民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB50736-2012

7.2.1除在方案设计或初步设计阶段可使用热、冷负荷指标进行必要的估算外，施工图设计阶段应对空调区的冬季热负荷和夏季逐时冷负荷进行计算。
7.2.2空调区的夏季计算得热量，应根据下列各项确定：
      1 通过围护结构传入的热量；
      2 通过透明围护结构进入的太阳辐射热量；
      3 人体散热量；
      4 照明散热量；
      5 设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；
      6 食品或物料的散热量；
      7 渗透空气带入的热量；
      8 伴随各种散湿过程产生的潜热量。
7.2.3空调区的夏季冷负荷，应根据各项得热量的种类、性质以及空调区的蓄热特性，分别进行计算。
7.2.4空调区的下列各项得热量，应按非稳态方法计算其形成的夏季冷负荷，不应将其逐时值直接作为各对应时刻的逐时冷负荷值：
      1 通过围护结构传入的非稳态传热量；
      2 通过透明围护结构进入的太阳辐射热量；
      3 人体散热量；
      4 非全天使用的设备、照明灯具散热量等。
7.2.5空调区的下列各项得热量，可按稳态方法计算其形成的夏季冷负荷：
      1 室温允许波动范围大于或等于±1℃的空调区，通过非轻型外墙传入的传热量；
      2 空调区与邻室的夏季温差大于3℃时，通过隔墙、楼板等内围护结构传入的传热量；
      3 人员密集空调区的人体散热量；
      4 全天使用的设备、照明灯具散热量等。
7.2.6空调区的夏季冷负荷计算，应符合下列规定：
      1 舒适性空调可不计算地面传热形成的冷负荷；工艺性空调有外墙时，宜计算距外墙2m范围内的地面传热形成的冷负荷；
      2 计算人体、照明和设备等散热形成的冷负荷时，应考虑人员群集系数、同时使用系数、设备功率系数和通风保温系数等；
      3 屋顶处于空调区之外时，只计算屋顶进入空调区的辐射部分形成的冷负荷；高大空间采用分层空调时，空调区的逐时冷负荷可按全室性空调计算的逐时冷负荷乘以小于1的系数确定。
7.2.7空调区的夏季冷负荷宜采用计算软件进行计算；采用简化计算方法时，按非稳态方法计算的各项逐时冷负荷，宜按下列方法计算。
      1 通过围护结构传入的非稳态传热形成的逐时冷负荷，按式(7.2.7-1)～式(7.2.7-3)计算：

式中：——外墙传热形成的逐时冷负荷（W）；
           ——屋面传热形成的逐时冷负荷（W）；
            ——外窗传热形成的逐时冷负荷（W）；
                       K——外墙、屋面或外窗传热系数[W/（㎡•K）]；
                        F—— 外墙、屋面或外窗传热面积（㎡）；

        ——外墙的逐时冷负荷计算温度（℃），可按本规范附录H确定；
     ——屋面的逐时冷负荷计算温度（℃），可按本规范附录H确定；
          ——外窗的逐时冷负荷计算温度（℃），可按本规范附录H确定；
              ——夏季空调区设计温度（℃）。
 2 透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷，按式(7.2.7-4)计算：

式中：——透过玻璃窗进入的太阳辐射的热形成的逐时冷负荷（W）；
             ——透过无遮阳标准太阳辐射冷负荷系数，可按本规范附录H确定；
               ——外墙综合遮挡系数；
                 ——外遮阳修正系数；
                ——外遮阳修正系数；
                ——玻璃修正系数；
          ——夏季日射的热因数最大值，可按本规范附录H确定；
               ——窗玻璃净面积（㎡）。
 3 人体、照明和设备等散热形成的逐时冷负荷，分别按式(7.2.7-6)～式(7.2.7-8)计算：

式中：——人体散热形成的逐时冷负荷（W）；
             ——人体冷负荷系数，可按本规范附录H确定；
                  ——群集系数；
                ——人体散热量（W）；
          ——照明散热形成的逐时冷负荷（W）；
             ——照明冷负荷系数，可按本规范附录H确定；
               ——照明修正系数；
                ——照明散热量（W）；
              ——设备散热形成的逐时冷负荷（W）；
                ——设备冷负荷系数，可按本规范附录H确定；
                    ——设备修正系数；
                   ——设备散热量（W）；
7.2.8按稳态方法计算的空调区夏季冷负荷，宜按下列方法计算。
      1 室温允许波动范围大于或等于±1.0℃的空调区，其非轻型外墙传热形成的冷负荷，可近似按式(7.2.8-1)计算：

式中：——夏季空调室外计算日平均综合温度（℃）；
          ——夏季空调室外计算日平均综合温度（℃），按本规范第4.1.10条的规定确定；
            ——围护结构所在朝向太阳总辐射照度的日平均值（W/㎡）；
                  ρ——围护结构外表面对于太阳辐射热的吸收系数；
              ——围护结构外表面换热系数[W/（㎡•K）]。
 2 空调区与邻室的夏季温差大于3℃时，其通过隔墙、楼板等内围护结构传热形成的冷负荷可按式(7.2.8-3)计算：

式中：——内围护结构传热形成的冷负荷（W）；
                ——邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值（℃）。
7.2.9空调区的夏季计算散湿量，应考虑散湿源的种类、人员群集系数、同时使用系数以及通风系数等，并根据下列各项确定：
      1 人体散湿量；
      2 渗透空气带入的湿量；
      3 化学反应过程的散湿量；
      4 非围护结构各种潮湿表面、液面或液流的散湿量；
      5 食品或气体物料的散湿量；
      6 设备散湿量；
      7 围护结构散湿量。
7.2.10空调区的夏季冷负荷，应按空调区各项逐时冷负荷的综合最大值确定。
7.2.11空调系统的夏季冷负荷，应按下列规定确定：
      1 末端设备设有温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷按所服务各空调区逐时冷负荷的综合最大值确定；
      2 末端设备无温度自动控制装置时，空调系统的夏季冷负荷按所服务各空调区冷负荷的累计值确定；
      3 应计入新风冷负荷、再热负荷以及各项有关的附加冷负荷。
      4 应考虑所服务各空调区的同时使用系数。
7.2.12空调系统的夏季附加冷负荷，宜按下列各项确定：
      1 空气通过风机、风管温升引起的附加冷负荷；
      2 冷水通过水泵、管道、水箱温升引起的附加冷负荷。
7.2.13空调区的冬季热负荷，宜按本规范第5.2节的规定计算；计算时，室外计算温度应采用冬季空调室外计算温度，并扣除室内设备等形成的稳定散热量。
7.2.14空调系统的冬季热负荷，应按所服务各空调区热负荷的累计值确定，除空调风管局部布置在室外环境的情况外，可不计入各项附加热负荷。
 

条文说明

7.2空调负荷计算
7.2.1空调热、冷负荷的要求。强制性条文。
    工程设计过程中，为防止滥用热、冷负荷指标进行设计的现象发生，规定此条为强制要求。用热、冷负荷指标进行空调设计时，估算的结果总是偏大，由此造成主机、输配系统及末端设备容量等偏大，这不仅给国家和投资者带来巨大损失，而且给系统控制、节能和环保带来潜在问题。
    当建筑物空调设计仅为预留空调设备的电气容量时，空调热、冷负荷的计算可采用热、冷负荷指标进行估算。
7.2.2空调区的夏季得热量。
    在计算得热量时，只计算空调区的自身产热量和由空调区外部传入的热量，如分层空调中的对流热转移和辐射热转移等，对处于空调区之外的得热量不应计算。此外，明确指出食品的散热量应予以考虑，是因为该项散热量对于某些民用建筑(如饭店、宴会厅等)的空调负荷影响较大。
    考虑到目前建筑材料的快速发展，根据建筑材料太阳辐射透过率的大小，可将建筑围护结构划分为不透明围护结构和透明围护结构，其中：由太阳辐射透过率等于零的建筑材料(如金属、砖石、混凝土等)所构成的围护结构，称不透明围护结构；由太阳辐射透过率介于0～1之间的建筑材料(如玻璃、透光化学材料(ETFE膜)等)所构成的围护结构，称透明围护结构。照射在透明围护结构的太阳辐射有一部分被反射掉，另一部分透过透明围护结构直接进入室内，被围护结构内表面、家具等吸收。
7.2.3空调区的夏季冷负荷。
    本条从现代空调负荷计算方法的基本原理出发，规定了计算空调区夏季冷负荷所应考虑的基本因素，强调指出得热量与冷负荷是两个不同的概念。
    以空调房间为例，通过围护结构传入房间的，以及房间内部散出的各种热量，称为房间得热量。为保持所要求的室内温度必须由空调系统从房间带走的热量称为房间冷负荷。两者在数值上不一定相等，这取决于得热中是否含有时变的辐射成分。当时变的得热量中含有辐射成分时或者虽然时变得热曲线相同但所含的辐射百分比不同时，由于进入房间的辐射成分不能被空调系统的送风消除，只能被房间内表面及室内各种陈设所吸收、反射、放热、再吸收，再反射、再放热……在多次换热过程中，通过房间及陈设的蓄热、放热作用，使得热中的辐射成分逐渐转化为对流成分，即转化为冷负荷。显然，此时得热曲线与负荷曲线不再一致，比起前者，后者线型将产生峰值上的衰减和时间上的延迟，这对于削减空调设计负荷有重要意义。
7.2.4按非稳态方法计算的得热量项目。
    根据空调冷负荷计算方法的原理，明确规定了按非稳态方法进行空调冷负荷计算的各项得热量。
7.2.5按稳态方法计算的得热量项目。
    非轻型外墙是指传热衰减系数小于或等于0．2的外墙。由于非轻型外墙具有较大的惰性，对外界温度扰量反应迟钝，造成墙体的传热温差日变化减少，当室温允许波动范围较大时，其冷负荷计算可采用简化计算。
    通过隔墙或楼板等传热形成的冷负荷，当相邻空调区的温差大于3℃时，由于其占空调区的总冷负荷一定比例，在某些情况下是不应忽略的；当相邻空调区的温差小于或等于3℃时，可以忽略不计。
    人员密集空调区，如剧院、电影厅、会堂等，由于人体对围护结构和家具的辐射换热量减少，其冷负荷可按瞬时得热量计算。
7.2.6空调区的夏季冷负荷计算。
    地面传热形成的冷负荷：对于工艺性空调区，当有外墙时，距外墙2m范围内的地面，受室外气温和太阳辐射热的影响较大，测得地面的表面温度比室温高1.2℃～1.26℃，即地面温度比西外墙的内表面温度还高。分析其原因，可能是混凝土地面的K值比西外墙的要大一些的缘故，所以规定距外墙2m范围内的地面须计算传热形成的冷负荷。对于舒适性空调区，夏季通过地面传热形成的冷负荷所占的比例很小，可以忽略不计。
    人体、照明和设备等散热形成的冷负荷：非全天工作的照明、设备、器具以及人员等室内热源散热量，因具有时变性质，且包含辐射成分，所以这些散热曲线与它们所形成的负荷曲线是不一致的。根据散热的特点和空调区的热工状况，按照空调负荷计算理论，依据给出的散热曲线可计算出相应的负荷曲线。在进行具体的工程计算时可直接查计算表或使用计算机程序求解。
    人员“群集系数”，是指根据人员的年龄、性别构成以及密集程度等情况不同而考虑的折减系数。人员的年龄和性别不同时，其散热量和散湿量就不同，如成年女子的散热量、散湿量约为成年男子散热量的85％，儿童散热量、散湿量约为成年男子散热量的75％。
    设备的“功率系数”，是指设备小时平均实耗功率与其安装功率之比。
    设备的“通风保温系数”，是指考虑设备有无局部排风设施以及设备热表面是否保温而采取的散热量折减系数。
    公共建筑的高大空间一般采用分层空调，利用合理的气流组织，仅对下部空调区进行空调，而对上部较大的空间不空调，仅通风排热。由于分层空调具有较好的节能效果，因此，采用分层空调的高大空间，其空调区的冷负荷应小于高大空间的全室性空调冷负荷，计算时应进行折减。
7.2.7空调冷负荷非稳态计算方法。
    目前空调冷负荷计算中，主要有谐波法和传递函数法两种方法，二者计算方法虽不同，但均能满足空调冷负荷计算要求，其共同点是：将研究的传热过程视为非稳定过程，在原理上对得热量和冷负荷进行区分；将研究的传热过程视为常系数线性热力系统，其重要特性是可以应用叠加原理，同时系统特性不随时间变化。经研究比较，二者计算结果具有较好一致性。由于空调冷负荷计算是一个复杂的动态过程，计算过程繁琐，数据处理量大，因此，国内外的暖通空调设计中普遍采用专用空调冷负荷计算软件进行计算；为了使计算更加准确合理，编制组对目前国内常用空调负荷计算软件进行了比较研究，并对其计算模型做出适当规整更新，确保现有版本的计算结果具有较好的一致性。在此基础上，利用更新后的模型及数据，计算了代表城市典型房间、典型构造的空调冷负荷计算系数，并写入本规范附录H，为简化计算时选用。考虑空调冷负荷的动态特性，空调冷负荷计算推荐采用计算软件进行计算；当条件不具备时，也可按附录H提供数据进行简化计算。
    玻璃修正系数C_s为相对于3mm标准玻璃进行的修正。不同种类玻璃的光学性能不尽一致。在实际计算中，对每种玻璃都进行透过它的太阳总辐射照度的计算是不现实的。所以在实际计算中，按3mm标准玻璃进行计算夏季太阳总辐射照度，其他类型的玻璃的夏季太阳总辐射照度通过玻璃修正系数C_s进行修正计算获得见式(24)。

注：标准工况是指室外空气对流换热系数，室内对流换热系数。
 玻璃修正系数C_s、遮阳修正系数、人员集群系数、照明修正系数和设备修正系数，可根据实际情况查有关空调冷负荷计算资料获得。
7.2.8空调冷负荷稳态计算方法。
    对于一般要求的空调区，由于室外扰动因素经历了围护结构和空调区的双重衰减作用，负荷曲线已相当平缓，为减少计算工作量，对非轻型外墙，室外计算温度可采用日平均综合温度代替冷负荷计算温度。
    邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值△t_ls，可参考表4确定。

表4 邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值（℃）

7.2.9空调区的散湿量计算。
    散湿量直接关系到空气处理过程和空调系统的冷负荷大小。把散湿量各个项目一一列出，单独形成一条，是为了把散湿量问题提得更加明确，并且与本规范7.2.2条相呼应，强调了与显热得热量性质不同的各类潜热得热量。
    “通风系数”，是指考虑散湿设备有无排风设施而引起的散湿量折减系数。
7.2.10空调区的夏季冷负荷确定。强制性条文。
    空调区的夏季冷负荷，包括通过围护结构的传热、通过玻璃窗的太阳辐射得热、室内人员和照明设备等散热形成的冷负荷，其计算应分项逐时计算，逐时分项累加，按逐时分项累加的最大值确定。
7.2.11空调系统的夏季冷负荷确定。部分强制性条文。
    根据空调区的同时使用情况、空调系统类型以及控制方式等各种不同情况，在确定空调系统夏季冷负荷时，主要有两种不同算法：一个是取同时使用的各空调区逐时冷负荷的综合最大值，即从各空调区逐时冷负荷相加后所得数列中找出的最大值；一个是取同时使用的各空调区夏季冷负荷的累计值，即找出各空调区逐时冷负荷的最大值并将它们相加在一起，而不考虑它们是否同时发生。后一种方法的计算结果显然比前一种方法的结果要大。如当采用全空气变风量空调系统时，由于系统本身具有适应各空调区冷负荷变化的调节能力，此时系统冷负荷即应采用各空调区逐时冷负荷的综合最大值；当末端设备没有室温自动控制装置时，由于系统本身不能适应各空调区冷负荷的变化，为了保证最不利情况下达到空调区的温湿度要求，系统冷负荷即应采用各空调区夏季冷负荷的累计值。
    新风冷负荷应按系统新风量和夏季室外空调计算干、湿球温度确定。再热负荷是指空气处理过程中产生冷热抵消所消耗的冷量，附加冷负荷是指与空调运行工况、输配系统有关的附加冷负荷。
    同时使用系数可根据各空调区在使用时间上的不同确定。
7.2.12夏季附加冷负荷的确定。
    冷水箱温升引起的冷量损失计算，可根据水箱保温情况、水箱间的环境温度、水箱内冷水的平均温度，按稳态传热方法进行计算。
    对空调间歇运行时所产生的附加冷负荷，设计中可根据工程实际情况酌情处理。
7.2.13空调区的冬季热负荷确定。
    空调区的冬季热负荷和供暖房间热负荷的计算方法是相同的，只是当空调区与室外空气的正压差值较大时，不必计算经由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。但是，考虑到空调区内热环境条件要求较高，区内温度的不保证时间应少于一般供暖房间，因此，在选取室外计算温度时，规定采用历年平均不保证1天的日平均温度值，即应采用冬季空调室外计算温度。
    对工艺性空调、大型公共建筑等，当室内热源(如计算机设备等)稳定放热时，此部分散热量应予以考虑并扣除。
7.2.14空调系统的冬季热负荷确定。
    冬季附加热负荷是指空调风管、热水管道等热损失所引起的附加热负荷。一般情况下，空调风管、热水管道均布置在空调区内，其附加热负荷可以忽略不计，但当空调风管局部布置在室外环境下时，应计入其附加热负荷。