空氣調(diào)節(jié)技術(shù)第二章課件

第二章

空調(diào)負(fù)荷與送風(fēng)量的計(jì)算

第二章

空調(diào)負(fù)荷與送風(fēng)量的計(jì)算

1空調(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量和空調(diào)設(shè)備容量的基本依據(jù)。得熱（濕）量：在室內(nèi)外熱、濕擾量作用下，某一時(shí)刻進(jìn)入一個(gè)恒溫恒濕房間內(nèi)的總熱量和總濕量稱為在該時(shí)刻的得熱量和得濕量。冷（熱）負(fù)荷：在某一時(shí)刻為保持房間恒溫恒濕需向房間提供的冷量。反之，為補(bǔ)償房間失熱而需向房間提供的熱量稱為熱負(fù)荷；濕負(fù)荷：為維持室內(nèi)相對(duì)濕度所需從房間除去或增加的濕量?？照{(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量和空調(diào)設(shè)備容量的2房間的得熱量通常包括以下幾方面：1、由于太陽輻射進(jìn)入的熱量和由于室內(nèi)外空氣溫差作用經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量；2、人體、照明設(shè)備、各種工藝設(shè)備及電氣設(shè)備散入房間的熱量。得濕量主要為人體散濕量和工藝過程與工藝設(shè)備散出的濕量。房間的得熱量通常包括以下幾方面：3第一節(jié)

室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)空調(diào)房間室內(nèi)溫度、濕度通常用溫、濕度基數(shù)和空調(diào)精度這兩組指標(biāo)來表達(dá)。室內(nèi)溫、濕度基數(shù)是指在空調(diào)區(qū)域內(nèi)所需保持的空氣基準(zhǔn)溫度與基準(zhǔn)相對(duì)濕度?？照{(diào)精度是指在空調(diào)區(qū)域內(nèi)，在工件旁一個(gè)或數(shù)個(gè)測(cè)溫（或相對(duì)濕度）點(diǎn)上水銀溫度計(jì)（或相對(duì)濕度計(jì)）在要求的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，測(cè)得的空氣溫度（或相對(duì)濕度）偏離室內(nèi)溫（濕）度基數(shù)的最大差值。一、室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)第一節(jié)室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)空調(diào)房間室內(nèi)溫度、濕度通常用溫、4對(duì)于舒適性空調(diào)，主要從人體舒適感出發(fā)確定室內(nèi)溫、濕度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般不提空調(diào)精度要求。工藝性空調(diào)主要滿足工藝過程對(duì)溫、濕度基數(shù)和空調(diào)精度的特殊要求，同時(shí)兼顧人體的衛(wèi)生要求。對(duì)于舒適性空調(diào)，主要從人體舒適感出發(fā)確定室內(nèi)溫、濕度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)5（一）人體熱平衡和舒適感人體為維持正常的體溫，必須使產(chǎn)熱量和散熱量保持平衡。人體熱量平衡可用下式表示式中

——人體蓄熱率，W/m2；

——人體能量代謝率，W/m2；

——人體所作的機(jī)械功，W/m2；

——汗液蒸發(fā)和呼出的水蒸汽所帶走的熱量，W/m2；

——穿衣人體外表面與周圍物體表面間的輻射換熱量，W/m2；

——穿衣人體外表面與周圍環(huán)境之間的對(duì)流換熱量，W/m2。（2—1）（一）人體熱平衡和舒適感人體為維持正常的體溫，必須使產(chǎn)熱量和6人體冷熱感與下述因素有關(guān)：（1）室內(nèi)空氣的溫度；（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其它物體表面的溫度；（3）室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度；（4）人體附近的空氣流速。人體冷熱感與下述因素有關(guān)：7人的冷熱感除了與上述四項(xiàng)因素有關(guān)外，還和人體活動(dòng)量、衣著情況（衣服熱阻）以及年齡有關(guān)。1、有效溫度圖和舒適區(qū)圖2—1是美國供暖、制冷、空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）1977年版手冊(cè)基礎(chǔ)篇里給出的新有效溫度圖和舒適區(qū)。新有效溫度

是通過對(duì)身著0.6clo的服裝、在流速為0.15m/s的空氣中的靜坐人進(jìn)行熱感覺實(shí)驗(yàn)得出的。clo是衣服的熱阻單位，1clo＝0.155m2﹒K/W。國外資料給出，內(nèi)穿襯衣外套普通衣服，其熱阻為1clo；人的冷熱感除了與上述四項(xiàng)因素有關(guān)外，還和人體活動(dòng)量、衣著情況8圖2-1ASHRAE舒適圖（ASHRAE手冊(cè)，1977）圖2-1ASHRAE舒適圖92．人體熱舒適PMV—PPD指標(biāo)PMV（預(yù)期平均投票）指標(biāo)作為一種度量熱感覺的尺度，其分度如表2—1所示。表2-1PMV熱感覺分度PMV指標(biāo)代表了對(duì)同一環(huán)境絕大多數(shù)人的冷熱感覺，因此可用來預(yù)測(cè)熱環(huán)境下人體的熱反應(yīng)。由于人與人之間生理上的差別，故可用預(yù)期不滿意百分率（PPD）指標(biāo)來表示對(duì)熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù)。熱感覺熱暖微暖適中微涼涼冷PMV值+3+2+10-1-2-32．人體熱舒適PMV—PPD指標(biāo)熱感覺熱暖微暖適中微涼涼10PPD和PMV之間的關(guān)系可用圖2—2表示。我國《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019—2003）中規(guī)定，采暖與空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)的熱舒適性指標(biāo)宜為：-1≤PMV≤+1，PPD≤27%。圖2-2PPD與PMV的關(guān)系PPD和PMV之間的關(guān)系可用圖2—2表示。圖2-2PPD11（二）室內(nèi)空氣溫、濕度計(jì)算參數(shù)1、舒適性空調(diào)根據(jù)我國《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019—2003）的規(guī)定，舒適性空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)按規(guī)定數(shù)值選取。夏季：溫度

應(yīng)采用22～28℃；

相對(duì)濕度

應(yīng)采用40％～65％；

風(fēng)速

不應(yīng)大于0.3m/s；冬季：溫度

應(yīng)采用18～24℃；

相對(duì)濕度

應(yīng)采用30％～60％；

風(fēng)速

不應(yīng)大于0.2m/s。（二）室內(nèi)空氣溫、濕度計(jì)算參數(shù)1、舒適性空調(diào)122、工藝性空調(diào)工藝性空調(diào)可分為一般降溫性空調(diào)、恒溫恒濕空調(diào)和凈化空調(diào)等。工藝性空調(diào)室內(nèi)溫、濕度基數(shù)及其允許波動(dòng)范圍，應(yīng)根據(jù)工藝需要并考慮必要的衛(wèi)生條件確定。在確定工藝性空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)時(shí)，一定要了解實(shí)際工藝生產(chǎn)過程對(duì)溫、濕度的要求。2、工藝性空調(diào)13二、室外空氣計(jì)算參數(shù)計(jì)算通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)或由室內(nèi)傳至室外的熱量，都要以室外空氣計(jì)算溫度為依據(jù)，另外，空調(diào)房間一般使用部分新鮮空氣供人體需要，加熱或冷卻這部分新鮮空氣所需熱量或冷量也都與室外空氣計(jì)算干、濕球溫度有關(guān)。室外空氣的干、濕球溫度不僅隨季節(jié)變化，即使在同一季節(jié)的每個(gè)晝夜里，室外空氣的溫、濕度每時(shí)每刻都在變化。二、室外空氣計(jì)算參數(shù)計(jì)算通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)或由室內(nèi)傳至室外14（一）室外空氣的溫、濕度變化規(guī)律1、室外空氣溫度的日變化2、氣溫的季節(jié)性變化3、室外空氣相對(duì)濕度的變化（一）室外空氣的溫、濕度變化規(guī)律1、室外空氣溫度的日變化15（二）夏季室外空氣計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的設(shè)計(jì)參數(shù)是按照全年大多數(shù)時(shí)間里能滿足室內(nèi)參數(shù)要求而確定的。我國《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019—2003）中規(guī)定的室外空氣計(jì)算參數(shù)如下：1、夏季空調(diào)室外計(jì)算干、濕球溫度夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度應(yīng)采用歷年平均不保證50小時(shí)的干球溫度，夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度應(yīng)采用歷年平均不保證50小時(shí)的濕球溫度。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，統(tǒng)計(jì)干、濕球溫度時(shí)，宜采用當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)每天4次的定時(shí)溫度記錄，并以每次紀(jì)錄值代表6h的溫度值。（二）夏季室外空氣計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的設(shè)計(jì)參數(shù)是按照全年162、夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度和逐時(shí)溫度夏季計(jì)算經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量時(shí)，應(yīng)按不穩(wěn)定傳熱過程計(jì)算，因此必須知道設(shè)計(jì)日的室外日平均氣溫和逐時(shí)氣溫?！恫膳L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019—2003）中規(guī)定，夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度采用歷年平均不保證5天的日平均溫度。2、夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度和逐時(shí)溫度17根據(jù)GB50019—2003的有關(guān)規(guī)定，夏季空調(diào)室外逐時(shí)溫度采用下式計(jì)算：式中

——夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度（見附錄2―1），℃；

——室外氣溫逐時(shí)變化系數(shù)，見表2—2。

——夏季室外計(jì)算平均日較差，℃，其值按下式計(jì)算：（2—3）（2—4）——夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度（見附錄2—1），℃；根據(jù)GB50019—2003的有關(guān)規(guī)定，夏季空調(diào)室外逐時(shí)溫18表2―2室外溫度逐時(shí)變化系數(shù)表2―2室外溫度逐時(shí)變化系數(shù)193、冬季空調(diào)室外計(jì)算溫、濕度的確定由于冬季空調(diào)系統(tǒng)加熱加濕所需費(fèi)用小于夏季冷卻減濕的費(fèi)用，為便于計(jì)算，冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱按穩(wěn)定傳熱計(jì)算，不考慮室外氣溫的波動(dòng)?？梢灾唤o定一個(gè)冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度作為計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷和圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱之用。冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度應(yīng)采用歷年平均不保證1天的日平均溫度。若冬季不使用空調(diào)設(shè)備送熱風(fēng)，僅采用采暖裝置補(bǔ)償房間失熱時(shí)，計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱應(yīng)采用采暖室外計(jì)算溫度。由于冬季室外空氣含濕量遠(yuǎn)低于夏季，且變化量很小，因此不必給出濕球溫度，只給出冬季室外計(jì)算相對(duì)濕度值。冬季空調(diào)室外計(jì)算相對(duì)濕度應(yīng)采用累年最冷月平均相對(duì)濕度。3、冬季空調(diào)室外計(jì)算溫、濕度的確定20第二節(jié)

太陽輻射熱對(duì)建筑物的熱作用一、太陽輻射熱的基本知識(shí)（一）太陽輻射強(qiáng)度（二）太陽與地球間的相對(duì)位置（三）影響到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)度的因素二、建筑物表面所受到的太陽輻射強(qiáng)度第二節(jié)

太陽輻射熱對(duì)建筑物的熱作用一、太陽輻射熱的基本知21三、室外空氣綜合溫度由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面同時(shí)受到太陽輻射和室外空氣溫度的熱作用，外表面單位面積上得到的熱量為式中

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面與室外空氣間的換熱系數(shù)，W/（m2﹒K）；

——室外空氣計(jì)算溫度，K；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面溫度，K；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面對(duì)太陽輻射的吸收系數(shù)；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面接受的總的太陽輻射強(qiáng)度，W/m2。（2—9）三、室外空氣綜合溫度（2—9）22在式（2—9）中，稱

為綜合溫度。所謂綜合溫度是相當(dāng)于室外氣溫由原來的

值增加了一個(gè)太陽輻射的等效溫度

值，顯然這只是為了計(jì)算上的方便所得到的一個(gè)相當(dāng)?shù)氖彝鉁囟?，并非?shí)際的空氣溫度。近年來對(duì)式（2—9）作了如下修改（2—10）在式（2—9）中，稱為23式中

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的長(zhǎng)波輻射系數(shù)；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面向外界發(fā)射的長(zhǎng)波輻射和由天空及周圍物體向圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的長(zhǎng)波輻射之差，W/m2。△R值可近似取用：水平面=3.5℃～4.0℃

垂直面=0式中——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的長(zhǎng)波輻射系數(shù)；24考慮了長(zhǎng)波輻射作用后，綜合溫度

值有所下降。若不考慮長(zhǎng)波輻射對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的熱作用，夏季空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算偏安全。由于太陽輻射強(qiáng)度因朝向而異，吸收系數(shù)

因外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面材料而不同，所以一個(gè)建筑物的屋頂和各朝向的外墻表面有不同的綜合溫度值。考慮了長(zhǎng)波輻射作用后，綜合溫度值有所下降。若不考慮長(zhǎng)25第三節(jié)

空調(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷的計(jì)算一、建筑物空調(diào)冷負(fù)荷的形成過程在進(jìn)行建筑物空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)，首先必須分清兩個(gè)含義不同而相互又有關(guān)聯(lián)的量，即得熱量和冷負(fù)荷。房間得熱量是指某一時(shí)刻由室外和室內(nèi)熱源進(jìn)入房間的熱量的總和，按是否隨時(shí)間變化，得熱量分為穩(wěn)定得熱和瞬變得熱；按性質(zhì)不同，得熱量又可分為顯熱得熱和潛熱得熱，而顯熱得熱又包括以對(duì)流和輻射兩種方式傳遞的得熱。瞬時(shí)冷負(fù)荷是指為了維持室溫恒定，在某一時(shí)刻為消除室內(nèi)空氣在該時(shí)刻以對(duì)流方式所得熱量的需冷量。第三節(jié)

空調(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷的計(jì)算一、建筑物空調(diào)冷負(fù)荷的26任一時(shí)刻房間瞬時(shí)得熱量的總和未必等于同一時(shí)間的瞬時(shí)冷負(fù)荷，只有當(dāng)瞬時(shí)得熱量全部以對(duì)流方式傳遞結(jié)室內(nèi)空氣時(shí)（如新風(fēng)和滲透風(fēng)帶入室內(nèi)的得熱量）或圍護(hù)結(jié)構(gòu)和家具沒有蓄熱能力的情況下，得熱量的數(shù)值才等于瞬時(shí)冷負(fù)荷。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)間歇使用時(shí)，室溫有一定的波動(dòng)，引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)額外的蓄熱和放熱，結(jié)果使得空調(diào)設(shè)備要自室內(nèi)多取走一些熱量。這種在非穩(wěn)定工況下空調(diào)設(shè)備自室內(nèi)帶走的熱量稱為“除熱量”，也就是空調(diào)設(shè)備的實(shí)際供冷量。任一時(shí)刻房間瞬時(shí)得熱量的總和未必等于同一時(shí)間的瞬時(shí)冷負(fù)荷，只27在計(jì)算空調(diào)負(fù)荷時(shí)，必須考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的吸熱、蓄熱和放熱過程，不同性質(zhì)的得熱量所形成的室內(nèi)逐時(shí)冷負(fù)荷是不同步的。在確定房間逐時(shí)冷負(fù)荷時(shí)，必須按不同性質(zhì)的得熱分別計(jì)算，然后取逐時(shí)冷負(fù)荷分量之和。在計(jì)算空調(diào)負(fù)荷時(shí)，必須考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的吸熱、蓄熱和放熱過程，不28二、冷負(fù)荷計(jì)算方法工程上常用的冷負(fù)荷系數(shù)法建立在傳遞函數(shù)法的基礎(chǔ)上，是便于在工程上進(jìn)行手工計(jì)算的一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法。（一）圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱及窗戶因日射得熱形成的冷負(fù)荷1、外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在日射和室外氣溫綜合、作用下，墻體、屋頂瞬變傳熱所形成的逐時(shí)冷負(fù)荷，可用下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算W

（2—11）二、冷負(fù)荷計(jì)算方法工程上常用的冷負(fù)荷系數(shù)法建立在傳遞函數(shù)法的29式中

——外墻和屋頂?shù)挠?jì)算面積，m2；

——外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)，W/（m2﹒K），可由附錄2-7表1、表2中查得；

——室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，℃；

——外墻和屋頂?shù)睦湄?fù)荷溫度的逐時(shí)值，℃；根據(jù)外墻和屋頂?shù)牟煌愋涂稍诟戒?-7表3、表4中查得。附錄2—7表3、表4中給出的各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算溫度都是以北京地區(qū)氣象參數(shù)為依據(jù)計(jì)算出來的；所采用的外表面放熱系數(shù)為=18.6W/（m2﹒K）；內(nèi)表面放熱系數(shù)=8.72W/（m2﹒K）；外墻和屋頂?shù)奈障禂?shù)采用=0.90。對(duì)不同地區(qū)應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行修正，詳細(xì)修正方法參見附錄2-7表5至表7。式中——外墻和屋頂?shù)挠?jì)算面積，m2；302、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差作用下，玻璃窗瞬變傳熱引起逐時(shí)冷負(fù)荷，可按下式計(jì)算式中

——窗口面積，m2；

——玻璃窗的傳熱系數(shù)，W/（m2﹒K），可由附錄2—7表８、表9中查得。

——室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度；

——玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時(shí)值，可由附錄2—7表11中查得。附錄2-7表8、表9中的

值，根據(jù)窗框和遮陽等情況不同，按表10加以修正，表11中的

值也需按表12進(jìn)行地點(diǎn)修正（見附錄2-7說明）。W（2—12）2、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷W313、透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷（1）日射得熱因數(shù)透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱分為兩部分，即透過窗玻璃直接透射到室內(nèi)的太陽輻射熱

和玻璃吸收太陽輻射后傳入室內(nèi)的熱

。由于窗的類型，遮陽設(shè)施、太陽入射角及太陽輻射強(qiáng)度等因素的各種組合太多，無法建立太陽輻射得熱與太陽輻射強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系，工程上采用一種對(duì)比的計(jì)算方法。以3mm厚的普通平板玻璃作為“標(biāo)準(zhǔn)玻璃”，在一定的條件下[=8.72W/（m2﹒K）和=18.6W/（m2﹒K）]，得出夏季（以7月份為代表）通過這一“標(biāo)準(zhǔn)玻璃”的日射得熱量

和

值，令

，稱

為日射得熱因數(shù)。3、透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷32經(jīng)過大量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出我國40個(gè)城市夏季九個(gè)不同朝向的逐時(shí)日射得熱因數(shù)值

及其最大值

。經(jīng)過相似性分析，給出了適用各地區(qū)[不同緯度（每一帶寬為±2o30′緯度）]的,其值可由附錄2-8的表1查得?？紤]到在非標(biāo)準(zhǔn)玻璃情況下，以及不同窗類型和遮陽設(shè)施對(duì)日射得熱的影響，可對(duì)日射得熱加以修正，通常乘以窗玻璃的綜合遮擋系數(shù)

。式中

——窗玻璃的遮擋系數(shù)，=實(shí)際窗玻璃的日射得熱/“標(biāo)準(zhǔn)”窗玻璃的日射得熱；可由附錄2-8的表2查得；

——室內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)，由附錄2-8表3查得。（2—13）經(jīng)過大量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出我國40個(gè)城市夏季九個(gè)不同朝向的逐時(shí)日33（2）透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算方法透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷

按下式計(jì)算式中

——窗玻璃的凈面積，m2，其值為窗口面積乘以有效面積系數(shù)

。

值可由附錄2-8表4查得；

——窗玻璃的綜合遮陽系數(shù)；

——日射得熱的最大值,W/m2，可由附錄2-8表1查得；

——冷負(fù)荷系數(shù)，可由附錄2-8表5至表8中查得。附錄2-8表5至表8是以北緯27.5°為界，將全國分成南北兩區(qū)，查詢

時(shí)，應(yīng)明確設(shè)計(jì)地處在南區(qū)還是北區(qū)。W（2—14）（2）透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算方法W34（二）內(nèi)部熱源散熱引起的冷負(fù)荷室內(nèi)熱源包括工藝設(shè)備散熱、照明散熱及人體散熱等。1、設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷按下式計(jì)算。式中

——設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量，W；

——設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)設(shè)備和用具開始使用后的小時(shí)數(shù)和從開始使用時(shí)刻到計(jì)算冷負(fù)荷時(shí)刻的小時(shí)數(shù)、以及有罩和無罩等不同，可按附錄2—9表1和表2選取。W

（2—15）（二）內(nèi)部熱源散熱引起的冷負(fù)荷室內(nèi)熱源包括工藝設(shè)備散熱、照明35設(shè)備顯熱散熱量

按下式計(jì)算：（1）電動(dòng)設(shè)備散熱量當(dāng)工藝設(shè)備及其電動(dòng)機(jī)都放在室內(nèi)時(shí)：當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)，而電動(dòng)機(jī)不在室內(nèi)時(shí)：當(dāng)工藝設(shè)備不在室內(nèi)，而只有電動(dòng)機(jī)在室內(nèi)時(shí)：式中

——電動(dòng)設(shè)備的安裝功率，kW；

——電動(dòng)機(jī)效率，可由產(chǎn)品樣本查得，或見表2—3；

W（2—16）W

（2—17）W

（2—18）設(shè)備顯熱散熱量按下式計(jì)算：W36——利用系數(shù)（安裝系數(shù)），為電動(dòng)機(jī)最大實(shí)耗功率與安裝功率之比，一般可取0.7～0.9，可用來反映安裝功率的利用程度；

——電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)，指電動(dòng)機(jī)每小時(shí)平均實(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)最大的實(shí)耗功率之比，對(duì)精密機(jī)床可取0.15～0.40，對(duì)普通機(jī)床可取0.50左右；

——同時(shí)使用系數(shù)，指室內(nèi)電動(dòng)機(jī)同時(shí)使用的安裝功率與總安裝功率之比，應(yīng)根據(jù)工藝過程中設(shè)備的實(shí)際使用情況來確定，一般取0.5～0.8?！孟禂?shù)（安裝系數(shù)），為電動(dòng)機(jī)最大實(shí)37（2）電熱設(shè)備散熱量對(duì)于保溫閉罩的電熱設(shè)備，按下式計(jì)算式中

——考慮排風(fēng)帶走熱量的系數(shù)，一般取0.5，式中其它系數(shù)意義同前。（3）電子設(shè)備散熱量計(jì)算公式同式（2-19），其中系數(shù)

的值根據(jù)使用情況而定，對(duì)于已給出實(shí)測(cè)的實(shí)耗功率值的電子計(jì)算機(jī)可取1.0。一般儀表取0.5～0.9。W（2—19）（2）電熱設(shè)備散熱量W382、照明散熱形成的冷負(fù)荷室內(nèi)照明設(shè)備散熱屬于穩(wěn)定得熱，只要電壓穩(wěn)定，這一得熱量是不隨時(shí)間變化的。根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式不同，其冷負(fù)荷計(jì)算式分別如下：

白熾燈W（2—20）

熒光燈W（2—21）式中

——照明燈具所需功率，W；

——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時(shí)，取1.2；當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí)，可取1.0；

——燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱于頂棚內(nèi)時(shí)，取0.5～0.6，當(dāng)熒光燈罩無通風(fēng)孔者，則視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況，取0.6～0.8；

——照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，根據(jù)明裝和暗裝熒光燈及白熾燈，按照不同的空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間和開燈時(shí)間以及開燈后的小時(shí)數(shù)，由附錄2—9表3查得。2、照明散熱形成的冷負(fù)荷393、人體散熱引起的冷負(fù)荷由于性質(zhì)不同的建筑物中有不同比例的成年男子、女子和兒童數(shù)量，而成年女子和兒童的散熱量低于成年男子。為了實(shí)際計(jì)算方便，以成年男子為基礎(chǔ)，乘以考慮了各類人員組成比例的系數(shù)，稱群集系數(shù)，表2-3給出了一些數(shù)據(jù)，可作參考。人體顯熱散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算式為式中

——不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量，見表2—5。

——室內(nèi)全部人數(shù)。

——群集系數(shù)，見表2—4。

——人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，查附錄2-9表4。W（2—22）3、人體散熱引起的冷負(fù)荷W40人體潛熱散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算式為式中

——不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子潛熱散熱量，見表2-4；

——同式（2-23）。人體散熱引起的冷負(fù)荷

為顯熱冷負(fù)荷與潛熱冷負(fù)荷之和，即

。W

（2—23）

人體潛熱散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算式為W（2—23）41三、空調(diào)房間濕負(fù)荷的計(jì)算室內(nèi)濕源的散濕量包括人體散濕和工廠設(shè)備散濕，室內(nèi)濕源的散濕量即形成空調(diào)房間濕負(fù)荷。（一）人體散濕引起的濕負(fù)荷人體散濕量應(yīng)與散熱量同樣考慮和計(jì)算。不同溫度下成年男子散濕量可直接由表2-4查得。（二）其它濕源散濕量1、敞開水槽表面散濕量（2—24）三、空調(diào)房間濕負(fù)荷的計(jì)算室內(nèi)濕源的散濕量包括人體散濕和工廠設(shè)42式中

——相應(yīng)水表面溫度下的飽和空氣的水蒸氣分壓力，Pa；

——空氣中水蒸氣分壓力，Pa；

——蒸發(fā)水槽表面積，m2；

——蒸發(fā)系數(shù),，kg/（N﹒s）

；

——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,其值為101325Pa；

——當(dāng)?shù)貙?shí)際大氣壓力，Pa；

——周圍空氣溫度為15℃～30℃時(shí),不同水溫下的擴(kuò)散系數(shù),kg/（N﹒s）,其值見表2—6；

——水面上周圍空氣流速，m/s。式中——相應(yīng)水表面溫度下的飽和空氣的水蒸氣分432、地面積水蒸發(fā)量計(jì)算方法與水槽蒸發(fā)量計(jì)算方法相同。在工業(yè)廠房中，隨著工藝流程可能有各種材料表面蒸發(fā)水氣或管道漏氣，其散濕量確定方法視具體情況而定，可從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得其數(shù)據(jù)，也可從有關(guān)資料中查得。2、地面積水蒸發(fā)量44第四節(jié)

空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷估算指標(biāo)一、空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的估算民用建筑空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的夏季冷負(fù)荷，應(yīng)盡量按冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算確定，當(dāng)計(jì)算條件不具備或是在民用建筑空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)階段時(shí)，也可采用估算指標(biāo)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。工程上常常采用單位面積冷負(fù)荷指標(biāo)法，即根據(jù)建筑物每平方米的空調(diào)面積所需的冷負(fù)荷，乘以建筑物的空調(diào)面積，即可得夏季空調(diào)制冷系統(tǒng)的總負(fù)荷估算值。國內(nèi)部分建筑空調(diào)冷負(fù)荷概算指標(biāo)見表2—13。第四節(jié)空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷估算指標(biāo)一、空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的估算45二、采暖負(fù)荷的估算對(duì)于設(shè)空調(diào)系統(tǒng)的建筑物，冬季熱負(fù)荷可按采暖熱負(fù)荷指標(biāo)估算后，再乘以空調(diào)系統(tǒng)冬季室外新風(fēng)量的加熱系數(shù)1.3～1.5即可得總熱負(fù)荷。當(dāng)只知道總建筑面積時(shí)，其采暖負(fù)荷指標(biāo)可參考表2—14所列的數(shù)值。二、采暖負(fù)荷的估算46第五節(jié)

空調(diào)房間送風(fēng)量的確定一、夏季送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量圖2—12表示一個(gè)空調(diào)房間送風(fēng)示意圖。室內(nèi)余熱量（即室內(nèi)冷負(fù)荷）為

（W），余濕量為

（

）。為了消除余熱、余濕，保持室內(nèi)空氣狀態(tài)為

點(diǎn)，送入風(fēng)量

（

）的空氣，其狀態(tài)為

。當(dāng)送入的空氣吸收余熱

和余濕

后，由狀態(tài)

（

、

）變?yōu)闋顟B(tài)

（

、

）排出房間，從而保證了室內(nèi)空氣狀態(tài)為

、

。第五節(jié)空調(diào)房間送風(fēng)量的確定一、夏季送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量47第二章

空調(diào)負(fù)荷與送風(fēng)量的計(jì)算

第二章

空調(diào)負(fù)荷與送風(fēng)量的計(jì)算

48空調(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量和空調(diào)設(shè)備容量的基本依據(jù)。得熱（濕）量：在室內(nèi)外熱、濕擾量作用下，某一時(shí)刻進(jìn)入一個(gè)恒溫恒濕房間內(nèi)的總熱量和總濕量稱為在該時(shí)刻的得熱量和得濕量。冷（熱）負(fù)荷：在某一時(shí)刻為保持房間恒溫恒濕需向房間提供的冷量。反之，為補(bǔ)償房間失熱而需向房間提供的熱量稱為熱負(fù)荷；濕負(fù)荷：為維持室內(nèi)相對(duì)濕度所需從房間除去或增加的濕量?？照{(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量和空調(diào)設(shè)備容量的49房間的得熱量通常包括以下幾方面：1、由于太陽輻射進(jìn)入的熱量和由于室內(nèi)外空氣溫差作用經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量；2、人體、照明設(shè)備、各種工藝設(shè)備及電氣設(shè)備散入房間的熱量。得濕量主要為人體散濕量和工藝過程與工藝設(shè)備散出的濕量。房間的得熱量通常包括以下幾方面：50第一節(jié)

室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)空調(diào)房間室內(nèi)溫度、濕度通常用溫、濕度基數(shù)和空調(diào)精度這兩組指標(biāo)來表達(dá)。室內(nèi)溫、濕度基數(shù)是指在空調(diào)區(qū)域內(nèi)所需保持的空氣基準(zhǔn)溫度與基準(zhǔn)相對(duì)濕度?？照{(diào)精度是指在空調(diào)區(qū)域內(nèi)，在工件旁一個(gè)或數(shù)個(gè)測(cè)溫（或相對(duì)濕度）點(diǎn)上水銀溫度計(jì)（或相對(duì)濕度計(jì)）在要求的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，測(cè)得的空氣溫度（或相對(duì)濕度）偏離室內(nèi)溫（濕）度基數(shù)的最大差值。一、室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)第一節(jié)室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)空調(diào)房間室內(nèi)溫度、濕度通常用溫、51對(duì)于舒適性空調(diào)，主要從人體舒適感出發(fā)確定室內(nèi)溫、濕度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般不提空調(diào)精度要求。工藝性空調(diào)主要滿足工藝過程對(duì)溫、濕度基數(shù)和空調(diào)精度的特殊要求，同時(shí)兼顧人體的衛(wèi)生要求。對(duì)于舒適性空調(diào)，主要從人體舒適感出發(fā)確定室內(nèi)溫、濕度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)52（一）人體熱平衡和舒適感人體為維持正常的體溫，必須使產(chǎn)熱量和散熱量保持平衡。人體熱量平衡可用下式表示式中

——人體蓄熱率，W/m2；

——人體能量代謝率，W/m2；

——人體所作的機(jī)械功，W/m2；

——汗液蒸發(fā)和呼出的水蒸汽所帶走的熱量，W/m2；

——穿衣人體外表面與周圍物體表面間的輻射換熱量，W/m2；

——穿衣人體外表面與周圍環(huán)境之間的對(duì)流換熱量，W/m2。（2—1）（一）人體熱平衡和舒適感人體為維持正常的體溫，必須使產(chǎn)熱量和53人體冷熱感與下述因素有關(guān)：（1）室內(nèi)空氣的溫度；（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其它物體表面的溫度；（3）室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度；（4）人體附近的空氣流速。人體冷熱感與下述因素有關(guān)：54人的冷熱感除了與上述四項(xiàng)因素有關(guān)外，還和人體活動(dòng)量、衣著情況（衣服熱阻）以及年齡有關(guān)。1、有效溫度圖和舒適區(qū)圖2—1是美國供暖、制冷、空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）1977年版手冊(cè)基礎(chǔ)篇里給出的新有效溫度圖和舒適區(qū)。新有效溫度

是通過對(duì)身著0.6clo的服裝、在流速為0.15m/s的空氣中的靜坐人進(jìn)行熱感覺實(shí)驗(yàn)得出的。clo是衣服的熱阻單位，1clo＝0.155m2﹒K/W。國外資料給出，內(nèi)穿襯衣外套普通衣服，其熱阻為1clo；人的冷熱感除了與上述四項(xiàng)因素有關(guān)外，還和人體活動(dòng)量、衣著情況55圖2-1ASHRAE舒適圖（ASHRAE手冊(cè)，1977）圖2-1ASHRAE舒適圖562．人體熱舒適PMV—PPD指標(biāo)PMV（預(yù)期平均投票）指標(biāo)作為一種度量熱感覺的尺度，其分度如表2—1所示。表2-1PMV熱感覺分度PMV指標(biāo)代表了對(duì)同一環(huán)境絕大多數(shù)人的冷熱感覺，因此可用來預(yù)測(cè)熱環(huán)境下人體的熱反應(yīng)。由于人與人之間生理上的差別，故可用預(yù)期不滿意百分率（PPD）指標(biāo)來表示對(duì)熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù)。熱感覺熱暖微暖適中微涼涼冷PMV值+3+2+10-1-2-32．人體熱舒適PMV—PPD指標(biāo)熱感覺熱暖微暖適中微涼涼57PPD和PMV之間的關(guān)系可用圖2—2表示。我國《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019—2003）中規(guī)定，采暖與空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)的熱舒適性指標(biāo)宜為：-1≤PMV≤+1，PPD≤27%。圖2-2PPD與PMV的關(guān)系PPD和PMV之間的關(guān)系可用圖2—2表示。圖2-2PPD58（二）室內(nèi)空氣溫、濕度計(jì)算參數(shù)1、舒適性空調(diào)根據(jù)我國《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019—2003）的規(guī)定，舒適性空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)按規(guī)定數(shù)值選取。夏季：溫度

應(yīng)采用22～28℃；

相對(duì)濕度

應(yīng)采用40％～65％；

風(fēng)速

不應(yīng)大于0.3m/s；冬季：溫度

應(yīng)采用18～24℃；

相對(duì)濕度

應(yīng)采用30％～60％；

風(fēng)速

不應(yīng)大于0.2m/s。（二）室內(nèi)空氣溫、濕度計(jì)算參數(shù)1、舒適性空調(diào)592、工藝性空調(diào)工藝性空調(diào)可分為一般降溫性空調(diào)、恒溫恒濕空調(diào)和凈化空調(diào)等。工藝性空調(diào)室內(nèi)溫、濕度基數(shù)及其允許波動(dòng)范圍，應(yīng)根據(jù)工藝需要并考慮必要的衛(wèi)生條件確定。在確定工藝性空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)時(shí)，一定要了解實(shí)際工藝生產(chǎn)過程對(duì)溫、濕度的要求。2、工藝性空調(diào)60二、室外空氣計(jì)算參數(shù)計(jì)算通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)或由室內(nèi)傳至室外的熱量，都要以室外空氣計(jì)算溫度為依據(jù)，另外，空調(diào)房間一般使用部分新鮮空氣供人體需要，加熱或冷卻這部分新鮮空氣所需熱量或冷量也都與室外空氣計(jì)算干、濕球溫度有關(guān)。室外空氣的干、濕球溫度不僅隨季節(jié)變化，即使在同一季節(jié)的每個(gè)晝夜里，室外空氣的溫、濕度每時(shí)每刻都在變化。二、室外空氣計(jì)算參數(shù)計(jì)算通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)或由室內(nèi)傳至室外61（一）室外空氣的溫、濕度變化規(guī)律1、室外空氣溫度的日變化2、氣溫的季節(jié)性變化3、室外空氣相對(duì)濕度的變化（一）室外空氣的溫、濕度變化規(guī)律1、室外空氣溫度的日變化62（二）夏季室外空氣計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的設(shè)計(jì)參數(shù)是按照全年大多數(shù)時(shí)間里能滿足室內(nèi)參數(shù)要求而確定的。我國《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019—2003）中規(guī)定的室外空氣計(jì)算參數(shù)如下：1、夏季空調(diào)室外計(jì)算干、濕球溫度夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度應(yīng)采用歷年平均不保證50小時(shí)的干球溫度，夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度應(yīng)采用歷年平均不保證50小時(shí)的濕球溫度。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，統(tǒng)計(jì)干、濕球溫度時(shí)，宜采用當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)每天4次的定時(shí)溫度記錄，并以每次紀(jì)錄值代表6h的溫度值。（二）夏季室外空氣計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的設(shè)計(jì)參數(shù)是按照全年632、夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度和逐時(shí)溫度夏季計(jì)算經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量時(shí)，應(yīng)按不穩(wěn)定傳熱過程計(jì)算，因此必須知道設(shè)計(jì)日的室外日平均氣溫和逐時(shí)氣溫?！恫膳L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019—2003）中規(guī)定，夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度采用歷年平均不保證5天的日平均溫度。2、夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度和逐時(shí)溫度64根據(jù)GB50019—2003的有關(guān)規(guī)定，夏季空調(diào)室外逐時(shí)溫度采用下式計(jì)算：式中

——夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度（見附錄2―1），℃；

——室外氣溫逐時(shí)變化系數(shù)，見表2—2。

——夏季室外計(jì)算平均日較差，℃，其值按下式計(jì)算：（2—3）（2—4）——夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度（見附錄2—1），℃；根據(jù)GB50019—2003的有關(guān)規(guī)定，夏季空調(diào)室外逐時(shí)溫65表2―2室外溫度逐時(shí)變化系數(shù)表2―2室外溫度逐時(shí)變化系數(shù)663、冬季空調(diào)室外計(jì)算溫、濕度的確定由于冬季空調(diào)系統(tǒng)加熱加濕所需費(fèi)用小于夏季冷卻減濕的費(fèi)用，為便于計(jì)算，冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱按穩(wěn)定傳熱計(jì)算，不考慮室外氣溫的波動(dòng)?？梢灾唤o定一個(gè)冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度作為計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷和圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱之用。冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度應(yīng)采用歷年平均不保證1天的日平均溫度。若冬季不使用空調(diào)設(shè)備送熱風(fēng)，僅采用采暖裝置補(bǔ)償房間失熱時(shí)，計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱應(yīng)采用采暖室外計(jì)算溫度。由于冬季室外空氣含濕量遠(yuǎn)低于夏季，且變化量很小，因此不必給出濕球溫度，只給出冬季室外計(jì)算相對(duì)濕度值。冬季空調(diào)室外計(jì)算相對(duì)濕度應(yīng)采用累年最冷月平均相對(duì)濕度。3、冬季空調(diào)室外計(jì)算溫、濕度的確定67第二節(jié)

太陽輻射熱對(duì)建筑物的熱作用一、太陽輻射熱的基本知識(shí)（一）太陽輻射強(qiáng)度（二）太陽與地球間的相對(duì)位置（三）影響到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)度的因素二、建筑物表面所受到的太陽輻射強(qiáng)度第二節(jié)

太陽輻射熱對(duì)建筑物的熱作用一、太陽輻射熱的基本知68三、室外空氣綜合溫度由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面同時(shí)受到太陽輻射和室外空氣溫度的熱作用，外表面單位面積上得到的熱量為式中

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面與室外空氣間的換熱系數(shù)，W/（m2﹒K）；

——室外空氣計(jì)算溫度，K；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面溫度，K；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面對(duì)太陽輻射的吸收系數(shù)；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面接受的總的太陽輻射強(qiáng)度，W/m2。（2—9）三、室外空氣綜合溫度（2—9）69在式（2—9）中，稱

為綜合溫度。所謂綜合溫度是相當(dāng)于室外氣溫由原來的

值增加了一個(gè)太陽輻射的等效溫度

值，顯然這只是為了計(jì)算上的方便所得到的一個(gè)相當(dāng)?shù)氖彝鉁囟?，并非?shí)際的空氣溫度。近年來對(duì)式（2—9）作了如下修改（2—10）在式（2—9）中，稱為70式中

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的長(zhǎng)波輻射系數(shù)；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面向外界發(fā)射的長(zhǎng)波輻射和由天空及周圍物體向圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的長(zhǎng)波輻射之差，W/m2?！鱎值可近似取用：水平面=3.5℃～4.0℃

垂直面=0式中——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的長(zhǎng)波輻射系數(shù)；71考慮了長(zhǎng)波輻射作用后，綜合溫度

值有所下降。若不考慮長(zhǎng)波輻射對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的熱作用，夏季空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算偏安全。由于太陽輻射強(qiáng)度因朝向而異，吸收系數(shù)

因外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面材料而不同，所以一個(gè)建筑物的屋頂和各朝向的外墻表面有不同的綜合溫度值?？紤]了長(zhǎng)波輻射作用后，綜合溫度值有所下降。若不考慮長(zhǎng)72第三節(jié)

空調(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷的計(jì)算一、建筑物空調(diào)冷負(fù)荷的形成過程在進(jìn)行建筑物空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)，首先必須分清兩個(gè)含義不同而相互又有關(guān)聯(lián)的量，即得熱量和冷負(fù)荷。房間得熱量是指某一時(shí)刻由室外和室內(nèi)熱源進(jìn)入房間的熱量的總和，按是否隨時(shí)間變化，得熱量分為穩(wěn)定得熱和瞬變得熱；按性質(zhì)不同，得熱量又可分為顯熱得熱和潛熱得熱，而顯熱得熱又包括以對(duì)流和輻射兩種方式傳遞的得熱。瞬時(shí)冷負(fù)荷是指為了維持室溫恒定，在某一時(shí)刻為消除室內(nèi)空氣在該時(shí)刻以對(duì)流方式所得熱量的需冷量。第三節(jié)

空調(diào)房間冷（熱）、濕負(fù)荷的計(jì)算一、建筑物空調(diào)冷負(fù)荷的73任一時(shí)刻房間瞬時(shí)得熱量的總和未必等于同一時(shí)間的瞬時(shí)冷負(fù)荷，只有當(dāng)瞬時(shí)得熱量全部以對(duì)流方式傳遞結(jié)室內(nèi)空氣時(shí)（如新風(fēng)和滲透風(fēng)帶入室內(nèi)的得熱量）或圍護(hù)結(jié)構(gòu)和家具沒有蓄熱能力的情況下，得熱量的數(shù)值才等于瞬時(shí)冷負(fù)荷。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)間歇使用時(shí)，室溫有一定的波動(dòng)，引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)額外的蓄熱和放熱，結(jié)果使得空調(diào)設(shè)備要自室內(nèi)多取走一些熱量。這種在非穩(wěn)定工況下空調(diào)設(shè)備自室內(nèi)帶走的熱量稱為“除熱量”，也就是空調(diào)設(shè)備的實(shí)際供冷量。任一時(shí)刻房間瞬時(shí)得熱量的總和未必等于同一時(shí)間的瞬時(shí)冷負(fù)荷，只74在計(jì)算空調(diào)負(fù)荷時(shí)，必須考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的吸熱、蓄熱和放熱過程，不同性質(zhì)的得熱量所形成的室內(nèi)逐時(shí)冷負(fù)荷是不同步的。在確定房間逐時(shí)冷負(fù)荷時(shí)，必須按不同性質(zhì)的得熱分別計(jì)算，然后取逐時(shí)冷負(fù)荷分量之和。在計(jì)算空調(diào)負(fù)荷時(shí)，必須考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)的吸熱、蓄熱和放熱過程，不75二、冷負(fù)荷計(jì)算方法工程上常用的冷負(fù)荷系數(shù)法建立在傳遞函數(shù)法的基礎(chǔ)上，是便于在工程上進(jìn)行手工計(jì)算的一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法。（一）圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱及窗戶因日射得熱形成的冷負(fù)荷1、外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在日射和室外氣溫綜合、作用下，墻體、屋頂瞬變傳熱所形成的逐時(shí)冷負(fù)荷，可用下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算W

（2—11）二、冷負(fù)荷計(jì)算方法工程上常用的冷負(fù)荷系數(shù)法建立在傳遞函數(shù)法的76式中

——外墻和屋頂?shù)挠?jì)算面積，m2；

——外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)，W/（m2﹒K），可由附錄2-7表1、表2中查得；

——室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，℃；

——外墻和屋頂?shù)睦湄?fù)荷溫度的逐時(shí)值，℃；根據(jù)外墻和屋頂?shù)牟煌愋涂稍诟戒?-7表3、表4中查得。附錄2—7表3、表4中給出的各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算溫度都是以北京地區(qū)氣象參數(shù)為依據(jù)計(jì)算出來的；所采用的外表面放熱系數(shù)為=18.6W/（m2﹒K）；內(nèi)表面放熱系數(shù)=8.72W/（m2﹒K）；外墻和屋頂?shù)奈障禂?shù)采用=0.90。對(duì)不同地區(qū)應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行修正，詳細(xì)修正方法參見附錄2-7表5至表7。式中——外墻和屋頂?shù)挠?jì)算面積，m2；772、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差作用下，玻璃窗瞬變傳熱引起逐時(shí)冷負(fù)荷，可按下式計(jì)算式中

——窗口面積，m2；

——玻璃窗的傳熱系數(shù)，W/（m2﹒K），可由附錄2—7表８、表9中查得。

——室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度；

——玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時(shí)值，可由附錄2—7表11中查得。附錄2-7表8、表9中的

值，根據(jù)窗框和遮陽等情況不同，按表10加以修正，表11中的

值也需按表12進(jìn)行地點(diǎn)修正（見附錄2-7說明）。W（2—12）2、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷W783、透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷（1）日射得熱因數(shù)透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱分為兩部分，即透過窗玻璃直接透射到室內(nèi)的太陽輻射熱

和玻璃吸收太陽輻射后傳入室內(nèi)的熱

。由于窗的類型，遮陽設(shè)施、太陽入射角及太陽輻射強(qiáng)度等因素的各種組合太多，無法建立太陽輻射得熱與太陽輻射強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系，工程上采用一種對(duì)比的計(jì)算方法。以3mm厚的普通平板玻璃作為“標(biāo)準(zhǔn)玻璃”，在一定的條件下[=8.72W/（m2﹒K）和=18.6W/（m2﹒K）]，得出夏季（以7月份為代表）通過這一“標(biāo)準(zhǔn)玻璃”的日射得熱量

和

值，令

，稱

為日射得熱因數(shù)。3、透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷79經(jīng)過大量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出我國40個(gè)城市夏季九個(gè)不同朝向的逐時(shí)日射得熱因數(shù)值

及其最大值

。經(jīng)過相似性分析，給出了適用各地區(qū)[不同緯度（每一帶寬為±2o30′緯度）]的,其值可由附錄2-8的表1查得?？紤]到在非標(biāo)準(zhǔn)玻璃情況下，以及不同窗類型和遮陽設(shè)施對(duì)日射得熱的影響，可對(duì)日射得熱加以修正，通常乘以窗玻璃的綜合遮擋系數(shù)

。式中

——窗玻璃的遮擋系數(shù)，=實(shí)際窗玻璃的日射得熱/“標(biāo)準(zhǔn)”窗玻璃的日射得熱；可由附錄2-8的表2查得；

——室內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)，由附錄2-8表3查得。（2—13）經(jīng)過大量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出我國40個(gè)城市夏季九個(gè)不同朝向的逐時(shí)日80（2）透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算方法透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷

按下式計(jì)算式中

——窗玻璃的凈面積，m2，其值為窗口面積乘以有效面積系數(shù)

。

值可由附錄2-8表4查得；

——窗玻璃的綜合遮陽系數(shù)；

——日射得熱的最大值,W/m2，可由附錄2-8表1查得；

——冷負(fù)荷系數(shù)，可由附錄2-8表5至表8中查得。附錄2-8表5至表8是以北緯27.5°為界，將全國分成南北兩區(qū)，查詢

時(shí)，應(yīng)明確設(shè)計(jì)地處在南區(qū)還是北區(qū)。W（2—14）（2）透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算方法W81（二）內(nèi)部熱源散熱引起的冷負(fù)荷室內(nèi)熱源包括工藝設(shè)備散熱、照明散熱及人體散熱等。1、設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷按下式計(jì)算。式中

——設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量，W；

——設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)設(shè)備和用具開始使用后的小時(shí)數(shù)和從開始使用時(shí)刻到計(jì)算冷負(fù)荷時(shí)刻的小時(shí)數(shù)、以及有罩和無罩等不同，可按附錄2—9表1和表2選取。W

（2—15）（二）內(nèi)部熱源散熱引起的冷負(fù)荷室內(nèi)熱源包括工藝設(shè)備散熱、照明82設(shè)備顯熱散熱量

按下式計(jì)算：（1）電動(dòng)設(shè)備散熱量當(dāng)工藝設(shè)備及其電動(dòng)機(jī)都放在室內(nèi)時(shí)：當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)，而電動(dòng)機(jī)不在室內(nèi)時(shí)：當(dāng)工藝設(shè)備不在室內(nèi)，而只有電動(dòng)機(jī)在室內(nèi)時(shí)：式中

——電動(dòng)設(shè)備的安裝功率，kW；

——電動(dòng)機(jī)效率，可由產(chǎn)品樣本查得，或見表2—3；

W（2—16）W

（2—17）W

（2—18）設(shè)備顯熱散熱量按下式計(jì)算：W83——利用系數(shù)（安裝系數(shù)），為電動(dòng)機(jī)最大實(shí)耗功率與安裝功率之比，一般可取0.7～0.9，可用來反映安裝功率的利用程度；

——電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)，指電動(dòng)機(jī)每小時(shí)平均實(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)最大的實(shí)耗功率之比，對(duì)精密機(jī)床可取0.15～0.40，對(duì)普通機(jī)床可取0.50左右；

——同時(shí)使用系數(shù)，指室內(nèi)電動(dòng)機(jī)同時(shí)使用的安裝功率與總安裝功率之比，應(yīng)根據(jù)工藝過程中設(shè)備的實(shí)際使用情況來確定，一般取0.5～0.8?！孟禂?shù)（安裝系數(shù)），為電動(dòng)機(jī)最大實(shí)84（2）電熱設(shè)備散熱量對(duì)于保溫閉罩的電熱設(shè)備，按下式計(jì)算式中

——考慮排風(fēng)帶走熱量的系數(shù)，一般取0.5，式中其它系數(shù)意義同前。（3）電子設(shè)備散熱量計(jì)算公式同式（2-19），其中系數(shù)

的值根據(jù)使用情況而定，對(duì)于已給出實(shí)測(cè)的實(shí)耗功率值的電子計(jì)算機(jī)可取1.0。一般儀表取0.5～0.9。W（2—19）（2）電熱設(shè)備散熱量W852、照明散熱形成的冷負(fù)荷室內(nèi)照明設(shè)備散熱屬于穩(wěn)定得熱，只要電壓穩(wěn)定，這一得熱量是不隨時(shí)間變化的。根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式不同，其冷負(fù)荷計(jì)算式分別如下：

白熾燈W（2—20）

熒光燈W