建筑逐时冷热负荷与同时使用系数叠加计算书

建筑逐时冷热负荷与同时使用系数叠加计算书（暖通空调专业）工程编号：HVAC-LD-2026-001设计阶段：施工图设计文件类型：负荷计算书 编制： ________________ 校对： ________________ 审核： ________________ 批准： ________________二〇二六年十月

建筑逐时冷热负荷与同时使用系数叠加计算书第1页目录TOC\h\o"1-3"1工程概况 31.1建筑基本信息 31.2各功能区域划分 31.3设计目标 42计算依据 52.1国家及行业规范标准 52.2设计基础资料 53室内外设计参数 63.1室外气象参数 63.2室内设计参数 63.3围护结构热工参数 64计算原理与方法 84.1逐时冷负荷计算方法 84.1.1围护结构传热冷负荷 84.1.2外窗传热与日射冷负荷 84.1.3室内热源散热冷负荷 94.1.4新风冷负荷 94.2逐时热负荷计算方法 94.3同时使用系数叠加原理 94.4同时使用系数取值标准 105夏季逐时冷负荷计算 115.1设计日室外气象参数逐时分布 115.2各区域逐时冷负荷计算结果 115.3各区域峰值负荷统计 126同时使用系数叠加计算 146.1业态内部同时系数修正 146.2综合同时使用系数计算 157冬季热负荷计算 167.1热负荷计算原则 167.2冬季热负荷计算结果 167.3冬季同时使用系数分析 168安全核验与裕量分析 188.1计算安全裕量 188.2设备选型建议 188.3极端工况核验 189结果分析与工程指导意义 209.1计算结果汇总 209.2同时使用系数应用的节能效益 209.3对系统设计与运行的指导意义 209.4局限性说明 2110结论 22免责声明 23

1工程概况本计算书为某商业综合体建筑的暖通空调工程提供逐时冷热负荷计算依据，并通过同时使用系数对各功能区域的负荷进行叠加修正，为冷热源设备选型、空调水系统管径计算以及系统运行策略提供科学准确的设计数据。1.1建筑基本信息本项目位于陕西省西安市，为一类高层公共建筑，建筑功能涵盖办公、商业、酒店三大业态。总建筑面积约68000m²，其中空调面积约54400m²。建筑地上22层，地下3层，建筑高度96.6m。表1-1建筑基本信息汇总表项目参数备注建筑名称西安某商业综合体建设地点陕西省西安市寒冷地区B区总建筑面积68000m²含地下车库空调面积54400m²建筑层数地上22F/地下3F建筑高度96.6m一类高层公建结构形式框架核心筒结构主要业态办公/商业/酒店1.2各功能区域划分表1-2各功能区域空调面积统计表区域编号功能区域楼层分布空调面积(m²)运营时段A-01办公区域F7-F22280008:00-18:00B-01商业裙房F1-F61840010:00-22:00C-01酒店客房F16-F22500024小时D-01酒店公共区F14-F15300024小时合计——54400—1.3设计目标本计算书旨在准确获取建筑设计日24小时逐时冷热负荷曲线，明确各业态峰值负荷出现时刻及其差异，通过科学合理的同时使用系数对各区域负荷进行叠加，确定冷热源系统的总装机容量，避免传统设计方法中按各区域峰值简单累加导致的设备选型过大、初投资浪费和部分负荷运行效率低下等问题。

2计算依据2.1国家及行业规范标准[1]《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012[2]《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2015[3]《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015[4]《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021[5]《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2018[6]《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016[7]《采暖通风与空气调节术语标准》GB50155-2015[8]《辐射供暖供冷技术规程》JGJ142-2012[9]《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T229-20102.2设计基础资料（1）建筑专业提供的建筑平、立、剖面图及围护结构热工参数表；（2）建设单位提供的业态规划与运营时间要求；（3）中国建筑热环境分析专用气象数据集（西安典型气象年数据）；（4）《实用供热空调设计手册》（第二版），陆耀庆主编；（5）《民用建筑空调设计》（第三版），马最良主编。

3室内外设计参数3.1室外气象参数根据GB50736-2012附录A，西安市（北纬34.30°，东经108.93°，海拔397.5m）主要室外气象计算参数如下：表3-1西安市室外空气计算参数参数名称夏季冬季大气压力959.2hPa978.7hPa空调室外计算干球温度35.0℃-8.4℃空调室外计算湿球温度26.0℃—空调室外计算日平均温度30.6℃—通风室外计算温度30.6℃-0.1℃供暖室外计算温度—-5.0℃室外平均风速1.9m/s1.4m/s最多风向ENENE3.2室内设计参数根据GB50736-2012第3.0.2条，并结合各功能区域的使用特性，室内设计参数取值如下：表3-2各功能区域室内设计参数功能区域t夏(℃)φ夏(%)t冬(℃)φ冬(%)新风(m³/h·p)噪声dB(A)办公2655204030≤40商业2660184020≤55酒店客房2555224550≤35酒店公区2660204020≤45大堂2760184010≤503.3围护结构热工参数根据建筑节能专篇设计，围护结构传热系数取值满足GB50189-2015寒冷地区限值要求，具体参数如下：表3-3围护结构热工参数表围护结构部位传热系数KW/(m²·K)太阳辐射吸收系数ρ热惰性指标D屋面0.420.753.85外墙（东/西）0.480.654.12外墙（南/北）0.480.654.12外窗（综合）2.40—0.82架空楼板0.55—3.20

4计算原理与方法4.1逐时冷负荷计算方法本计算采用冷负荷系数法（谐波反应法工程简化版）进行夏季逐时冷负荷计算。基于非稳态传热理论，考虑围护结构的蓄热延迟和衰减特性，以及太阳辐射、室内热源散热的逐时变化规律，计算设计日24小时各房间和区域的逐时冷负荷。夏季空调冷负荷由以下部分组成：（1）通过围护结构（屋顶、外墙、外窗）非稳态传热形成的冷负荷；（2）透过玻璃窗的太阳辐射得热形成的冷负荷；（3）人体散热形成的冷负荷（显热+潜热）；（4）照明灯具散热形成的冷负荷；（5）设备散热形成的冷负荷；（6）新风冷负荷（含渗透空气）。4.1.1围护结构传热冷负荷外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷按下式计算：CL_{τ}=K·F·(t_{l,τ}-t_n)(4-1)式中：CLτ——计算时刻τ围护结构传热冷负荷，W；K——围护结构传热系数，W/(m²·K)；F——围护结构面积，m²；tl,τ——计算时刻τ的冷负荷计算温度，℃；tn——室内设计温度，℃。4.1.2外窗传热与日射冷负荷外窗瞬变传热冷负荷：CL_{c,τ}=K_c·F_c·(t_{c,τ}-t_n)(4-2)透过玻璃窗的太阳辐射得热形成的冷负荷：CL_{s,τ}=F_c·C_s·C_n·C_{l,τ}·D_{j,max}(4-3)式中：Kc——窗玻璃传热系数，W/(m²·K)；Fc——窗面积，m²；tc,τ——窗玻璃逐时冷负荷温度，℃；Cs——窗玻璃遮挡系数；Cn——内遮阳系数；Cl,τ——窗玻璃冷负荷系数；Dj,max——日射得热因数最大值，W/m²。4.1.3室内热源散热冷负荷人体、照明和设备散热冷负荷采用冷负荷系数法计算：CL_{in,τ}=Q_in·C_{LQ,τ}(4-4)式中：Qin——室内热源总散热量（人员、照明、设备），W；CLQ,τ——对应类型散热的逐时冷负荷系数。4.1.4新风冷负荷新风冷负荷按逐时室外焓值计算：CL_{f,τ}=G_w·(h_{w,τ}-h_n)(4-5)式中：Gw——新风量，kg/s；hw,τ——计算时刻τ室外空气焓值，kJ/kg；hn——室内空气焓值，kJ/kg。4.2逐时热负荷计算方法冬季供暖热负荷按稳态传热方法计算（GB50736-2012第5.2节），并考虑以下各项：Q_h=Q_{h,j}·(1+β_{ch}+β_f+β_{lang}+β_{fg}+β_{jan})+Q_{inf}(4-6)式中：Qh,j——围护结构基本耗热量，W；βch——朝向修正率；βf——风力附加率；βlang——两面外墙附加率；βfg——房高附加率；βjan——间歇附加率；Qinf——冷风渗透耗热量，W。4.3同时使用系数叠加原理同时使用系数（又称同时系数、参差系数、DiversityFactor）定义为：系统综合最大冷（热）负荷与各区域最大冷（热）负荷之和的比值，即：K_s=Q_{max,Σ}/ΣQ_{max,i}(4-7)式中：Ks——同时使用系数；Qmax,Σ——系统综合最大逐时负荷，kW；Qmax,i——第i个区域的最大逐时负荷，kW。对于多业态建筑群，由于各功能区域的使用规律不同，其峰值负荷出现时刻往往存在时间差。通过逐时负荷叠加分析，可以确定系统实际需要承担的综合最大负荷：Q_Σ(τ)=ΣK_{s,i}·Q_i(τ)(4-8)Q_{max,Σ}=max{Q_Σ(τ)},τ=0,1,2,...,23式中：QΣ(τ)——系统τ时刻总负荷，kW；Ks,i——第i类区域的业态内部同时使用系数；Qi(τ)——第i类区域τ时刻计算负荷，kW。4.4同时使用系数取值标准根据《实用供热空调设计手册》、GB50736-2012区域供冷章节以及大量工程实测数据统计，不同建筑类型的同时使用系数取值范围如下：表4-1不同功能区域同时使用系数推荐取值建筑类型内部同时系数Ks,i区域间同时系数适用条件办公楼0.75～0.850.80～0.90常规作息，人员密度6m²/人商业商场0.70～0.800.75～0.85营业时间10-22h，客流波动酒店客房0.60～0.700.85～0.9524h运营，入住率60-80%酒店公区0.80～0.900.80～0.90餐饮会议高峰集中综合建筑群—0.70～0.80多业态负荷错峰本项目综合考虑各业态运营特点及实测数据，办公区域同时使用系数取0.80，商业区域取0.75，酒店客房取0.65，酒店公区取0.85；区域间综合同时使用系数经逐时叠加后由计算确定。

5夏季逐时冷负荷计算5.1设计日室外气象参数逐时分布依据西安夏季空调设计日气象参数（设计日室外计算干球温度35.0℃，日较差9.2℃），逐时室外干球温度和太阳辐射照度按GB50736-2012附录方法确定。表5-1夏季空调设计日逐时室外参数时刻t_w(℃)h_w(kJ/kg)时刻t_w(℃)h_w(kJ/kg)备注0:0026.872.512:0034.191.01:0026.271.813:0034.892.52:0025.871.214:0035.093.03:0025.570.815:0034.892.24:0025.470.516:0034.290.55:0025.670.817:0033.388.06:0026.272.018:0032.184.87:0027.274.519:0030.781.28:0028.577.820:0029.478.09:0030.081.521:0028.475.510:0031.685.222:0027.774.011:0033.088.523:0027.273.05.2各区域逐时冷负荷计算结果采用冷负荷系数法逐项计算各项得热形成的逐时冷负荷，按区域叠加后得到各功能区24小时逐时冷负荷。计算过程中各项冷负荷系数依据GB50736-2012附录H及《实用供热空调设计手册》中提供的表格取值。表5-2各功能区域夏季逐时冷负荷计算结果（未叠加同时系数）时刻办公(kW)商业(kW)酒店客房(kW)酒店公区(kW)新风合计(kW)备注0:0080150550804601:0060120520704442:0050100480604303:004590450504204:004585420504135:005090410804206:001201204303004497:004502004804505088:0011004005203505869:00180080056030067310:002400180060040076011:002850260063055083812:003150310066050089713:0032803400680450933办公峰值14:0032003550690400944商业峰值15:002950350070045092616:002500330069050088517:001800295068060082618:00900270067055075119:00400240066040066620:00250200064030059021:00180140062020053122:0013060060015049623:001003005701004725.3各区域峰值负荷统计表5-3各区域峰值冷负荷汇总功能区域峰值负荷(kW)峰值时刻面积(m²)冷指标(W/m²)办公区域328013:0028000117.1商业区域355014:0018400192.9酒店客房70015:005000140.0酒店公区60017:003000200.0简单累加合计8130—54400—

6同时使用系数叠加计算6.1业态内部同时系数修正各区域逐时负荷乘以其内部同时使用系数，得到考虑区域内使用随机性后的实际负荷。根据第4.4节取值，办公Ks=0.80，商业Ks=0.75，酒店客房Ks=0.65，酒店公区Ks=0.85。表6-1逐时负荷叠加计算表（考虑业态内同时系数）时刻办公修正(kW)商业修正(kW)客房修正(kW)公区修正(kW)新风(kW)系统总负荷(kW)备注0:0064113358684601063★系统峰值1:004890338604449802:004075312514309083:003668293434208604:003664273434138295:004068267684208636:0096902802554491170★系统峰值7:003601503123835081713★系统峰值8:008803003382985862402★系统峰值9:0014406003642556733332★系统峰值10:00192013503903407604760★系统峰值11:00228019504104688385946★系统峰值12:00252023254294258976596★系统峰值13:00262425504423839336932★系统峰值14:00256026634493409446956★系统峰值15:0023602625455383926674916:0020002475449425885623417:0014402213442510826543118:007202025436468751440019:003201800429340666355520:002001500416255590296121:001441050403170531229822:00104450390128496156823:00802253718547212336.2综合同时使用系数计算经逐时叠加计算，系统综合最大冷负荷出现在14:00，数值为6956kW。若将各区域峰值负荷简单累加（含新风峰值），总负荷约为9080kW，由此计算综合同时使用系数为：K_s=6956/9080=0.767计算结果表明，由于各业态峰值出现时刻不同（办公13:00、商业14:00、酒店公区17:00），叠加后系统综合峰值6956kW显著低于各区域峰值简单累加值，综合同时使用系数Ks=0.767，处于多业态综合建筑群0.70~0.80的合理范围内。表6-2同时使用系数叠加结果汇总项目峰值(kW)峰值时刻内部Ks占系统峰值比备注办公（修正后）262413:000.837.7%商业（修正后）266314:000.7538.3%酒店客房（修正后）45515:000.656.5%错峰贡献酒店公区（修正后）51017:000.857.3%错峰贡献新风（峰值）95014:00—13.7%系统综合峰值695614:000.767100%★最终设计值简单累加值9080—1.000—传统方法负荷削减量2124——23.4%错峰效益

7冬季热负荷计算7.1热负荷计算原则冬季供暖热负荷按GB50736-2012规定的稳态传热方法计算。由于冬季室外温度日波动较小且供暖系统连续运行，热负荷计算不考虑蓄热延迟效应，但需考虑围护结构朝向修正、风力附加、高度附加及冷风渗透等各项附加耗热量。围护结构基本耗热量按公式(4-6)计算，各朝向修正率按规范取值：北、东北、西北朝向0~10%；东、西朝向-5%；东南、西南朝向-10%~-15%；南向-15%~-30%。本项目北朝向附加10%，东/西朝向不修正，南朝向附加-20%。7.2冬季热负荷计算结果表7-1各区域冬季热负荷计算汇总功能区域热负荷(kW)热指标(W/m²)备注办公区域168060.0商业区域92050.0中庭挑空补偿酒店客房30060.0酒店公区18060.0新风加热合计1560—含新风加湿热负荷总计4640—未叠加同时系数7.3冬季同时使用系数分析冬季供暖工况下，由于围护结构传热占主导地位，新风负荷全天稳定存在，室内散热（人员、照明、设备）虽有波动但对峰值削减作用不如夏季显著。经分析：（1）办公区域冬季夜间值班温度5℃，工作时间升温至20℃，早8:00启动时存在预热负荷，峰值出现在8:00-9:00；（2）商业区域预热时间为9:00-10:00，峰值略晚于办公；（3）酒店区域24小时连续供暖，无明显预热峰值。综合考虑，冬季供暖同时使用系数取0.85，系统设计热负荷为4640×0.85≈3944kW，取整为3950kW。

8安全核验与裕量分析8.1计算安全裕量为确保系统在极端工况下的安全可靠运行，对计算结果进行以下安全核验：（1）气象参数裕量：采用历年平均不保证50小时的干湿球温度，已考虑99.4%的气象保证率；（2）管网输送损失：冷热水输送温升/温降损失附加5%，已包含在设备选型裕量中；（3）设备老化衰减：考虑换热器结垢、机组性能衰减等因素，冷热源设备选型附加10%裕量；（4）同时使用系数偏安全取值：区域间综合同时系数计算值为0.746，设备选型时偏安全取0.78，预留约5%安全余量。8.2设备选型建议表8-1冷热源设备选型推荐设备计算负荷(kW)选型裕量系数推荐配置冷水机组51001.082×2000RT+1×1000RT离心式/螺杆式燃气锅炉39501.102×2.8MW+1×1.4MW冷凝式冷冻水泵51001.10变频离心水泵，3用1备冷却水泵64001.10变频离心水泵，3用1备冷却塔64001.103台横流式冷却塔8.3极端工况核验对以下极端运行工况进行核验：（1）极端高温天气：当室外温度达38℃（超过设计温度3℃）时，围护结构传热和新风负荷增加约12%，系统最大负荷约为5700kW，可通过开启备用冷水机组或加大冷冻水流量满足需求；（2）满负荷同时使用：当所有区域同时满负荷使用（概率＜5%）时，总负荷约5850kW，备用机组投入可满足该极端工况；（3）冬季极端低温：室外温度-12℃时，热负荷约4600kW，锅炉备用容量可覆盖。

9结果分析与工程指导意义9.1计算结果汇总表9-1建筑冷热负荷最终计算结果汇总项目数值单位说明夏季设计日综合峰值冷负荷6956kW出现在14:00，Ks=0.767冬季设计热负荷3950kWKs=0.85空调面积冷指标127.9W/m²含新风空调面积热指标72.6W/m²含新风峰值冷热负荷比R1.76—适合热回收冷热源方案9.2同时使用系数应用的节能效益传统设计方法按各区域峰值简单累加得到系统总冷负荷9080kW，本计算书通过逐时负荷叠加分析，考虑不同业态间的负荷错峰效应，确定系统实际峰值为6956kW，减少装机容量2124kW，降低初投资约23.4%。同时，由于主机选型更贴近实际运行负荷，机组在大部分时间内运行于较高负荷率区间，COP显著提升，预计年运行能耗可降低15%~20%，具有显著的经济效益和节能效益。9.3对系统设计与运行的指导意义（1）冷热源配置：根据逐时负荷曲线特征，推荐采用大、小机组搭配的配置方案（如2大1小），保证在部分负荷时小机组高效运行，避免单一大机组长期低负荷运行喘振；（2）水系统设计：冷冻水系统应采用变流量设计，根据各区域逐时负荷变化调节水泵频率，最大限度降低输送能耗；（3）运行策略：根据各业态运营时间表制定机组群控策略，商业营业前1小时提前开启对应区域预冷，办公下班后及时切换至低负荷运行模式；（4）蓄能可行性：夏季峰值出现在13:00-15:00，与电网高峰时段重合度高，可考虑冰蓄冷或水蓄冷系统进行削峰填谷，进一步降低运行费用；（5）新风调控：新风负荷约占总冷负荷的15%~20%，建议配置CO₂浓度感应的新风量控制系统，在保证室内空气品质的前提下最小化新风能耗。9.4局限性说明（1）本计算基于典型气象年设计日数据，实际运行中受极端天气、入住率、业态调整等因素影响，负荷特性可能发生变化，建议楼宇自控