 万象城
规模大：每个项目都拥有30~50万平米的综合发展规模，包括商业、住宅、酒店、办公 等多项功能。
业态多：每座万象城购物中心都包含百货、精品超市、影院、冰场、餐饮美食、零售 等多种业态。
国际品牌商家多：做为城市级购物中心，万象城已成为国际品牌最齐全的购物中心之一。
二、 同时 使用 系数 未考 虑或 取值 缺乏 依据
＋ ＋ 各空调区逐
时冷负荷综
新风冷负 荷
再热负荷及 各项有关附
合最大值
加冷负荷
根据各空调区在使用 时间上的不同确定
• ＝ 同时使 用系数
空调系统冷 负荷
电动压缩式冷水机组的总装机容量，应根据计算的空调系统冷负荷直接选定，不另作 附加
按照规范同时使用系数应根据各空调区在使用时间上的不同确定。由于商场项目各空调区域基本同时使用， 之前设计基本都未考虑此系数。
从实际运行数据中找进一步找原因
二、购物中心照明及设备功率密度取值
通过调研分析商场用电数据，有如下发现： 首层国际品牌较多，平均照明、设备功率密度大于上部楼
层； 地下一层一般由较多配饰礼品类业态，平均照明、设备功
率密度较大； 公共区域照明功率密度与灯光设计关系较大。实际平均功
率密度较之前设计值60w低； 面积较大的百货、主力店实际平均功率密度小于原计算数
80 60 40 20
0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1
负荷率
某制冷机组年开机负荷率图
额定水泵 功率 kW
132
实测水泵 功率 kW
42.5
频率 Hz
35
水泵 效率
62%
132
47.3
36.6
63%
从设计找原因
疑问： 设计为什么会偏大这么多？
某项目年制冷负荷曲线图
水泵编号
二次泵 A区1# 二次泵 B区4#
额定水泵 扬程 m
28
28
实测水泵 扬程 m
13.5
额定水泵 实测水泵 流量m3/h 流量m3/h
1218
641.4
15
1153
655.7
某项目二次泵运行数据
全年运行小时数
某项目3000TR制大冷冷机机组A负荷率
200 180 160 140 120 100
解决办法
照明及设备功率密度取值
租户年均用电强度差别大。不同类租户有差别，同一类租户也有差别。
同一业态差别: 餐饮12倍 服装11倍 美容6倍
租户照明及设备用电功率密度差别大。
900 800 700 60ຫໍສະໝຸດ Baidu 500 400 300 200 100
0 0
小于1000平米非餐饮租户照明、设备功率密度实测图
6月高峰日在场人数 7月高峰日在场人数
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
目12平米/人。这与项目商业成熟度及区位有一定关系。但随着 商业环境逐步成熟，客流有增长趋势。 即便是十分成熟的项目，其高峰客流密度仍低于设计值。之前 设计值商场总体人员密度按3~4平米/人，实际情况商场整体最 高峰时人员密度约5~6平米/人。这一点从商场实测的CO2浓度 数据也可反映出来。 由于人员密度与人体冷负荷及新风负荷直接相关，这应该是容 量偏大的一个主要原因。
冷负荷(kW)
设计单位的回复： 设计是按照规范，利用程序计算的 商场照明、设备参考配电设计数据取值 商场人员密度参考相关设计手册 已按照各空调区域逐时冷负荷的综合最大值进行计
算 是否因为商场出租率尚未达到100%？
40000 36000 32000 28000 24000 20000 16000 12000
商业区域:
其它楼层的购物通廊 百货 主力店 首层及B1层商铺 其它商铺
商业区域:
主力店 首层及B1层商铺 其它商铺
人均使用面积
平米/人（净使用面积）
35
120.00%
4~6
30
25
3~5 3~5
20
5~6
15
5~6
10
100.00% 80.00% 60.00% 40.00%
照明及设备冷负荷估算指 标（注1） W/平米
明、设备散热等得热要采用非稳态方法计算得到相关冷负荷，空调区冷负荷按照各项逐时冷负荷综合最大值确 定； 各空调区逐时冷负荷综合最大值计入新风冷负荷、再热及其它附加冷负荷，考虑各空调区使用时间不同而确定 的同时使用系数后得到空调系统冷负荷。
分析购物中心空调系统冷负荷的构成
我们进一步对前期某购物 中心项目系统冷负荷构成 进行了分析。
据60w/m2； 总体来讲，之前项目照明、设备功率密度取值整体偏大；
解决办法
初步找到系统计算负荷偏大的原因后，又面临另一个问题： 如何确定合理的商场内热计算取值？
人员密度
总体人员密度如按照调研取5~6平米每人，各区域可以直接使用此数据吗？ 一些业态人员密度大，如餐饮等； 一些区域人员密度大，如与地铁或出入口联通的公共区域； 购物中心各区域人员密度还有不稳定性，随经营活动变化较大。
＜
解决办法
通过数据分析的方法，我们给出了购物中心内不同区域及业态的照明设备负荷指标及人员密度的上限值及下限值。分别用来进行 主机、水泵及末端设备与管道的计算。通过这样的方法，将商场总体人员密度控制加以控制，又兼顾了人员随业态及活动变化的 情况。照明、设备功率密度方面，我们采用同类租户整体面积可形成冷负荷的照明、设备平均功率密度值做为选择主机的参数， 用可以满足70%~80%租户的数值做为选择末端管径的计算参数。结合实际使用情况，这样的预留量已可满足租户使用。
从实际运行数据中找进一步找原因
针对发现的问题，我们尝试通过分析运行数据，进一步找出内热计算取值方面问题原因；
一、购物中心人员密度取值是否偏大？
通过分析商场客流统计系统数据，有如下发现： 各项目最大客流高峰日一般出现在节假日或购物活动日。夏季
也有客流高峰； 上午客流逐渐增加，客流高峰一般出现在下午或晚上； 各项目最大时客流密度差别较大。有的项目6平米/人，有的项
购物环境舒适性要求高：为顾客营造舒适、安全的购物环境。
问题的引出
促使我们关注购物中心系统冷负荷计算的原因:
随着前期项目相继落成开业，我们发现各项目制冷主机 装机容量普遍较运行高峰值偏大；
部分项目偏大较多，制冷主机装机容量较实际高峰值大 了一倍。装机9000TR，实际高峰仅有4000多TR；
大型购物中心
空调负荷计算方法的探讨
华润置地商业地产事业部 张烽
2014年3月27日
华润综合体项目情况简介
都市综合体是高度集约、融合多种城市功能的建筑群，是国家综合经济发展到一定阶段的产物。 2004年12月，华润在深圳建成第一座都市综合体万象城以来，已先后在杭州、沈阳、成都、南
宁等地建成开业了5座万象城。 万象城综合体通过精心设计，打造了一座座地标建筑。在提升城市形象的同时，丰富了人们的生
二氧化碳 ppm
室外 5F 4F 3F 2F 1F B1 410 578.9 610.0 545.9 533.0 489.5 589.7
12月高峰日在场人数
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00
功率密度 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400
解决思路
可否采用同时使用系数的方法解决上述问题？
＋ ＋ 各空调区逐
时冷负荷综
新风冷负 荷
再热负荷及 各项有关附
合最大值
加冷负荷
• ＝ 同时使 用系数
部分项目由于设计总冷负荷偏大较多，设备单机选型过 大，还造成制冷主机长时间低效率运行的问题；
水泵输送效率低； 同时还造成项目配电装机偏大等问题；
10000 8000 6000 4000 2000 0
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月
装机容量
最大制冷量（TR）
空调系统冷 负荷
同时使用系数取值的依据是什么？
通过对几个已开业项目计算容量与实际高峰用量的分析，我们认为很难简 单的通过同时使用系数的取值来减小系统冷负荷及装机容量。
经过思考，我们提出了针对系统冷负荷计算及空调区域冷负荷计算分别给出不同内热计 算取值的解决思路。简单说，就是将末端设备的选型计算参数与主机选型的计算参数分 开。
结合前面的分析，再来看系统冷负荷计算过程，我们感觉问题可能出在；
一、 内热 计算 取值 不够 准确
通过维护结构传入的热量 通过透明维护结构进入的太阳辐射热量 人员密度-人体散热量 照明功率密度-照明散热量 设备等内热源散热量 食品散热量 渗透空气带入的热量 散湿潜热量
非稳态方法计算
空调区得热 量
空调区冷负 荷
8000 4000
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
时间
设计日逐时冷负荷 8
？ 问题出在哪里
分析空调系统冷负荷计算过程
通过维护结构传入的热量 通过透明维护结构进入的太阳辐射热量 人员密度-人体散热量 照明功率密度-照明散热量 设备等内热源散热量 食品散热量 渗透空气带入的热量 散湿潜热量
可以看出，新风负荷占比 最大，约33%，其次是照 明设备及人员等内热负 荷。
对大型购物中心项目来 说，维护结构冷负荷占比 并不大。
33% 14%
10%
22%
21%
照明、设备冷负荷 人体散热冷负荷 围护结构冷负荷 新风冷负荷 其它冷负荷
某项目设计日冷负荷构成饼图
11
分析空调系统冷负荷计算过程