空调冷负荷法、冷指标

空调房间、空调系统和制冷系统冷负荷的确定1空调房间的冷负荷《规范》规定：空调房间的夏季冷负荷，因按各项逐时冷负荷的最大值确定，即：1.分项计算各项得热引起的冷负荷的逐时值，一般取7︰00～20︰00，计算结果宜列表表示。2.将同一时刻的各项冷负荷的逐时值列表汇总，逐时相加，取其最大值作为该空调房间的冷负荷。2空调系统的冷负荷1.空调系统的冷负荷＝空调房间的冷负荷+新风冷负荷+风道风机温升及风量渗漏引起的附加冷负荷+其它进入空调系统的热量所形成的冷负荷+某些空调系统因为采用了冷热量抵消的调节手段而得到的热量。2.当一个空调系统负担多个空调房间时，空调房间的冷负荷应按下列情况分别确定：（1）当空调系统末端装置不能随负荷变法而手动或自动控制时，应采用同时使用的所用房间最大冷负荷的累加值。（2）当空调系统末端装置能随负荷变法而手动或自动控制时，应将同时使用的所用房间各计算时刻的冷负荷逐时列表累加，取其最大值作为该空调系统空调房间的冷负荷。3制冷系统的冷负荷QR=∑QA*Kτ*KF*Kη式中：QR——制冷系统的冷负荷。QR——空调系统的冷负荷∑QA——制冷系统所负担的各空调系统冷负荷的累加值。Kτ——同时使用系数，它反映了制冷系统所负担的各空调系统的同时使用率，视建筑物的使用性质、功能、规模、等级及经营管理等因素而定。取值在0.6～1.0之间。KF——冷负荷附加系数，它反映了制冷系统、制冷装置及冷水系统的冷量损失，视系统的规模、设备类型、管道长短而定。用冷水间接冷却空气的系统，取值为1.10～1.15；直接蒸发式表冷器系统，取值为1.05～1.10。Kη——效率降低系数，它反映了设备运行一段时间后出力及传热效率的降低。其值一般可取1.05～1.10，或者采用设备厂家提供的数据。如果厂家给出的设备制冷量已经考虑了出力及传热效率降低的影响，则应取为1.00。4空调工程冷负荷概算法4.1综合指标1.综合指标＝中央空调冷源设备的安装容量/整栋建筑物的空调面积单位：W/㎡2.综合指标是用来粗略估算制冷系统的冷负荷，即冷水机组的安装容量。4.2分类指标1.分类指标＝空调热湿处理设备的装机容量/空调设备所承担的各空调房间的空调面积之和单位：W/㎡2.分类指标是用来粗略估算空调系统的冷负荷。4.影响分类指标取值因素：（1）空调房间外墙朝向的影响，分类指标取值方法：依照南、西、东、北的方向顺序由大到小取值。（2）空调房间外墙窗墙比的影响，分类指标取值方法：窗墙比大取大；窗墙比小取小。（3）空调房间外窗有无外遮阳的影响，分类指标取值方法：有取大；无取小。（4）空调房间有两面外墙时，分类指标取值宜加大10～15％；空调房间位于顶层时，分类指标取值宜加大20～25％。（5）空调房间人员密度的影响，分类指标取值方法：分类指标取值方法：密度大取大；密度小取小。（6）空调系统新风量的影响，分类指标取值方法：新风量大取值大；新风量小取值小。（7）空调房间室内设计标准的影响，分类指标取值方法：标准高取值大；标准小取值小。（8）空调房间室外设计参数的影响（即地区影响），分类指标取值方法：大部分城市可按照其处于华南、华中、华东、西南、华北、西北、东北等地区的顺序由大到小取值。4.3概算指标应用1.采用分类指标计算各空调系统的冷负荷，作为选取空气处理设备的冷量参数。方法如下：QA=qi*Ai式中：QA——空调系统的冷负荷，即空气处理设备的安装容量，单位为W。qi——分类指标，单位为W/㎡。Ai——空调系统所负担的空调房间的空调面积，单位为㎡。2．计算冷水机组的安装容量QR=(0.84~0.86)∑QA=(0.84~0.86)∑qi*Ai式中：QR——制冷系统的冷负荷，即冷水机组的安装容量。3．校核将上面计算得到的QR除以建筑物的总空调面积（包括楼梯间的面积），折算成冷负荷综合指标，校核是否适当。若折算所得综合指标偏大或偏小，可通过调整分类指标解决。4.4冷暖两用空调系统冬季设备负荷概算1．空调系统末端装置冷暖两用，夏季可满足要求，冬季盘管传热面积有余。2．南昌地区冬季空调用热源装机热负荷的概算：Qh=(0.6～0.8)QR式中：Qh——冬季空调用热源装机热负荷，即冬季供暖系统的负荷值。QR——制冷系统的冷负荷，即冷水机组的安装容量。空调冷负荷法估算冷指标（W/m2空调面积）见下表序号建筑类型及房间名称空调建筑面积平方米/人建筑负荷人体负荷照明负荷新风量W/m2新风负荷总负荷1客房106072050271142宴会厅1.253013430251903603小会议室360434025922354大会议室1.5408840251903585健身房保龄球5358720601302726舞厅3209720331192567科研办公楼54028402043151商场8底层1.03516040121303659二层1.235128401210430710三层及三层以上24080401265225图书馆11阅览室105014302527121展览厅12陈列室45831202568177会堂13报告厅23558402513626914公寓住宅107014205054158硬剧院15观众厅0.53022815817444716休息厅27064204021637017化妆室44035502055180体育馆18比赛馆2.5356540156520519休息厅57027.520408620320贵宾厅85817305068173医院21高级病房11022一般手术室15023洁净手术室30024X光CTB超15025餐馆300空调面积冷指标的确定近来看了不少有关空调的贴子，发现众网友对于空调（家庭用）面积冷指标的见解大相径庭。在此结合本人近10年设计集中空调的经验，谈一谈空调冷指标的问题。空调冷指标是概略估算空调冷量的指标。由于各国气侯状况不同，有较大的差异。在此列出几个国家的空调冷指标：我国：办公90~120w/m2(以下均同）宾馆客房80~110住宅80~90日本：办公93~116（整体）/116~151（顶层）/99~128（标准层）宾馆客房70~93（一般）/52~70（节能）英国：1759W（单人间）/2462W（双人间）在此举几个工程实例：1。西安东方大酒店：3.26万平米，1163KWx2，合70W/M22。上海华侨饭店：1万平米，349X3KW，合105W/M23。广州白天鹅宾馆：9.15万平米，440X4USRT（美制冷吨），合6188KW，68W/M24。成都四川电子大厦：4.4万平米，1163KWX2，合53W/M2再举个贴近百姓的例子：本人家中主卧室：顶层南向，16M2，1P单冷本人家中客厅：北向顶层，19M2，小1P（KF23）不同空调冷负荷计算方法比较与分析张世将1陈正顺2（1.合肥工业大学建筑设计研究院；2.合肥工业大学建筑设计研究院）摘要：本文采用谐波反应法和冷负荷系数法两种负荷计算方法，对合肥某空调工程的夏季冷负荷进行计算，同时采用概算指标法简要计算，并计算出该工程在其它城市下的总冷负荷，将所得结果进行分析比较，得出几点结论，供暖通空调设计人员以参考。关键词：冷负荷计算谐波反应法冷负荷系数法概算法0引言对结构已确定的建筑而言，对冷、热负荷进行准确计算，设计和配置最佳的空调系统，这是最根本和最重要的降低空调系统能耗的手段。由于建筑物冷、热负荷的形成和类型比较复杂，影响因素较多，使得大多数设计人员采用粗略估算负荷的方法，这样会导致空调系统容量配置与建筑物的负荷相差较大。如果空调系统的容量过大，则系统的初投资、能耗和运行费用都将上升；而如果空调系统的容量过小，则房间内温度和湿度的控制将无法达到设计要求，空调系统一直处于运行状态，能耗和维修费用也将上升。因此，建筑物冷、热负荷的准确计算显得十分重要，它是设计和配置与建筑负荷相匹配的空调系统的基础。1谐波反应法和冷负荷系数法介绍谐波反应法的基本原理[1]：在负荷计算中，得热量形成冷负荷的关键是得热中辐射部分变为冷负荷的比例，因为对流部分直接变成了冷负荷，谐波反应法中辐射扰量转化为冷负荷的过程为：辐射扰量投到板壁上，相当于引起板壁表面空气边界层温度升高，板壁吸热后温度升高会以对流的形式向房间放热，所放出的热量即为冷负荷。冷负荷系数是建立在Z传递函数基础上的一种简化计算方法[2]。该方法把得热计算和负荷计算两步合并成一步，通过冷负荷系数直接从各种扰量源求得分项逐时冷负荷。冷负荷系数可以根据某地的标准气象、室内设计参数、不同建筑类型等典型条件事先计算成表格查用。对日射得热采用与负荷强度意义类似的冷负荷来简化计算。谐波反应法和冷负荷系数法的简化计算公式如下。1.1外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按下式计算：Qτ=KFΔtτ-ξ(1)式中F—计算面积，m2；τ—计算时刻，点钟；τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟；Δtτ-ξ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。注：例如对于延迟时间为5小时的外墙，在确定16点房间的传热冷负荷时，应计算时刻τ=16，时间延迟为ξ=5，作用时刻为τ-ξ=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。式（1）为谐波反应法计算方法。冷负荷计算法外墙和屋面传热冷负荷计算为：Qτ=KFtc(τ)-tR(2)1.2外窗的温差传热冷负荷谐波反应法中，通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算：Qτ=KFΔtτ(3)式中Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃；K—传热系数。冷负荷计算法外窗的传热冷负荷公式与以上相同。因为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滞，只考虑衰减度。1.3外窗太阳辐射冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，谐波反应法根据不同情况分别按下列各式计算：1.3.1当外窗无任何遮阳设施时Qτ=FCsCaJwτ(4)式中Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度，W/m2；1.3.2当外窗只有内遮阳设施时Qτ=FCsCaCnJwτ(5)1.3.3当外窗只有外遮阳板时Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa(6)1.3.4当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa(7)式中Jnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，W/m2；Jnnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度，W/m2；F1—窗上收太阳直射照射的面积；F—外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）m2；Ca—窗的有效面积系数；Cs—窗玻璃的遮挡系数；Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数。冷负荷系数法用一个总的公式：Qτ=FDjmaxCLQCsCnCa(8)Djmax—最大日射得热因数；CLQ—窗玻璃冷负荷系数。1.4内围护结构的传热冷负荷1.4.1当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷，可按式(3)计算。1.4.2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负荷，可按式(1)计算。1.4.3当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，按下式计算：Q=KF(twp+Δtls-tn)(9)式中Q—稳态冷负荷，W；twp—夏季空气调节室外计算日平均温度，℃；tn—夏季空气调节室内计算温度，℃；Δtls—邻室温升，可根据邻室散热强度采用，℃。1.5灯光、人员和设备得热的得热量这三种得热在其使用期都为一常数，两种方法计算结果一致。2谐波反应法、冷负荷系数法和概算法计算结果比较本文选择了合肥地区某公共建筑的一楼进行计算。空调总面积2117.4m2，层高4.5m，建筑朝向，正面正南方。围护结构参数：外墙，K＝0.85W/m2·K；外窗，K＝2.49W/m2·K。4冷负荷情况分析分别利用谐波反应法和冷负荷系数法计算，对所得结果进行统计和比较，并与概算法进行比较，计算所得总冷负荷最大时刻出现在16：00。表中冷负荷系数法和谐波反应法所得的数据均取16：0