1、专题三 空气调节负荷计算1.空气调节室内外空气参数2.夏季空调冷负荷计算 2.1空调区夏季冷负荷计算 2.2夏季空调系统冷负荷计算 2.3 夏季冷源系统负荷计算3.夏季空调区湿负荷计算4.冬季空调区热负荷计算1.1 夏季室外空气计算参数第一部分：空气调节室内外设计参数1.1.1 夏季空调室外计算逐时温度地点不同，twp和 twg取值不同1.1.2 夏季空调室外计算逐时综合温度 综合考虑围护结构外表面同时受到太阳辐射和室外空气温度的热作用。由于太阳辐射强度因朝向而异，而吸收系数 因外围护结构表面材料而有别，所以一个建筑物的屋顶和各朝向的外墙表面有不同的综合温度值。1.1.3 夏季空调室外计算日平
2、均综合温度1.2 冬季空调室外空气计算参数1.3空气调节室内设计参数1.3.1 工业建筑 GB50019-20191.3.2 民用建筑 GB50736-2019第二部分：夏季空调冷负荷计算 （1）得热量：每一时刻进入房间的总热量。（2）冷负荷:为保持房间一定的温度，在单位时间内，用人工方法从室内除去的热量（或需向房间供应的冷量）。显热潜热对流辐射得热量 改变空气温度 形成负荷2.1 夏季空调区冷负荷计算2.1.1 夏季空调得热量与冷负荷受周围物体表面的吸收和蓄热影响，辐射传热量不会立即全部转变成冷负荷。时间上有延迟、程度上有衰减。得热量不一定等于冷负荷2.1.1.1 空调区夏季得热量2.1.1
3、.2 得热量形成冷负荷计算原则:GB 50736-2019非稳态：不同时刻，传热量大小不同。twlq 外墙的逐时冷负荷计算温度；twlm 屋面的逐时冷负荷计算温度；twlc 外窗的逐时冷负荷计算温度；2.1.2 夏季建筑围护结构非稳态传热逐时冷负荷 根据逐时冷负荷计算温度处理不同，分为谐波反应法和传递函数法（冷负荷系数法）。与围护结构类型、气象条件、朝向有关，反映了室外空气温度、阳光辐射、建筑物蓄热等因素的综合影响。)22515cos()(,max,pwwpwwtttt 谐波反应法是将房间内外扰量分解为一组以2/T为基频的正（余）弦函数，T是求解的问题周期，冬、夏季房间的设计扰量均取T=24h
4、。例如，谐波反应法求解平板壁围护结构对扰量的响应，就是求得板壁对不同变量的热力响应。2.1.2.1 计算方法（1）谐波反应法 传热衰减倍数v0：围护结构内侧空气温度稳定，外侧受到室外综合温度或室外空气温度谐波作用，室外综合温度或室外空气温度谐波波幅与围护结构内表面温度谐波波幅的比值。传热延迟时间0：围护结构内侧空气温度稳定，外侧受到室外综合温度或室外空气温度谐波作用，围护结构内表面温度谐波最高值（或最低值）出现时间与室外综合温度或室外空气温度谐波最高值（或最低值）出现时间的差值。室外侧空气温度稳定的条件下，对室内空气温度波的响应，称为内表面吸热响应。对流衰减倍数vn：室内空气到内表面的衰减倍数
5、。对流延迟时间n：室内空气与内表面将的延迟时间。冷负荷计算温度与建筑所在地理位置，围护结构的类型、延迟衰减（物性参数）和朝向有关。通过窗户的得热量及其形成的冷负荷 通过玻璃窗得热分成传导得热和日射得热。由于玻璃的蓄热系数可忽略不计，在计算传导得热时，可不计温度波的相位延迟，只考虑衰减度。对于日射得热，则可表示成谐波的形式，计入房间的衰减和延滞，即可算出相应的负荷（2）传递函数法（冷负荷系数法）2.1.2.2 谐波反应法工程简化计算方法（1）房间类型（2）城市分组（3）外墙、架空楼板或屋面传热逐时冷负荷（4）外窗温差非稳态传热逐时冷负荷外窗冷负荷计算温度与建筑所在地理位置，房间类型有关，与朝向无
6、关。实例1 谐波反应法-空调区夏季围护结构冷负荷计算2.1.2.3 围护结构传热逐时冷负荷:民规GB50736-2019（1）墙体逐时冷负荷计算温度冷负荷计算温度与建筑所在地理位置，围护结构的类型、朝向和具体组成有关。（2）屋面逐时冷负荷计算温度（3）外窗逐时冷负荷计算温度2.1.2.4 围护结构稳态传热冷负荷:民规GB50736-2019见1.1.3节2.1.3 透过玻璃窗进入的太阳辐射得热逐时冷负荷2.1.3.1 透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数2.1.3.2 外窗综合遮挡系数GB 50176-2019 遮阳术语（1）玻璃修正系数Cs玻璃类型玻璃类型Cs标准玻璃1.005mm厚普通玻璃
7、0.936mm厚普通玻璃0.893mm厚吸热玻璃0.965mm厚吸热玻璃0.886mm厚吸热玻璃0.83双层3mm厚普通玻璃0.86双层5mm厚普通玻璃0.78双层6mm厚普通玻璃0.74数据来源：马最良，姚阳，民用建筑空调设计（第三版），化学工业出版社，北京，20192.1.3.3 夏季日射得热因数最大值2.1.3.4 玻璃窗的净面积数据来源：马最良，姚阳，民用建筑空调设计（第三版），化学工业出版社，北京，2019窗户类别窗户类别窗的有效面积修正系数窗的有效面积修正系数Ca单层钢窗0.85单层木窗0.70双层钢窗0.75双层木窗0.60室内热源散热设备散热照明散热人体散热（1）负荷特点：散热
8、分为对流和辐射两部分。对流散热直接转为冷负荷；辐射散热经物体吸收后再释放出来转为冷负荷，有延迟和衰减。（2）人体散热冷负荷需要考虑群集系数；其它室内热源散热形成的冷负荷需要考虑同时使用系数。2.1.4 室内热源散热形成的冷负荷人员“群集系数”是指根据人员的年龄、性别构成以及密集程度等情况不同而考虑的折减系数。成年女子的散热量和散湿量约为成年男子的85%，儿童约是75%。2.1.4.1人体散热：显热冷负荷注意：持续时间与开始工作时刻密切相关。人体显热冷负荷系数确定原则：（1）人体的显热散热冷负荷系数，对于不连续运行（夜间停止供冷的场合）的空调系统，可取1.0;（2）对人员密集的场所（电影厅、剧院
9、、会堂等），由于人体对围护结构和室内物品的辐射换热量相应减少，可取 1.0，即人体散热瞬时得热量等与冷负荷；（3）对于空调开启时间不确定，工作时间不确定的场合（如宾馆客房），人体、照明、设备散热按最不利情况处理，冷负荷系数可取值为1.0。2.1.4.2 人体散热：潜热冷负荷2.1.4.3 照明灯具冷负荷：白炽灯2.1.4.4 照明灯具冷负荷：荧光灯2.1.4.5 设备显热冷负荷如果设备连续24h运行，冷负荷系数取1.0（1）电热设备的散热量（2）电动设备的散热量（3）办公及电器设备的散热量（4）办公及电器设备的散热量对于餐厅，需要计算食物散热所形成的冷负荷。全热负荷全热负荷w/w/人人潜热负荷
10、潜热负荷w/w/人人显热负荷显热负荷w/w/人人散湿量散湿量g/s.g/s.人人酒精膏酒精膏6306304304302002000.1860.186人工煤气人工煤气3703702302301401400.10.1液化气液化气4104102302301801800.10.1天然气天然气27027023023040400.10.1用于火锅城2.1.4.6 食物散热冷负荷2.1.4.7 渗入空气冷负荷2.1.4.8 敞开水面蒸发形成的潜热冷负荷 探讨：敞开水面的温度低于室内空气干球温度时，室内全热冷负荷不应计入水面蒸发形成的潜热冷负荷。2.1.5 空调区的夏季冷负荷确定2.2 夏季空调系统冷负荷计算
11、2.2.1空调区冷负荷计算原则 当一个全空气系统承担多个空调房间（热湿比不同）负荷：定风量系统，系统冷负荷为各个房间最大冷负荷值的累加；变风量系统，系统冷负荷为各个房间逐时冷负荷综合最大值并考虑同时使用系数；变风量系统，系统冷负荷为各个房间（1）围护结构逐时冷负荷综合最大值；（2）人员、照明、设备等宜考虑同时使用系数后，分别计算出逐时显热冷负荷、潜热冷负荷。)(.0.RooChhMQ新风量，kg/s室外空气焓值，kJ/kg室内空气的焓值，kJ/kg2.2.2 新风冷负荷 夏季空调室外计算干球温度和夏季空调室外计算湿球温度，用于确定夏季空调室外空气状态，计算新风冷负荷。空调系统的新风冷负荷大小，
12、是一个固定值，与计算时刻无关。2.2.3 风机的温升2.2.4 风管的温升2.3 夏季空调冷源系统负荷计算2.3.1 室外空气逐时焓值2.3.2 冷冻水泵温升冷负荷附加2.3.3 冷冻水管传热导致的温升第三部分：夏季空调区湿负荷计算（1）人体散湿量（2）渗透空气带入的湿量注：空调区压力低于室外大气压时，由风窗缝隙无组织渗入的空气。空调区压力高于室外大气压时，本项不计。（3）食物散湿量（4）敞开水面的散湿量第四部分：冬季空调热负荷计算冬季空调新风热负荷)(.RoPoohttCMQ空气定压比热kJ/（kg),取1.005kJ/（kg)冬季空调室内计算温度冬季空调室外计算温度间歇期：空调系统停止运行后，室内温度逐渐升高，且逐渐接近于室外空气温度，直到第二天空调系统系统重新启动时为止，结构蓄热；预冷期：空调系统向室内供入大量冷量，以便使室内空气温度回到设定值，此时供入的冷量称为预冷负荷。预冷时间越长，预冷负荷越小；使用期：空调系统必须将多于冷负荷的热量除去，以便抵偿由房间围护结构表面进入室内的热量，这些热量是间歇期贮存于建筑结构中的。使用期任一时刻冷负荷与蓄热负荷之和称除热量。预冷期房间供冷量(或除热量)等于预冷量与冷负荷之和。对于间歇运行，当其设备开机时，要负担开机以前的房间蓄热量。为了开机后，房间能很快达到计算温度，需将计算出的冷负荷乘以1.01.4的间歇负荷系数。
