北京市某建筑空调冷负荷详细计算过程.doc

1.2室内外设计的计算参数 本工程的室外设计参数见表 1-1 表1－1 室外气象参数表（北京市）室外气象参数 夏季 空调室外计算干球温度 33．2ºC 空调计算日均温度 28．6 ºC 空调室外计算湿球温度 26．4 ºC 通风室外计算干球温度 30．0 ºC 空调室外计算相对湿度 64% 室外大气压力 99．86kPa 在设计计算中使用上表中的空调室外计算干球温度为计算温度，在计算中 使用标准大气压为标准进行图表的查询 本工程的室内主要房间的设计参数见表1－2 表1－2 主要房间室内设计参数 夏季 新风量 房间类型 温度（ºC） 湿度％ （m³/h·人） 文 印 26 ≤60 30 信访接待 26 ≤60 50 办公室 26 ≤60 30 活动室 26 ≤60 40 部长室 26 ≤60 40 从表中可知，各主要房间的温湿度相同，只有新风量是由于每个房间的功能不同而不同 2.1冷负荷计算 2.1.1首层文印（132室） 2.1.1.1西外墙瞬变传热引起的冷负荷 外墙和屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷可按照下列公式计算： LQ 1 =F·K·（t l,n －t n ） （W） （式 2- 1） 式中：F——外墙和屋顶的计算面积， （㎡） ； K——外墙和屋顶的传热系数， （W/ ㎡·K） ，可由《中央空调设计实训教程》的 表 1–6（a）或表 1–6（b）查到； t n ——室内设计温度， （℃） ； t l,n ——外墙和屋顶的冷负荷计算温度的逐时值， （℃） ，可由《中央空调设计实 训教程》的表 1–7（a）～表 1–7（g）查到。

其中：根据建筑图计算外墙面积 F： F=9.9×3.5－1.8×2×3=23.85（㎡） ； 查《中央空调设计实训教程》表 1–6（a）得此外墙为Ⅱ型，其传热系数 K=1.19（W/ ㎡·K） ； 查《中央空调设计实训教程》表 1–7（b）得此外墙冷负荷计算温度的逐时值 t l,n 据此计算，可得到西外墙瞬变传热形成的逐时冷负荷，将查得的结果和计 算的结果综合列入下表 2-1中 表 2-1 南外墙瞬变传热冷负荷表 时间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t l,n 34.6 34.2 33.9 33.5 33.2 32.9 32.8 32.9 33.1 33.4 33.9 t n 26 t l,n －t n 8.6 8.2 7.9 7.5 7.2 6.9 6.8 6.9 7.1 7.4 7.9 F 23.85 K 1.19 LQ 1 244.1 232.7 224.2 212.9 204.3 195.8 193 195.8 201.5 210 224.2 由上表可知，南外墙的最大冷负荷为 244.1 W，出现在 8:00。

2.1.1.2南外窗瞬变传热引起的冷负荷 玻璃窗瞬变传热形成的逐时冷负荷按照下面的公式计算： LQ 2 =F·K·（t l －t n ） （W） （式 2- 2） 式中：F——外玻璃窗面积， （㎡） K——玻璃窗的传热系数， （W/ ㎡·K）,可根据室内、外表面换热系数由《中央 空调设计实训教程》表 1–11（a）或表 1–11（b）查得，表 1–11（a）及表 1–11（b）中的数值，应根据窗框的结构形式，按表 1–12加以修正； t n ——室内设计温度， （℃） ； t l ——玻璃窗的冷负荷温度的逐时值， （℃）,可由《中央空调设计实训教程》表 1–13查到 其中：根据建筑图计算外窗面积： F=1.8×2×3=10.8（㎡） ； 玻璃窗内表面换热系数 a n =8.7（W/ ㎡·K） ，外表面换热系数 a w =20.2（W/ ㎡·K） 查《中央空调设计实训教程》表 1–11（a）得：单层玻璃窗的传热系数 K=6.09（W/ ㎡·K） 根据《中央空调设计实训教程》表 1–12查得：玻璃窗传热系数修正值为 1.0。

根据《中央空调设计实训教程》表 1–13查得：玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值 tl 据此计算，可得到玻璃窗瞬变传热形成的逐时冷负荷，将查得的结果和计 算结果列入下表 2-2中 表 2-2 南外窗瞬变传热冷负荷 时间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 t l 26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32.0 31.6 t n 26 t l －t n 0.9 1.9 3 3.9 4.8 5.5 5.9 6.2 6.2 6.0 5.6 F 10.8 K 6.09 LQ 2 59.2 125 197.3 256.5 315.7 361.7 388.1 407.8 407.8 394.6 368.3 由上表可知，南外墙的最大冷负荷为 407.8 W，出现在 15:00 和 16:00 2.1.1.3透过南外窗进入室内的日射得热引起的冷负荷 透过外窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷计算公式： LQ 3 =F·C z ·D j，max ·C LQ（W） （式 2-3） 式中：F——玻璃窗的净面积， （㎡） ，是窗口面积乘以有效面积系数 Ca。

Ca 可由 《中央空调设计实训教程》表 1–15查得； Cz——玻璃窗的综合遮挡系数， Cz=Cs·Cn，Cs 和 Cn 可分别由《中央空调设 计实训教程》表 1–16和 1–17查得； D j，max ——日射得热因数的最大值， （W/ ㎡） ，可由《中央空调设计实训教程》 表 1–18查得； C LQ ——冷负荷系数，可由《中央空调设计实训教程》表 1–19（a）～表 1– 19（d）查得表中是以北纬 27.5º 划线将全国分成南北两区的 其中：根据《中央空调设计实训教程》表 1–15查得单层钢窗有效面积系数 Ca=0.85 窗的有效面积 F=10.8×0.85=9.18（㎡） ； 根据《中央空调设计实训教程》表 1–16查得遮挡系数 Cs=1 根据《中央空调设计实训教程》表 1–17查得遮阳系数 Cn=0.6 由上述公式 Cz=Cs·Cn 计算得综合遮阳系数 Cz=1×0.6=0.6北京地区的纬度为北纬 39º48′，查《中央空调设计实训教程》表 1–18得北京 地区北向日射得热因数最大值，D j，max =260 W/ ㎡ 根据《中央空调设计实训教程》表 1–19（b）查得该区有内遮阳的玻璃窗冷负 荷系数逐时值 C LQ 。

据此计算，可得到透过外窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷，将查 得的结果和计算结果列入表 2-3中 表 2-3 南外窗瞬变传热冷负荷 时间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 C LQ 0. 26 0.4 0.58 0.72 0.84 0.8 0.62 0.45 0.32 0.24 0.16 D j，max 260 C z 0.6 F 9.18 LQ 3 372.3 572.8 830.6 1031.1 1202.9 1145.7 887.9 644.4 458.3 343.7 229.1 由上表 2-3可知，透过外窗进入室内的日射得热形成的最大冷负荷为 1202.9 W，出现在 12:00 2.1.1.4北内墙的瞬变传热引起的冷负荷 内墙、楼板等室内结构瞬变传热形成的逐时冷负荷计算公式： LQ 4 =F·K·（t ls －t n ） （W） （式 2- 4） 式中：F——内围护结构传热面积， （㎡） ； K——内围护结构的传热系数， （W/ ㎡·K） ，可由《中央空调设计实训教程》表 1–6（a）或表 1–6（b）查到； t n ——室内设计温度， （℃） ； t ls ——相邻非空调房间的平均计算温度， （℃） ，用下式计算： t ls= t P+ △t ls（℃） （式 2- 5） 式中：t P ——夏季空调室外计算日平均温度， （℃） ； △t ls ——相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调室外计算日平均温度的差 值。

其中：查取北京地区夏季空调室外计算日平均温度 t P =28.6℃ 根据说明选取相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调室外计算日平均温度 的差值△t ls =2℃ 由上述公式 2-5 计算得 t ls=30.6℃ 又根据建筑图计算内墙面积： F=9.9×3.5－2=32.65（㎡） ； 查《中央空调设计实训教程》表 1–6（a）得：此内墙为Ⅲ型，其传热系数 K=0.7（W/ ㎡·K） 所以，由公式（2-4）计算的结果为：LQ 4 =32.65×0.7×（30.6－26）=105.1（W） 2.1.1.5人体散热形成的冷负荷 人体散热形成的冷负荷计算公式： LQ 5 = q s ·n·n′·C LQ+ q L ·n·n′（W） （式 2- 6） 式中：C LQ ——人体显热散热冷负荷系数，由《中央空调设计实训教程》表 1–21查得； q s ——成年男子显热散热量， （W） ，由《中央空调设计实训教程》表 1–22查得； n——室内全部人数； q L ——成年男子潜热散热量， （W） ，由《中央空调设计实训教程》表 1–22查得； n′——群集系数，由《中央空调设计实训教程》表 1–23查得。

其中：文印为极轻劳动，根据《中央空调设计实训教程》表 1–22查得室温为 26℃时， 每人散发的显热和潜热量分别为 60W 和 74W 根据《中央空调设计实训教程》表 1–23查得：群集系数 n′=0.93 根据室内人员由上午 8时至晚上 18时共停留 11个小时，查《中央空调设计实 训教程》表 1–21得人体显热散热冷负荷系数逐时值 C LQ ，见表 1.4 查《全国民用建筑工程设计技术措施》暖通空调·动力分册 P11 页表 1.3.2—2得： 一般办公室室内人数为 0.1—0.23人/㎡，所以人数 n =0.2×（5.7×9.9）=11 人 据此计算，可得到人体散热形成的逐时冷负荷，将查得的结果和计算结果 列入表 2-4中 表 2-4 人体散热形成的瞬变传热冷负荷 时间 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 C LQ 0.86 0.88 0.89 0.91 0.92 0.45 0.36 0.30 0.25 0.21 0.19 q s 60 q L 74 n 11 n′ 0.93 LQ 5 1285 1297 1303 1316 1322 1033 978 941 910 886 874 由上表 2-4可知，人体散热形成的最大冷负荷为 1322 W，出现在 12:00。

2.1.1.6照明散热引起的冷负荷查《全国民用建筑工程设计技术措施》暖通空调·动力分册，办公室的照明 负荷为 18—23 W/ ㎡，这里取照明负荷为 20 W/ ㎡所以，整个房间照明散热 引起的冷负荷就用单位面积的照明负荷值与房间面积相乘，计算结果为： LQ 6 =20×（5.7×9.9）=1128.6（W） 2.1.1.7设备散热引起的冷负荷 设备散热引起的冷负荷计算公式： LQ 7 = n 1 ·n 2 ·n 3 ·N（1－η）/η（W） （式 2- 7） 式中：。