爱华网空调冷（ 热） 负荷计算 方法 的节 能分析
摘 要 ：随着 近 年来 我 国居 民住 房条 件 的 改善 ， 如 何 配置 空 调成 为 许 多家庭 关注 的热 点 问题 ， 而合 理 的系统 大 小 以准 确 的 负荷 计 算 和合 理 的 设 计为 基 础 ， 因设 计计 算 负荷 的不 到位 ， 导 致 空调 设 备选 型 的小或 大 ， 造成 空调 效 果达 不 到 需 求 或造 成 安 装 维护 、 运 行
费用的增高、 耗电量的增大、 在实际应用中调节能力差、 设备寿命低 、 不能经济节能运行等一系列 问题。本文作者结合工作经验 ， 总 结 了典型住宅冷负荷实践经验估算值 ， 并对计算结果进行对比分析。 关键 词 ： 空调 ； 节能； 冷 热 负荷 ； 计 算 方法 ；
１ 、 建筑 物 的总冷 （ 热） 负荷 的计算 确 定
空 调房 间 的冷 （ 热） 负荷是 确 定 空调 系统 送 风量 和 空 调设 备 容量 的基 本依 据， 冷负荷是指需要提供冷量 以消除室内余热的负荷， 反之为热负荷 。 我国在 ２ ０ 世纪７ ０～８ Ｏ 年代开展 了空调冷负荷新计算方法的研究 ， １ ９ ８ ２ 年经原城乡建 设环境保护部主持， 评议通过了两种新 的冷负荷计算方法： 一为谐波反应法 ， 为冷负荷系数法（ 冷负荷系数法更适合于手算） ， 冷负荷 系数法是在ｚ 传递函 数法 的 基础 上 ， 为 便 于在 工程 上 进行 手算 而 建立 起 来 的一 种简 化 计算 方法 。
一
表 １朝 向修 正 系数Ｃ
１ ． ２ ． ２ 建 筑物 房 间通 风换 气耗 热 （ 冷） 量
计算 公 式 ：
Ｑ ｈ ＝ Ｌ ・ Ｖ （ ｔ ｗ — － ｔ ｎ ）
式 中： Ｑ ｈ ～换气传热量 （ ｗ ） ； Ｌ —换气量（ ｈ ｉ ／ ｈ ） ； ｔ ｗ 一室外计算温度（ ℃） ； ｔ ｎ 一 通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负 ℃） ； ｒ 空气 容 积热 容ｗ・ ｈ ／ （ ｍ ℃） 。 荷， 当计算某一建筑物空调冷负荷时 ， 则可按条件查出相应的冷负荷温度与 室 内设计 温 度ｆ 空气 的热容 量 ， 受 空气 的 温度 、 含湿 量 等 的影 响 ， 计 算起 来 较 为 复杂 。 为 冷负荷系数 ， 用稳定传热公式形式即可计算 出经围护结构传人热量所形成的 了简化 计算 ， 空 气 热容 量 按容 积 计算 ， 夏 季 一般 按 ０ ． ４ ６ ｗ・ ｈ ／ （ ｍ ， ・ ℃） 计算 ， 冬季 冷负荷和 日射得热形成 的冷负荷。 般 按０ ． ４ ｗ・ ｈ ／ （ ｍ ℃） 计算 。 用 冷 负荷 温度 和冷 负 荷 系数 法计 算空 调 冷 负荷 所采 用 的大 量 附表 ， 可查 １ ． ２ ． ３ 建 筑物 通过 门窗 的太 阳辐射 得 热 量计
算 阅中国建筑科学研究院空气调节研究所《 空调冷负荷计算方法》 。 文章所述计 算方 法 是 在冷 负 荷 系数 法 基 础 上在 实 践 中改 进 的为 方 便 于手 算 适 用 的 工程 Ｑ ｙ ＝ Ｃ‘ ＆。 Ｆ 式中： Ｑ ｙ —通过门窗的太 阳辐射热（ ｗ ， ｎ ｆ ） ； ＆—太 阳辐射热（ 直接辐射＋ 散 简化 计 算 方法 。 射辐 射） ； Ｆ 一 门窗 的面积 （ ） ； Ｃ —遮 阳系数 。 １ ． １ 冷 负荷计 算 的３ 个 主要 步 骤 在计算时 ， 太阳辐射热参考“ 夏季透过标准窗玻璃的太阳辐射照度表 ” ， １ ． １ ． １ 冷 负荷 计 算 主要 包括 ３ 个 步骤 遮阳帘、 窗 帘等 实 际情 况选 择 。 ① 确定 区 域冷 负 荷 。包 括 通过 建 筑 物 围护 结构 带 来 的外 部 负 荷 及 内部 遮 阳系数 要 根据 遮 阳板 、
一
的人 、 照明、 电气设 备 、 潜 热 负荷 、 湿负 荷 和其 他热 源 带来 的 负荷 。 ② 计 算 系统 的通 风 量 。这 一 步要 选 择相 对 区域 负荷 的空气 分 配 系统 ， 而
且涉 及 通 风所 必须 的进 入 空调 系 统 的户 外新 风量 。
１ ． ２ ． ４ 建 筑物 房 间照 明热 负荷
由于照明技术的提 高， 节能灯的发展 ， 现在设计规范中的照明负荷与实
际情 况相 差 很大 。 比如 ， 多数 资料 中 ， 办 公室 照 明负 荷 大于２ ０ Ｗ／ ｎ ￣， 而采用 节 能灯 的实 际 照明 负荷 一般 小 于５ Ｗ／ ， 所以 ， 应 参考 照 明设 计进 行 计算 。对 于
③ 计 算 负荷 必 须满 足 系统 以及 补偿 管 道损 失 所需 的 最 大的 负荷 。
１ ． ２ 冷 负荷 的构 成及 计 算原 理
１ ． ２ １建 筑物 围护 结构 传 热量 以及 瞬 变传 热 而形 成 的逐 时 冷 负荷 的 计算
方 法
建筑物与室外存在温度差 ， 引起传热， 冬季失热 ， 夏季得热。影响围护结
构传 热 量 的 主要 因 素有 ： 围 护结 构 的材 料 、 厚度、 朝 向、 涂料颜色等， 还 有 因墙 体 外表 的 光滑 度 而引 起 的换 热系 数 ，这些 都 将直 接 影 响墙 体 外 表 面 的温 度 。
建筑物有门窗 的房间，如果透过 门窗的辐射热超过５ ０ Ｗ／ ｎ ／ ， （ 按建筑面积计 算） ， 房 间不 需 要 电灯 即可满 足 室 内照 明 的需要 。所 以 ， 在设 计计 算 时 ， 太 阳透 光辐 射热 大 于５ ０ ｗ ／ ｒ ｄ， 时， 一 般 不需 要 进行 照 明 热负 荷 计算 ， 但对 于跨 度较 大 的建 筑 还是 要计 算 照 明热负 荷 的 。
１ ． ２ ． ５ 建 筑物 房 间 内人 体散 热 量人 体 的散 热 量 受 室 内温度 、 工作 强度 的
影响， 制 热 时不 考虑人 体 的散 热
量。 制冷 时 ， 散 热量 一般 按 表２ 中数 值 计 算 。
墙体外表面温度的变化会影响到建筑物的传热量 ， 在计算建筑围护结构的传
热 系数 时 ， 可 根据 建 筑热 工 性 能 指标 查 找 ， 再 乘 以 围护 结 构修 正 系数 进 行计
表２人体散热量（ ｗ）
算， 也就是说， 假设传热过程是在稳定状态下进行 ， 为简化方便于手工计算 ， 其冷负荷计算可按下述公式进行 ， 经 比较 比不稳定传热要大一些 ， 但其结果 也在工程的误差允许范围内， 其富裕值能很好保证设备折旧、 不 可预见因素 影响 ，事实上众多投入使用并正常运转 的工程充分证明了其实际意想的效
果， 采 用 稳定 传 热 简明 方便 多 了 ， 计 算公 式 如下 ：
１ ． ２ ． ６ 其他 散 热量
这部分热量包含室内设备散热及其他物料散热 ， 需要根据实际情况进行 计算。 在完成上述６ 项计算后 ， 将６ 项计算结果相加 ， 所得 的数值就是建筑物的 Ｑ Ｒ ＝ Ｋ’ Ｆ （ Ｃ ｔ ｗ － ｔ ｎ ） 热） 负荷。 但 在 计算 建筑 物 热负 荷时 ， 照 明辐 射热 、 太 阳辐射 热 、 人 体散 热 式 中： Ｑ Ｒ 一 围 护结 构 传热 量 ） ； Ｋ —建 筑 材 料传 热 系数 ［ ｗ ／ （ ｎ ／ ・ ℃） 】 ； Ｆ 一 围 总冷 （ 护 结构 外 表 面积 （ ） ； ｃ 一 室 内计 算 温度 修 正 系 数 （ 冬 季取 １ ） ； ｔ ｗ 一 室 外 计 算温 量及 其他 散 热量 不能 计算 在 内 。
度（ ℃） ； ｔ ｎ 一 室 内设 计温 度 （ ℃） 。
另外， 由于太 阳的辐射作用 ， 建筑物外墙的温度要高于室外空气 的温度， 户 式 中央 空调 适 用于 房 间分散 、 面积较小 、 运行 时间不同 、 对空气参数 究竟高多少， 这主要受当地的气象条件 、 空气的透明度等级、 建筑物的周边环 境 等 的影 响 ， 在 这种 情 况下 ， 对 建 筑 物的 辐射 强度 增 加 ， 建筑 物 的 外墙 温 度就 要 求 不 一 致 等 情 况 ，设 计 选 购 户 式 中 央 空 调 系 统 主 机 和 末 端 装 置 时 ， 首 相 对较 高 。另 外 ， 由于 外墙 的材 料 、 颜 色 不 同也 会造 成 墙 体表 面 温度 的差 异 ， 先要弄 清各个 房间用多大的制冷量 ， （ 即冷负荷） ， 如何根据 房间大小及 环 所以 ， 外 墙 的 温度 计 算起 来 很 复杂 ， 为此 ， 笔 者在 计 算 时 ， 总结 出一 套 简 易 的 境条件计算 总制冷量（ ｇ ０ 总冷负荷 ） ， 成为重要前提。估算时 ， 普 通房间每 外墙温度修正系数表 。外墙的修正系数受墙体朝向的影响 ， 不 同朝向的围护 平 方米约需 １ ４ ０ Ｗ ～１ ６ ３ Ｗ（ 系基本 制冷量
） ， 以此计 算制冷 量仅此还不 够 ， 结构其温度修正系数是不 同的 ， 表１ 是笔者在计算时 ， 选用的朝向修正系数 ， 还应考虑 房间环境等各种因素进行 附加 ， 汇 总 各 房 间 基 本 制 冷 量 和 附 加 供大家在实际应用中参考。采用这一修正系数后 ， 计算围护结构传热量时可 制 冷 量 计 算 出整 个 户 式 中 央 空 调 的 总 制 冷 量 （ 即总 冷负荷） ， 才 能 进 行 设 不 再考 虑 外墙 的 换热 系 数 。 备 选型 。 （ 下转 第１ ６ ３ 页）
２ 、 建 筑物 房 间冷负 荷实践 经 验估算
。 １ ４ ７ ‘
工 程质 量与 管理
中， 要 从监 理 规 划 、 施 工准 备 、 施 工过 程 、 施 工 验 收等 方 面 出发 ， 针 对性 的 搞好 【 ２ 】 李睿 ， 李志祥． 建 筑 工程 施 工 质量 监 理 控 制 措施 Ｄ ］ ． 科技创新导报 ， ２ ０ ０ ９ ，
（ １ ５ ） ： ３ ５ ．
施工各环节的质量控制， 从而提高监理工作有效性 ， 保 障建筑施工质量。 参 考文 献
［ １ 】 潘 玉 荣 监 理对 施 工质 量 的控 制 卟 科技 致 富 向导 ， ２ ０ １ ２ ， （ ０ ５ ） ： ２ １ ７ ．
【 ３ 】 刘恩 亮 工程 建 筑 监 理 对施 工 质 量 的监 督 与控 制 卟 黑龙 江科 技 信 息 ，
２ ０ １ ２ ， （ ２ ２ ） ： ９ ９ ．
（ 上接 第１ ４ ６ 页） 长、 密封 效 果 优 秀 ， 在 相 同 的静 水 压 力 下 其 出 流 量 少 于普 通 的水龙头， 节水效率能够达到２ ０ ％～３ ０ ％。除此之外 ， 重启水龙头的防溅功能 也 可起 到 良好 的节 水作 用 ， 而 自闭式 水 龙头 与感 应 式水 龙 头 也具 极 强 的节 水
３ 、 结 语
在新世纪高科技发展的今天 ，节水 的概念已非传统意义上的减少用水 量， 而是以满足使用要求 、 给排水系统正常运行以及保证人们生活质量的基 础 为前 提 。 建 筑 节水 工作 与给 排 水系 统 的各个 环 节 息息相 关 ， 施 工 不规 范 、 使 用 劣质 材料 等原 因所造 成 的水 资源 浪 费是设 计 人员 所 不可 监控 的 。 作 为 给排 水 的设计 人 员 ， 应在 能 力 所及 的 范 围 内做 出 合 理 的节 水 设计 ， 依 靠 有 效 的管
理及 先进 的技术 施 工措 施来 真 正意 义上 地提 升 资源 的 有效 利 用率 ， 为 我 国 的 建筑 节水 事 业做 出贡献 。
效能； ２ ） 节水淋浴 ， 节水 型淋浴器主要是冷热水混合式淋浴器 ， 根据恒温装置 所设 定 的温 度气 动 扳手 可 有效 地 调节 水 温及 减少 调 水 时 间 ， 此 外定 量 控 制水 栓的淋浴也可通过 自动停止来节约水资源； ３ ） 节水厕所 ， 作为建筑节
水的重要 组成 部分 其 推广 具 有重 大 意义 ， 美 国所 推 出免 冲洗 型 坐便 器 利用 高 液体 的存 水弯衬垫无需水资源的使用 ，可在减少用水 的同时还减少 了处理污水 的费 用， 除此 之外 ， 感 应 型 自动 冲水 设 备 、 虹 吸 坐便 器 、 双 冲 水 节水 箱 以及两 档 提 拉式虹吸水箱的节水效果也十分明显。
（ 上 接第 １ ４ ７ ￣ ＂ ） ３ 、用 经验 估算 值 来检 验计 算 结果 并 进行 比
较确定冷（ 热） 负荷
每个 具体 工 程都 有 自身 的特 殊 性 ， 其 实 际冷 负 荷与 估 算表 中 的数据 就 会 有 一定 的差 距 ， 所以， 在 实 际应 用 中 ， 只能 用 它 来 比较 核 对 计 算值 ， 计 算 结 果 与 估算 表 上 的数 值不 可 能完 全一 致 ， 无 论 计算 结 果 与经 验 估算 值 之 间 的偏 差 大小 ， 一 定 要从 中找 出二 者之 间不 一 致 的原 因 ， 否则 ， 就 要 对计 算 结 果反 复 计
在计算冷（ 热） 负荷时 ， 如果冷（ 热） 负荷选择的过大 ， 会使 系统的运行费用 增加 、 维修费用增加、 投资增加： 冷（ 热） 负荷选择的偏小会影响制冷（ 热） 效果。 目前 ， 由于 各种 新 型 建筑 材 料不 断地 在 建 筑 中被 选 用 ， 这些 新 型 材料 的 导 热性 、 吸热 性 、 透光 性 、 反光 性 各不 相 同， 所 以， 在 设计 时对 冷 （ 热） 负 荷 的计 算， 要根据建筑物围护结构的材料、 用途 、 设计要求进行计算 ， 不应该简单采 用经 验估 算 值 ， 经 验估 算值 只 能作 为设 计计 算 的一 种 比较 和参 考 。
算， 直到确信计算值准确无误为止。 经验是实践的总结 ， 对实践起着重要 的指 根据 建 筑物 的 热 工性 能 情况 确 定 系统 的冷 （ 热） 负 荷及 空 调 的 型式 ， 进 行 导 作用 ， 但 经验 不 能代 替 一切 ， 对 不 同 的建 筑 ， 不 同 的用 途 ， 不 同的 环 境 ， 不 同 空 调 系统 的优 化 比较 ， 并 选 择效 率 高的 空调 设备 ， 既 能达 到 舒适 的室 内环 境， 的城市规划要求等诸多因素要进行具体的分析计算 ，经验值 只能作为参考 ， 又 能 节省 投资 经济 运 行节 能 ， 已成 为方 兴未 艾发 展 迅 速 的空 调业 的永 恒 的主 在 设计 时 ， 不能 盲 目采 用 经验 数据 。 还应 了解 各种 设备 的 市场 行情 及 质量 ， 这 流趋势问题 ， 这将助力推动我国创建“ 节能型” 社会的健康快速发展 。 有 利 于在 保证 工 程质 量 的前 提下 降 低 中央 空调 的 工程 造价 。
（ 上接 第 １ ４ ８ 页） 本， 可 以对 住宅 小 区 的二级 管 网进 行 优 化设 计 ， 在热 力 站 的近 端加 装
自力 式流 量 调节 阀 ， 对 管 网平 衡 进行 调 节 。这 样 能对 站 内循 环 泵扬 程 进行 改 善 ， 增 加供 热 半径 ， 使得 大 内供 热 面积 的 耗 电量减 少 。
（ 四） 加 强 节 能降 耗技 术 改造 ， 实现 节 能降 耗 目标
４ 、 结束 语
三、 结语
热力站作为耗能大户， 其实现节能降耗不仅仅是能够迎合国家政策的要
求， 也 能 够有 效 的对 自身 的运 行 成 本 进行 节 约 ， 能 够有 效 的 促 进全 社 会 的 和
当 企业 发 展 到 了一 定 的 程度 时 ， 需 要 在技 术 上 寻 求 突破 ， 只有 这 样 才 能 谐 发展 。 为此 ， 必须 要 贯彻 节 能降耗 的 目标 ， 仅仅 的 围绕 节能 降耗 目标开 展各 够在 节 能降 耗上 取 得 良好 的成 绩 。为 此 ， 在 热力 站 就 必要 将 科 技兴 站 作 为节 项工 作 ， 在 最 大 限度上 利 用能 源并 保 护环 境 。
能降耗 、 提高效益的重要措施 ， 注重对供热设备的科技投入 ， 通过各种科学方 法来实现节能降耗的 目的 ， 实现节能降耗技改项 目的节能降耗效果 。应该 多 进行 科 技投 资 ， 购置 自立 式水 力 平 衡装 置 ， 提 供 高供 热 效率 ， 进 而 能够 达 到节 能降耗的效果。 对锅炉设备进行技术改装 ， 最大限度 的对余热进行利用 ， 减少 热能 损耗 ， 提 高对 能 源 的利用 率 。
（ 上接第１ ５ ７ 页） 对 性 地 提 出对 策 ， 促 进 监 理 企 业 的 良好 发展 ， 保 证 监 理 工 作 的效 果和 作 用 。
参 考 文献 ：
参 考文 献
［ １ ］ 程建 青 ， 臧 洪泉．集 中供 热 系统 的节 能措施 Ⅱ 】 ．煤 气与 热力 ， ２ ０ ０ ８ ， ２ ８ （ ０ ２ ） ．
［ ２ ］ 刘贺 明． 大 力推进 供 热行 业 的节 能减排 工作 Ⅱ 】 ． 区域 供 热 ， ２ ０ ０ ８ ， （ ０ ５ ） ．
［ ３ 】 贾玉 萍 ， 王霖 ． 热 力站 节能 的技 术 分 析和 运 行 实践 Ｕ ｌ ｌ 内蒙 古石 油 化 工 ，
２ ０ １ ０ ， （ Ｏ １ ） ．
［ ２ ］ 赵 凯．如何 做好 建 筑 工程 监理 工作 探 讨 Ⅱ 】 ．中小企 业 管理 与科 技 ． ２ ０ １ １ ， ３ ４
（ １ ２ ） ： １ ２ ２ — １ ２ ３ ．
［ ３ ］ 陆 云青 ． 探 析 建 筑工 程监 理作 业 Ｕ ］ ． 中华居 民 ． ２ ０ １ １ ， ０ ８ （ ０ ７ ） ： ７ ９ — ８ ０ ． ［ ４ ］ 顾 兆 陌． 建 筑 工程 监理 存 在 的 问题及 其 解 决措 施 Ⅱ Ｊ 城 市建设 理 论研 究 （ 电
子版 ） ２ ０ １ ２ 。 ０ ５ （ ０ ５ ） ： １ ６ — １ ７ ．
［ １ ］ 杜 秀娟 ． 浅 谈加 强 国 内建 筑 工 程监 理 意识 的 创新 途 径 黑 龙 江科 技 信 息 ．
２ ０ １ １ 。 ０ ８ （ ０ ３ ） ： ５ ５ — ５ ６ ．
（ 上接 第 １ ５ ８ 页） 技 术与 国外大 公 司相 比还 存 在相 当大 的差距 ， 尽 管如 此 ， 也 具
对代 建项 目实行 工程 担 保和 保 险制 度 ， 必 须要 求代 建 企业 向业 主提 出风 险担 参考 文献
有 知 名 国际 公 司所 不 具备 的特 点 ， 例 如更 为 了解 国 内 审批 流 程 ， 与 主管 部 门 保 ， 同时 ， 要将 该 条件 作 为审 查代 建企 业 资格 的 重要 内容 。
和单位具有 良好的沟通平台等。凭借这些优点 ， 国内公 司同样可 以以此作为 与 外 资企 业 合作 的砝 码 ， 为学 习他 们 的先 进 管理 经 验和 技术 创 造机 会 。
３ ． ６ 引入 国际 工程 担保 做 法 和经 验 对代 建制 项 目担 保
一
［ １ 惆 广泰、 窦振明， 政府投资项 目代建制浅谈Ⅱ 】 ， 天津市政工程 ， ２ ０ ０ ６ 年第１ 期，
Ｐ１ ４ —２ ５
般 政 府工 程 项 目具 有 高 知 名 度 和影 响 力 ， 涉及 面 十分 广 泛 ， 因此 对 工
［ ２ １ 康克龙， 代建与项 目 二种模式的制度分析Ⅱ 】 ， 中国招标 ， ２ ０ ０ ６ 年， Ｐ１ １ －２ ０
［ ３ ］ 蒋晓风 ， 关 于代 建 制财 务 管 理 问题 的 探 究 Ⅱ ］ ， 集 团经 济研 究 ， ２ ０ ０ ６ 年５ 月下
半 月刊 ， Ｐ ２ ２ ８
程质量和要求也更为苛刻 。由于国内代建制起步较 晚， 行业内企业规模相对 偏小． 单 个代 建 企业 难 以 承担 大 型工程 的风 险 。 要 有效 解决 这 个 问题 ， 必 须 要
（ 上接 第１ ６ １ 页）同 阶段 应该 选 择 不 同的 管控 方 式 ， 从 而让 安 全监 理 的效 率 得
（ １ ８ ） ： Ｐ ４ ５ ．
以切实提升， 确保建筑施工处于安全状态下， 进而提升施工质量。 参 考 文献 ［ １ 】 宋亚东 关 于建筑工程施工现场安全监理 问题分析卟 东方企业文化 ２ ０ １ ２
ｆ ２ 】 郭上 福， 论 建 筑工 程施 工 安全监 理 的控 制 Ｄ ］ 现 代物 业 ． ２ ０ １ ２ （ １ １ ） ： Ｐ ３ ５ ．
［ ３ 】 苏敬 忖 ， 江 国庆 ． 浅论 建 筑工 程施 工安 全 监理 Ⅱ ］ ． 黑龙 江科 技信 息 ． ２ ０ ０ ９ （ ３ ３ ）
Ｐ ４ ２ ．
‘ １ ６ ３’
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