空調(diào)負(fù)荷是空調(diào)工程設(shè)計(jì)中最基本、最重要的數(shù)據(jù)之一。 其價(jià)值直接影響空調(diào)方案的選擇、空調(diào)及冷熱源等設(shè)備的容量，進(jìn)而影響項(xiàng)目投資成本和設(shè)備性能。 消耗、系統(tǒng)運(yùn)行成本和空調(diào)效果。

室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)

在設(shè)計(jì)中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，首先要明確設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)條件，即：空調(diào)系統(tǒng)將在什么狀態(tài)下控制室內(nèi)空氣（代表這種狀態(tài)的空氣參數(shù)稱為空調(diào)設(shè)計(jì)室內(nèi)空氣參數(shù)）。空氣計(jì)算參數(shù)）； 系統(tǒng)需要在什么氣象條件下運(yùn)行（代表這種氣象條件的空氣參數(shù)稱為空調(diào)設(shè)計(jì)室外空氣計(jì)算參數(shù)）。 消除空調(diào)房間內(nèi)外干擾源的影響還與室內(nèi)外空氣參數(shù)有關(guān)。 因此，在討論空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算之前，首先要了解空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算中使用的室內(nèi)外空氣參數(shù)及其確定方法。

(1)空調(diào)室內(nèi)空氣參數(shù)的測(cè)定：

室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)主要是指作為空調(diào)工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制標(biāo)準(zhǔn)的空氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)量等室內(nèi)空氣控制參數(shù)。

空氣相關(guān)因素影響人體熱舒適度的原因：

1）溫度——人體對(duì)溫度比較敏感，室內(nèi)溫度對(duì)人體熱舒適的影響是通過與人體表面皮膚的對(duì)流熱交換和熱傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)的。

2）相對(duì)濕度——出汗是人體在任何溫度下都存在的一種生理功能。 但氣溫較低時(shí)恒溫恒濕空調(diào)，出汗量較少，往往感覺不到出汗。 相對(duì)濕度主要影響人體表面汗液的蒸發(fā)，即影響蒸發(fā)散發(fā)的熱量的多少。 相對(duì)濕度過高不僅會(huì)讓人感到悶熱，而且會(huì)使汗液難以蒸發(fā)； 相對(duì)濕度過低，會(huì)使人感覺干燥，導(dǎo)致皮膚干燥、干裂，還容易引發(fā)呼吸道疾病。

3）氣流速度——?dú)饬魉俣葘?duì)人體熱舒適性影響最明顯的是夏季吹冷風(fēng)時(shí)。 如果冷空氣的流速太高，造成冷風(fēng)的感覺，會(huì)讓人極其不舒服，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)讓人生病。

室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)可分為兩類：

1）工業(yè)企業(yè)民用建筑和附屬建筑中以保證人體舒適、健康和提高工作效率為目的的“舒適環(huán)境空氣參數(shù)”；

2）生產(chǎn)廠房和部分科研試驗(yàn)環(huán)境或設(shè)施的“環(huán)境空氣參數(shù)處理”，目的是重點(diǎn)滿足生產(chǎn)過程和試驗(yàn)過程的空氣環(huán)境需要。

1、人體熱平衡與舒適度

當(dāng)人體的散熱與體內(nèi)新陳代謝的產(chǎn)熱達(dá)到平衡時(shí)，人的冷熱感覺良好，體溫就會(huì)維持在36.5℃~37℃。 正常情況下，任何有利于人體維持這種熱平衡的環(huán)境，人們都會(huì)感到舒適； 否則，人們會(huì)感到不舒服。

2、舒適空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)的確定

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)——2012年《民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，舒適性空調(diào)的室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定。

普通住宅、公共建筑空調(diào)房間室內(nèi)空氣參數(shù)

3、工藝空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)

由于工藝流程種類繁多，工藝空調(diào)還可細(xì)分為：一般冷卻空調(diào)、恒溫恒濕空調(diào)、凈化空調(diào)、人工氣候等。

各種科技空調(diào)的特點(diǎn)：

1）制冷空調(diào)：對(duì)室內(nèi)空氣溫度和濕度的要求是保證夏季作業(yè)時(shí)工人不出汗。 因此，一般只規(guī)定溫度或濕度的上限恒溫恒濕空調(diào)設(shè)計(jì)，對(duì)空調(diào)的精度沒有要求。

例如，電子行業(yè)的一些車間規(guī)定，夏季室溫不得大于28℃，相對(duì)濕度不得大于60%。

2）恒溫恒濕空調(diào)：對(duì)室內(nèi)空氣的溫濕度基礎(chǔ)和精度有嚴(yán)格要求。 例如，在一些測(cè)量室中，要求室溫常年保持在（20±0.1）℃，相對(duì)濕度常年保持在（50±5）%。

也有一些工藝僅對(duì)溫度或相對(duì)濕度有嚴(yán)格要求。 例如，紡織行業(yè)的一些工藝對(duì)相對(duì)濕度有嚴(yán)格的要求，而空氣溫度主要是為了勞動(dòng)保護(hù)。

3）凈化空調(diào)：不僅對(duì)空氣的溫度、濕度有一定的要求，而且對(duì)空氣中所含塵埃顆粒的大小和數(shù)量，甚至微生物的種類也有嚴(yán)格的要求。 暖通南社的課件數(shù)量較多，這里不再贅述。

例如，醫(yī)院的潔凈手術(shù)室分為四個(gè)級(jí)別，每個(gè)級(jí)別對(duì)細(xì)菌濃度都有明確的要求。

4）人工氣候：模擬高溫高濕或低溫低濕，甚至高海拔氣候環(huán)境。

無論何種類型的工藝空調(diào)，由于其服務(wù)對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)，因此必須根據(jù)工藝流程的特殊要求確定室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)。

當(dāng)有人操作時(shí)，應(yīng)盡可能考慮人體熱舒適的需要。

對(duì)于夏季溫度和相對(duì)濕度低于舒適性空調(diào)的場(chǎng)所，應(yīng)盡可能降低室內(nèi)空氣流量，在工藝條件允許的情況下，盡可能提高空氣溫度。 這不僅節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行成本恒溫恒濕空調(diào)設(shè)計(jì)，而且有利于操作人員的健康。

某些生產(chǎn)工藝所需的室內(nèi)空氣參數(shù)（摘錄）

4、空調(diào)底座及空調(diào)精度：

空調(diào)基準(zhǔn)是指按照設(shè)計(jì)規(guī)定，空調(diào)區(qū)域內(nèi)需要保持的空氣基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)相對(duì)濕度。

空調(diào)精度是指空調(diào)區(qū)域內(nèi)溫度和相對(duì)濕度的允許波動(dòng)范圍。

例如，t=(22±1)℃，φ=(50±5)%。 其中，空氣溫度22℃、相對(duì)濕度50%為空調(diào)的基準(zhǔn)值； 溫度波動(dòng)范圍±1℃、相對(duì)濕度波動(dòng)范圍±5%為空調(diào)精度。

(2)空調(diào)室外空氣參數(shù)的測(cè)定

通常建筑物周圍都是自然環(huán)境，其內(nèi)部必然受到外部大氣壓力、溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、日照等氣象參數(shù)的影響。 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中使用的一些室外氣象參數(shù)稱為“室外空氣計(jì)算參數(shù)”。

關(guān)系最密切的主要是一些溫度和濕度參數(shù)，比如計(jì)算通過建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)或從室內(nèi)傳到室外的熱量時(shí)涉及到的室外空氣（干球）溫度； 計(jì)算加熱或冷卻室外空氣所需的熱量。 、制冷量以及確定室外新風(fēng)狀態(tài)時(shí)涉及的室外空氣濕球溫度等參數(shù)。

室外空氣計(jì)算參數(shù)

1、室外空氣溫濕度變化規(guī)律：室外空氣干濕球溫度等參數(shù)隨季節(jié)、晝夜、時(shí)間的變化而不斷變化。

2 新風(fēng)計(jì)算參數(shù)的確定

新風(fēng)計(jì)算參數(shù)的取值將直接影響室內(nèi)空氣條件的保證程度和設(shè)備投資。

例如，當(dāng)采用當(dāng)?shù)厥彝饪諝獾淖罡吒蓾袂驕囟茸鳛槭彝饪諝鈺r(shí)，該最高干濕球溫度在夏季多年僅出現(xiàn)一次，且持續(xù)時(shí)間較短（幾小時(shí)或幾天幾夜）。計(jì)算參數(shù)，取決于配置的設(shè)備和相關(guān)設(shè)備的容量。 如果太大，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看就不能充分投入使用，造成投資浪費(fèi)。

設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的室外空氣計(jì)算參數(shù)值通常不是最不利條件下的值，而是基于不保證室內(nèi)溫濕度在控制范圍內(nèi)的原則確定的值全年幾次標(biāo)準(zhǔn)范圍。

2012年《民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》-4.1規(guī)定如下：

4.1.2 供暖室外溫度計(jì)算應(yīng)按近一年的日平均溫度計(jì)算，不保證5天。

4.1.3 計(jì)算冬季通風(fēng)室外溫度，宜采用歷年最冷月的平均溫度。

4.1.4 計(jì)算冬季空調(diào)室外溫度，應(yīng)采用歷年日平均溫度，但不保證某一天。

4.1.5 計(jì)算冬季空調(diào)室外相對(duì)濕度時(shí)，應(yīng)采用歷年最冷月的平均相對(duì)濕度。

4.1.6 計(jì)算夏季空調(diào)室外干球溫度，應(yīng)采用不保證50小時(shí)的歷年平均干球溫度。

4.1.7 夏季空調(diào)室外濕球溫度計(jì)算，應(yīng)采用歷年50小時(shí)的平均濕球溫度。

4.1.8 計(jì)算夏季通風(fēng)室外溫度，應(yīng)采用歷年最熱月14：00時(shí)的月平均溫度。

4.1.9 計(jì)算夏季通風(fēng)室外相對(duì)濕度，應(yīng)采用去年最熱月14：00時(shí)的月平均相對(duì)濕度。

4.1.10 夏季空調(diào)室外日平均溫度應(yīng)采用近5天日平均溫度。

我國(guó)部分主要城市部分室外空氣氣象參數(shù)

空調(diào)室內(nèi)負(fù)荷計(jì)算

室內(nèi)負(fù)荷分為冷負(fù)荷和熱負(fù)荷。

冷負(fù)荷：為維持一定的室內(nèi)濕熱環(huán)境，單位時(shí)間內(nèi)需要從房間帶走的熱量。 它包括顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷。 潛熱負(fù)荷是單位時(shí)間內(nèi)除去的水分，也稱為水分負(fù)荷。

熱負(fù)荷：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)為維持一定的室內(nèi)濕熱環(huán)境而向房間補(bǔ)充的熱量量。 它包括顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷。 如果只控制溫度而不控制濕度，則熱負(fù)荷僅包括顯熱負(fù)荷。 空調(diào)房間的熱濕負(fù)荷主要來自：

(1)人體散發(fā)熱量、濕氣；

(2)照明燈具的散熱；

(3)電氣設(shè)備的散熱；

(4)其他設(shè)備的散熱。

空調(diào)室外負(fù)荷計(jì)算

空調(diào)室外熱濕負(fù)荷計(jì)算

空調(diào)負(fù)荷計(jì)算

空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷：系統(tǒng)負(fù)荷主要根據(jù)房間負(fù)荷確定，同時(shí)考慮新風(fēng)負(fù)荷和其他附加負(fù)荷。

新風(fēng)負(fù)荷和附加冷熱負(fù)荷理論上可以一一計(jì)算，但非常繁瑣且不準(zhǔn)確。 實(shí)際工程中，通?？紤]房間總負(fù)荷的10%～50%來統(tǒng)籌考慮。

2、空調(diào)負(fù)荷估算

在工程設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)階段，為了滿足項(xiàng)目評(píng)審和招標(biāo)中對(duì)設(shè)備容量、機(jī)房面積、投資費(fèi)用等的要求，往往需要對(duì)制冷量有一個(gè)粗略的了解空調(diào)系統(tǒng)的供熱、用電量。 用水量，以及空調(diào)機(jī)房、制冷機(jī)房、鍋爐房等設(shè)備房面積。

Q=預(yù)算指標(biāo)×面積

民用建筑和房間空調(diào)的預(yù)計(jì)負(fù)荷指標(biāo)

由于估算預(yù)算指標(biāo)的上下限相差很大，合理選擇只能依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。

夏季空調(diào)送風(fēng)狀況及送風(fēng)量

送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O的確定，即送風(fēng)溫差的確定，必須從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面綜合考慮。

在確定送風(fēng)溫差時(shí)，還應(yīng)結(jié)合所采用的送風(fēng)方式來考慮，因?yàn)椴煌乃惋L(fēng)方式，適宜的送風(fēng)溫差不同。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)-2012年《民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》。

空調(diào)系統(tǒng)中常用的向上送風(fēng)方式的夏季送風(fēng)溫差應(yīng)根據(jù)送風(fēng)口類型、安裝高度、氣流范圍長(zhǎng)度、是否附設(shè)等因素確定。 在滿足舒適度和工藝要求的條件下，應(yīng)增大送風(fēng)溫差。

舒適性空調(diào)送風(fēng)口高度小于等于5m時(shí)送風(fēng)溫差不應(yīng)大于10℃； 送風(fēng)口高度大于5m時(shí)，不宜大于15℃。

工藝空調(diào)機(jī)的送風(fēng)溫差應(yīng)按表中給出的數(shù)據(jù)采用。

表：技術(shù)空調(diào)送風(fēng)溫差和換氣次數(shù)

關(guān)于房間換氣次數(shù)：為了保證空調(diào)效果，需要保障空調(diào)房間的最小送風(fēng)量，這一般通過房間換氣次數(shù)的規(guī)定來體現(xiàn)。

換氣次數(shù)為房間送風(fēng)量G（m3/h）與房間容積V（m3）之比，用n（次/h）表示工業(yè)恒溫機(jī)，即：

裝有舒適型空調(diào)的房間每小時(shí)換氣次數(shù)不應(yīng)少于5次，但較高空間的換氣次數(shù)應(yīng)根據(jù)其冷負(fù)荷計(jì)算。

工藝空調(diào)機(jī)室換氣次數(shù)不應(yīng)小于上表所列數(shù)值。

知道了空調(diào)房間的冷負(fù)荷Q、濕度負(fù)荷W和室內(nèi)控制參數(shù)，可以按照以下步驟確定夏季送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)和房間送風(fēng)量。

1) 計(jì)算熱濕比ε=Q/W。

2）在焓濕圖上確定室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N后，畫一條經(jīng)過N點(diǎn)的熱濕比線ε。

3）按規(guī)范要求選擇送風(fēng)溫差ΔtO，計(jì)算送風(fēng)溫度tO=tN-ΔtO，并校核（為防止送風(fēng)口結(jié)露、滴水，夏季送風(fēng)溫度為一般要求高于室內(nèi)空氣溫度的露點(diǎn)2-3℃）。

4）根據(jù)送風(fēng)溫度tO，在熱濕比線上找到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。

5）計(jì)算供氣量并檢查換氣次數(shù)。

例：夏季某空調(diào)房間冷負(fù)荷Q=3314W，濕負(fù)荷W=0.264g/s。

要求室內(nèi)空氣條件常年保持在tN=(22±1)℃、φN=(55±5)%，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽椤?查找送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)和送風(fēng)量。

冬季空調(diào)房間送風(fēng)量及送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的確定

冬季空調(diào)房間負(fù)荷為熱負(fù)荷時(shí)，意味著需要向房間輸送熱空氣。 此時(shí)，送風(fēng)狀態(tài)下的空氣的溫度和熱函值均大于室內(nèi)控制狀態(tài)下的溫度和熱函值。

從人的總體適應(yīng)能力來看，承受熱空氣的能力比承受冷空氣的能力要強(qiáng)。 因此，空調(diào)器送出熱風(fēng)時(shí)的溫差可以大于送出冷風(fēng)時(shí)的空氣溫差。 因此，冬季送熱風(fēng)時(shí)的送風(fēng)量可以比夏季小。 送熱風(fēng)時(shí)送風(fēng)溫度不宜過高，一般不超過45℃。

冬季減少送風(fēng)量可以減少用電量，降低運(yùn)行成本。 特別是對(duì)于較大的空調(diào)系統(tǒng)酒窖恒溫恒濕機(jī)，減少送風(fēng)量的經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。

但減少送風(fēng)量時(shí)，應(yīng)注意送風(fēng)量不能小于房間最小換氣次數(shù)所需的送風(fēng)量。

冬季空調(diào)也可使用與夏季相同的送風(fēng)量。 全年固定送風(fēng)量，方便運(yùn)行管理。 當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，只需調(diào)整送風(fēng)參數(shù)即可。

節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求

-2015年《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求如下：

4.1.1甲級(jí)公共建筑施工圖設(shè)計(jì)階段，必須逐項(xiàng)、逐小時(shí)進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算和冷負(fù)荷計(jì)算。

4.1.2 嚴(yán)寒A區(qū)和嚴(yán)寒B區(qū)的公共建筑宜設(shè)置熱水集中供暖系統(tǒng)。 對(duì)于有空調(diào)系統(tǒng)的建筑，不應(yīng)將熱風(fēng)末端作為唯一的供暖方式； 嚴(yán)寒C區(qū)和寒冷地區(qū)的公共建筑，應(yīng)根據(jù)建筑等級(jí)、采暖期天數(shù)、能耗、運(yùn)行費(fèi)用等因素，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定采暖方式。

4.1.3系統(tǒng)內(nèi)冷熱介質(zhì)溫度的選擇應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。 當(dāng)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)合理時(shí)，制冷劑溫度應(yīng)高于常用設(shè)計(jì)溫度，加熱介質(zhì)溫度應(yīng)低于常用設(shè)計(jì)溫度。

4.1.4 當(dāng)可采用通風(fēng)排除室內(nèi)余熱、余濕或其他污染物時(shí)，宜采用自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)或復(fù)合通風(fēng)。

4.1.5 當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)，宜采用分散式空調(diào)裝置或系統(tǒng)：

1、全年所需制冷、供暖時(shí)間短或采用集中供冷、供暖系統(tǒng)不經(jīng)濟(jì)；

2、需要空調(diào)的房間布置分散；

3、具有集中供冷、供暖系統(tǒng)的建筑、不同使用時(shí)間和要求的房間；

4、需要增設(shè)空調(diào)系統(tǒng)，現(xiàn)有公共建筑安裝機(jī)房、管道困難。

4.1.6 采用獨(dú)立溫濕度控制的空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)符合下列要求：

1、高溫冷源制備方法和新風(fēng)除濕方法應(yīng)根據(jù)氣候特點(diǎn)，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證確定；

2、考慮全年利用天然冷源和可再生能源的措施；

3、不宜采用再熱空氣處理方法。

4.1.7 使用時(shí)間不同的空調(diào)區(qū)域不應(yīng)劃分為同一定風(fēng)量全風(fēng)量風(fēng)系統(tǒng)。 對(duì)溫度、濕度等要求不同的空調(diào)區(qū)域不宜劃分為同一空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)。

恒溫恒濕機(jī)生產(chǎn)廠家：www.zswld.com