第二章 负荷计算
一、计算的原理与方法
2.1 室内外空气计算参数
室外空气计算参数是指现行的《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019——2003）（简称《规范》）中所规定的的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。
2.1.1.1 夏季空调室外计算干、湿球温度 《规范》规定，夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的干球温度；夏季空调室外计算湿球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的湿球温度；
2.1.1.2 夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度 夏季空调室外计算逐时温度（tτ），按下式确定：
tτ?to，m?β△td （2-1）
式中 to,m——夏季空调室外计算日平均温度，《规范》规定取历年平均不保证5
天的日平均温度，℃；
β——室外空气温度逐时变化系数，按下表2-1确定； 时刻 1 2 -0.38 3 -0.42 15 0.51 4 -0.45 5 -0.47 6 -0.41 7 -0.28 8 -0.12 9 -0.03 10 0.16 22 -0.17 11 0.29 23 -0.23 12 0.4 24 -0.26 β -0.35 时刻 13 14 0.52 16 0.43 17 0.39 18 0.28 19 0.14 20 0 21 -0.1 β 0.48 Δtd——夏季空调室外计算平均较差，℃，按下式计算：
to，s-to，m （2-2）
0.52式中 to,s——夏季空调室外计算干球温度，℃。 2.1.1.3 冬季空调室外计算温度、相对湿度 《规范》规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度；采用累年最冷月平均相对湿度作为冬季空调室外计算相对湿度。
2.12 室内空气计算参数
室内空气计算参数的选择主要取决于： ⑴建筑房间使用功能对舒适性的要求
⑵地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素
根据《规范》规定，舒适性空调，室内计算参数如下： 夏季：温度 应采用22~28℃ 相对湿度 应采用40%~65% 风速 不应大于0.3m/s 冬季：温度 应采用18~24℃ 相对湿度 应采用30%~60% 风速 不应大于0.2m/s
2.2 夏季建筑围护结构的冷负荷
采用非稳态使用冷负荷系数法计算空调，冷负荷系数法是建立在传递函数法
△td?的基础上，是便于手算的一种简化计算方法。由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷就是夏季围护结构的冷负荷。方法如下：
2.2.1 围护结构逐时传热形成冷负荷的计算方法 2.2.1.1外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷
在日射和室外气温综合作用下，外墙好玩屋面的逐时冷负荷可按下式计算：
Qc????AK?tc(?)?tR?
式中 Qc(τ)——外墙屋面的逐时冷负荷，W； A——外墙或屋面的面积，m2；
K——外墙或屋面的传热系数，W/(m2·℃）； tR——室内计算温度，℃；
tc(τ)——外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度℃。
··（2-3）
必须指出：上式中的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区的气象参数为依据计算的，⑴因此对不同的设计地点，应对进行修tc(τ)值修正为tc(τ)+Δtd。修正值Δtd可由设计手册查得。
⑵当外表面放热系数不等于18.6w/(㎡·℃)时，应将（tc(τ)+Δtd）乘以表2-2
中的修正值。
外表面放热系数修正值kα 表2-2
αow/(14.2 16.3 18.6 20.9 23.3 25.6 27.9 30.2 ㎡·℃) （12） （14） （16） （18） （20） （22） （24） （26） kα 1.06 1.03 1 0.98 0.97 0.95 0.94 0.93 注：外表面放热系数αo与室外风速v（m/s）有关，近似αo=10.46+3.95v
（2-4）
⑶当内表面放热系数变化时，可不加修正。
⑷考虑到城市大气污染和中、浅色的耐久性差，建议吸收系数一律用ρ=0.9.
即对tc(τ)不加修正。但可经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时，则tc(τ)乘以表2-3所列的吸收系数修正值kρ。
吸收系数修正kρ 表2-3
颜色 类别 浅色 0.94 0.88 外墙 屋面 中色 0.97 0.94 综上所述，冷负荷计算式应为：
?tc(?)?△td）kαkρ?tR? （2-5） Qc????AK（2.2.1.2 内围护结构冷负荷
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而产生的冷负荷可按公式（2-3）计算。当邻室有一定发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内维护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视作不随时间变化的稳定传热，按下式计算：
·Qc(?)?KiAi(to,m??ta?tR)
?（2-6）
式中 Ki——内维护结构（如内墙、楼板等）的传热系数，W/(m2·℃）； Ai——内维护结构的面积。m2；
to,m——夏季空调室外计算日平均温度，℃； Δta——附加温升，可按表2-4选取。
附加温升 表2-4
邻室散热量（W/m2） 很少（如办公室、走廊）
<23 23~116 >116
Δta（℃） 0~2 3 5 7
当邻室为空调房间时，通过内围护结构的冷负荷可忽略不计，因为温差小于3℃。
2.2.1.3 外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷
在室内外温度差作用下，通过外玻璃传热形成的冷负荷可按下式计算：
Qc(?)?KwAw(tc(?)?tR)
式中 Qc(τ)——外玻璃窗的逐时冷负荷，W； Aw——窗口面积，m2；
·?（2-7）
Kw——外玻璃窗的传热系数，W/(m2·℃），可由设计手册查得； tc(τ)——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃可由设计手册查得。
必须指出：
①式中Kw值要根据窗框等情况的不同加以修正，修正值cw可以在设计
手册查得。
②对tc(τ)的值要进行地点修正，修正值Δtd可以在设计手册查得。
因此，式（2-6）相应地变为：
Qc(?)?cwKwAw(tc(?)??td?tR)
2.2.1.4 地面传热形成的冷负荷
?（2-8）
对于舒适性空调，夏季通过地面传热形成的冷负荷所占的比例很小，可以忽略不计。
2.2.2 透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法 1）日射得热因数
透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分，即透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热qt和玻璃窗吸收太阳辐射后传入室内的热量qa，两者相加得
Dj?qt?qa
称Dj为日射得热因数。
（2-9）
经过大量统计计算工作，得出了适用于各地区的日射得热因素最大值Dj，max，
可由设计手册查得。
考虑到非标准玻璃情况下，以及不同窗类型和遮阳设施对得热的影响，可对日射得热因数加以修正，通常乘以窗玻璃的综合遮挡系数Cc,s。
Cc,s?CsCi
式中 Cs——窗玻璃的遮阳系数，可由设计手册查得。 Ci——窗内遮阳设施的遮阳系数，可由设计手册查得。 2）透过玻璃窗日射得热形成冷负荷计算方法
（2-10）
透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷Qc(τ)按下式计算：
·Qc(?)?CaAwCsCiDjmaxCLQ
式中 Aw——窗口面积，m2；
Ca——有效面积系数，可由设计手册查得；
?（2-11）
CLQ——窗玻璃冷负荷系数，无因次，可查得。
必须指出：CLQ值按南北区的划分而不同，建筑地点在北纬27°30′以南的地区为南区，以北的为北区。
2.3室内热源散热引起的冷负荷
室内热源散热主要指室内人体散热、照明散热和工艺设备散热三部分。室内热源散热包括显热和潜热两部分。潜热作为瞬时冷负荷，显热散热中以对流形式散出的热量成为瞬时冷负荷，而以辐射形式散出的热量则先被围护结构表面所吸收，然后再缓慢地散出，形成滞后的冷负荷。所以，必须采用相应的冷负荷系数。
2.3.1 人体散热形成的冷负荷
人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件等多种因素有关。为了设计计算方便，以成年男子散热量为计算基础。而对于不同功能的建筑物中有各类人员不同的组成进行修正，为此，引入群集系数ψ（人员的年龄构成、性别构成以及密集程度等情况的不同而考虑的折减系数），可由设计手册查得。
人体显热散热引起的冷负荷计算式为：
Qc(?)?qsn?CLQ
式中 Qc(τ)——人体显热散热形成的逐时冷负荷，W；
·（2-12）
qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，可由设计手册查得；
n——室内的全部人数； φ——群集系数；
CLQ——人体显热散热冷负荷系数，计算时应注意其值为人员进入热房间时算起到计算时刻的时间，可由设计手册查得。
人体潜热散热引起的冷负荷计算式为：
Qc(?)?q1n?
式中 Qc——人体潜热散热形成的冷负荷，W；
·?（2-13）
q1——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W，可查得； n，φ——同式（2-11）。