02第二章 室内外气象参数及冷热湿负荷计算
第2章热负荷、冷负荷与湿负荷计算
t d —夏季空调室外计算平均日较差，℃ 按附录2t o. s t o.m t d 0.52
4
to,s —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：空调供暖时， 用于计算围护结构的热负荷和新风负荷
第二章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算
§2.1 室内外空气计算参数 §2.2 冬季建筑的热负荷 §2.3 夏季建筑围护结构的冷负荷
§2.4 室内热源散热引起的冷负荷
§2.5 湿负荷 §2.6 新风负荷 §2.7 空调室内冷负荷与制冷系统的冷负荷 §2.8 计算举例
你还记得这几 个概念吗？
1
§2.1 室内外空气计算参数
采暖设计热负荷的确定依据：按热平衡原理，即 热负荷=失热量-得热量
规 范
注意：3条在规 范4.2.6计算中包 括在1条内，在 设计手册中单算 15
Q j —j部分围护结构的基本耗热量，W； A j —j部分围护结构的基本传热面积，㎡； K j —j部分围护结构的基本传热系数，W/㎡· ℃； t R —冬季室内计算温度，℃； to.w —冬季室外计算温度，℃； —围护结构的温差修正系数。
• 夏季空调室外计算湿球温度：室外空气历年平均不保 证50h的湿球温度
– 历年平均：近三十年平均 – 用途：计算夏季新风冷负荷
3
2. 夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度
t to.m td
t
—逐时温度 ℃
to.m —夏季空调室外计算日平均温度，取历年平均
不保证5天的日平均温度℃；
②冬季空调室外空气计算温度：历年平均不保证1天的 日平均温度
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-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 。
第2章 热负荷计算 (2)
W/ m2· ℃
c. 地面的传热系数 地面通常用地带划分法： 第一地带 K j =0.47 W/㎡· ℃
第二地带 K j =0.23 W/㎡· ℃
第三地带 K j =0.12 W/㎡· ℃ 第四地带 K j =0.07 W/㎡· ℃ 地面传热地带的划分 非保温地面的传热系数和热阻
地 带
（㎡· ℃／W） 第一地带 第二地带 第三地带 第四地带 （W／㎡· ℃）
A R n R w R p j n Ai R 0 i i 1
修 正 系 数
序 1 2 3 4 号
2 / 1 或 (2 3 ) / 21
0.09～0.19 0.20～0.39 0.40～0.69 0.70～0.99 0.86 0.93 0.96 0.98
供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的 数据。它直接影响供暖系统方案的选择,供暖管
道管径和散热器等设备的确定，关系到供暖系统
的使用和经济效果。
二、围护结构的耗热量
围护结构耗热量包含内容：
①围护结构温差传热量。
②冷风渗透（缝隙渗入冷空气）耗热量。
③冷风侵入（外门开启侵入）耗热量。
④太阳辐射得热量。
按围护结构的不同朝向，选择不同的朝向修正率。 （注意各地规定）
Qch X ch .Q j
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
选用修正率时应考虑当地冬季日照率及辐射强度的大小。 冬季日照率小于35％的地区，东南、西南和南向的修正率 宜采用0～-10％，其他朝向可不修正。
② 风力附加耗热量
a. 主要原因： 考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量
供暖室外计算温度的用途：计算供暖建筑物围护结
暖通空调-第2章-热负荷、冷负荷与湿负荷计算
暖通空调-第2章-热负荷、冷负荷与湿负荷计算1. 热负荷计算1.1 热负荷计算的概念热负荷指的是单位时间内建筑物所需要的热量。
在暖通空调领域，热负荷计算是非常重要的一项工作，其精准程度直接影响着设计方案的质量。
1.2 热负荷计算的方法热负荷计算的方法主要分为传统计算法和现代计算法两种。
传统计算法传统计算法主要依据经验公式或者查表法来计算热负荷，这种方法优点在于简单易行，但精度较低，适合于一些建筑物的初步设计。
现代计算法现代计算法则主要依赖于计算机技术，通过数学模型和计算软件，可以做到更加精准的热负荷计算。
不过这种方法需要掌握一定的计算机技能才能应用。
1.3 热负荷计算的要点要做好热负荷计算，需要注意以下几点：1.做好建筑物的环境分析，包括气象条件、周边建筑物、设备情况等等；2.选择合适的计算方法和手段；3.按照一定的标准和规范进行计算；4.对计算结果进行反复核对和修正，确保精度。
2. 冷负荷计算2.1 冷负荷计算的概念冷负荷指的是单位时间内建筑物需要的冷量。
冷负荷计算是设计空调系统的重要前提和基础，其准确性关系到空调系统的节能效果和使用效果。
2.2 冷负荷计算的方法冷负荷计算的方法很多，常见的有传统计算法和电脑计算法两种。
传统计算法传统计算法主要是基于经验公式或者查表法进行计算，这种方法适用于简单建筑物和初步设计。
但是精度较低，无法满足高精度的设计需求。
现代计算法现代计算法则主要依赖于计算机技术，采用数学模型和计算软件进行计算。
这种方法计算精度高，可以应用于对精度要求高的设计项目中。
2.3 冷负荷计算的要点冷负荷计算的要点可以概括为以下几点：1.做好建筑物的环境分析，包括气象条件、周边建筑物、变化规律等等；2.选择合适的计算方法和手段；3.参照一定的标准和规范进行计算；4.对计算结果进行反复核对和修正，确保精度。
3. 湿负荷计算3.1 湿负荷计算的概念湿负荷是指单位时间内建筑物所需要的水分量。
湿负荷计算是一项非常重要的工作，可以用于确定恰当的空气湿度，实现更加舒适的室内环境。
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。
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：t十t o.m砰汕t —逐时温度°Ct 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C,见附录2-1。
1 —室外空气温度逐时变化系数，按表2-1确定；.-：td —夏季空调室外计算平均日较差，C 按附录2-1或下式计算t°.s - t o.m-t d0-52 式中t o.s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。
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
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。
第2章 空调房间的冷(热)、湿负荷计算
了冷负荷系数法和谐波反映法。
二、冷负荷系数法
（一）房间传递函数的机理 在空调负荷计算中，可以把围护结构或整个房间看 作一个热力系统，将日射和室外温度变化等外界对 该系统的影响作为系统的输入（扰量），而将围护 结构内表面的热流和温度、室温作为系统的输出
（响应）。
(二)冷负荷系数法在工程上的应用
工程上为了简化计算，对日射得热所形 成的空调冷负荷的计算，可利用传递函数 法的基本方程和相应的房间传递函数系数 形成冷负荷系数；对于经墙体、屋面、玻 璃等围护结构传入热所形成的冷负荷，则 形成冷负荷温度。
气温度（或相对湿度）偏离室内温（湿）度基数的最大差值。
舒适性空调主要从人体舒适感出发确定 室内温、湿度设计标准：
工艺性空调室内温湿度基数和空调精度， 应根据工艺需要及卫生要求确定。
2.2 空调房间冷、湿负荷的计算方法
一、概述
得热量——某时刻进入房间的总热量，这些 得热来源于室内外温差传热、太阳辐射进入 热、室内照明、人员、设备散热。按性质不 同，得热量分为显热得热和潜热得热，而显 热又包括对流和辐射两种方式；按是否随时 间变化，得热量分为稳定得热和瞬变得热。
3、室内热源散热形成的冷负荷
（1）设备散热形成的冷负荷
LQ Q CLQ
（2）照明散热形成的冷负荷 白炽灯
LQ 1000 N CLQ
荧光灯
LQ 1000 n1n2 N CLQ
（3）人体散热形成的冷负荷 人体潜热散热量立刻构成瞬时冷负荷
LQs ql n
人体显热散热量引起的冷负荷
在上世纪70年代以前，对得热量和冷负荷不加区分， 结果导致冷负荷往往偏大，从而空调设备容量超出 需 要 ， 造 成 了 很 大 的 浪 费 。 1967 年 加 拿 大 学 者 D.G.Stephenson 和 G.P.Mitalas 提出了房间反应系数 法，后又于 1971年提出了 Z传递函数法，空调负荷 计算方法开始了革新。我国也在上世纪80年代提出
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
热负荷计算
2.1室内外空气计算参数
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《民用建 筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB507362012）中规定的计算参数。
（3）我国确定室外空气计算参数的基本原则：按不 保证天数（小时数）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）室外空气计算参数主要有： 供暖室外计算温度： 供暖室外计算温度的确定：《规范》规定取冬季历 年平均不保证5天的日平均温度。
1、冷负荷：为补偿房间得热，保持一定热湿环境，在单位时 间内所需向房间供应的冷量，称为冷负荷。 2、热负荷：为补偿房间失热在单位时间内所需向房间供应的 热量，称为热负荷。 3、湿负荷：为了维持房间湿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，保证设备容量大小，方案确定，系统 管道大小等。
a. 主要原因： 考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量 的修正。
b. 修正方法： 规范5.2.6规定：设在不避风的高地、河边、 海岸、旷野上的建筑物、以及城镇中明显高出周围其他建筑 物的建筑物，其垂直外围护结构宜附加5%—10%。
一般城市中建筑物可不附加。
.
Qf X f Qj
③ 外门附加率
a. 产生原因：在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的 外门侵入室内，这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热 量。
第2章 热负荷计算
2.1室内外空气计算参数 2.2冬季建筑的热负荷 2.3计算例题
建筑热工分区：
严寒地区：最冷月平均温度 < －10℃。 设计要求：必须充分满足冬季保温要求， 一般可不考虑夏季防热。 寒冷地区：最冷月平均温度0~－10℃。 设计要求：应满足冬季保温要求，部分地区兼 顾夏季防热。
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）
冷热负荷计算
第2章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算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。
暖通空调第2章热负荷冷负荷与湿负荷计算
2.1 室内外空气计算参数
舒适性空调室内计算参数
温度
22~28℃
夏季 相对湿度
40%~65%
风速
≤0.3m/s
温度
18~24℃
冬季 相对湿度 30%~60%
风速
≤0.2m/s
采暖设计室内计算参数
民用建筑 主要房间 16~24 ℃
轻作业 16~21 ℃
中作业 工业建筑
重作业
16~18℃ 14~16℃
房间类型
一面有外窗的房间
换气次数（1/h）
0.5
两面有外窗的房间 0.5~1.0
三面有外窗的房间 门厅
1.0~1.5
2.0
安徽工业大学
2.2 冬季建筑的热负荷
门窗缝隙渗入冷空气的耗热量
3 百分数法 ➢ 工业建筑渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分比（%）
建筑物高度（m）
<4.5
单层
25
玻璃窗层数 单、双层均有
➢ 围护结构的温差传热量
➢ 加热由于外门短时间开启侵入的冷空气耗热量
➢ 一部分太阳辐射热量
1. 围护结构的基本耗热量
•
Q j Aj K j tR to.w
围护结构的温差修 正系数，见表2-4
采暖室外计 算温度
注： 1. 围护结构的面积A，应按照一定的规则从建筑图上量取 2. 在已知冷侧温度或用热平衡法能计算出冷侧温度时，直接用冷侧温度，无需修正
➢ 外门开启附加：对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本 耗热量乘上表2-5中查出的相应的附加率，阳台不应考虑外门附加。
➢ 高度附加：当房间净高超过4m时，每增加1m时，附加率为2%，最大附 加率不超过15%。
安徽工业大学
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要求： 要求： 1、理解负荷概念和负荷计算原理 2、会利用公式或软件进行工程计算 3、会进行负荷分类 统计及分析
1
烟气 排风扇 送风口 送风管 消声器
18°C
空 调 机 房 回风口 25°C
新风 空调机
热湿空气
冷却塔
烟囱
空调房间
24°C
冷凝水管
制冷机房
冷水管 冷水泵
7°C
冷却水管
制冷机的蒸发器 制冷机的冷凝器
►
►
冬季室外大气压力，应采用累年最冷三个月各月平均大气压力 冬季室外大气压力， 的平均值。 的平均值。
►
夏季室外大气压力，应采用累年最热三个月各月 夏季室外大气压力， 平均大气压力的平均值。 平均大气压力的平均值。
►
冬季日照百分率，应采用累年最冷三个月各月平均日照百分率 冬季日照百分率， 的平均值。 的平均值。
5
2.1室内外气象参数的确定 2.1室内外气象参数的确定
参考：暖通设计规范GB50189参考：暖通设计规范GB50189-2003 公共建筑节能设计标准GB50019公共建筑节能设计标准GB50019-2005
6
室内外参数设计的重要性
► 室内空气参数：温度、湿度和风速 室内空气参数：温度、 ► 空调基数与空调精度的概念 ► 室外空气参数：室外设计计算温度和湿度 室外空气参数： ► 大气压力、风速 大气压力、 ► 新风标准：卫生标准要求 新风标准： ► 确定依据与原则：满足工艺要求或舒适标准、 确定依据与原则：满足工艺要求或舒适标准、
站每天4次的定时温度记录， 站每天4次的定时温度记录，并以每次记录值 代表6h的温度值核算 的温度值核算。 代表6h的温度值核算。
►夏季空调室外计算湿球温度，应采用历年平均不保证 夏季空调室外计算湿球温度，
50h的湿球温度。 50h的湿球温度。 的湿球温度 ►夏季空调室外计算日平均温度，应采用历年平均不保 夏季空调室外计算日平均温度， 天的日平均温度。 证5天的日平均温度。 ►夏季空调室外计算逐时温度，可按下式确定： 夏季空调室外计算逐时温度，可按下式的传热系数随着离外墙的 远近而有变化，但离外墙约8 远近而有变化，但离外墙约8m远 的地面传热量基本不变。 的地面传热量基本不变。基于上 述情况， 述情况，在工程中一般采用近似 方法计算， 方法计算，把地面延外墙平行方 向划分成四个计算地带。 向划分成四个计算地带。
31
12°C 37°C
热水管 热水器
32°C
冷却水泵
热水泵
2
集中空调系统示意图
空调系统简图
3
你知道吗？——带着问题学习！ 带着问题学习！ 你知道吗？——带着问题学习
► 1、室内外气象参数如何规定？ 室内外气象参数如何规定？ ► 2、气象参数与负荷有何关系？ 气象参数与负荷有何关系？ ► 3、什么是负荷？不同类型负荷的形成机理？ 什么是负荷？不同类型负荷的形成机理？ ► 4、建筑负荷如何分类统计？负荷大小如何影 建筑负荷如何分类统计？
季
相对湿度 （%）
9
热舒适性要求
采暖与空调室内的热舒适性可参按照《 采暖与空调室内的热舒适性可参按照《中等热环境 PMV 和PPD指数的测定及热舒适条件的规定》 PPD指数的测定及热舒适条件的规定 指数的测定及热舒适条件的规定》 18049）， ），采用预计的平均热感觉指数 （GB/T 18049），采用预计的平均热感觉指数 PMV）和预计不满意者的百分数（PPD）评价， （PMV）和预计不满意者的百分数（PPD）评价， 其值宜为： 1≤PMV≤+1；PPD≤27%。 其值宜为：-1≤PMV≤+1；PPD≤27%。 注意：参考《建筑环境学》，理解人体热平衡、热舒适 注意：参考《建筑环境学》 理解人体热平衡、 评价及等效温度等相关概念。 评价及等效温度等相关概念。
► ►
冬季室外平均风速，应采用累年最冷三个月各月平 冬季室外平均风速， 均风速的平均值。 均风速的平均值。 冬季室外最多风向的平均风速， 冬季室外最多风向的平均风速，应采用累年最冷三 个月最多风向（静风除外） 个月最多风向（静风除外）的各月平均风速的平均 值。
►
夏季室外平均风速，应采用累年最热三个月 夏季室外平均风速， 各月平均风速的平均值。 各月平均风速的平均值。
12
室外空气计算参数
要求： 要求： 1、结合暖通规范的规定，理解相关术语 结合暖通规范的规定， 2、能按设计要求合理选择各地室外气象参数
13
一、室外空气温度和湿度变化规律
► 年变化（季节变化） 年变化（季节变化） ► 日变化 ► 计算时刻代表值：时均值（统计平均） 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 注意理解：
20
其他： 其他：相关规定
►
冬季最多风向及其频率， 冬季最多风向及其频率，应采用累年最冷三个月的最多风向及 其平均频率。 其平均频率。
夏季最多风向及其频率， 夏季最多风向及其频率，应采用累年最热三个月 的最多风向及其平均频率。 的最多风向及其平均频率。 ► 年最多风向及其频率，应采用累年最多风向及其 年最多风向及其频率， 平均频率。 平均频率。
21
太阳辐射热对建筑物的热作用
► 注意理解：室外空气综合温度 注意理解： ► 计算公式？ 计算公式？ ► 思考：室外热环境评价为什么不能采用空气 思考：
温度？为什么采用综合温度？ 温度？为什么采用综合温度？ ► 理解：空气温度、太阳辐射当量温度、长波 理解：空气温度、太阳辐射当量温度、 辐射当量温度
28
房间得热量
（1） 工艺设备散热量； 工艺设备散热量； 热物料的散热量； （2）热物料的散热量； 太阳辐射进入室内的热量。 （3）太阳辐射进入室内的热量。
29
围护结构的基本耗热量
K—— 围护结构的传热系数 ， W/（m2·℃） ——围护结构的传热系数 W/（ 围护结构的传热系数， 常用围护结构的传热系数可直接从有关 资科中查得。 资科中查得。 24砖墙 如：内抹灰普通砖外墙 24砖墙 k=2.12 W/（m2·℃） k=2 W/（
8
空调室内计算参数，应符合下列规定： 空调室内计算参数，应符合下列规定：
►
舒适性空调室内计算参数见应符合表3.1.3 舒适性空调室内计算参数见应符合表3.1.3 规定； 规定； 参 数 冬 季 夏 温 风 度 （℃ ） 速 （m/s ） 18 ~ 24 ≤0.2 30 ~ 60 22 ~ 28 ≤0.3 40 ~ 65
►
当室内温湿度必须全年保证时，应另行确定空调室 当室内温湿度必须全年保证时， 外计算参数。 外计算参数。
►
仅在部分时间（如夜间）工作的空调系统， 仅在部分时间（如夜间）工作的空调系统， 可不遵守本规范第3.2.7条至第 条至第3.2.10条的 可不遵守本规范第3.2.7条至第3.2.10条的 规定。 规定。
14
重庆干球、 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
17
二、室外空气计算参数
►夏季空调室外计算干球温度，应采用历年平均不保证 夏季空调室外计算干球温度，
50h的干球温度。 50h的干球温度。 的干球温度
► 注：统计干湿球温度时，宜采用当地气象台 统计干湿球温度时，
11
工艺性空调
► 工艺性空调室内温湿度基数及其允许波动范
围，应根据工艺需要及卫生要求确定； 应根据工艺需要及卫生要求确定； ► 人员活动区的风速，：冬季不宜大于0.3m/s， 人员活动区的风速，：冬季不宜大于0.3m/s， ，：冬季不宜大于 夏季宜采用0.2~0.5m/s，； 夏季宜采用0.2~0.5m/s，； ► 当室内温度高于30℃，可大于0.5m/s。 当室内温度高于30℃ 可大于0.5m/s。
26
采暖房间的热平衡
►
供暖系统设计热负荷可由房间在一定室内 外设计计算条件下得热量与失热量之间的热 平衡关系来确定。 平衡关系来确定。即： 房间的失热量＝房间的得热量 房间的失热量＝
27
房间失热量
（1）室内外温差引起的围护结构耗热量； 室内外温差引起的围护结构耗热量； 加热由门、 （ 2） 加热由门 、 窗等缝隙渗入室内的冷空气的 耗热量； 耗热量； （ 3） 加热由外部进入的冷物料和运输工具的耗 热量； 热量； 加热由门、 孔洞等处进入的冷空气耗热量； （ 4） 加热由门 、 孔洞等处进入的冷空气耗热量 ； 室内水分蒸发耗热量； （5） 室内水分蒸发耗热量； 通风换气耗热量； （6） 通风换气耗热量； 其他方面散失的热量。 （7）其他方面散失的热量。
兼顾经济性、节能性 兼顾经济性、
7
舒适性空调室内参数标准说明
►
舒适性空调的室内参数， 舒适性空调的室内参数，是基于人体对周围 环境温度、相对湿度和风速的舒适性要求， 环境温度、相对湿度和风速的舒适性要求， 并结合我国经济情况和人们的生活习惯及衣 着情况等因素，参照有关国家现行《 着情况等因素，参照有关国家现行《室内空 气质量标准》 GB/T18883） 气质量标准》（GB/T18883）等资料制定 的。
响建筑设备配置和暖通空调方式？ 响建筑设备配置和暖通空调方式？ ► 5、现有负荷计算方法有哪些？如何利用专业 现有负荷计算方法有哪些？ 软件进行负荷计算？ 软件进行负荷计算？
4
焓湿图的使用
► 回顾： 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： 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； 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； 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； 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。 焓湿图在空调工程设计过程中的应用。