热负荷、冷负荷与湿负荷计算
为了维持建筑物室内空气的热湿参数在某一范围内,在单位时间内需从室内除去的热量(包括显热和潜热)称为冷负荷,其中显热部分称显热冷负荷,潜热部分称潜热冷负荷,两者之和称全热冷负荷;相反,在单位时间需向室内供应的热量称为热负荷。从室内除去潜热,相当于从室内除去水分,把单位时间内从室内除去的水分称为湿负荷。
热负荷、冷负荷与湿负荷是暖通空调工程设计的基本依据,暖通空调设备容量的大小主要取决于热负荷、冷负荷与湿负荷的大小。因此,尽管空调负荷形成的原因、室内产热产湿量、典型负荷计算方法原理等问题在《建筑环境学》中有阐述,但这里有必要从供暖通风与空调工程设计的角度,对热负荷、冷负荷与湿负荷的计算方法作一介绍。热负荷、冷负荷与湿负荷的计算以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。
1.室外空气计算参数
室外空气计算参数是指现行的《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012(简称《规范》)中所规定的用于供暖通风与空调设计计算的室外气象参数。
室外空气计算参数取值的大小,将会直接影响热、冷负荷的大小和暖通空调费用。因此,设计规范中规定的室外空气计算参数是按允许全年有少数时间出现达不到室内温湿度要求的现象,但其保证率却相当高的原则而制定的。若室内温湿度必须全年保证时,需另行确定(参见《规范》4.1.12)。在暖通空调设计中,应根据不同负荷的计算,按现行规范选用不同的室外空气计算参数。室外空气计算参数主要有以下几项。
2.夏季空调室外计算干、湿球温度
《规范》规定,夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的干球温度;夏季空调室外计算湿球温度取室外空气历年平均不保证50h的湿球温度("不保证"系针对室外空气温度而言,下同)。这两个参数用于计算夏季新风冷负荷。
3.夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度
夏季计算经建筑围护结构传入室内的热量时,应按不稳定传热过程计算。因此,必须已知夏季空调设计日的室外空气日平均温度和逐时温度。夏季空调室外计算逐时温度(tτ),按下式确定:
tτ=ta.m+βtd
式中
ta.m——夏季空调室外计算日平均温度,《规范》规定取历年平均不保证5天的日平均温度,℃;
β——室外空气温度逐时变化系数,按表2-1确定;
td——夏季空调室外计算平均日较差,℃,按下式计算:
ta=(ta.s-ta.m)/0.52
式中 ta.s——夏季空调室外计算干球温度,℃。
4.冬季空调室外计算温度、相对湿度
冬季空调供暖时,计算建筑围护结构的热负荷和新风热负荷均应采用冬季空调室外计算温度。
《规范》规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度;采用累年最冷月(指累年月平均气温最低的月份)平均相对湿度作为冬季空调室外计算相对湿度。
5.供暖室外计算温度和冬季通风室外计算温度
《规范》规定供暖室外计算温度取冬季历年平均不保证5天的日平均温度;冬季通风室外计算温度取累年最冷月平均温度。供暖室外计算温度用于建筑物供暖系统供暖时计算围护结构的热负荷,以及用于计算消除有害污染物通风的进风热负荷。冬季通风室外计算温度用于计算全面通风的进风热负荷。
6. 夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度
《规范》规定夏季通风室外计算温度取历年最热月14时的月平均温度的平均值:夏季通风室外计算相对湿度取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值。这两个参数用干消除余热余湿的通风及自然通风中的计算;当通风的进风需要进行冷却处理时,其进风冷负荷计算也采用这两个参数。
我国主要城市的室外空气计算参数参见《规范》【附录A。本书附录2-1中摘录了部分城市的室外空气计算参数。
#空调#
暖通空调(第三版)
