空调热负荷设计计算书（Excel自动计算版）

空调热负荷设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、建筑基本信息与设计依据,,,,,,,,,

1,工程名称,-,设计值,-,-,XX办公建筑空调工程,本次热负荷计算对应的工程项目名称,GB50736-2012,可根据实际项目修改

2,建设地点,-,设计值,-,-,陕西省延安市,项目所在城市，用于确定气象参数,GB50736-2012,严寒地区B区

3,建筑总面积,A₀,设计值,-,m²,12500,建筑各层面积总和，含地下车库,GB/T50176-2016,地上10层，地下1层

4,空调建筑面积,A_ac,设计值,-,m²,11200,设置空调系统的建筑面积,GB50736-2012,扣除设备用房等

5,建筑层数,-,设计值,-,-,地上10层，地下1层,建筑地上及地下层数,GB50352-2019,建筑高度38.5m

6,建筑高度,H_b,设计值,-,m,38.5,从室外地面到檐口的高度,GB50016-2014(2018版),二类高层公共建筑

7,体型系数,S,设计值,-,-,0.28,建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值,GB50189-2015,满足节能规范≤0.3要求

8,窗墙面积比,C/W,设计值,-,-,0.42,窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值,GB50189-2015,北向0.35，南向0.50

9,建筑外表面积,F₀,计算值,S×A_ac×3.5×H_b^(1/3),m²,37062.18403,建筑与室外空气接触的外围护结构总面积,GB50176-2016,经验公式估算值

10,建筑体积,V₀,计算值,A_ac×H_b/3.5,m³,123200,建筑总体积，按平均层高3.5m计算,GB50176-2016,用于冷风渗透计算

二、室外空气设计参数,,,,,,,,,

11,冬季空调室外计算温度,t_w,查表值,-,℃,-15,采用历年平均不保证1天的日平均温度,GB50736-2012附录A,延安地区冬季空调计算温度

12,冬季空调室外计算相对湿度,φ_w,查表值,-,%,58,采用历年最冷月平均相对湿度,GB50736-2012附录A,冬季室外计算参数

13,冬季采暖室外计算温度,t_wn,查表值,-,℃,-12,采用历年平均不保证5天的日平均温度,GB50736-2012附录A,采暖系统计算用

14,冬季室外平均风速,v_w,查表值,-,m/s,2.2,冬季最多风向的平均风速,GB50736-2012附录A,用于冷风渗透计算

15,冬季最多风向,-,查表值,-,-,NNW,冬季频率最高的风向,GB50736-2012附录A,北西北风

16,冬季大气压力,B_w,查表值,-,Pa,91320,冬季室外大气压力,GB50736-2012附录A,高原地区气压修正

17,室外空气密度,ρ_w,计算值,353.2/(273+t_w),kg/m³,1.368992248,理想气体状态方程计算,GB50736-2012,标准大气压下干空气密度

三、室内空气设计参数,,,,,,,,,

18,冬季空调室内计算温度,t_n,设计值,-,℃,20,冬季空调房间设计温度，办公室,GB50736-2012表3.0.2,办公建筑一般房间

19,冬季空调室内相对湿度,φ_n,设计值,-,%,40,冬季空调房间设计相对湿度,GB50736-2012表3.0.2,舒适区范围30%-60%

20,室内平均风速,v_n,设计值,-,m/s,0.2,冬季室内活动区平均风速,GB50736-2012表3.0.2,≤0.2m/s满足舒适要求

21,室内空气密度,ρ_n,选用值,-,kg/m³,1.204,标准工况下室内空气密度,GB50736-2012,20℃时干空气密度

22,室内外计算温差,Δt_w-n,计算值,t_n-t_w,℃,35,冬季室内外设计温度差值,GB50736-2012,围护结构传热计算基础

23,温度差修正系数,α,选用值,-,-,1,当邻室为非采暖房间时的温差修正系数,GB50736-2012表5.2.5,本项目所有房间均采暖

四、围护结构热工参数,,,,,,,,,

24,外墙传热系数,K_wall,查表值,-,W/(m²·K),0.48,200mm钢筋混凝土+80mm挤塑板外保温,GB50189-2015表4.2.1,满足严寒地区围护结构限值

25,屋顶传热系数,K_roof,查表值,-,W/(m²·K),0.38,120mm钢筋混凝土+100mm挤塑板保温,GB50189-2015表4.2.1,满足屋顶传热系数要求

26,外窗传热系数,K_win,查表值,-,W/(m²·K),2.2,断桥铝合金中空Low-E玻璃窗,GB50189-2015表4.2.1,6+12A+6中空玻璃

27,地面传热系数,K_floor,查表值,-,W/(m²·K),0.3,非周边地面平均传热系数,GB50176-2016附录B,考虑地下保温层

28,内墙传热系数,K_int,查表值,-,W/(m²·K),1.5,200mm加气混凝土内墙两侧抹灰,GB50176-2016,内围护结构参数

29,外门传热系数,K_door,查表值,-,W/(m²·K),2,保温密闭门,GB50189-2015,主要出入口门

30,外墙面积,F_wall,设计值,-,m²,7280,各朝向外墙总面积扣除窗洞,建筑图纸,按建筑立面图统计

31,屋顶面积,F_roof,设计值,-,m²,1120,顶层屋顶面积,建筑图纸,平屋顶

32,外窗总面积,F_win,设计值,-,m²,3120,各层各朝向窗户总面积,建筑图纸,按窗墙比计算得出

33,地面面积,F_floor,设计值,-,m²,1120,首层直接接触土壤地面面积,建筑图纸,不包括地下室外墙

34,外门总面积,F_door,设计值,-,m²,48,各主要出入口门总面积,建筑图纸,共6樘外门

五、围护结构基本耗热量计算,,,,,,,,,

35,外墙基本耗热量,Q₁,计算值,K_wall×F_wall×Δt_w-n×α,W,122304,通过外墙的温差传热耗热量,GB50736-2012第5.2.3条,稳定传热公式计算

36,屋顶基本耗热量,Q₂,计算值,K_roof×F_roof×Δt_w-n×α,W,14896,通过屋顶的温差传热耗热量,GB50736-2012第5.2.3条,顶层屋面耗热量

37,外窗基本耗热量,Q₃,计算值,K_win×F_win×Δt_w-n×α,W,240240,通过外窗的温差传热耗热量,GB50736-2012第5.2.3条,窗户传热损失较大

38,地面基本耗热量,Q₄,计算值,K_floor×F_floor×Δt_w-n×α,W,11760,通过地面的温差传热耗热量,GB50736-2012第5.2.6条,按地带法计算后平均值

39,外门基本耗热量,Q₅,计算值,K_door×F_door×Δt_w-n×α,W,3360,通过外门的温差传热耗热量,GB50736-2012第5.2.3条,外门透明部分按窗计算

40,围护结构基本耗热量合计,Q_j,计算值,Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅,W,392560,各项围护结构基本传热耗热量总和,GB50736-2012第5.2.1条,未含各项附加修正

六、围护结构附加耗热量计算,,,,,,,,,

41,朝向修正率-北,x_chN,查表值,-,%,10,北向外窗及外墙朝向修正率,GB50736-2012表5.2.7,北向修正率+10%

42,朝向修正率-东北/西北,x_chNE,查表值,-,%,5,东北、西北朝向修正率,GB50736-2012表5.2.7,+5%修正

43,朝向修正率-东/西,x_chE,查表值,-,%,-5,东、西朝向修正率,GB50736-2012表5.2.7,-5%修正

44,朝向修正率-东南/西南,x_chSE,查表值,-,%,-10,东南、西南朝向修正率,GB50736-2012表5.2.7,-10%~-15%修正

45,朝向修正率-南,x_chS,查表值,-,%,-20,南向修正率,GB50736-2012表5.2.7,南向太阳辐射得热多

46,各朝向面积加权平均朝向修正率,x_ch,选用值,-,%,-5,按各朝向围护结构面积加权计算,GB50736-2012第5.2.7条,综合考虑各朝向

47,朝向附加耗热量,Q_ch,计算值,Q_j×x_ch/100,W,-19628,考虑不同朝向太阳辐射影响的附加耗热量,GB50736-2012第5.2.7条,南向为负修正，北向为正

48,风力附加率,x_f,查表值,-,%,0,冬季室外风速v_w≤2m/s时不附加,GB50736-2012第5.2.8条,本项目v_w=2.2m/s，附加0%

49,风力附加耗热量,Q_f,计算值,Q_j×x_f/100,W,0,考虑室外风速增大对围护结构外表面换热的影响,GB50736-2012第5.2.8条,高地、海边、海岸地带应附加

50,高度附加率,x_h,查表值,-,%,0,房间高度≤4m时不附加,GB50736-2012第5.2.9条,本项目层高3.5m，不附加

51,高度附加耗热量,Q_h,计算值,Q_j×x_h/100,W,0,考虑房间高度方向温度梯度的附加耗热量,GB50736-2012第5.2.9条,民用建筑净高≤4m时可不附加

52,外门开启附加率,x_d,查表值,-,%,650,10层建筑一道外门为n×65%,GB50736-2012第5.2.10条,短时间开启无热风幕外门

53,外门附加耗热量,Q_d,计算值,Q₅×x_d/100,W,21840,外门开启时冷风侵入的附加耗热量,GB50736-2012第5.2.10条,转门可不计附加

54,围护结构附加耗热量合计,Q_add,计算值,Q_ch+Q_f+Q_h+Q_d,W,2212,朝向、风力、高度、外门各项附加总和,GB50736-2012第5.2.7条,附加在基本耗热量之上

55,围护结构总耗热量,Q_envelope,计算值,Q_j+Q_add,W,394772,基本耗热量加各项附加耗热量,GB50736-2012第5.2.1条,围护结构传热总损失

七、冷风渗透耗热量计算,,,,,,,,,

56,外窗缝隙长度,L_gap,设计值,-,m,12480,所有外窗可开启缝隙总长度,建筑图纸,按窗型统计

57,每米缝隙渗透空气量,l,查表值,-,m³/(m·h),1.2,冬季平均风速下，断桥铝窗渗透量,GB50736-2012表5.3.2,气密性等级6级

58,冷风渗透压差综合修正系数,m,查表值,-,-,0.62,综合考虑风压、热压作用的修正系数,GB50736-2012附录F,中层建筑综合修正

59,空气定压比热,c_p,查表值,-,kJ/(kg·K),1.005,干空气定压比热,GB50736-2012,0.24kcal/(kg·℃)

60,冷风渗透总空气量,G_inf,计算值,l×L_gap×m×ρ_w,kg/h,12711.2573,通过外窗缝隙渗入室内的冷空气量,GB50736-2012第5.3.2条,缝隙法计算

61,冷风渗透耗热量,Q_inf,计算值,0.278×G_inf×c_p×Δt_w-n/3.6×1000,W,34527482.28,加热渗入冷空气至室内温度所需热量,GB50736-2012第5.3.1条,冷风渗透是热负荷重要组成

62,冷风侵入耗热量附加率,x_d2,选用值,-,%,0,阳台门、外门侵入附加，已考虑外门附加,GB50736-2012第5.3.3条,有热空气幕时可减少

63,冷风侵入耗热量,Q_door_inf,计算值,Q_inf×x_d2/100,W,0,大门开启时冲入室内的冷空气耗热量,GB50736-2012第5.3.3条,公共建筑主要出入口

64,冷风渗透侵入总耗热量,Q_air,计算值,Q_inf+Q_door_inf,W,34527482.28,冷风渗透和冷风侵入耗热量之和,GB50736-2012第5.3节,无组织进风耗热

八、通风换气耗热量计算,,,,,,,,,

65,人员密度,n_p,设计值,-,m²/人,8,办公建筑人员密度指标,GB50736-2012表3.0.4,办公室8m²/人

66,空调区总人数,N_p,计算值,A_ac/n_p,人,1400,空调区域内同时在室人数,GB50736-2012第3.0.4条,按人员密度计算

67,新风量标准,V_fresh,查表值,-,m³/(人·h),30,办公建筑人员所需最小新风量,GB50736-2012表3.0.4,办公室30m³/(人·h)

68,总新风量,G_fresh,计算值,N_p×V_fresh×ρ_w,kg/h,57497.67442,满足卫生要求所需的总新风量,GB50736-2012第3.0.4条,人员所需新风

69,空调系统总风量,L_total,设计值,-,m³/h,350000,空调系统送风量估算,GB50736-2012,按换气次数估算

70,新风比,m_fresh,计算值,G_fresh/(ρ_n×L_total),-,0.13644441,新风量占总送风量的比例,GB50736-2012,一般取10%-30%

71,新风耗热量,Q_fresh,计算值,0.278×G_fresh×c_p×Δt_w-n/3.6×1000,W,156180453.9,将室外新风加热到室内温度的耗热量,GB50736-2012第5.3.5条,有组织进风耗热

72,排风量,G_exh,计算值,G_fresh×0.9,kg/h,51747.90698,卫生间、设备房排风量,GB50736-2012,保持微正压，排风小于新风

73,排风补风耗热量,Q_exh,计算值,0.278×G_exh×c_p×Δt_w-n/3.6×1000×0.4,W,56224963.4,排风带走热量补偿，热回收效率60%,GB50736-2012,需补热40%

74,通风换气总耗热量,Q_vent,计算值,Q_fresh+Q_exh,W,212405417.3,新风和排风系统总耗热量,GB50736-2012第5.3节,机械通风耗热

九、室内得热量计算（冬季抵消部分热负荷）,,,,,,,,,

75,成年男子显热散热量,q_ps,查表值,-,W/人,65,办公室轻度劳动时显热散热量,GB50736-2012表4.1.4,20℃时显热散热

76,成年男子潜热散热量,q_pl,查表值,-,W/人,55,办公室轻度劳动时潜热散热量,GB50736-2012表4.1.4,潜热散热不影响温度

77,群集系数,φ_p,查表值,-,-,0.93,办公建筑人员组成群集系数,GB50736-2012表4.1.5,考虑男女比例

78,人员总显热散热量,Q_ps,计算值,N_p×q_ps×φ_p,W,84630,人体向室内散发的显热量，冬季可减少热负荷,GB50736-2012第4.1.2条,仅显热部分抵消热负荷

79,照明功率密度,LPD,查表值,-,W/m²,9,办公建筑照明功率密度现行值,GB50034-2013表6.3.2,目标值8W/m²

80,照明同时使用系数,k_l,选用值,-,-,0.7,照明灯具同时使用系数,GB50736-2012第4.1.5条,考虑不同时开灯

81,灯具散热系数,C_l,选用值,-,-,1,荧光灯散热计入系数，吊顶下安装取1.0,GB50736-2012第4.1.5条,考虑镇流器损耗

82,照明总散热量,Q_l,计算值,A_ac×LPD×k_l×C_l,W,70560,照明灯具向室内的散热量,GB50736-2012第4.1.5条,电能最终转化为热能

83,设备功率密度,EPD,选用值,-,W/m²,15,办公建筑办公设备功率密度,GB50736-2012附录D,电脑、打印机等

84,设备同时使用系数,k_e,选用值,-,-,0.6,办公设备同时使用系数,GB50736-2012附录D,考虑使用率

85,设备负荷系数,k_load,选用值,-,-,0.75,设备实际运行负荷系数,GB50736-2012附录D,不是满负荷运行

86,设备总散热量,Q_e,计算值,A_ac×EPD×k_e×k_load,W,75600,办公设备向室内散发热量,GB50736-2012第4.1.6条,计算机、复印机等

87,其他得热系数,k_other,选用值,-,-,0.05,热水管道、食物等其他得热综合系数,工程经验,约占总散热量5%

88,其他室内得热量,Q_other,计算值,(Q_ps+Q_l+Q_e)×k_other,W,11539.5,管道、炊事等其他得热量,工程经验,热水管道散热等

89,室内总得热量,Q_heatgain,计算值,Q_ps+Q_l+Q_e+Q_other,W,242356.6,冬季室内各种热源总散热量，可抵消部分热负荷,GB50736-2012第4.1节,仅计算显热得热

十、热负荷修正系数计算,,,,,,,,,

90,间歇附加率,x_int,查表值,-,%,20,不经常使用房间或间歇使用房间附加,GB50736-2012第5.2.11条,办公建筑夜间不采暖

91,间歇附加耗热量,Q_int,计算值,(Q_envelope+Q_air+Q_vent)×x_int/100,W,49465534.31,考虑供暖间歇使用时升温需要的附加,GB50736-2012第5.2.11条,仅白天采暖的建筑附加

92,管道热损失附加率,x_pipe,选用值,-,%,5,室内管网热损失率，空调水系统取5%,GB50736-2012第5.2.12条,沿程管道散热损失

93,管道热损失附加量,Q_pipe,计算值,(Q_envelope+Q_air+Q_vent+Q_int-Q_heatgain)×x_pipe/100,W,14827542.46,空调系统管道输送过程中的热损失,GB50736-2012第5.2.12条,室内管网取5%

94,安全裕量系数,k_safe,选用值,-,-,1.1,设计计算安全裕量，防止热负荷不足,工程设计经验,一般取1.05-1.15

95,朝向修正率折减,k_direc,选用值,-,-,1,考虑朝向修正后的整体调整系数,GB50736-2012第5.2.7条,已逐时计算时可取1.0

96,高度附加修正验证,-,判断值,"IF(x_h<=15,""满足"",""不满足"")",-,满足,高度附加率是否超过规范允许最大值15%,GB50736-2012第5.2.9条,高度附加不得超过15%

十一、冬季空调总热负荷汇总,,,,,,,,,

97,围护结构传热耗热量,ΣQ1,计算值,Q_envelope,W,394772,围护结构基本耗热加各项附加,GB50736-2012第5.2节,外围护结构损失

98,冷风渗透侵入耗热量,ΣQ2,计算值,Q_air,W,34527482.28,通过门窗缝隙无组织进风耗热,GB50736-2012第5.3节,无组织通风耗热

99,通风新风耗热量,ΣQ3,计算值,Q_vent,W,212405417.3,机械通风系统处理新风耗热,GB50736-2012第5.3节,有组织通风耗热

100,间歇运行附加耗热量,ΣQ4,计算值,Q_int,W,49465534.31,建筑间歇使用预热带附加,GB50736-2012第5.2.11条,升温阶段附加

101,室内得热量抵消值,ΣQ5,计算值,-Q_heatgain,W,-242356.6,室内人员照明设备散热抵消的热负荷,GB50736-2012第4.1节,室内热源减少负荷

102,管道热损失附加量,ΣQ6,计算值,Q_pipe,W,14827542.46,管网输送过程中的热损失,GB50736-2012第5.2.12条,输配系统损失

103,总热负荷（未乘安全系数）,Q_total0,计算值,ΣQ1+ΣQ2+ΣQ3+ΣQ4+ΣQ5+ΣQ6,W,311378391.7,各项汇总未考虑安全裕量的热负荷,GB50736-2012第5.1节,理论计算值

104,冬季空调总热负荷,Q_total,计算值,Q_total0×k_safe,W,342516230.9,考虑安全裕量后的最终总热负荷,GB50736-2012第5.1节,设备选型依据

105,冬季空调总热负荷（kW）,Q_total_kW,计算值,Q_total/1000,kW,342516.2309,换算为千瓦单位,工程习惯,1kW=1000W

106,热负荷面积指标,q_H,计算值,Q_total/A_ac,W/m²,30581.80633,单位空调面积热负荷指标,GB50736-2012,用于估算和对比验证

107,热负荷指标合理性判定,-,判断值,"IF(AND(q_H>=40,q_H<=90),""满足"",""不满足"")",-,不满足,严寒地区办公建筑热指标一般40-90W/m²,GB50736-2012,严寒地区偏高

十二、热负荷分层分配及系统划分,,,,,,,,,

108,1-3层（低区）面积占比,r_low,设计值,-,%,35,低区建筑面积占总面积比例,建筑图纸,商业及大堂区域

109,4-7层（中区）面积占比,r_mid,设计值,-,%,40,中区建筑面积占总面积比例,建筑图纸,标准办公层

110,8-10层（高区）面积占比,r_high,设计值,-,%,25,高区建筑面积占总面积比例,建筑图纸,高层办公层

111,低区热负荷,Q_low,计算值,Q_total×r_low/100,W,119880680.8,1-3层低区系统热负荷,系统划分,低区空调系统

112,中区热负荷,Q_mid,计算值,Q_total×r_mid/100,W,137006492.4,4-7层中区系统热负荷,系统划分,中区空调系统

113,高区热负荷,Q_high,计算值,Q_total×r_high/100,W,85629057.73,8-10层高区系统热负荷,系统划分,高区空调系统

114,分层热负荷合计验证,-,判断值,"IF(ABS(Q_low+Q_mid+Q_high-Q_total)<1,""满足"",""不满足"")",-,满足,验证各分区热负荷之和与总热负荷一致,计算校验,误差应小于1W

十三、围护结构节能性能验证,,,,,,,,,

115,外墙传热系数限值,K_wall_lim,查表值,-,W/(m²·K),0.5,严寒B区公共建筑外墙传热系数限值,GB50189-2015表4.2.1,体型系数≤0.3时

116,外墙传热系数判定,-,判断值,"IF(K_wall<=K_wall_lim,""满足"",""不满足"")",-,满足,验证外墙传热系数满足节能标准要求,GB50189-2015,围护结构热工性能

117,屋顶传热系数限值,K_roof_lim,查表值,-,W/(m²·K),0.4,严寒B区公共建筑屋顶传热系数限值,GB50189-2015表4.2.1,节能标准强制要求

118,屋顶传热系数判定,-,判断值,"IF(K_roof<=K_roof_lim,""满足"",""不满足"")",-,满足,验证屋顶传热系数满足节能标准要求,GB50189-2015,围护结构热工性能

119,外窗传热系数限值,K_win_li