暖通负荷计算
1 项目概况
2 建筑
2.1 建筑信息
3 计算依据
3.1 外墙、架空楼板或屋面
3.1.1 热负荷 a) 基本耗热量:
Q j =K ⨯F ⨯(t n -t w )⨯α
(5.1-1)
Q j ——温差传热耗热量,W
℃) K ——外围护结构传热系数,W/(m 2·
F ——外围护结构面积,m 2
t n ——室内设计温度,℃
t w ——室外设计温度,℃
α——温差修正系数
b) 附加耗热量:
Q 1=Q j ⨯(1+βch +βf +βlang )⨯(1+βfg )⨯(1+βjan )
(5.1-3)
Q 1——附加耗热量,W
βch ——朝向修正系数
βf ——风力修正系数
βlang ——两面外墙修正
βfg ——房高附加, βfg =0. 02⨯(h -4) ,最大值不超过15%
βjan ——间歇附加
3.1.2 冷负荷 a) 冷负荷
Q τ=K ⨯F ⨯(t τ-ε+∆-t n )
(20.3-1)
Q τ——计算时刻冷负荷,W
℃) K ——外围护结构传热系数,W/(m 2·
F ——外围护结构面积,m 2
τ-T ——温度波的作用时刻, 即温度波作用于围护结构外侧的时刻,h
t τ-ε——作用时刻冷负荷计算温度,℃
∆——负荷温度的地点修正值,℃
t n ——室内设计温度,℃
3.2 外窗
3.2.1 热负荷 a) 基本耗热量
Q j =K ⨯F ⨯(t n -t w )⨯α
(5.1-1)
Q j ——基本耗热量,W
℃) K ——外窗传热系数,W/(m 2·
F ——外窗面积,m 2
t n ——室内设计温度,℃
t w ——室外设计温度,℃
α——温差修正系数
b) 附加耗热量
Q 1=Q j ⨯(1+βch +βf +βlang +βm )⨯(1+βfg )⨯(1+βjan )⨯(1+βgc ) (5.1-3)
Q 1——附加耗热量,W
βch ——朝向修正系数 βf ——风力修正系数
βlang ——两面外墙修正
βm ——窗墙面积比过大修正,当窗墙面积比大于1:1时,取βm =10% βgc ——高层建筑外出窗的风力修正
βfg ——房高附加, βfg =0. 02⨯(h -4) ,最大值不超过15%
βjan ——间歇附加
c) 冷风渗透耗热量
Q 2=0. 278⨯C p ⨯V ⨯ρw ⨯(t n -t w )
Q 2——冷风渗透耗热量,W
C p ——空气的定压比热容,1.0056kJ/(kg·℃)
ρw ——采暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3
V ——渗透冷空气量,m 3/h
3.2.2 冷负荷
a) 温差传热冷负荷
Q τ=α⨯K ⨯F ⨯(t τ+δ-t n )
Q τ——计算时刻冷负荷,W
K ——窗玻璃的传热系数,W/(m 2·
℃) α——窗框修正系数
t τ——计算时刻冷负荷温度,℃
δ——地点修正系数
b) 辐射形成的冷负荷
i. 外窗无任何遮阳设施的辐射冷负荷
Q τ=F ⨯X g ⨯X d ⨯J w τ
ii. 外窗只有内遮阳设施的辐射冷负荷
Q τ=F ⨯X g ⨯X d ⨯X z ⨯J n τ
iii. 外窗只有外遮阳设施的辐射冷负荷
Q [F F -F 0τ=1⨯J w τ+(1)⨯J w τ]
⨯X g ⨯X d
iv. 外窗既有内遮阳设施又有外遮阳设施的冷负荷
Q [+(F -F 0τ=F 1⨯J n τ1)⨯J n τ]
⨯X g ⨯X d ⨯X z
Q τ——计算时刻辐射冷负荷,W X g ——窗的构造修正系数
(5.1-4)20.4-1)20.5-1)20.5-2)20.5-3)20.5-4)
(
(
(
(
(
X d ——地点修正系数
J w τ——计算时刻下,透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2
X z ——内遮阳系数
J n τ——计算时刻下,透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2
F 1——窗口受到太阳照射时的直射面积,m 2
02J w τ——计算时刻下,透过无遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m 02J n τ——计算时刻下,透过有内遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m
3.3 外门
3.3.1 热负荷 a) 基本耗热量
Q j =K ⨯F ⨯(t n -t w )⨯α Q j ——基本耗热量,W
℃) K ——外门传热系数,W/(m 2·
(5.1-1)
F ——外门面积,m 2
t n ——室内设计温度,℃
t w ——室外设计温度,℃
α——温差修正系数
b) 附加耗热量
Q 1=Q j ⨯(1+βch +βf +βlang )⨯(1+βfg )⨯(1+βjan )
(5.1-3)
Q 1——附加耗热量,W
βch ——朝向修正系数 βf ——风力修正系数 βlang ——两面外墙修正
βfg ——房高附加
βjan ——间歇附加
c) 冷风渗透耗热量
Q 2=0. 278⨯C p ⨯V ⨯ρw ⨯(t n -t w )
(5.1-4)
Q 2——冷风渗透耗热量,W
C p ——空气的定压比热容,1.0056kJ/(kg·℃)
ρw ——采暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3
V ——渗透冷空气量,m 3/h
d) 外门开启冲入冷风耗热量
⎧⎪Q j ⨯参考表对应值,“外门基本耗热量附加”时Q 3=⎨ '⎪Q 3,“冲入冷风量”时⎩
(表5.1-14)
⨯c ⨯(t -t ) (参考新风热负荷计算公式) Q 3' =1000⨯M o p R o
3.3.2 冷负荷
a) 玻璃外门温差传热冷负荷
Q τ=α⨯K ⨯F ⨯t τ+δ-t n
()
(20.4-1)
Q τ——计算时刻冷负荷,W
℃) K ——窗玻璃的传热系数,W/(m 2·
α——窗框修正系数
t τ——计算时刻冷负荷温度,℃
δ——地点修正系数
b) 玻璃外门辐射形成的冷负荷
i. 外门无任何遮阳设施的辐射冷负荷
Q τ=F ⨯X g ⨯X d ⨯J w τ
ii. 外门只有内遮阳设施的辐射冷负荷
(20.5-1)
Q τ=F ⨯X g ⨯X d ⨯X z ⨯J n τ
iii. 外门只有外遮阳设施的辐射冷负荷
0Q τ=F 1⨯J w τ+(F -F 1)⨯J w τ⨯X g ⨯X d
(20.5-2)
[]
(20.5-3)
iv. 外门既有内遮阳设施又有外遮阳设施的冷负荷
0Q τ=F 1⨯J n τ+(F -F 1)⨯J n τ⨯X g ⨯X d ⨯X z
[]
(20.5-4)
Q τ——计算时刻辐射冷负荷,W X g ——门的构造修正系数
X d ——地点修正系数
J w τ——计算时刻下,透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2
X z ——内遮阳系数
J n τ——计算时刻下,透过有内遮阳设施门玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2
F 1——门受到太阳照射时的直射面积,m 2
02J w τ——计算时刻下,透过无遮阳设施门玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m
02J n τ——计算时刻下,透过有内遮阳设施门玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m
c) 非玻璃外门冷负荷
Q τ=K ⨯F ⨯(t τ-ξ+∆-t n )
Q τ——计算时刻冷负荷,W
t τ-ξ——作用时刻冷负荷计算温度,℃
∆——负荷温度的地点修正值,℃
3.4 内墙、内窗、内门或中间楼板
3.4.1 热负荷 a) 温差计算法
Q =K ⨯F ⨯∆t
b) 温差修正法
Q =K ⨯F ⨯(t n -t w )⨯α
K ——内围护的传热系数,W/m2·
℃ F ——内围护面积,m 2 ∆t ——邻室温差,℃
t n ——室内设计温度,℃
t w ——室外设计温度,℃
α——温差修正系数
c) 热负荷输出值分两种情况: i. “邻间不等温”时,Q
ii. “户间传热”时,Q ⨯温差传热概率3.4.2 冷负荷
a) 邻室通风良好时内窗冷负荷
Q τ=α⨯K ⨯F ⨯(t τ+δ-t n )
Q τ——计算时刻冷负荷,W
α——窗框修正系数
K ——窗玻璃的传热系数,W/m2·
℃ F ——面积,m 2
t n ——室内设计温度,℃
(20.3-1)
(5.1-1)
(20.4-1)
τδ——地点修正系数
b) 邻室通风良好时内墙、内门或中间楼板冷负荷
Q =K ⨯F ⨯(t wp -t n )
(20.6-1)
Q ——计算时刻冷负荷,W
t wp ——夏季空调室外计算日平均温度,℃
c) 邻室有发热量时冷负荷
Q =K ⨯F ⨯(t wp +∆t ls -t n )
(20.6-2)
t wp ——夏季空调室外计算日平均温度,℃
∆t ls ——邻室温升,℃
3.5 地面
3.5.1 热负荷 a) 地带法
Q =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4
第一地带热负荷Q 1=K 1⨯F 1⨯(t n -t w ) 第二地带热负荷Q 2=K 2⨯F 2⨯(t n -t w ) 第三地带热负荷Q 3=K 3⨯F 3⨯(t n -t w ) 第四地带热负荷Q 4=K 4⨯F 4⨯(t n -t w )
Q 1、Q 2、Q 3、Q 4——分别是第一、二、三、四地带的热负荷,W
K 1、K 2、K 3、K 4——分别是第一、二、三、四地带的传热系数,W/m2·℃ F 1、F 2、F 3、F 4——分别是第一、二、三、四地带的面积,m 2
b) 平均传热系数法
Q =K pj ⨯F ⨯(t n -t w )
K pj ——地面平均传热系数,W/m2·℃
(5.1-2)
3.6 人体
3.6.1 冷负荷
冷负荷=(显热冷负荷+潜热冷负荷)×人员在室率 a) 显热冷负荷
Q τ=ϕ⨯n ⨯q 1⨯X τ-T
(20.7-1)
τϕ——群集系数
n ——计算时刻空调区内的总人数
q 1——一名成年男子小时显热散热量,W
τ——计算时刻,h
T ——人员进入空调区的时间,h
X τ-T ——τ-T 时刻人体显热散热的冷负荷系数b) 潜热冷负荷
Q τ=ϕ⨯n τ⨯q 2 Q τ——潜热冷负荷,W
n τ——计算时刻空调区内的总人数
q 2——一名成年男子小时潜热散热量,W
3.6.2 湿负荷
湿负荷=人体散湿量×人员在室率 a) 人体散湿量
D τ=0. 001⨯ϕ⨯n τ⨯g
D τ——人体散湿量,kg/h
g ——一名成年男子小时散湿量,g/h
3.7 新风
3.7.1 热负荷
Q h . o =1000⨯M o ⨯c p ⨯(t R -t o ) Q h . o ——空调新风热负荷,W M o
——新风量,kg/s c p ——空气的定压比热,取1.005kJ/kg·℃
t R ——冬季空调室内空气的计算温度,℃ t o ——冬季空调室外空气的计算温度,℃
3.7.2 冷负荷
冷负荷=Q c . o
⨯新风逐时使用率 (20.12-2)(20.12-1)2-26)
《暖通空调》(
=1000⨯M ⨯(h -h ) Q c . o o o R
《暖通空调》(2-25)
Q c . o
——空调新风冷负荷,W M o
——新风量,kg/s h o ——夏季空调室外空气的焓值,kJ/kg
h R ——夏季空调室内空气的焓值,kJ/kg
3.7.3 湿负荷
湿负荷=W sh ⨯新风逐时使用率
W sh =0. 001⨯G '⨯(d w -d n )《全国„„技术措施 暖通空调·动力》(W sh ——新风湿负荷,kg/h
G '——新风量,kg/h d w ——室外空气含湿量,g/kg
d n ——室内空气含湿量,g/kg
3.8 照明
3.8.1 冷负荷
冷负荷=各种类型照明灯具冷负荷之和×照明使用率 a) 白炽灯散热形成的冷负荷
Q τ=n 1⨯N ⨯X τ-T
b) 镇流器在空调区之外的荧光灯散热形成的冷负荷
Q τ=n 1⨯N ⨯X τ-T
c) 镇流器在空调区之内的荧光灯散热形成的冷负荷
Q τ=1. 2⨯n 1⨯N ⨯X τ-T
d) 安装在空调房间吊顶玻璃罩之内的荧光灯散热形成的冷负荷
Q τ=n 1⨯n 0⨯N ⨯X τ-T Q τ——灯具形成的冷负荷,W
n 1——同时使用系数
N ——灯具的安装功率,W
τ——计算时刻,h
T ——开灯时刻,h
X τ-T ——τ-T 时刻灯具散热的冷负荷系数
3.2.15-3) 20.8-1)
20.8-1)
20.8-2)
20.8-3)
((((
n 0——考虑玻璃反射及罩内通风情况的系数
3.9 设备
3.9.1 冷负荷
冷负荷=设备显热形成冷负荷×设备使用率 a) 电热设备的散热量
q s =n 1⨯n 2⨯n 3⨯n 4⨯N
q s ——电热设备散热量,W
n 1——同时使用系数 n 2——安装系数 n 3——负荷系数
n 4——通风保温系数
N ——电热设备总安装功率,W
b) 电动机和工艺设备均在空调区内的散热量
q n 1⨯n 2⨯n 3⨯N
s =
η
N ——电动设备总安装功率,W
η——电动机效率
c) 只有电动机在空调区内的散热量
q ⨯n 2⨯n 3⨯N ⨯(1-η)
s =
n 1η
d) 只有工艺设备在空调区内的散热量
q s =n 1⨯n 2⨯n 3⨯N
e) 办公设备类型数量可以确定时的散热量
q s =∑P
s i ⋅q a . i
i =1
P ——设备的种类数
s i ——第i 类设备的台数
q a . i ——第i 类设备的单台散热量,W
f) 设备显热形成的冷负荷
Q τ=q s ⨯X τ-T
20.9-1)20.9-2)20.9-3)20.9-4)20.9-5)20.9-7)(
(
(
(
(
(
q s ——所有设备的显热散热量之和,W
X τ-T ——τ-T 时刻设备、器具散热的冷负荷系数
3.10 渗透空气
3.10.1 冷负荷
a) 渗透空气形成的全热冷负荷
Q q =0. 28⨯G ⨯(h w -h n )
Q q ——全热冷负荷,W
G ——单位时间渗入室内的空气总量,kg/h
h w ——室外空气焓值,kJ/kg
h n ——室内空气焓值,kJ/kg
3.10.2 湿负荷
a) 渗透空气形成的湿负荷
D =0. 001⨯G ⨯(d w -d n )
D ——渗透空气形成的湿负荷,kg/h
G ——单位时间渗入室内的空气总量,kg/h
d w ——室外空气含湿量,g/kg
d n ——室内空气含湿量,g/kg
3.11 食物
3.11.1 冷负荷
冷负荷=(Q +Q τ)⨯逐时就餐率
a) 显热冷负荷
Q =9⨯n τ⨯ϕ
b) 潜热冷负荷
Q τ=700⨯D τ
3.11.2 湿负荷
湿负荷=D τ⨯逐时就餐率 20.12-4)20.12-3)(20.11)20.12-6)( ( (
D τ=0. 012⨯ϕ⨯n τ (20.12-5) n τ——计算时刻就餐总人数
ϕ——群集系数
n τ——计算时刻的就餐总人数
3.12
3.12.1 冷负荷 水面蒸发
冷负荷=Q τ⨯水面蒸发发生率
a) 水面蒸发形成的潜热冷负荷
Q τ=0. 28⨯r ⨯D τ
3.12.2 湿负荷
湿负荷=D τ⨯水面蒸发发生率
a) 水面蒸发散湿量 (20.12-8)
D τ=F τ⨯g
F τ——计算时刻的蒸发表面积,m 2
h ) g ——水面的单位蒸发量,kg/(m 2·(20.12-7)
r ——冷凝热,kJ/kg
3.13
3.13.1 湿负荷
湿负荷G ⨯水流发生率
a) 水分蒸发量 水流
G =G 1⨯c ⨯(t 1-t 2)
γ 《全国„„技术措施 暖通空调·动力》(3.2.22)
G 1——流动的水量,kg/h
K c ——水的比热,4.1868kJ/kg·
t 1——水的初温,℃
t 2——水的终温,℃
γ——水的汽化潜热,平均取2450kJ/kg
3.14
3.14.1 冷负荷
冷负荷=Q ⨯化学反应发生率
a) 化学反应全热散热量 化学
Q =n 1⨯n 2⨯G ⨯q 3. 6《全国„„技术措施 暖通空调·动力》(3.2.23-1) Q ——化学反应的全热散热量,W
n 1——考虑不完全燃烧的系数,可取0.95
n 2——负荷系数,实际燃料消耗量与最大燃料消耗量之比
G ——每小时燃料最大消耗量,m 3/h
q ——燃料的热值,kJ/m3
3.14.2 湿负荷
湿负荷=W ⨯化学反应发生率
a) 散湿量
W =n 1⨯n 2⨯G ⨯w 《全国„„技术措施 暖通空调·动力》(3.2.23-1) W ——化学反应的散湿量,kg/h
w ——燃料的单位散湿量,kg/m3
3.15 房间冷风渗透耗热量
3.15.1 缝隙长度法计算
a) 详见外窗、外门
3.15.2 换气次数法
a) 房间冷风渗透耗热量
Q =0. 278⨯c ⨯L ⨯N ⨯ρ⨯(t n -t w )
℃ c ——空气比热,1kj/kg·《简明供热设计手册》(2-21)
L ——房间容积,m 3
N ——换气次数,次/h
ρ——室外空气密度,kg/m3
t n ——室内空气温度,℃
t w ——室外空气温度,℃
3.15.3 百分率法
a) 房间冷风渗透耗热量
Q =n ⨯Q f 《简明供热设计手册》(2-3.3) n ——百分率,%
Q f ——外围护结构总热负荷,W
注:未标注文献名称的公式均选自《实用供热空调设计手册》第二版
3.16 参考文献
[1] 陆耀庆主编.实用供热空调设计手册(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2008
[2] 陆亚俊主编.暖通空调.北京:中国建筑工业出版社,2002
[3] 建设部工程质量安全监督与行业发展司,中国建筑标准设计研究所编.全国民用建筑工
程设计技术措施 暖通空调·动力.北京:中国计划出版社,2003.2
[4] 李岱森主编.简明供热设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1998.12
暖通负荷计算
1 项目概况
2 建筑
2.1 建筑信息
3 计算依据
3.1 外墙、架空楼板或屋面
3.1.1 热负荷 a) 基本耗热量:
Q j =K ⨯F ⨯(t n -t w )⨯α
(5.1-1)
Q j ——温差传热耗热量,W
℃) K ——外围护结构传热系数,W/(m 2·
F ——外围护结构面积,m 2
t n ——室内设计温度,℃
t w ——室外设计温度,℃
α——温差修正系数
b) 附加耗热量:
Q 1=Q j ⨯(1+βch +βf +βlang )⨯(1+βfg )⨯(1+βjan )
(5.1-3)
Q 1——附加耗热量,W
βch ——朝向修正系数
βf ——风力修正系数
βlang ——两面外墙修正
βfg ——房高附加, βfg =0. 02⨯(h -4) ,最大值不超过15%
βjan ——间歇附加
3.1.2 冷负荷 a) 冷负荷
Q τ=K ⨯F ⨯(t τ-ε+∆-t n )
(20.3-1)
Q τ——计算时刻冷负荷,W
℃) K ——外围护结构传热系数,W/(m 2·
F ——外围护结构面积,m 2
τ-T ——温度波的作用时刻, 即温度波作用于围护结构外侧的时刻,h
t τ-ε——作用时刻冷负荷计算温度,℃
∆——负荷温度的地点修正值,℃
t n ——室内设计温度,℃
3.2 外窗
3.2.1 热负荷 a) 基本耗热量
Q j =K ⨯F ⨯(t n -t w )⨯α
(5.1-1)
Q j ——基本耗热量,W
℃) K ——外窗传热系数,W/(m 2·
F ——外窗面积,m 2
t n ——室内设计温度,℃
t w ——室外设计温度,℃
α——温差修正系数
b) 附加耗热量
Q 1=Q j ⨯(1+βch +βf +βlang +βm )⨯(1+βfg )⨯(1+βjan )⨯(1+βgc ) (5.1-3)
Q 1——附加耗热量,W
βch ——朝向修正系数 βf ——风力修正系数
βlang ——两面外墙修正
βm ——窗墙面积比过大修正,当窗墙面积比大于1:1时,取βm =10% βgc ——高层建筑外出窗的风力修正
βfg ——房高附加, βfg =0. 02⨯(h -4) ,最大值不超过15%
βjan ——间歇附加
c) 冷风渗透耗热量
Q 2=0. 278⨯C p ⨯V ⨯ρw ⨯(t n -t w )
Q 2——冷风渗透耗热量,W
C p ——空气的定压比热容,1.0056kJ/(kg·℃)
ρw ——采暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3
V ——渗透冷空气量,m 3/h
3.2.2 冷负荷
a) 温差传热冷负荷
Q τ=α⨯K ⨯F ⨯(t τ+δ-t n )
Q τ——计算时刻冷负荷,W
K ——窗玻璃的传热系数,W/(m 2·
℃) α——窗框修正系数
t τ——计算时刻冷负荷温度,℃
δ——地点修正系数
b) 辐射形成的冷负荷
i. 外窗无任何遮阳设施的辐射冷负荷
Q τ=F ⨯X g ⨯X d ⨯J w τ
ii. 外窗只有内遮阳设施的辐射冷负荷
Q τ=F ⨯X g ⨯X d ⨯X z ⨯J n τ
iii. 外窗只有外遮阳设施的辐射冷负荷
Q [F F -F 0τ=1⨯J w τ+(1)⨯J w τ]
⨯X g ⨯X d
iv. 外窗既有内遮阳设施又有外遮阳设施的冷负荷
Q [+(F -F 0τ=F 1⨯J n τ1)⨯J n τ]
⨯X g ⨯X d ⨯X z
Q τ——计算时刻辐射冷负荷,W X g ——窗的构造修正系数
(5.1-4)20.4-1)20.5-1)20.5-2)20.5-3)20.5-4)
(
(
(
(
(
X d ——地点修正系数
J w τ——计算时刻下,透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2
X z ——内遮阳系数
J n τ——计算时刻下,透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2
F 1——窗口受到太阳照射时的直射面积,m 2
02J w τ——计算时刻下,透过无遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m 02J n τ——计算时刻下,透过有内遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m
3.3 外门
3.3.1 热负荷 a) 基本耗热量
Q j =K ⨯F ⨯(t n -t w )⨯α Q j ——基本耗热量,W
℃) K ——外门传热系数,W/(m 2·
(5.1-1)
F ——外门面积,m 2
t n ——室内设计温度,℃
t w ——室外设计温度,℃
α——温差修正系数
b) 附加耗热量
Q 1=Q j ⨯(1+βch +βf +βlang )⨯(1+βfg )⨯(1+βjan )
(5.1-3)
Q 1——附加耗热量,W
βch ——朝向修正系数 βf ——风力修正系数 βlang ——两面外墙修正
βfg ——房高附加
βjan ——间歇附加
c) 冷风渗透耗热量
Q 2=0. 278⨯C p ⨯V ⨯ρw ⨯(t n -t w )
(5.1-4)
Q 2——冷风渗透耗热量,W
C p ——空气的定压比热容,1.0056kJ/(kg·℃)
ρw ——采暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3
V ——渗透冷空气量,m 3/h
d) 外门开启冲入冷风耗热量
⎧⎪Q j ⨯参考表对应值,“外门基本耗热量附加”时Q 3=⎨ '⎪Q 3,“冲入冷风量”时⎩
(表5.1-14)
⨯c ⨯(t -t ) (参考新风热负荷计算公式) Q 3' =1000⨯M o p R o
3.3.2 冷负荷
a) 玻璃外门温差传热冷负荷
Q τ=α⨯K ⨯F ⨯t τ+δ-t n
()
(20.4-1)
Q τ——计算时刻冷负荷,W
℃) K ——窗玻璃的传热系数,W/(m 2·
α——窗框修正系数
t τ——计算时刻冷负荷温度,℃
δ——地点修正系数
b) 玻璃外门辐射形成的冷负荷
i. 外门无任何遮阳设施的辐射冷负荷
Q τ=F ⨯X g ⨯X d ⨯J w τ
ii. 外门只有内遮阳设施的辐射冷负荷
(20.5-1)
Q τ=F ⨯X g ⨯X d ⨯X z ⨯J n τ
iii. 外门只有外遮阳设施的辐射冷负荷
0Q τ=F 1⨯J w τ+(F -F 1)⨯J w τ⨯X g ⨯X d
(20.5-2)
[]
(20.5-3)
iv. 外门既有内遮阳设施又有外遮阳设施的冷负荷
0Q τ=F 1⨯J n τ+(F -F 1)⨯J n τ⨯X g ⨯X d ⨯X z
[]
(20.5-4)
Q τ——计算时刻辐射冷负荷,W X g ——门的构造修正系数
X d ——地点修正系数
J w τ——计算时刻下,透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2
X z ——内遮阳系数
J n τ——计算时刻下,透过有内遮阳设施门玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/m2
F 1——门受到太阳照射时的直射面积,m 2
02J w τ——计算时刻下,透过无遮阳设施门玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m
02J n τ——计算时刻下,透过有内遮阳设施门玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度,W/m
c) 非玻璃外门冷负荷
Q τ=K ⨯F ⨯(t τ-ξ+∆-t n )
Q τ——计算时刻冷负荷,W
t τ-ξ——作用时刻冷负荷计算温度,℃
∆——负荷温度的地点修正值,℃
3.4 内墙、内窗、内门或中间楼板
3.4.1 热负荷 a) 温差计算法
Q =K ⨯F ⨯∆t
b) 温差修正法
Q =K ⨯F ⨯(t n -t w )⨯α
K ——内围护的传热系数,W/m2·
℃ F ——内围护面积,m 2 ∆t ——邻室温差,℃
t n ——室内设计温度,℃
t w ——室外设计温度,℃
α——温差修正系数
c) 热负荷输出值分两种情况: i. “邻间不等温”时,Q
ii. “户间传热”时,Q ⨯温差传热概率3.4.2 冷负荷
a) 邻室通风良好时内窗冷负荷
Q τ=α⨯K ⨯F ⨯(t τ+δ-t n )
Q τ——计算时刻冷负荷,W
α——窗框修正系数
K ——窗玻璃的传热系数,W/m2·
℃ F ——面积,m 2
t n ——室内设计温度,℃
(20.3-1)
(5.1-1)
(20.4-1)
τδ——地点修正系数
b) 邻室通风良好时内墙、内门或中间楼板冷负荷
Q =K ⨯F ⨯(t wp -t n )
(20.6-1)
Q ——计算时刻冷负荷,W
t wp ——夏季空调室外计算日平均温度,℃
c) 邻室有发热量时冷负荷
Q =K ⨯F ⨯(t wp +∆t ls -t n )
(20.6-2)
t wp ——夏季空调室外计算日平均温度,℃
∆t ls ——邻室温升,℃
3.5 地面
3.5.1 热负荷 a) 地带法
Q =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4
第一地带热负荷Q 1=K 1⨯F 1⨯(t n -t w ) 第二地带热负荷Q 2=K 2⨯F 2⨯(t n -t w ) 第三地带热负荷Q 3=K 3⨯F 3⨯(t n -t w ) 第四地带热负荷Q 4=K 4⨯F 4⨯(t n -t w )
Q 1、Q 2、Q 3、Q 4——分别是第一、二、三、四地带的热负荷,W
K 1、K 2、K 3、K 4——分别是第一、二、三、四地带的传热系数,W/m2·℃ F 1、F 2、F 3、F 4——分别是第一、二、三、四地带的面积,m 2
b) 平均传热系数法
Q =K pj ⨯F ⨯(t n -t w )
K pj ——地面平均传热系数,W/m2·℃
(5.1-2)
3.6 人体
3.6.1 冷负荷
冷负荷=(显热冷负荷+潜热冷负荷)×人员在室率 a) 显热冷负荷
Q τ=ϕ⨯n ⨯q 1⨯X τ-T
(20.7-1)
τϕ——群集系数
n ——计算时刻空调区内的总人数
q 1——一名成年男子小时显热散热量,W
τ——计算时刻,h
T ——人员进入空调区的时间,h
X τ-T ——τ-T 时刻人体显热散热的冷负荷系数b) 潜热冷负荷
Q τ=ϕ⨯n τ⨯q 2 Q τ——潜热冷负荷,W
n τ——计算时刻空调区内的总人数
q 2——一名成年男子小时潜热散热量,W
3.6.2 湿负荷
湿负荷=人体散湿量×人员在室率 a) 人体散湿量
D τ=0. 001⨯ϕ⨯n τ⨯g
D τ——人体散湿量,kg/h
g ——一名成年男子小时散湿量,g/h
3.7 新风
3.7.1 热负荷
Q h . o =1000⨯M o ⨯c p ⨯(t R -t o ) Q h . o ——空调新风热负荷,W M o
——新风量,kg/s c p ——空气的定压比热,取1.005kJ/kg·℃
t R ——冬季空调室内空气的计算温度,℃ t o ——冬季空调室外空气的计算温度,℃
3.7.2 冷负荷
冷负荷=Q c . o
⨯新风逐时使用率 (20.12-2)(20.12-1)2-26)
《暖通空调》(
=1000⨯M ⨯(h -h ) Q c . o o o R
《暖通空调》(2-25)
Q c . o
——空调新风冷负荷,W M o
——新风量,kg/s h o ——夏季空调室外空气的焓值,kJ/kg
h R ——夏季空调室内空气的焓值,kJ/kg
3.7.3 湿负荷
湿负荷=W sh ⨯新风逐时使用率
W sh =0. 001⨯G '⨯(d w -d n )《全国„„技术措施 暖通空调·动力》(W sh ——新风湿负荷,kg/h
G '——新风量,kg/h d w ——室外空气含湿量,g/kg
d n ——室内空气含湿量,g/kg
3.8 照明
3.8.1 冷负荷
冷负荷=各种类型照明灯具冷负荷之和×照明使用率 a) 白炽灯散热形成的冷负荷
Q τ=n 1⨯N ⨯X τ-T
b) 镇流器在空调区之外的荧光灯散热形成的冷负荷
Q τ=n 1⨯N ⨯X τ-T
c) 镇流器在空调区之内的荧光灯散热形成的冷负荷
Q τ=1. 2⨯n 1⨯N ⨯X τ-T
d) 安装在空调房间吊顶玻璃罩之内的荧光灯散热形成的冷负荷
Q τ=n 1⨯n 0⨯N ⨯X τ-T Q τ——灯具形成的冷负荷,W
n 1——同时使用系数
N ——灯具的安装功率,W
τ——计算时刻,h
T ——开灯时刻,h
X τ-T ——τ-T 时刻灯具散热的冷负荷系数
3.2.15-3) 20.8-1)
20.8-1)
20.8-2)
20.8-3)
((((
n 0——考虑玻璃反射及罩内通风情况的系数
3.9 设备
3.9.1 冷负荷
冷负荷=设备显热形成冷负荷×设备使用率 a) 电热设备的散热量
q s =n 1⨯n 2⨯n 3⨯n 4⨯N
q s ——电热设备散热量,W
n 1——同时使用系数 n 2——安装系数 n 3——负荷系数
n 4——通风保温系数
N ——电热设备总安装功率,W
b) 电动机和工艺设备均在空调区内的散热量
q n 1⨯n 2⨯n 3⨯N
s =
η
N ——电动设备总安装功率,W
η——电动机效率
c) 只有电动机在空调区内的散热量
q ⨯n 2⨯n 3⨯N ⨯(1-η)
s =
n 1η
d) 只有工艺设备在空调区内的散热量
q s =n 1⨯n 2⨯n 3⨯N
e) 办公设备类型数量可以确定时的散热量
q s =∑P
s i ⋅q a . i
i =1
P ——设备的种类数
s i ——第i 类设备的台数
q a . i ——第i 类设备的单台散热量,W
f) 设备显热形成的冷负荷
Q τ=q s ⨯X τ-T
20.9-1)20.9-2)20.9-3)20.9-4)20.9-5)20.9-7)(
(
(
(
(
(
q s ——所有设备的显热散热量之和,W
X τ-T ——τ-T 时刻设备、器具散热的冷负荷系数
3.10 渗透空气
3.10.1 冷负荷
a) 渗透空气形成的全热冷负荷
Q q =0. 28⨯G ⨯(h w -h n )
Q q ——全热冷负荷,W
G ——单位时间渗入室内的空气总量,kg/h
h w ——室外空气焓值,kJ/kg
h n ——室内空气焓值,kJ/kg
3.10.2 湿负荷
a) 渗透空气形成的湿负荷
D =0. 001⨯G ⨯(d w -d n )
D ——渗透空气形成的湿负荷,kg/h
G ——单位时间渗入室内的空气总量,kg/h
d w ——室外空气含湿量,g/kg
d n ——室内空气含湿量,g/kg
3.11 食物
3.11.1 冷负荷
冷负荷=(Q +Q τ)⨯逐时就餐率
a) 显热冷负荷
Q =9⨯n τ⨯ϕ
b) 潜热冷负荷
Q τ=700⨯D τ
3.11.2 湿负荷
湿负荷=D τ⨯逐时就餐率 20.12-4)20.12-3)(20.11)20.12-6)( ( (
D τ=0. 012⨯ϕ⨯n τ (20.12-5) n τ——计算时刻就餐总人数
ϕ——群集系数
n τ——计算时刻的就餐总人数
3.12
3.12.1 冷负荷 水面蒸发
冷负荷=Q τ⨯水面蒸发发生率
a) 水面蒸发形成的潜热冷负荷
Q τ=0. 28⨯r ⨯D τ
3.12.2 湿负荷
湿负荷=D τ⨯水面蒸发发生率
a) 水面蒸发散湿量 (20.12-8)
D τ=F τ⨯g
F τ——计算时刻的蒸发表面积,m 2
h ) g ——水面的单位蒸发量,kg/(m 2·(20.12-7)
r ——冷凝热,kJ/kg
3.13
3.13.1 湿负荷
湿负荷G ⨯水流发生率
a) 水分蒸发量 水流
G =G 1⨯c ⨯(t 1-t 2)
γ 《全国„„技术措施 暖通空调·动力》(3.2.22)
G 1——流动的水量,kg/h
K c ——水的比热,4.1868kJ/kg·
t 1——水的初温,℃
t 2——水的终温,℃
γ——水的汽化潜热,平均取2450kJ/kg
3.14
3.14.1 冷负荷
冷负荷=Q ⨯化学反应发生率
a) 化学反应全热散热量 化学
Q =n 1⨯n 2⨯G ⨯q 3. 6《全国„„技术措施 暖通空调·动力》(3.2.23-1) Q ——化学反应的全热散热量,W
n 1——考虑不完全燃烧的系数,可取0.95
n 2——负荷系数,实际燃料消耗量与最大燃料消耗量之比
G ——每小时燃料最大消耗量,m 3/h
q ——燃料的热值,kJ/m3
3.14.2 湿负荷
湿负荷=W ⨯化学反应发生率
a) 散湿量
W =n 1⨯n 2⨯G ⨯w 《全国„„技术措施 暖通空调·动力》(3.2.23-1) W ——化学反应的散湿量,kg/h
w ——燃料的单位散湿量,kg/m3
3.15 房间冷风渗透耗热量
3.15.1 缝隙长度法计算
a) 详见外窗、外门
3.15.2 换气次数法
a) 房间冷风渗透耗热量
Q =0. 278⨯c ⨯L ⨯N ⨯ρ⨯(t n -t w )
℃ c ——空气比热,1kj/kg·《简明供热设计手册》(2-21)
L ——房间容积,m 3
N ——换气次数,次/h
ρ——室外空气密度,kg/m3
t n ——室内空气温度,℃
t w ——室外空气温度,℃
3.15.3 百分率法
a) 房间冷风渗透耗热量
Q =n ⨯Q f 《简明供热设计手册》(2-3.3) n ——百分率,%
Q f ——外围护结构总热负荷,W
注:未标注文献名称的公式均选自《实用供热空调设计手册》第二版
3.16 参考文献
[1] 陆耀庆主编.实用供热空调设计手册(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2008
[2] 陆亚俊主编.暖通空调.北京:中国建筑工业出版社,2002
[3] 建设部工程质量安全监督与行业发展司,中国建筑标准设计研究所编.全国民用建筑工
程设计技术措施 暖通空调·动力.北京:中国计划出版社,2003.2
[4] 李岱森主编.简明供热设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1998.12