空調(diào)負荷計算

1、空調(diào)房間冷熱負荷計算目 錄1 原始資料.21.1建筑概況.21.2氣象參數(shù).22 空調(diào)夏季冷負荷的計算.32.1冷負荷的計算方法.32.2房間冷負荷的計算.62.3房間冷負荷匯總113 空調(diào)冬季熱負荷的計算123.1熱負荷計算方法123.2 房間采暖熱負荷的計算.151 原始資料1.1建筑概況 某別墅建筑情況如下： 建筑層高為3米（h=3m) 外墻為加氣混凝土280（087001）即（外粉刷20mm + 鋼筋混凝土30mm + 加氣混凝土泡沫混凝土700 kg/m3 150mm + 混凝土板、噴白漿100mm)，傳熱系數(shù)為：0.71w/（m2 k）。 內(nèi)墻為加氣混凝土板即（水泥砂漿20mm +

2、 加氣混凝土泡沫混凝土700 kg/m3 100mm + 水泥砂漿100mm) ,傳熱系數(shù)為：1.37w/（m2 k）。 窗戶為單層塑鋼窗（平板玻璃12mm），傳熱系數(shù)為:0.76w/m2k ；鋁合金中空玻璃窗（平板玻璃5mm + 熱流水平/垂直10mm + 平板玻璃5mm），傳熱系數(shù)為：1.7w/（m2 k）。1.2氣象參數(shù)1、室外計算參數(shù)表1.1室外計算參數(shù)季節(jié)空氣調(diào)節(jié)干球溫度室外濕球溫度計算日較差室外平均風(fēng)速夏季35.827.77.32.6m/s季節(jié)室外計算干球溫度室外計算采暖干球溫度室外平均風(fēng)速冬季-10-74.3m/s 2、室內(nèi)設(shè)計參數(shù)表1.2室內(nèi)設(shè)計參數(shù) 空調(diào)房間用途夏季冬季新風(fēng)量

3、干球溫度 相對濕度干球溫度 相對濕度m3/h.人客廳25 40-65%20 30-60%30餐廳25 40-65%20 30-60%30臥室25 40-65%20 30-60%302 空調(diào)夏季冷負荷的計算2.1冷負荷的計算方法 空調(diào)冷負荷是指為維持室內(nèi)的設(shè)定溫度，在某一時刻必須由空調(diào)從房間帶走的熱量?？照{(diào)房間冷負荷是由室內(nèi)得熱量形成的。但得熱量和冷負荷是兩個概念不同而相互又有關(guān)系的量。房間的得熱量是指某一時刻由室外和室內(nèi)熱源進入房間的熱量的總和。 空調(diào)房間的的熱量有下列各項得熱量組成：通過維護結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量；通過外窗進入室內(nèi)的太陽輻射熱量；人體散熱量；設(shè)備、器具、管道及其他室內(nèi)熱源的散熱量

4、；食品或物料的散熱量；伴隨各種散濕過程的散熱量；照明散熱量。 確定房間計算冷負荷時，應(yīng)根據(jù)各項得熱的種類和性質(zhì)，以及房間的蓄熱特性，分別逐時計算，然后逐時疊加，找出綜合最大值?，F(xiàn)采用冷負荷系數(shù)法計算，冷負荷系數(shù)法是建立在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上，便于在工程上進行手算的一種簡化算法。具體計算如下：2.1.1外墻和屋面?zhèn)鳠嵝纬傻闹饡r冷負荷在日曬和室外氣溫綜合作用下、外墻和屋面?zhèn)鳠嵋鸬闹饡r冷負荷可按式2.1a計算： q=akt- （2.1a)式中q 外墻或屋面?zhèn)鳠嵋鸬挠嬎銜r刻冷負荷（w)；a 外墻或屋面的面積（m2）；k 外墻或屋面的傳熱系數(shù)w/( m2)；tt- 通過外墻或屋面的冷負荷計算溫差的逐時值

5、（)。2.1.2 外窗的溫差傳熱冷負荷通過外窗溫差傳熱形成的計算時刻冷負荷q可按式2.1b計算： q=akt ( 2.1b)式中q 外窗傳熱引起的計算時刻冷負荷（w)；a 外窗的面積（m2）；k 外窗的傳熱系數(shù)w/(m2)；tt- 通過外窗的冷負荷計算溫差的逐時值（)。2.1.3透過玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷透過外窗進入室內(nèi)的日射得熱形成的計算時刻冷負荷q應(yīng)按式2.1c計算 q=caawcscidjmaxxlq (2.1c)式中 aw窗口的面積（m2）； ca有效面積系數(shù)； cn室內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)； cs玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)，無因次； djmax 日射得熱因數(shù)的最大值，（w/m2）； x

6、lq冷負荷系數(shù)，無因次。2.1.4設(shè)備散熱形成的冷負荷其計算公式為： q=ancs (2.1d) 式中 a房間的地板凈面積，m2； n設(shè)備散熱在單位地板面積形成的熱量，w/m2； 設(shè)備散熱冷負荷系數(shù)，無因次；2.1.5照明散熱形成的冷負荷其計算公式為： q=anczm (3.1e)式中 a房間的地板凈面積，m2； n照明散熱在單位地板面積形成的熱量，w/m2； 散熱冷負荷系數(shù)，無因次；2.1.6人體散熱形成的冷負荷其包括兩部分：人體顯熱散熱引起的冷負荷和人體潛熱散熱引起的冷負荷。(1)人體顯熱散熱引起的冷負荷計算公式為： q=qsnn，clq (2.1f)式中 不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子顯熱散

7、熱量（w）； n室內(nèi)全部人數(shù)； 群集系數(shù)； 人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。 （2）人體潛熱散熱引起的冷負荷計算公式為： q=qlnn， (2.1g) 式中 ql不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子潛熱散熱量（w）； n室內(nèi)全部人數(shù)； 群集系數(shù)；2.1.7內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱冷負荷1）當(dāng)臨室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)窗的溫差傳熱負荷，可按式2.1h計算： q=akt （2.1h) 2)當(dāng)臨室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱負荷，可按式2.1i計算： q=akt- （2.1i) 3）當(dāng)臨室有一定的發(fā)熱量時，通過空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負荷，可按式2.1j計算： q=

8、ak（twp+tls-tn) （2.1j）式中 q穩(wěn)態(tài)冷負荷（w)；twp夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度（）；tn夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算溫度（)；tls臨室溫升（)，根據(jù)室內(nèi)散熱強度按表2.1計算： 表2.1 臨室溫差tls值臨室放熱量tls/oc很少如辦公室、走廊23w/m223116w/m202352.1.8伴隨散濕過程的潛熱冷負荷 1）食物散濕的潛熱冷負荷。 食物的散濕量（kg/h)，按式2.1k 計算：d=0.012n (2.1k) 式中集群系數(shù)；n就餐人數(shù)。食物散濕形成的潛熱冷負荷可按式2.1l計算：qt=688d (2.1l)q食物散濕形成的潛熱冷負荷2）水面蒸發(fā)的潛熱冷負荷。敞開水

9、面的蒸發(fā)散失量（kg/h)按式2.1m計算：d=ag (2.1m)式中a蒸發(fā)面積（m2)；g單位水面的蒸發(fā)量kg/(m2h)；敞開水面形成的潛熱冷負荷，可按式2.1n計算：q=0.28d (2.1n)式中氣化潛熱（kj/kg)。2.2房間冷負荷的計算以某房間為例，進行房間冷負荷的計算：表2.2.1北外墻冷負荷計算房間101 北外墻冷負荷計算表時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00a12.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.96k0.710.710.710.

10、710.710.710.710.710.710.710.710.71tn252525252525252525252525t,n33.133.233.233.233.13332.832.632.332.131.831.6t-8.18.28.28.28.187.87.67.37.16.86.6q74.5329675.4531275.4531275.4531274.5329673.612871.7724869.9321667.1716865.3313662.5708860.73056時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023

11、:00a12.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.9612.96k0.710.710.710.710.710.710.710.710.710.710.710.71tn252525252525252525252525t,n31.431.331.231.231.331.431.631.832.132.432.632.9t-6.46.36.26.26.36.46.66.87.17.47.67.9q58.8902457.9700857.0499257.0499257.9700858.8902460.7305662.5708865.3313

12、668.0918469.9321672.69264由上表可知，最大負荷出現(xiàn)在1:00到3:00，最大值為74.53w。表2.2.2西外墻冷負荷計算表房間101 西外墻冷負荷計算表時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00a10.810.810.810.810.810.810.810.810.810.810.810.8k0.710.710.710.710.710.710.710.710.710.710.710.71tn252525252525252525252525t,n38.538.939.139.239.138.938.638.2

13、37.837.336.836.3t-13.513.914.114.214.113.913.613.212.812.311.811.3q103.518106.5852108.1188108.8856108.1188106.5852104.2848101.217698.150494.316490.482486.6484時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00a10.810.810.810.810.810.810.810.810.810.810.810.8k0.710.710.710.710.710.710.710.

14、710.710.710.710.71tn252525252525252525252525t,n35.935.535.234.934.834.834.935.335.836.537.338t-10.910.510.29.99.89.89.910.310.811.512.313q83.581280.51478.213675.913275.146475.146475.913278.980482.814488.18294.316499.684由上表可知，最大負荷出現(xiàn)在2:00到4:00，最大值為108.12w。表2.2.3 南內(nèi)墻冷負荷計算表房間101 南內(nèi)墻冷負荷計算表時間0:001:002:003

15、:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00a14.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.52k1.371.371.371.371.371.371.371.371.371.371.371.37twp31.231.231.231.231.231.231.231.231.231.231.231.2tn252525252525252525252525tls555555555555twp+tls-tn11.211.211.211.211.211.211.211.211.211.211.211.2q22

16、2.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00a14.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.5214.52k1.371.371.371.371.371.371.371.371.371.371.371.37twp31.231.231.231.231.

17、231.231.231.231.231.231.231.2tn252525252525252525252525tls555555555555twp+tls-tn11.211.211.211.211.211.211.211.211.211.211.211.2q222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488222.79488表2.2.4東內(nèi)墻冷負荷計算表房間101 東內(nèi)墻冷負荷計算表時間0:001:002:003:004:005:006:007:0

18、08:009:0010:0011:00a10.810.810.810.810.810.810.810.810.810.810.810.8k1.371.371.371.371.371.371.371.371.371.371.371.37twp31.231.231.231.231.231.231.231.231.231.231.231.2tn252525252525252525252525tls000000000000twp+tls-tn6.26.26.26.26.26.26.26.26.26.26.26.2q91.735291.735291.735291.735291.735291.735291

19、.735291.735291.735291.735291.735291.7352時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00a10.810.810.810.810.810.810.810.810.810.810.810.8k1.371.371.371.371.371.371.371.371.371.371.371.37twp31.231.231.231.231.231.231.231.231.231.231.231.2tn252525252525252525252525tls000000000000twp+tls-

20、tn6.26.26.26.26.26.26.26.26.26.26.26.2q91.735291.735291.735291.735291.735291.735291.735291.735291.735291.735291.735291.7352表2.2.5北外窗溫差傳熱引起的冷負荷計算房間101 北外窗溫差傳熱引起的負荷計算時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00a3.243.243.243.243.243.243.243.243.243.243.243.24k2.6132.6132.6132.6132.6132.6132.61

21、32.6132.6132.6132.6132.613tl,n30.229.729.228.828.528.328.42929.930.93232.9tn252525252525252525252525tln-tn5.24.74.23.83.53.33.444.95.977.9q44.02382439.79076435.55770432.17125629.6314227.93819628.78480833.8644841.48398849.95010859.2628466.882348時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0

22、023:00a3.243.243.243.243.243.243.243.243.243.243.243.24k2.6132.6132.6132.6132.6132.6132.6132.6132.6132.6132.6132.613tl,n33.834.534.935.235.23534.633.832.932.131.430.8tn252525252525252525252525tln-tn8.89.59.910.210.2109.68.87.97.16.45.8q74.50185680.4281483.81458886.35442486.35442484.661281.27475274.5

23、0185666.88234860.10945254.18316849.103496由上表可知，最大負荷出現(xiàn)在15:00到16:00，最大值為86.35w。表2.2.6北外窗日射冷負荷計算房間101 北外窗日射冷負荷計算時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00a3.243.243.243.243.243.243.243.243.243.243.243.24ca0.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.75cs0.780.780.780.780.780.780.780.780.780.

24、780.780.78cn0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5clq0.260.240.230.210.190.180.440.420.430.490.560.61dmax122122122122122122122122122122122122q30.06104427.74865626.59246224.28007421.96768620.81149250.87253648.56014849.71634256.65350664.74686470.527834時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:00

25、22:0023:00a3.243.243.243.243.243.243.243.243.243.243.243.24ca0.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.75cs0.780.780.780.780.780.780.780.780.780.780.780.78cn0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5clq0.640.660.660.630.590.640.640.380.350.320.30.28dmax122122122122122122122122122122122122q73.99641676.

26、30880476.30880472.84022268.21544673.99641673.99641643.93537240.4667936.99820834.6858232.373432由上表可知，最大負荷出現(xiàn)在13:00到14:00，最大值為76.31w。表2.2.7設(shè)備冷負荷計算房間101 設(shè)備冷負荷的計算時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00a16.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.12n131313131313131313131313cs0.3

27、20.270.230.190.170.150.130.110.10.640.710.76qt67.059256.581248.198839.816435.625231.43427.242823.051620.956134.1184148.7876159.2656時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00a16.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.12n131313131313131313131313cs0.80.830.850.870.89

28、0.90.920.930.930.940.950.4qt167.648173.9348178.126182.3172186.5084188.604192.7952194.8908194.8908196.9864199.08283.824由上表可知，最大負荷出現(xiàn)在22:00，最大值為199.01w。表2.2.8照明冷負荷計算房間101 照明冷負荷計算時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00a16.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.12/p>

29、5151515151515cz,m000000000000q000000000000時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00a16.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.1216.12n151515151515151515151515cz,m0000000.510.790.820.840.850.87q000000123.318191.022198.276203.112205.53210.366由上表可知，最大負荷出現(xiàn)在23:00，最大值為210.3

30、66w。表2.2.9人體顯熱冷負荷計算房間101 人體顯熱冷負荷計算時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00qs676767676767676767676767n8888888888880.890.890.890.890.890.890.890.890.890.890.890.89clq 0.380.310.260.230.20.170.150.130.110.580.660.72q181.2752147.8824124.0304109.719295.40881.096871.55662.015252.4744276.683231

31、4.8464343.4688時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00qs676767676767676767676767n8888888888880.890.890.890.890.890.890.890.890.890.890.890.89clq 0.770.80.830.850.870.890.90.910.920.930.940.47q367.3208381.632395.9432405.484415.0248424.5656429.336434.1064438.8768443.6472448.41762

32、24.2088由上表可知，最大負荷出現(xiàn)在22:00，最大值為448.4176w。表2.2.10人體潛熱冷負荷計算房間101 人體潛熱冷負荷計算時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00ql676767676767676767676767n8888888888880.590.590.590.590.590.590.590.590.590.590.590.59q316.2316.2316.2316.2316.2316.2316.2316.2316.2316.2316.2316.2時間12:0013:0014:0015:0016:0017

33、:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00ql676767676767676767676767n8888888888880.590.590.590.590.590.590.590.590.590.590.590.59q 316.24316.24316.24316.24316.24316.24316.24316.24316.24316.24316.24316.242.3房間冷負荷匯總表2.3.1房間101 各時刻冷負荷總計房間101 各個時刻冷負荷總計時間0:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:00各時刻冷負荷總計1

34、131.2403081084.811421048.7213661021.09573996.054146972.248568985.283504969.411268960.722891307.8230541371.4670641418.293622時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00各時刻冷負荷總計1456.71481.61500.21510.71520.01536.61668.11710.81718.31727.91736.91403.0由上表可看出，最大冷負荷值出現(xiàn)在22:00，其值為1736.9w，此值

35、即為夏季空調(diào)設(shè)計冷負荷。3 空調(diào)冬季熱負荷的計算3.1熱負荷計算方法3.1.1熱負荷 (3.1a) 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量； 圍護結(jié)構(gòu)的附加（修正）耗熱量；冷風(fēng)滲透耗熱量；冷風(fēng)侵入耗熱量。3.1.2圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是指在設(shè)計條件下，通過房間各部分維護結(jié)構(gòu)（門、窗、墻、地板、屋頂?shù)龋氖覂?nèi)傳到室外的穩(wěn)定傳熱量的總和。圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計算公式： w (3.1b)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，w/（m2）；圍護結(jié)構(gòu)的面積，m2；冬季室內(nèi)計算溫度，；冬季室外計算溫度，；圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。整個建筑物或房間的基本耗熱量q/1*j等于它的維護結(jié)構(gòu)各部分基本耗熱量q/的總和。= =w (

36、3.1c)1）室內(nèi)設(shè)計溫度室內(nèi)設(shè)計溫度是指距地面2m以內(nèi)人們活動地區(qū)的平均空氣溫度。取tn=202）供暖室外計算溫度規(guī)范規(guī)定“供暖室外計算溫度，應(yīng)采用歷年平均不保證5天的平均溫度?！贝颂幇慈?7。3）溫差修正系數(shù)計算與大氣不直接接觸的外圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量時，為了統(tǒng)一計算公式采用了系數(shù)a（圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)）。圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)a值的大小，取決于非供暖房間或空間的保溫性能和透氣情況。4）圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)k值（1）有工程概況知道內(nèi)、外墻及窗的傳熱系數(shù)。（2）地面的傳熱系數(shù)在工程上一般采用近似計算方法。3.1.3圍結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量1）朝陽修正耗熱量朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽

37、照射影響而對圍護結(jié)構(gòu)基本消耗得修正。查規(guī)定取數(shù)值如表3.1表3.1朝向修正系數(shù)朝向北東北、西北東、西東南、西南南修正值8%5%-5%-15%-20%2）風(fēng)力附加耗散量風(fēng)力附加耗散量是考慮室外風(fēng)速變化而對圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量的修正。只對建在不避風(fēng)的高地，河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)。廠區(qū)內(nèi)的特別突出的建筑物，才考慮垂直。故本設(shè)計不考慮此項。3)高度附加耗散量當(dāng)房間高度大于4m時才考慮，由于房間高度為3m，故本設(shè)計不考慮此項。3.1.4冷風(fēng)滲透耗散量在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后逸出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱為冷風(fēng)滲透耗散量q2。影響因素由門窗構(gòu)造、門窗朝向、室外風(fēng)向和風(fēng)速、室內(nèi)外空氣溫差、建筑物高低以及建筑物內(nèi)部通道狀