侯慶華

（廣東技術(shù)師范學(xué)院 天河學(xué)院，廣東 廣州 510540）

0 引 言

（1）計(jì)算方法過于簡(jiǎn)單，冷負(fù)荷指標(biāo)取值無(wú)可靠依據(jù)。

（2）冷負(fù)荷指標(biāo)未考慮到不同地區(qū)、建筑朝向及設(shè)計(jì)參數(shù)等影響冷負(fù)荷大小的各種因素。

1 空調(diào)冷負(fù)荷與設(shè)備冷量

在空調(diào)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中，制冷系統(tǒng)冷負(fù)荷是制冷機(jī)組選型的重要依據(jù)，空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷是空調(diào)機(jī)組選型的重要依據(jù)，空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷是由一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的空調(diào)區(qū)域冷負(fù)荷構(gòu)成。空調(diào)區(qū)域冷負(fù)荷，有些教科書上稱為空調(diào)房間冷負(fù)荷，本文稱為空調(diào)冷負(fù)荷。冷負(fù)荷的分類與構(gòu)成如圖1所示。

圖1 冷負(fù)荷的分類

從圖1中可以看出，空調(diào)冷負(fù)荷包括室內(nèi)冷負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷。需要指出的是，有些教科書上將室內(nèi)冷負(fù)荷（余熱）稱為空調(diào)冷負(fù)荷，或者將空調(diào)冷負(fù)荷稱為設(shè)備冷量。室內(nèi)冷負(fù)荷即空調(diào)房間（區(qū)域）的余熱，與新風(fēng)負(fù)荷組成空調(diào)冷負(fù)荷；設(shè)備冷量是在額定工況下的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，設(shè)備冷量與計(jì)算負(fù)荷的差值是反映空調(diào)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平的指標(biāo)之一。

2 冷負(fù)荷工程計(jì)算的基準(zhǔn)條件和修正系數(shù)

空調(diào)冷負(fù)荷是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷、人體冷負(fù)荷、照明及設(shè)備冷負(fù)荷、新風(fēng)冷負(fù)荷等組成?？照{(diào)冷負(fù)荷的工程計(jì)算方法是基于冷負(fù)荷系數(shù)法而得出的。

2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷

圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計(jì)算的基準(zhǔn)條件：室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，墻體傳熱系數(shù)，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，屋面外表面放熱系數(shù)，單層鋁合金標(biāo)準(zhǔn)玻璃窗（100%為玻璃），窗的玻璃傳熱系數(shù)，窗的有效面積系數(shù)，窗的遮擋系數(shù)，窗的遮陽(yáng)系數(shù)。

計(jì)算公式為CLQ1＝q1F1k。

處在三角形DEK的P9，是一種高成本低功能的價(jià)值理想狀態(tài)，表明高校高成本的資源投入獲得了與之相匹配的低功能的產(chǎn)出，與二區(qū)的P4相比，屬于低級(jí)別“理想狀態(tài)”。處于此狀態(tài)的高校迫切要做的就是努力爭(zhēng)取更多的資源投入，激發(fā)更強(qiáng)的內(nèi)部活力，以期獲得更多的功能產(chǎn)出，走向更高一級(jí)的理想狀態(tài)。

式中，CLQ1為圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷，W；q1為單位面積冷負(fù)荷指標(biāo)，W／m2，查表1；F1為圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻或屋頂）的面積，m2；k為修正系數(shù)。

唐敬年在《空調(diào)冷負(fù)荷的幾種計(jì)算方法及其計(jì)算結(jié)果》文中指出，逐時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷在13時(shí)和18時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn)，在17時(shí)30分達(dá)到峰值。因此，以13時(shí)至18時(shí)的平均值作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷的基準(zhǔn)值。

影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷的因素很多，如所在位置、建筑形狀、建筑面積、結(jié)構(gòu)類型及遮陽(yáng)措施等，但“體型系數(shù)”和“窗墻比”是影響建筑冷負(fù)荷的主要因素。盡管體型系數(shù)相等，但建筑冷負(fù)荷可能差異很大；同理，盡管窗墻比相等，不同朝向的圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷亦可能差異很大。因此，F(xiàn)以外墻（屋頂）的面積作為計(jì)算基準(zhǔn)。

表1 不同窗墻比對(duì)應(yīng)的單位面積冷負(fù)荷指標(biāo)

2.2 人體冷負(fù)荷

人體冷負(fù)荷的大小與人員密度和新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。由于人員可能會(huì)在近似不同時(shí)刻進(jìn)入室內(nèi)，因此，將人體負(fù)荷在不同時(shí)刻近似為相等，即按穩(wěn)態(tài)的熱量來(lái)計(jì)算人體負(fù)荷。人體冷負(fù)荷計(jì)算的基準(zhǔn)條件：成年男子在空調(diào)區(qū)域內(nèi)做輕度勞動(dòng)。

計(jì)算公式為CLQ2＝235nm。

式中，CLQ2為人體負(fù)荷，W；235為一個(gè)成年男子做輕度勞動(dòng)的全熱散熱量，W／人；n為人數(shù)；m為群集系數(shù)，查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。

2.3 照明及設(shè)備冷負(fù)荷

照明及設(shè)備冷負(fù)荷可參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。照明冷負(fù)荷CLQ3按照明燈具功率取值，電動(dòng)設(shè)備冷負(fù)荷需要系數(shù)法或利用系數(shù)法［1］計(jì)算。

需要系數(shù)法求得的是30 min的最大負(fù)荷P，P＝ΣKxPe，利用系數(shù)法求得用電設(shè)備組在最大負(fù)荷工作班內(nèi)的平均功率P，P＝ΣKlPe

式中，P為電動(dòng)設(shè)備冷負(fù)荷；Kx、Kl為需要系數(shù)、利用系數(shù)，查文獻(xiàn)［1］；Pe為電動(dòng)設(shè)備的功率。

照明功率密度、設(shè)備功率密度可查《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。

2.4 新風(fēng)冷負(fù)荷

新風(fēng)冷負(fù)荷的大小取決于室內(nèi)外空氣的濕球溫度和新風(fēng)量的大小。由于室外空氣的濕球溫度是逐時(shí)變化的，因此，新風(fēng)冷負(fù)荷也是逐時(shí)變化的。只有當(dāng)新風(fēng)冷負(fù)荷最大值出現(xiàn)的時(shí)間與室內(nèi)冷負(fù)荷最大值出現(xiàn)的時(shí)間相同時(shí)，上述計(jì)算方法才是正確的，否則就會(huì)造成空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷偏大［2］。新風(fēng)冷負(fù)荷計(jì)算的基準(zhǔn)條件：室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，室內(nèi)設(shè)計(jì)相對(duì)濕度φ＝70%，取13時(shí)至18時(shí)的平均值作為基準(zhǔn)計(jì)算值。

計(jì)算公式為 CLQ4＝7.761qVka。其中，qv＝qVPn＝qvpρpF4。

式中，CLQ4為新風(fēng)負(fù)荷，W；7.761為1 m3／h的新風(fēng)量對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)冷負(fù)荷7.776 W；qv為新風(fēng)量；ka為地區(qū)修正系數(shù)，查表2；qvp為每人的新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)，m3／h·P；n為室內(nèi)設(shè)計(jì)人數(shù)；ρp為人員密度，人／m2；F4為建筑面積，m2。

計(jì)算公式中的人員密度及新風(fēng)量等指標(biāo)，可參考《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。

2.5 修正系數(shù)

根據(jù)對(duì)哈爾濱、沈陽(yáng)、北京、濟(jì)南、西安、上海、南京、福州、廣州等九個(gè)代表城市的空調(diào)冷負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算分析，圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷的修正系數(shù)考慮設(shè)計(jì)溫度、地區(qū)、朝向的影響，即修正系數(shù)k＝。新風(fēng)冷負(fù)荷考慮地區(qū)的影響，修正系數(shù)見表2和表3。

表2 地區(qū)修正系數(shù)

表3 朝向修正系數(shù)

3 計(jì)算舉例

圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷：CLQ＝485.9＋1 750.7＝2 236.6（W）。

與文獻(xiàn)中的計(jì)算結(jié)果為2 124 W相比較，誤差為5%。

4 結(jié)束語(yǔ)

冷負(fù)荷工程計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果雖然比冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大5%，但仍能滿足實(shí)際工程的準(zhǔn)確度要求。與傳統(tǒng)冷負(fù)荷法相比，冷負(fù)荷工程計(jì)算方法具有計(jì)算過程簡(jiǎn)單、有效節(jié)省時(shí)間等特點(diǎn)，能減輕前期設(shè)計(jì)工作量，并且能保證計(jì)算準(zhǔn)確度。

空調(diào)冷負(fù)荷的工程計(jì)算方法與設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)有非常大的關(guān)系，而且冷負(fù)荷計(jì)算與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平、建筑物功能定位、空調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量等相關(guān)。隨著計(jì)算機(jī)的普及，設(shè)計(jì)師堅(jiān)持用輔助軟件進(jìn)行空調(diào)冷負(fù)荷詳細(xì)計(jì)算應(yīng)該給予充分肯定。

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