摘
要:冷负荷计算是空调设计及合理选用空调设备的主要依据。空调冷负荷由围护结构冷负荷及室内冷负荷两部分组成,其计算方法有多种,最常用也是目前应用较多的是:以传递函数法为基础、通过研究和实验而得到的冷负荷系数法。
在市场竞争日益急烈、甲方要求设计周期近量短的情况下,如果没有专业的负荷计算软件,设计人员很难用计算器去逐时地计算各项冷负荷,而据此合理确定空调设备。大多数情况下,设计人员只能凭经验及各种专业设计指南书上的冷负荷估算指标来确定空调设备型号。各地气象参数不同,建筑物形式多样,其功能既使相同,也因其朝向、所处层数不同而冷负荷亦有所不同。靠估算难免空调设备选型过大或过小,这都是设计者和业主不愿其出现的。另外也难以形成完整而清晰的计算书以备存档。
本人借助Microsoft Excel
软件使这一繁琐的计算形成了简单明了的表格,设计者只需根据建筑物的具体情况,所计算房间的功能,调整外窗面积、外墙面积、屋顶面积、内墙面计、每平方米照明负荷、人员数量、人体散热量、发热设备台数、每台设备发热量等参数就可很快计算出房间冷负荷,从而为设计者提供可靠数据,合理确定空调设备及进行水力计算。
一:外围护结构冷负荷
1?外窗冷负荷
A:太阳辐射得热引起的冷负荷
CL1=Ca*Cs*Cn*Fc*Djmax*Cd
式中
Cn:窗有效面积系数, 0.85(单层钢窗)、0.75(双层钢窗)
Cs:窗玻璃遮挡系数,1.00(3mm厚的单层普通玻璃)
Cn:窗内遮阳系数,1.00(无内遮阳)、0.65(深色布帘)
Djmax:最大太阳辐射得热因数(W),徐州处于北纬34。17.查入法其
S:
238, N: 121, E: 568
W:568
Cd:外窗冷负荷系数,查表
每平方米外窗太阳辐射得热引起的冷负荷计算详见附表1~6
B:
温差传热通过玻璃窗引起的逐时冷负荷
CL2=Rc*Kc*Fc*(T1+Td-Tns)
式中
Rc:外窗传热系数修正值,1.00(单层窗,金属窗框,80%玻璃),
1.20(双层窗,金属窗框,80%玻璃)
Kc:外窗夏季传热系数,5.98(单层钢窗)、3.03(双层钢窗)
T1:外窗冷负荷计算温度,查表
Td:外窗冷负荷计算温度地点修正值,2(徐州)
Tn:夏季室内设计温度
每平方米外窗温差传热引起的逐时冷负荷计算详见附表7~8
2?外墙冷负荷
CL3=Kq*Fq*(T2+Td-Tns)
式中
Kq:外墙夏季传热系数,1.94(粉煤灰砌块)、0.86(加气混凝土砌块)
T2:外墙冷负荷计算温度,查表
Td:外窗冷负荷计算温度地点修正值,S:
0.8, N: 2.1, E:1.3,
W:1.3,
(徐州)
Tn:夏季室内设计温度
每平方米外墙温差传热引起的逐时冷负荷计算详见附表9~11
3?屋顶冷负荷
CL4=Kq*Fq*(T2+Td-Tns)
式中
Kq:屋顶夏季传热系数,1.24
T2:屋顶冷负荷计算温度,查表
Td:屋顶冷负荷计算温度地点修正值,0.7(徐州)
Tn:夏季室内设计温度
每平方米屋顶温差传热引起的逐时冷负荷计算详见附表12
4?内围护结构冷负荷
CL9=Kn*Fn*(Twp+Tf-Tns)
式中
Kn:内墙或内楼板传热系数
Twp:夏季空调室外计算日平均温度,30.5(徐州)
Tf:附加温升,0(邻室散热量很少,如办公室、走廊)
Tn:夏季室内设计温度
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内围护结构可视作稳定穿热,其每平方米冷负荷计算得:240砖墙,K=1.76, 7.92;200混凝土墙,K=2.59, 16.8
;120粉煤灰砌块,K=1.88, 8.46;100加气混凝土:K=1.34, 6.03; 不吊顶楼板:K=3.13,
14;吊顶楼板:K=1.83, 8.2。
笔者认为旅馆建筑因入住率,计算内围护结构冷负荷时应考虑房间与房间的隔墙、楼板及房间与走道之间的冷负荷;办公楼因使用时间的一致性,只计算房间与走道之间的冷负荷。这部分计算必须引起设计者注意,象旅馆建筑其负荷可能都大于照明和人员的冷负荷。