空調(diào)冷負(fù)荷法、冷指標(biāo)(一)

1、空調(diào)房間、空調(diào)系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)冷負(fù)荷的確定1空調(diào)房間的冷負(fù)荷規(guī)范規(guī)定：空調(diào)房間的夏季冷負(fù)荷，因按各項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷的最大值確定，即：分項(xiàng)計(jì)算各項(xiàng)得熱引起的冷負(fù)荷的逐時(shí)值，一般取7:0020：00,計(jì)算結(jié)果宜列表表示。將同一時(shí)刻的各項(xiàng)冷負(fù)荷的逐時(shí)值列表匯總，逐時(shí)相加，取其最大值作為該空調(diào)房間的冷負(fù)荷?？照{(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷=空調(diào)房間的冷負(fù)荷+新風(fēng)冷負(fù)荷+風(fēng)道風(fēng)機(jī)溫升及風(fēng)量滲漏引起的附加冷負(fù)荷+其它進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)的熱量所形成的冷負(fù)荷+某些空調(diào)系統(tǒng)因?yàn)椴捎昧死錈崃康窒恼{(diào)節(jié)手段而得到的熱量。當(dāng)一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)擔(dān)多個(gè)空調(diào)房間時(shí)，空調(diào)房間的冷負(fù)荷應(yīng)按下列情況分別確定：（1）當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)末端裝置不能隨負(fù)荷變

2、法而手動(dòng)或自動(dòng)控制時(shí)，應(yīng)采用同時(shí)使用的所用房間最大冷負(fù)荷的累加值。（2）當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)末端裝置能隨負(fù)荷變法而手動(dòng)或自動(dòng)控制時(shí)，應(yīng)將同時(shí)使用的所用房間各計(jì)算時(shí)刻的冷負(fù)荷逐時(shí)列表累加，取其最大值作為該空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)房間的冷負(fù)荷。制冷系統(tǒng)的冷負(fù)荷QR=EQA*K弋*KF*K4式中：QR制冷系統(tǒng)的冷負(fù)荷。QR空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷EQA制冷系統(tǒng)所負(fù)擔(dān)的各空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷的累加值。K同時(shí)使用系數(shù)，它反映了制冷系統(tǒng)所負(fù)擔(dān)的各空調(diào)系統(tǒng)的同時(shí)使用率，視建筑物的使用性質(zhì)、功能、規(guī)模、等級(jí)及經(jīng)營(yíng)管理等因素而定。取值在0.61.0之間。KF冷負(fù)荷附加系數(shù)，它反映了制冷系統(tǒng)、制冷裝置及冷水系統(tǒng)的冷量損失，視系統(tǒng)的規(guī)模、設(shè)備類型、管

3、道長(zhǎng)短而定。用冷水間接冷卻空氣的系統(tǒng),取值為1.101.15;直接蒸發(fā)式表冷器系統(tǒng)，取值為1.051.10。K效率降低系數(shù)，它反映了設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后出力及傳熱效率的降低。具值一般可取1.051.10,或者采用設(shè)備廠家提供的數(shù)據(jù)。如果廠家給出的設(shè)備制冷量已經(jīng)考慮了出力及傳熱效率降低的影響，則應(yīng)取為1.00?？照{(diào)工程冷負(fù)荷概算法綜合指標(biāo).綜合指標(biāo)=中央空調(diào)冷源設(shè)備的安裝容量/整棟建筑物的空調(diào)面積單位:W/m2.綜合指標(biāo)是用來(lái)粗略估算制冷系統(tǒng)的冷負(fù)荷，即冷水機(jī)組的安裝容量。分類指標(biāo)1.分類指標(biāo)=空調(diào)熱濕處理設(shè)備的裝機(jī)容量/空調(diào)設(shè)備所承擔(dān)的各空調(diào)房間的空調(diào)面積之和單位：W/m22.分類指標(biāo)是用來(lái)粗略

4、估算空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷。4.影響分類指標(biāo)取值因素：1）空調(diào)房間外墻朝向的影響，分類指標(biāo)取值方法：依照南、西、東、北的方向順序由大到小取值。2）空調(diào)房間外墻窗墻比的影響，分類指標(biāo)取值方法：窗墻比大取大；窗墻比小取小。3）空調(diào)房間外窗有無(wú)外遮陽(yáng)的影響，分類指標(biāo)取值方法：有取大；無(wú)取小。（4）空調(diào)房間有兩面外墻時(shí)，分類指標(biāo)取值宜加大1015%;空調(diào)房間位于頂層時(shí)，分類指標(biāo)取值宜加大2025%。5）空調(diào)房間人員密度的影響，分類指標(biāo)取值方法：分類指標(biāo)取值方法：密度大取大；密度小取小。6）空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量的影響，分類指標(biāo)取值方法：新風(fēng)量大取值大；新風(fēng)量小取值小。7）空調(diào)房間室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的影響，分類指標(biāo)取值方法

5、：標(biāo)準(zhǔn)高取值大；標(biāo)準(zhǔn)小取值小。8）空調(diào)房間室外設(shè)計(jì)參數(shù)的影響（即地區(qū)影響），分類指標(biāo)取值方法：大部分城市可按照其處于華南、華中、華東、西南、華北、西北、東北等地區(qū)的順序由大到小取值。4.3概算指標(biāo)應(yīng)用1.采用分類指標(biāo)計(jì)算各空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷，作為選取空氣處理設(shè)備的冷量參數(shù)。方法如下：QA=qi*Ai式中：QA空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷，即空氣處理設(shè)備的安裝容量，單位為Wqi分類指標(biāo),單位為W/m2oAi空調(diào)系統(tǒng)所負(fù)擔(dān)的空調(diào)房間的空調(diào)面積，單位為m20計(jì)算冷水機(jī)組的安裝容量QR=(0.840.86)EQA=(0.840.86)Eqi*Ai式中：QR制冷系統(tǒng)的冷負(fù)荷，即冷水機(jī)組的安裝容量。校核將上面計(jì)算得到的

6、QR除以建筑物的總空調(diào)面積(包括樓梯間的面積)，折算成冷負(fù)荷綜合指標(biāo)，校核是否適當(dāng)。若折算所得綜合指標(biāo)偏大或偏小，可通過(guò)調(diào)整分類指標(biāo)解決。.4冷暖兩用空調(diào)系統(tǒng)冬季設(shè)備負(fù)荷概算空調(diào)系統(tǒng)末端裝置冷暖兩用，夏季可滿足要求，冬季盤管傳熱面積有余。南昌地區(qū)冬季空調(diào)用熱源裝機(jī)熱負(fù)荷的概算：Qh=(0.60.8)QR式中：Qh冬季空調(diào)用熱源裝機(jī)熱負(fù)荷，即冬季供暖系統(tǒng)的負(fù)荷值。QR制冷系統(tǒng)的冷負(fù)荷，即冷水機(jī)組的安裝容量空調(diào)冷負(fù)荷法估算冷指標(biāo)（W/m2空調(diào)面積）見下表序號(hào)建筑類型及房間名稱空調(diào)建筑面積平方米/人建筑負(fù)荷人體負(fù)荷照明負(fù)荷新風(fēng)量W/m2新風(fēng)負(fù)荷總負(fù)荷1客房106072050271142宴會(huì)廳1.25

7、3013430251903603小會(huì)議室360434025922354大會(huì)議室1.5408840251903585健身房保齡球5358720601302726舞廳3209720331192567科研辦公樓54028402043151商場(chǎng)8底層1.03516040121303659二層1.235128401210430710三層及三層以上24080401265225圖書館11閱覽室105014302527121展覽廳12陳列室45831202568177會(huì)堂13報(bào)告廳23558402513626914公寓住宅107014205054158硬劇院15觀眾廳0.53022815817444716休息

8、廳27064204021637017化妝室44035502055180體育館18比賽館2.5356540156520519休息廳57027.520408620320貴賓廳85817305068173醫(yī)院21高級(jí)病房11022一般手術(shù)室15023潔凈手術(shù)室30024X光CTB超15025餐館300空調(diào)面積冷指標(biāo)的確定近來(lái)看了不少有關(guān)空調(diào)的貼子，發(fā)現(xiàn)眾網(wǎng)友對(duì)于空調(diào)（家庭用）面積冷指標(biāo)的見解大相徑庭。在此結(jié)合本人近10年設(shè)計(jì)集中空調(diào)的經(jīng)驗(yàn)，談一談空調(diào)冷指標(biāo)的問(wèn)題?？照{(diào)冷指標(biāo)是概略估算空調(diào)冷量的指標(biāo)。由于各國(guó)氣侯狀況不同，有較大的差異。在此列出幾個(gè)國(guó)家的空調(diào)冷指標(biāo)：我國(guó)：辦公90120w/m2（以下均

9、同）賓館客房80110住宅8090日本：辦公93116（整體）/116151（頂層）/99128（標(biāo)準(zhǔn)層）賓館客房7093（一般）/5270（節(jié)能）英國(guó)：1759W（單人間）/2462W（雙人間）在此舉幾個(gè)工程實(shí)例：1。西安東方大酒店：3.26萬(wàn)平米，1163KWx2合70W/M22。上海華僑飯店：1萬(wàn)平米，349X3KW合105W/M23。廣州白天鵝賓館：9.15萬(wàn)平米，440X4USRT（美制冷噸），合6188KVV68W/M24。成都四川電子大廈：4.4萬(wàn)平米，1163KWX2合53W/M2再舉個(gè)貼近百姓的例子：本人家中主臥室：頂層南向，16M2,1P單冷本人家中客廳：北向頂層，19Mz

10、小1P（KF23）不同空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算方法比較與分析張世將1陳正順2（1.合肥工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院；2.合肥工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院）摘要：本文采用諧波反應(yīng)法和冷負(fù)荷系數(shù)法兩種負(fù)荷計(jì)算方法，對(duì)合肥某空調(diào)工程的夏季冷負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)采用概算指標(biāo)法簡(jiǎn)要計(jì)算，并計(jì)算出該工程在其它城市下的總冷負(fù)荷，將所得結(jié)果進(jìn)行分析比較，得出幾點(diǎn)結(jié)論，供暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員以參考。關(guān)鍵詞：冷負(fù)荷計(jì)算諧波反應(yīng)法冷負(fù)荷系數(shù)法概算法0引言對(duì)結(jié)構(gòu)已確定的建筑而言，對(duì)冷、熱負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，設(shè)計(jì)和配置最佳的空調(diào)系統(tǒng)，這是最根本和最重要的降低空調(diào)系統(tǒng)能耗的手段。由于建筑物冷、熱負(fù)荷的形成和類型比較復(fù)雜，影響因素較多，使得大多數(shù)設(shè)計(jì)人

11、員采用粗略估算負(fù)荷的方法，這樣會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)容量配置與建筑物的負(fù)荷相差較大。如果空調(diào)系統(tǒng)的容量過(guò)大，則系統(tǒng)的初投資、能耗和運(yùn)行費(fèi)用都將上升；而如果空調(diào)系統(tǒng)的容量過(guò)小，則房間內(nèi)溫度和濕度的控制將無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，空調(diào)系統(tǒng)一直處于運(yùn)行狀態(tài)，能耗和維修費(fèi)用也將上升。因此，建筑物冷、熱負(fù)荷的準(zhǔn)確計(jì)算顯得十分重要，它是設(shè)計(jì)和配置與建筑負(fù)荷相匹配的空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。1諧波反應(yīng)法和冷負(fù)荷系數(shù)法介紹諧波反應(yīng)法的基本原理1:在負(fù)荷計(jì)算中，得熱量形成冷負(fù)荷的關(guān)鍵是得熱中輻射部分變?yōu)槔湄?fù)荷的比例，因?yàn)閷?duì)流部分直接變成了冷負(fù)荷，諧波反應(yīng)法中輻射擾量轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷的過(guò)程為：輻射擾量投到板壁上，相當(dāng)于引起板壁表面空氣邊界層溫

12、度升高，板壁吸熱后溫度升高會(huì)以對(duì)流的形式向房間放熱，所放出的熱量即為冷負(fù)荷。冷負(fù)荷系數(shù)是建立在Z傳遞函數(shù)基礎(chǔ)上的一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法2。該方法把得熱計(jì)算和負(fù)荷計(jì)算兩步合并成一步，通過(guò)冷負(fù)荷系數(shù)直接從各種擾量源求得分項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷。冷負(fù)荷系數(shù)可以根據(jù)某地的標(biāo)準(zhǔn)氣象、室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)、不同建筑類型等典型條件事先計(jì)算成表格查用。對(duì)日射得熱采用與負(fù)荷強(qiáng)度意義類似的冷負(fù)荷來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算。諧波反應(yīng)法和冷負(fù)荷系數(shù)法的簡(jiǎn)化計(jì)算公式如下。外墻和屋面?zhèn)鳠崂湄?fù)荷計(jì)算公式外墻或屋面?zhèn)鳠嵝纬傻挠?jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷QW按下式計(jì)算：Qt=KFAt-七式中F一計(jì)算面積，m2;。-#算時(shí)刻，點(diǎn)鐘；忑E-溫度波的作用時(shí)刻，即溫度波作用于外墻或屋面外

13、側(cè)的時(shí)刻，點(diǎn)鐘；At-杳用時(shí)刻下，通過(guò)外墻或屋面的冷負(fù)荷計(jì)算溫差，簡(jiǎn)稱負(fù)荷溫差，C。注：例如對(duì)于延遲時(shí)間為5小時(shí)的外墻，在確定16點(diǎn)房間的傳熱冷負(fù)荷時(shí)，應(yīng)計(jì)算時(shí)刻t=16時(shí)間延遲為E=5作用時(shí)刻為下E=165=11。這是因?yàn)橛?jì)算16點(diǎn)鐘外墻內(nèi)表面由于溫度波動(dòng)形成的房間冷負(fù)荷是5小時(shí)之前作用于外墻外表面溫度波動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)果。式（1）為諧波反應(yīng)法計(jì)算方法。冷負(fù)荷計(jì)算法外墻和屋面?zhèn)鳠崂湄?fù)荷計(jì)算為：Qt=KFtc（邯（2）外窗的溫差傳熱冷負(fù)荷諧波反應(yīng)法中，通過(guò)外窗溫差傳熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷Q。按下式計(jì)算：Qc=KFAtt式中At計(jì)算時(shí)刻下的負(fù)荷溫差，C;K一傳熱系數(shù)。冷負(fù)荷計(jì)算法外窗的傳熱冷負(fù)荷公式與

14、以上相同。因?yàn)椴ＡУ男顭嵯禂?shù)可忽略不計(jì)，在計(jì)算傳導(dǎo)得熱時(shí)，可不計(jì)溫度波的相位延滯，只考慮衰減度。外窗太陽(yáng)輻射冷負(fù)荷透過(guò)外窗的太陽(yáng)輻射形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷Q。，諧波反應(yīng)法根據(jù)不同情況分別按下列各式計(jì)算：當(dāng)外窗無(wú)任何遮陽(yáng)設(shè)施時(shí)Qr=FCsCaJwr(4)式中Jw一計(jì)算時(shí)刻下太陽(yáng)總車射負(fù)荷強(qiáng)度，W/m2;當(dāng)外窗只有內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施時(shí)Qr=FCsCaCnJwt(5)當(dāng)外窗只有外遮陽(yáng)板時(shí)Q=F1Jnt+FJnntCsCa(6)當(dāng)窗口既有內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施又有外遮陽(yáng)板時(shí)Q=F1Jnt+FJnntCsCnCa(7)式中Jn。-#算時(shí)刻下，標(biāo)準(zhǔn)玻璃窗的直射輻射照度，W/m2;Jnn一計(jì)算時(shí)刻下，標(biāo)準(zhǔn)玻璃窗的散熱輻射照度，W

15、/m2;F1一窗上收太陽(yáng)直射照射的面積；F外窗面積(包括窗框、即窗的墻洞面積)m2;Ca一窗的有效面積系數(shù)；Cs窗玻璃的遮擋系數(shù)；Cn一窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù)。冷負(fù)荷系數(shù)法用一個(gè)總的公式：Q=FDjmaxCLQCsCnCa(8)Djmax一最大日射得熱因數(shù)；CLQ窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù)。內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱冷負(fù)荷當(dāng)鄰室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時(shí)，通過(guò)內(nèi)窗的溫差傳熱負(fù)荷，可按式(3)計(jì)算。當(dāng)鄰室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時(shí)，通過(guò)內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱負(fù)荷，可按式(1)計(jì)算。當(dāng)鄰室有一定發(fā)熱量時(shí)，通過(guò)空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負(fù)荷，按下式計(jì)算：Q=KF(twp+Atls-tn)(9)式中Q

16、一穩(wěn)態(tài)冷負(fù)荷，W;twp一夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算日平均溫度，C；tn一夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算溫度，C；Atls部室溫升，可根據(jù)鄰室散熱強(qiáng)度采用，C。燈光、人員和設(shè)備得熱的得熱量這三種得熱在其使用期都為一常數(shù)，兩種方法計(jì)算結(jié)果一致。2諧波反應(yīng)法、冷負(fù)荷系數(shù)法和概算法計(jì)算結(jié)果比較本文選擇了合肥地區(qū)某公共建筑的一樓進(jìn)行計(jì)算。空調(diào)總面積2117.4m2,層高4.5m,建筑朝向，正面正南方。圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)：外墻，K=0.85W/m2-K;外窗，K=2.49W/m2-K。4冷負(fù)荷情況分析分別利用諧波反應(yīng)法和冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算，對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和比較，并與概算法進(jìn)行比較，計(jì)算所得總冷負(fù)荷最大時(shí)刻出現(xiàn)在16:00。

17、表中冷負(fù)荷系數(shù)法和諧波反應(yīng)法所得的數(shù)據(jù)均取16:00時(shí)的值。各方法計(jì)算所得總冷負(fù)荷最大時(shí)刻均出現(xiàn)在16:00?？偫湄?fù)荷最大值分別為：概算法424kw,冷負(fù)荷系數(shù)法252kw,諧波反應(yīng)法255kw。總的來(lái)說(shuō)，冷負(fù)荷系數(shù)法和諧波反應(yīng)法計(jì)算結(jié)果相當(dāng)，其中諧波反應(yīng)法稍微偏大，概算法計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冷負(fù)荷系數(shù)法和諧波反應(yīng)法，為冷負(fù)荷系數(shù)法的1.68倍，諧波反應(yīng)法的1.66倍。通過(guò)對(duì)冷負(fù)荷系數(shù)法和諧波反應(yīng)法所得結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析，可以看出：絕大部分房間的諧波反應(yīng)法所得冷負(fù)荷指標(biāo)高于冷負(fù)荷系數(shù)法，且最大差值接近30w/m2;僅4個(gè)房間的諧波反應(yīng)法所得冷負(fù)荷指標(biāo)低于冷負(fù)荷系數(shù)法，其中懸殊最大的是宴會(huì)廳的冷負(fù)荷，

18、諧波法為193w/m2,冷負(fù)荷系數(shù)法為224w/m2,由于宴會(huì)廳在所有房間中面積最大，導(dǎo)致兩種方法的總冷負(fù)荷指標(biāo)相當(dāng)；概算法指標(biāo)過(guò)大，一般為諧波法和冷負(fù)荷系數(shù)法的1.5倍以上。假設(shè)該工程位于其它城市，計(jì)算其總冷負(fù)荷并進(jìn)行比較。選取其它典型的省會(huì)城市（緯度40、3540、2530、25）,用冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算出總冷負(fù)荷，見表3。可以看出，以上計(jì)算結(jié)果東南部偏高，西北部偏低，與建筑熱工分區(qū)相一致。5結(jié)語(yǔ)通過(guò)利用這兩種計(jì)算方法的軟件對(duì)南京地區(qū)某空調(diào)工程在相同計(jì)算參數(shù)的情況下進(jìn)行冷計(jì)算，同時(shí)采用概算指標(biāo)簡(jiǎn)要計(jì)算，并將所得結(jié)果進(jìn)行分析比較，概算法遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于諧波法和冷負(fù)荷系數(shù)法，為1.6倍多，諧波法和冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算結(jié)果相當(dāng)。所以在實(shí)際的負(fù)荷計(jì)算中不宜采用概算指標(biāo)，概算法只能在系統(tǒng)初步方案確定時(shí)用來(lái)參考。對(duì)于各城市的計(jì)算，該結(jié)果與建筑熱工分區(qū)相符