空调负荷计算..

第二章 负荷计算

一、计算的原理与方法

2.1 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。

2.1.1.1 夏季空调室外计算干、湿球温度

《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；

2.1.1.2 夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度

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：

0.52

t -t t m o s o d ，，△=

（2-2） 式中 t o,s ——夏季空调室外计算干球温度，℃。

2.1.1.3 冬季空调室外计算温度、相对湿度

《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。

2.12 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0.3m/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0.2m/s

2.2 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：

2.2.1 围护结构逐时传热形成冷负荷的计算方法

2.2.1.1外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷

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：

()()R c t t AK Q -=)(·c ττ （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18.6w/(㎡·℃)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v （m/s ）有关，近似αo =10.46+3.95v （2-4）

⑶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=0.9.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） 2.2.1.2 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：

)(,)(R a m o i i c t t t A K Q -∆+=⋅τ （2-6）

式中 K i ——内维护结构（如内墙、楼板等）的传热系数，W/(m 2·℃）； A i ——内维护结构的面积。m 2；

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/m 2）

Δt a （℃） 很少（如办公室、走廊）

0~2 <23

3 23~116

5 >11

6 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℃。

2.2.1.3 外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷

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：

)()()(R c w w c t t A K Q -=⋅ττ （2-7）

式中 ·

Q c(τ)——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/(m 2·℃），可由设计手册查得； t c(τ)——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 c(τ)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：

)()()(R d c w w w c t t t A K c Q -∆+=⋅ττ （2-8）

2.2.1.4 地面传热形成的冷负荷

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。

2.2.2 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射热q t 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

a j q q D +=t （2-9）

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 。

i s s c C C C =,

（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 c(τ)按下式计算：

LQ j i s w a c C D C C A C Q max )(=⋅τ （2-11）

式中 A w ——窗口面积，m 2；

C a ——有效面积系数，可由设计手册查得；