空調(diào)負(fù)荷計算講解

1、空調(diào)負(fù)荷計算默認(rèn)分類 2007-08-04 09:18:57 閱讀1331評論2 字號：大中小 訂閱（一）、空調(diào)負(fù)荷計算依據(jù)1.人體的舒適性及空調(diào)室內(nèi)空氣的設(shè)計參數(shù)一.人體的舒適性空氣調(diào)節(jié)建筑的一個主要目的就是要為其使用人員創(chuàng)造一個舒適的生活，工作，娛樂或購物等的環(huán)境空間。因此，也可稱為人工環(huán)境工程的一部分，這一點對于高層高級民用建筑尤為突岀。通常來說，在高層民用建筑空調(diào)中，影響人體舒適性的環(huán)境因素有以下內(nèi)容。1. 室內(nèi)溫度室內(nèi)溫度是影響人員舒適性的最主要因素，也是空調(diào)設(shè)計中首要考慮的問題。室溫對人員的影響是通過人體表面皮膚的對流換熱和導(dǎo)熱作用來表現(xiàn)的，無論是冬季還是夏季，過高或低的室內(nèi)溫度都

2、會使人體本身的平衡受到破壞，從而產(chǎn)生極不舒適的感覺，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致室內(nèi)人員生病的情況發(fā)生。2. 相對濕度相對濕度影響人體表面汗液的蒸發(fā)，實際上也是對人梯熱平衡的一種影響。相對濕度過高會使人感到氣悶，汗岀不來，過低又會使人感覺干燥。我國北方地區(qū)的一些建筑，冬季室內(nèi)物品經(jīng)常產(chǎn)生靜電，也是相對濕度過低引起的。相對濕度過低的另一個不良影響是使室內(nèi)木制家具及裝修材料產(chǎn)生裂紋給用戶帶來直接的經(jīng)濟損失。3. CO2濃度及新風(fēng)量在空調(diào)建筑中，通常對門窗的密閉性要求較高，除非特殊要求，采用開窗取新風(fēng)的辦法是不合適的。然而，今年來由于新鮮空氣不足而產(chǎn)生的所謂的空調(diào)病，使許多人對空調(diào)產(chǎn)生一種抵觸心理，因此，必須不斷

3、地對人員的活動空間提供一定量的新鮮空氣，以稀釋室內(nèi)人員產(chǎn)生的CO2及其他物品產(chǎn)生的有害氣體的濃度。只有當(dāng)有害氣體和CO2的濃度控制在一定的范圍時，才能滿足室內(nèi)人員的最低舒適性要求，實際上就是保證人員衛(wèi)生健康所要求的最低標(biāo)準(zhǔn)。隨著人們生活水平的提高，相信對此的要求也會逐漸提高，這也符合目前學(xué)術(shù)界正關(guān)注的IAQ （室內(nèi)空氣質(zhì)量）問題的討論結(jié)果和要求。盡管這樣做必須以多耗能源為代價，但如果不這樣要求，則是以人的健康為代價，這顯然背離了人們最根本的需求及空調(diào)建筑的初衷了。4.室內(nèi)空氣流速由于空調(diào)通風(fēng)，必然會造成室內(nèi)空氣的流動，氣流速度也會對人體造成一定的影響。最明顯的是夏季送冷風(fēng)時，如果冷空氣的流速過

4、大，造成人梯吹冷風(fēng)的感覺時，會對舒適性產(chǎn)生不利的影響。5. 周圍物體的表面溫度由于人體的散熱量中，有一部分是通過人體對周圍物體的輻射來進(jìn)行的，輻射散熱量的大小取決于人體與物體表面的溫差。因此，周圍物體的表面溫度也是影響時室內(nèi)人員 冷，熱感覺的因素之一。6. 噪聲噪聲將使人產(chǎn)生煩躁不安的情緒，有害于人體身心健康。有效的控制空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的噪聲，是空調(diào)設(shè)計的一個重要部分。影響人體舒適性的因素是多方面的。除上述之外，諸如人員穿衣多少，個人生活習(xí)慣，房間的使用性質(zhì)，都會對其產(chǎn)生一定的影響。另外，現(xiàn)行的國家和地方的有關(guān)標(biāo)注， 規(guī)范等，也對上述舒適性參數(shù)的設(shè)計選用產(chǎn)生一定的制約因素。要縮合考慮地區(qū)、經(jīng)濟條件

5、和節(jié)能要求等因素，根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 (GBJ 19-87) 的規(guī)定，對于舒適性空調(diào)，室內(nèi)設(shè)計參數(shù)如下：夏季：溫度應(yīng)采用2428 C;冬季：溫度 應(yīng)采用1822 C;相對濕度 應(yīng)采用 40%65% ；相對濕度 應(yīng)采用 40%60% ；風(fēng)速 不應(yīng)大于 0.3m/s 。風(fēng)速 不應(yīng)大于 0.2 m/s 。標(biāo)準(zhǔn)中給出的數(shù)據(jù)是概括性的。對于具體的民用建筑而言，由于各空調(diào)房間的使用功能各不相同，而其室內(nèi)空調(diào)設(shè)計計算參數(shù)也會有較大的差異。以下為各種不同用途房間的室內(nèi)空調(diào)設(shè)計計算參數(shù)可參照以下表格中的數(shù)據(jù)確定。(GB 50189-93) 規(guī)定的客房空調(diào)設(shè)計計算參數(shù)。 空氣中含塵濃度相對

6、濕度/%風(fēng)速/(m.s-1)(mgm3)(1) 客房空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)，可根據(jù)國標(biāo)旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 國內(nèi)旅館客房空調(diào)設(shè)計計算參數(shù)夏季冬季房間類型空氣溫度/C相對濕度/%風(fēng)速/(m.s-1)空氣溫度/C一級2455500.15二級2560400.15客房三級2665300.15 0.15四級2721(2) 國標(biāo) GB50189-93 規(guī)定的餐廳、宴會廳 (多功能廳 )空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)房間類型夏季冬季空氣中含塵濃度空氣溫度廠C相對濕度 /%風(fēng)速 /(m.s-1)空氣溫度 /C相對濕度 /%風(fēng)速 /(m.s-1)(mg.m-3)一級23 65 400.15餐廳二級24 65 40

7、0.15宴會廳三級25 65 400.15 0.15四級2620(3)國標(biāo)GB50189-93 規(guī)定的康樂中心空調(diào)室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)房間類型夏季冬季空氣中含塵濃度空氣溫度 /C相對濕度 /%風(fēng)速 /(m.s-1)空氣溫度 / C相對濕度 /%風(fēng)速 /(m.s-1)(mg.m-3)美容美發(fā)室24 60 500.150.25康樂設(shè)施24 60 400.250.15(4) 辦公建筑設(shè)計規(guī)范 (JGJ67-89) 規(guī)定的辦公用房室內(nèi)溫度、濕度的設(shè)計參數(shù)夏季冬季房間類型空氣溫度廠C相對濕度 /%氣流平均速度/(m.s-1)空氣溫度 /C相對濕度 /%氣流平均速度 /(m.s-1)一般辦公室2628詬5 0

8、.31820_ 0.20高級辦公室24276035 0.20會議室接待室252765 0.31618_ 0.20電話總機房252765 0.31618_ 0.20計算機房242860 0.31820_ 0.20復(fù)印機房2428551820_2.空調(diào)室外空氣的計算參數(shù)室外空氣計算參數(shù)的取值大小將直接影響室內(nèi)空氣狀態(tài)和空調(diào)費用。因此，在空調(diào)設(shè)計中，暖通空調(diào)工程師要嚴(yán)格按照規(guī)范選用室外空氣計算參數(shù)作為建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱量和新風(fēng)負(fù)荷的計算依據(jù)。在選用時暖通空調(diào)工程師應(yīng)該明確下列要求：(1)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定的室外計算參數(shù)是按全年少數(shù)時間不保證室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)而制定的，因此，若室內(nèi)溫濕度必須保證時，應(yīng)另

9、行規(guī)定。(2) 空調(diào)系統(tǒng)冬季的加熱、加濕所耗費用遠(yuǎn)小于夏季的冷卻去濕所耗費用。為了便于計算，冬季可按穩(wěn)定傳熱方法計算傳熱量，而不考慮室外氣溫的波動。(二) 、空調(diào)負(fù)荷計算 1、空調(diào)房間的冷負(fù)荷包括 (1)、由于室內(nèi)外溫差和太陽輻射作用，通過建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量形成的冷負(fù)荷；(2) 、人體散熱、散濕形成的冷負(fù)荷；(3) 、燈光照明散熱形成的冷負(fù)荷；(4) 、其他設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷；(5) 滲透空氣所形成的冷負(fù)荷空調(diào)房間的冷負(fù)荷是確定空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量和空調(diào)設(shè)備的依據(jù)。2 、冷負(fù)荷計算 （1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)荷的計算方法a、外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在日射和室外氣溫綜合作用下，

10、外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負(fù)荷可按下式計算：Qw=AK(tc-tn)Qw 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負(fù)荷， W；A外墻和屋面的面積，就K 屋面和外墻的傳熱系數(shù)， W/（就C ）;tn 室內(nèi)設(shè)計溫度，C；tc外墻和屋面的冷負(fù)荷計算溫度的逐時值，C；以下表格為部分屋面及外墻的結(jié)構(gòu)型式：外墻結(jié)構(gòu)型式：墻壁厚(mm)構(gòu)造 （由外到內(nèi) ）傳熱系數(shù)W/( m2 . C)240磚墻、白灰粉墻23701.55類別mn240水泥沙漿、 磚墻、 白灰粉1.97370240370240370壁厚構(gòu)造 (由上到下 )(mm)墻 1.51.5 水泥沙漿、 磚墻、 木絲板1.262.14 硅酸鹽磚墻、白灰粉刷1.

11、62屋頂結(jié)構(gòu)型式：保溫層材料n m n m n礫砂外表層 5mm 、卷材防水層、水泥砂漿找35 平層、保溫層、隔汽層、水泥砂漿找平層、預(yù)制鋼 水泥膨脹珍珠巖 筋混凝土屋面板、內(nèi)粉刷厚度 (mm)傳熱系數(shù)W/（ m2C ）類別251.86501.33V751.04V1000.85V1250.72IV1500.62IV1750.55V2000.49m5075100瀝青膨脹珍珠巖125150175200255075100加氣混凝土、泡沫混凝土1251501751.591.070.80.640.530.470.410.362.261.781.471.241.080.970.860.78VIVIVIVm

12、 mVIvvvIVIVm瀝青蛭石板礫砂外表層5mm 卷材防水層、水泥砂漿找水泥膨脹珍珠巖70 平層20mm、保溫層、隔汽層、現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板、內(nèi)粉刷251.78V501.24V750.97IV1000.78IV1250.66m1500.57m1750.5n2000.44n251.86V501.33V751.04IV1000.85IV1250.71VI1500.62m1750.55m2000.49m5075100瀝青膨脹珍珠巖125150175200255075100加氣混凝土、泡沫混凝土1251501751.581.070.80.640.530.470.410.362.261.781.47

13、1.241.080.970.860.78VIVIV m m m m v vIVIV m m m251.78V501.24IV750.97IV瀝青蛭石板1000.78m1250.66m1500.57n1750.5n2000.44n注：以上兩表摘自陸耀慶主編的實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊其余類型的外墻及屋頂結(jié)構(gòu)可參閱實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊。b 、內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指內(nèi)隔墻及內(nèi)樓板，它們的冷負(fù)荷也是通過溫差傳熱（即與鄰室的溫差 ）而產(chǎn)生的，這部分可視為穩(wěn)定傳熱，不隨時間而變化，其計算公式：Qn=AnKn（tw+ t-tn）Kn 內(nèi)墻或內(nèi)樓板傳熱系數(shù)，W/（就C）;An 內(nèi)墻或內(nèi)樓板面積，就；tw 夏

14、季空調(diào)室外計算日平均溫度，C； t附加溫升，取鄰室平均溫度與室外平均溫度的差值，C；c、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的冷負(fù)荷按下式計算：Qw=AwKw（tc-tn）Qw 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷， W ；Aw窗口面積，m.Kw 玻璃窗的傳熱系數(shù)， W/（就.K）;tc玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時值，C;d、透過玻璃窗的日射得熱引起冷負(fù)荷的計算方法Qw=CaAwCsCiDj.maxCLQQw 透過玻璃窗的日射得熱形成的冷負(fù)荷， W;Aw窗口面積，m.Ca 有效面積系數(shù);Cs 窗玻璃的遮陽系數(shù);Ci 窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù);Dj.max 日射得熱因數(shù)最大值，

15、W/就；CLQ 窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù)，無因次。門窗框材料鋼、鋁門窗類型空氣層厚度（mm）KW/（就.C）單層玻璃窗、門6.4123.9單框雙玻璃、門163.720-303.6雙層玻璃窗100-1403單層 +單框雙玻璃100-1402.5單層玻璃窗、門4.7122.7單框雙玻璃、門162.6木、塑料20-302.5雙層玻璃窗100-1402.3單層 +單框雙玻璃100-1402木外門4.5木內(nèi)門2.9注：摘自全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施暖通空調(diào).動力e、室內(nèi)設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷Qw=QsCLQQw 設(shè)備和用具顯熱形成的冷負(fù)荷， W；Qs 設(shè)備和用具實際顯熱散熱量， W ；CLQ 設(shè)備和用具顯熱散熱

16、冷負(fù)荷系數(shù)；如果空調(diào)系統(tǒng)不連續(xù)運轉(zhuǎn)，則 CLQ=1.0f、人體顯熱散熱形成的冷負(fù)荷Qw=qsn CLQQw 人體顯熱散熱形成的冷負(fù)荷， W；qs 不同室溫和勞動性質(zhì)的成年男子顯熱散熱量，W；n 室內(nèi)全部人數(shù)； 某些空調(diào)建筑物內(nèi)的群集系數(shù)；CLQ 人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，應(yīng)注意對于人員密集的場所（如電影院、劇院、會堂等 ），由于人體對圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)物品的輻射換熱量相應(yīng)減少，可取CLQ=1.0g、人體潛熱散熱形成的冷負(fù)荷Qc=q1nQc 人體潛熱散熱形成的冷負(fù)荷， W；q1 不同室溫和勞動性質(zhì)的成年男子潛熱散熱量， W；注：以上所有的空調(diào)冷負(fù)荷計算公式可參見陸耀慶主編的實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊。3、民

17、用建筑空調(diào)負(fù)荷的概算指標(biāo)在空調(diào)初步設(shè)計階段，空調(diào)負(fù)荷一般都是根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的概算指標(biāo)來估算的，或根據(jù)實際工作中積累起來空調(diào)負(fù)荷的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行粗略估算。所謂空調(diào)負(fù)荷概算指標(biāo)是指折算到建筑物中每平方米空調(diào)面積（或建筑面積 ）所需冷凍機負(fù)荷值或熱負(fù)荷值。以下為部分有代表性的空調(diào)負(fù)荷概算指標(biāo)，僅供參考。其概算指標(biāo)值可用作設(shè)計計算的粗略估算和用作方案階段、擴初階段的估算。序號建筑物類型及房間名稱冷負(fù)荷指標(biāo) （W）12345678910111213141516旅游旅館：客房標(biāo)準(zhǔn)酒吧、咖啡廳西餐廳中餐廳、宴會廳商店、小賣部中庭、接待小會議室（允許少量吸煙）大會議室（不允許吸煙）理發(fā)、美容健身房、保齡球彈子房室

18、內(nèi)游泳池舞廳（交誼舞）舞廳（迪斯科）辦公醫(yī)院：高級病房80-11010018016020018035010016090120200300180280120180100200901202003502003502503509012080-11017一般手術(shù)室10015018醫(yī)院：潔凈手術(shù)室30050019X 光、 CT 、B 超診室12015020商店：營業(yè)廳15025021影劇院：觀眾席18035022休息廳（允許吸煙）30040023化妝室9012024體育館：比賽館12025025觀眾休息廳（允許吸煙）30040026貴賓室10020027展覽廳、陳列室13020028會堂、報告廳15020

19、029圖書閱覽室7510030科研、辦公9014031公寓、住宅809032餐館200350注：摘自陸耀慶主編的實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊4、新風(fēng)量負(fù)荷的計算空調(diào)新風(fēng)負(fù)荷按下式計算：QW = GW (iw - in)式中 QW ：新風(fēng)負(fù)荷， KWGW ：新風(fēng)量 Kg/siw:室外空氣焓值 ,KJ/kgin :室內(nèi)空氣焓值 ,KJ/kg為了設(shè)計方便，下表給出全國主要城市夏季 1kg/s 新風(fēng)量對應(yīng)不同室內(nèi)參數(shù)的夏季新風(fēng)負(fù)荷值。使用時，請注意，各城市空調(diào)室外設(shè)計參數(shù)是按照采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范選定的表 2-67 全國主要城市夏季 1Kg/s 新風(fēng)量的新風(fēng)負(fù)荷值 /Kw室內(nèi)干球溫度24 C室內(nèi)干球溫度

20、25C室內(nèi)干球溫度26C室內(nèi)干球溫度28C地點相對濕相對濕相對濕相對濕相對濕相對濕相對濕相對濕相對濕相對濕相對濕相對濕度 50% 度 55%度 60%度 50% 度 55%度 60%度 50% 度 55%度 60%度 65%度 55% 度 60%北京35.3532.429.9632.3229.7327.129.7226.9424.1421.3421.0617.9上海42.5140.137.7140.0237.4434.8737.4134.6931.9629.2328.8825.8天津36.4234.0131.6233.9331.3528.7831.3228.625.8723.1422.7919

21、.71石家莊37.6135.1437.735.0632.4729.8432.4629.6826.8824.0823.820.64太原23.6921.0718.4521.0718.2715.4718.3415.3512.49.399.225.85呼和浩特14.511.688.8311.728.725.718.865.772.44/沈陽30.4928.0225.5827.9425.3527.7225.3422.5619.7616.9616.6813.52大連28.926.4323.9926.3523.7621.1323.7520.9718.1715.3715.0911.93長春25.9723.48

22、20.9623.420.7518.0820.7417.9115.0612.2111.968.72哈爾濱22.7620.2717.7520.1917.5414.8717.5314.711.8598.755.51南京43.4241.0138.6240.9338.3535.7838.3235.632.8730.143026.71杭州44.7542.2839.8442.239.6136.9839.636.8234.0231.2230.9427.78合肥43.2840.8138.3740.7338.1435.5138.1335.3532.5529.7529.4726.31福州42.2839.8137.3739.7337.1434.5137.1334.3531.5528.7528.4725.31南昌41.839.3336.8539.2536.6634.0336.653