最详细的冷热负荷计算依据、公式与取值

负荷的正确估算与取值

注：1  负荷估算时，有两面外墙或三面外墙的空调房间的负荷应适当加大。

2 西向、东向房间的负荷应适当加大（特别是玻璃窗的面积较大时）。

建筑物的热负荷

民用建筑供暖设计热负荷

一. 房间热负荷的组成：

a.围护结构的耗热量

b.加热由门、孔洞侵入的冷空气的耗热量

c.加热由门窗缝隙渗入室内空气的耗热量

围护结构的温差传热量

Q_j=K_f(t_n-t_w)a

Q_j---通过供暖房间某一面围护结构的温差传热，W

K---该面围护结构的传热系数，W/m² .℃

F---该面维护结构的散热面积，m²

t_n--室内空气计算温度 ，℃

t_w--室外采暖计算温度，℃

a---温差修正系数

附加耗热量

附加耗热量是按基本耗热量的百分比计算，考虑各项附加后的耗热量

Q₁=Q_j(1+β_ch+β_f+ β_li+ βm)(1+ β_f.g)(1+ β_j)

β_ch– 朝向修正；

β_f– 风力修正；

β_li– 两面外墙修正；

β_m – 窗墙面积比过大修正；

β_f.g– 房高附加修正；

β_j – 间歇附加修正；

通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量

V=∑( l L m)

l---房间某朝向上的门窗缝隙长度，m

L---每米门窗缝隙的基准渗风量，m³/h·m

m---门窗缝隙的渗风量综合修正系数

外门开启冲入的冷风耗热量

可按照建筑的形式查表计算

工业厂房及辅助房间供暖设计热负荷

1.基本耗热量及附加耗热量

a. 室内空气温度的确定

1）工作地带的设计温度 t_g

2）室内空气的计算温度 t _n

当车间高度 ≤4m时，t_n=t_g;

当车间高度>4m时，对地面 tn=tg，

对外墙、外窗和外门 t_n=(t_n+t_d)/2；

对屋顶 t_n=t_d=t_g+Δt(H-2)

Δt = 0.3~1.5℃/m (温度梯度)

b .当 tn分别按照地面、外墙及屋顶取不同值时，

房高附加修正率β_{f .g}=0 ， 两面 外墙修正β_li =0 ；

窗墙面积比过大修正 βm =0

2.厂房的门窗缝隙冷风渗透耗热量

3.厂房的大门开启冲入的冷风耗热量

a.每班开启时间≤15min的大门，附加率 为200~500%；

b.每班开启时间>15min的外门，按照下  列经验公式计算：

G=A +(a +Nνw )  F

G--冲入的冷风量，kg/s; N—常数，0.15~0.25

a, A—系数，查表 ;Vw---冬季室外平均风速，m /s

F--车间上部可能开启的排气窗或排气孔的面积，m²

建筑物热负荷可按建筑体积估算

Q _N =a q _N.VV (t _{n .p}- t _w)

Q _f=a q _{f. V} V (t_{n .p}- t _{w. f})

建筑物热负荷可按建筑面积估算（方案设计）

Q _N= q _N.S S

建筑物的冷负荷

一. 房间得热量的组成：

a.通过围护结构传入室内的热量

b.通过外窗进入的辐射热量

c.人体散热量

d.照明散热量

e.设备、器具、管道及其他热源的散热量

f.食物或物料散热量

g.各种散湿过程产生的潜热量

h.渗透空气带入室内得热量

二.空调房间的冷负荷

建筑围护结构传入室内得热量形成的冷负荷（太阳辐射进入室内的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量）

人体散热形成的冷负荷

灯光照明散热形成的冷负荷

其他设备散热形成的冷负荷

三.空调房间的湿负荷

房间湿负荷的组成：

a.人体的散湿量

b.空气渗入带入的湿量

c.化学反应过程的散湿量

d.潮湿的表面、液面的散湿量

e.食品及其他物料的散湿量

f.其他设备的散湿量

建筑围护结构传入室内得热量形成的冷负荷

a.对流形式的得热量立即变成室内冷负荷

b.太阳辐射得热量经过围护结构吸热-放热后，有时间的延迟和数量上的衰减

所以计算这部分得热量时，应该逐时计算（这与计算热负荷时不同）

热负荷计算---稳定传热

冷负荷计算---不稳定传热

1.围护结构的冷负荷

a.外墙、屋面的传热冷负荷计算

Qτ=K F ∆tτ-ξ

τ—计算时刻，点钟

τ-ξ—温度波的作用时刻，点钟

∆tτ-ξ—作用时刻下，冷负荷的计算温差℃

例：延迟时间为5小时的外墙，在确定16时房间的热负荷时，应取时刻τ=16， ξ=5，作用时刻为τ-ξ=16-5=11时，16时外墙内表面。由于温度波动形成的冷负荷是5小时前作用，于外墙表面温度波产生的结果。

b.外窗的温差传热冷负荷

Qτ=K F ∆tτ

∆tτ—计算时刻下的冷负荷的计算温差，℃

K — 传热系数,双窗可取2.9 ,单窗可取6.4w/m²℃

c.外窗的太阳辐射冷负荷

无任何遮阳的外窗  

Qτ= F X_g X _d J _wτ

X_g--窗的构造修正

X_d--地点修正

J_WT–计算时刻下，透过无遮阳外窗的 辐射负荷强度 w/m²

X_g、 X_d、J_WT的值可以根据现有的表格查出

仅有内遮阳的外窗  

Qτ= F X_g X _d X _zJ _{n τ}

X _g--窗的构造修正

X d--地点修正

X z--内遮阳系数

J _nT–计算时刻下，透过内遮阳外窗的辐射负荷强度 w/m²

X_g、 X _d、 X _z 、J _nτ的值可以根据现有的表格查出

仅有外遮阳的外窗  

Qτ= [F1 J _wτ+(F-F1) J ⁿ_wτ] Xg X d                        

F1---窗口太阳直射的面积

其他符号的意义同前

既有外遮阳又有内遮阳的外窗  

Qτ= [F1 J _nτ+(F-F1) J ⁿ_nτ]X_g X _d X _z

d.内围护结构的传热冷负荷

属于稳定传热，计算方法同前，不再赘述（确定空调房间与临室的传热温差）

e.人体的冷负荷

Qτ= φ n q₁ X_τ-T

φ--群集系数，查表

n---室内人数

X_τ-T---τ-T时间人体显热冷负荷系数，查表

T----人员进入空调房间的时刻，点钟

τ-T----从人员进入房间时算起，到计算时刻的时间，h

f.灯光的冷负荷

白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯

Qτ= 1000 n₁ N  X _τ-T

镇流器在空调房间内的荧光灯

Qτ= 1200 n₁ N  X _τ-T

暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯

Qτ= 1000 n₁ n₀N  X _τ-T

N---照明灯具设备的安装功率，kw; T---开灯的时刻；

n₁---同时使用系数；n₀---玻璃反射、通风情况的系数

τ-T----从开灯算起，到计算时刻的时间，h

g.设备的冷负荷

热设备及热表面散热形成的冷负荷

Qτ= q_S X_τ-T

qs--- 热源实际散热量，w

电热设备：q_s=1000n₁n₂n₃n₄N

电动机和工艺设备：q_s=1000n₁aN

仅电动机在室内：q_s=1000n₁a（1-η）N

仅工艺设备在室内：q_s=1000n₁aηN

h.空气渗透的显热冷负荷

空气渗入量  

外门开启渗入 G= n₁ V ₁ρ_w

门窗缝隙渗入 G= n₂ V₂ρ_w

n 1---小时人流量，V1---开门一次的渗入量;

n 2---换气次数， V2---房间容积;

显热冷负荷 Q=0.28 G  (t _w – t _n)

i.食物的冷负荷

餐厅冷负荷计算时，应考虑食物的散热量。

食物的全热负荷按每位就餐客人17.4w考虑。

j. 潜热冷负荷

人体散湿量和潜热冷负荷

散湿量D=0.001φn g

潜热冷负荷 Q=φn q₂

g---成年男子每小时散湿量，g /h

q₂---成年男子每小时潜热量，w /h

渗入空气散湿量和潜热冷负荷

散湿量D=0.001G (d _w – d _n)

潜热冷负荷 Q=0.28G  (i _w – i _n)

d n、d w ---室内、外空气的含湿量，g /kg

i n、i w ---室内、外空气的焓值，kJ /kg

k.食物的散湿量及潜热冷负荷

散湿量  D=0.012φn

潜热冷负荷 Q=688D

n ---就餐的人数

确定房间计算冷负荷

根据前面所述各项冷负荷的计算方法，分别逐时计算，然后逐时叠加，找到综合最大值；

新风冷负荷；

通风机、风管、水泵、冷水管及水箱温升引起的附加冷负荷；

建筑物冷负荷的估算

建筑物冷负荷可按建筑面积估算（方案设计）

Q _L= q _L.S S

q _L.S --单位面积冷负荷指标，w/m²

S -----建筑物的建筑面积，m²

冷负荷估算指标（下附）

冷负荷估算

按经验公式估算空调冷负荷

Q。＝1.5(Qz十116.3n）

式中  Qz——整个建筑物围护结构形成的总冷负荷，w；

n——空调场所内人员数。

空气i - d图的组成

常用的湿空气性质图以焓值（i）和含湿量(d)为坐标，有等温线、等相对湿度和等焓线

从焓湿图中可以读出 B、i、t、d、φ及Pq

在B一定的条件下， i、t、d、φ中已知任意两参数，即可确定一个湿空气的状态点，其余参数可由此点查出

等温线、等含湿量线、等焓线

一次回风处理过程

二次回风处理过程

确定空气状态参数

计算空气处理过程中的各项数据

进行防结露的验证

最详细的冷热湿负荷计算公式

负荷指标估算表与新风参数

负荷指标（估算）（仅供参考）

方法一、估算法：总送风量（m3/h）：G=换气次数×房间体积

各场所每小时换气次数

新风量=10%-30%×总送风量

新风量或者按每个人的新风量标准×人数算

新风机组选型风量参数表

备注：确定房间所需新风量时，应根据房间空间大小及室内人员数量综合考虑。根据上表推荐资料分别按“每人所需新风量”和“房间新风换气次数”计算出新风数量值，取二者中较大值，作为设备选型依据。