供暖通风与空气调节-室内空气环境污染源与负荷计算

1、第二章,室内空气环境污染源与负荷计算,2,室内空气 环境污染,热、湿污染,固态有害物 气态有害物,空气品质,温湿度、 热环境,室内空气环境污染,3,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,一、热、湿负荷的基本概念 得、失热（湿）量 得热（湿）量 某一时刻进入房间的总热（湿）量； 2. 失热（湿）量 某一时刻从房间散发的总热（湿）量。 热、湿负荷,2.1 基本要求,1.掌握得失热（湿）量与热、湿负荷的基本概念； 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系； 3.了解空气污染物种类和主要来源。,1. 冷负荷为保持房间一定的温、湿度，在单位时间内从室内除去的热量（或需向房间供应的冷量）。 2. 热负荷为保持

2、房间一定的温度，在单位时间内需向房间补充的热量。,负荷机器设备或系统所应当具备的能力。,4,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,3. 湿负荷 为保持房间的相对湿度，在单位时间内需向房间增加或除去的湿量。 热湿负荷对暖通空调系统的影响： 为暖通空调系统设计的基本参数，影响到： 暖通空调系统的规模大小； 设备的规格、数量； 控制处理方式的选择。,2.1 基本要求,1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念； 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系； 3.了解空气污染物种类和主要来源。,5,2.1 基本要求,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念； 2.弄清

3、热湿负荷与热湿量的区别和相互关系； 3.了解空气污染物种类和主要来源。,二、热湿负荷与热湿量的关系 冷热负荷与得失热量的关系 概念不同，数量上可能相等，也可能不等。 显热得热： 以对流方式传递的热量会直接形成热负荷； 以辐射方式传递的热量受周围物体表面的吸收和蓄热影响，不会立即全部转变成热负荷。 潜热得热： 一般会直接进入室内空气，形成瞬时负荷； 考虑材料吸湿、蓄湿性能，潜热得热与热负荷也有差异。,对流 改变空气温度 负荷,6,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,湿负荷与得失湿量的关系 同理，湿负荷与得失湿量是不同的概念，在数值上有可能相等也有可能不等。 如果考虑到围护结构、室内装修、家具的吸湿

4、与蓄湿作用，湿负荷与得失湿量也会有时间上延迟和程度上的衰减。,2.1 基本要求,1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念； 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系； 3.了解空气污染物种类和主要来源。,7,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,三、冷、热负荷与增减热量方式间的关系 冷、热负荷量的大小与去除热量或补充热量的方式有关。 1. 对流方式 需要去除或补充空气热量； 2. 辐射方式 不仅需要增减空气中的热量，还需考虑周围物体包括人体的热量增减。,2.1 基本要求,1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念； 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系； 3.了解空气污染物种类和主要来源

5、。,8,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,三、其他空气污染物 空气污染物的种类 主要是指固体颗粒、微生物和有害气体，而不包括热、湿污染。,空气污染物,悬浮颗粒,有害气体,固液体颗粒,微生物,2.1 基本要求,1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念； 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系； 3.了解空气污染物种类和主要来源。,9,2.1 热湿负荷及其他空气污染物,空气污染物来源 建筑围护结构及表层材料； 室外环境； 室内人员及其活动； 室内设备与陈设； 暖通空调设备与系统。 空气污染物发生量（散发量） 表征空气污染物影响程度的物理量通常是污染物浓度。 表示方法： 体积比：ppm(10-

6、6百万分之一）、%； 体积浓度：L/m3(单位体积空气中污染物体积） 质量浓度：g/m3(单位体积空气中污染物质量） 计数浓度：粒/m3。,2.1 基本要求,1.掌握得失热（湿）量与热。湿负荷的基本概念； 2.弄清热湿负荷与热湿量的区别和相互关系； 3.了解空气污染物种类和主要来源。,10,2.2 室内外空气计算参数,一、室外空气计算参数 室外空气温、湿度变化规律 温度变化： 日变化,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,日较差室外空气温度在一昼夜内的波动。,11,2.2 室内

7、外空气计算参数,基本规律： 24小时周期波动。凌晨四、五点最低，下午两、三点最高。,12,2.2 室内外空气计算参数,季节性变化,基本规律： 周期变化。七、八月最热，一月最冷。,13,2.2 室内外空气计算参数,湿度变化： 相对湿度来表示。tg，tg,基本规律： 中午相对湿度低，早晚高；夏季相对湿度低，冬季高。,14,2.2 室内外空气计算参数,室外空气计算参数及取值原则 参数取值对暖通设计的影响 按最不利情况取值： 设备庞大、浪费投资，运行效率有可能降低； 按常年平均取值或室外计算温度冬季取值偏高，夏季取值偏低： 设备、系统偏小，室内空气状态达不到设计要求。 取值原则： 全年大多数时间里满足

8、室内参数要求； 考虑建筑物围护结构的热隋性。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,15,2.2 室内外空气计算参数, 室外空气计算参数的内容及取值 冬季室外空气计算参数 采暖室外计算温度 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 采用累年最冷月平均温度。 冬季空调室外计算温度 历年平均不保证1天的日平均温度。 冬季空调室外计算相对湿度 采用累年最冷月平均相对湿度。 （历年：逐年值。连续年份的每一年； 累年：多年值。连续年份的累计值。）,2.2 基本要求,1.了解

9、室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,16,2.2 室内外空气计算参数,夏季室外空气计算参数 夏季通风室外计算温度、相对湿度 采用历年最热月14时的月平均温度的平均值、月平均相对湿度的平均值。 夏季空调室外计算干、湿球温度t、ts 历年平均不保证50小时的干球温度、湿球温度。 夏季空调室外计算日平均温度twp 历年平均不保证5天的日平均温度。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,17,

10、2.2 室内外空气计算参数,夏季空调室外计算逐时温度t 周期性变化，时刻的室外气温为：,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,A0计算周期内室外空气平均温度，tWP； An室外气温变化波幅； n室外气温变化频率，360nT deg/h；T可按24小时计，n为计算阶数； n室外气温变化的初相角，deg。与An相对应，n=15n，n为An所对应的时刻。,式（2.1）,18,2.2 室内外空气计算参数,近似计算按一阶简谐波，且认为最高气温出现在下午3点，根据式 则有： 室外气温变化波

11、辐为： An = twmax - twp = twg - twp； 15:00的初相位角为： n =1515=225 于是前式可简化为式(2.2) ： tw= twp+(twg- twp)cos(15 - 225) ,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3.了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。,19,2.2 室内外空气计算参数,另一种计算方法： tw = twp +tr 式（2.3） 比较式（2.2）和式（2.3），其中： =0.52cos(15 - 225) 室外空气综合温度tz 综合温度： 考虑室外空气温度和太阳辐

12、射对围护结构外表面共同作用，而为计算方便设定的一个假想温度。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,20,2.2 室内外空气计算参数,计算式：,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,2.2 基本要求,tw夏季空调室外计算逐时温度（按式2.3计算）； I 辐射强度，W/m2；与地区、朝向、时刻有关，查暖通设计规范可得；

13、 吸收系数，附录2-5； w围护结构外表面换热系数，W/m2；一般夏季可取为18.6，冬季取23；,长波辐射因素。垂直面为0，水平面取34。,式（2.5）,21,2.2 室内外空气计算参数,标准年（平均年）气象参数 室外空气计算参数意义和作用： 考虑当地可能出现的较不利情况所确定的设计用计算参数； 用以计算设计负荷以确定系统的规模大小、设备规格、数量等。 标准年气象参数意义和作用： 反映的是全年逐时（8760小时）的气象参数； 用于全年或某个期间负荷变化情况和能耗分析计算。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影

14、响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,22,2.2 室内外空气计算参数,二、室内空气计算参数 影响人体冷热感的热环境因素 室内空气温度：影响人体与周围环境的对流和辐射换热； 室内空气相对湿度：影响人体表面汗分蒸发，空气潮湿增强导热和辐射； 室内风速：人体周围空气的流动速度，直接影响人体对流散热和汗分蒸发； 围护结构内表面及室内物体表面温度：决定人体辐射散热强度； 其它影响：人体活动量、衣着、年龄、生活习性及个体差异等。,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室

15、外空气综合温度的定义。,2.2 基本要求,23,室内空气计算参数 内容： 温度、相对湿度： 空气流速； 洁净度、噪声； 压力及振动等。 对于舒适性空调主要是： 温度、相对湿度和风速。,2.2 室内外空气计算参数,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,2.2 基本要求,基数,允许波动范围,如：240.5, 范围： 人的活动区域。通常是指离地面2米以内、距墙0.5米以外的区域。,24,2.2 室内外空气计算参数, 对象： 人体舒适、工艺要求。 根据工艺要求，可分为：

16、一般降温、采暖夏季不出汗，冬季不僵手，工人操作方便；部分产品要求。 恒温恒湿对温湿度波动范围有较严格的要求，不仅要确定满足工艺要求的温湿度基数，还需给出允许波动范围。 洁净空调需要给出空气中悬浮颗粒允许浓度值，通常也有相应程度的恒温恒湿要求。,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,25,2.2 室内外空气计算参数, 标准： 空调、采暖、通风要求不同。 民用建筑： 夏季空调 tn=2228；n=40%65%；vn0.3 m/s 冬季空调 tn=18

17、24；n=40%60%；vn0.2 m/s 冬季采暖 供暖的标准低于空调，仅对空气温度和室内风速提出要求，不考虑湿度要求。通常： tn=1624；vn0.3 m/s,2.2 基本要求,1.了解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,老规范为：2428 ,老规范为：1822 ,老规范为：1620 ,26,2.2 室内外空气计算参数,工业厂房： 由工艺需要和卫生条件要求确定。 值班采暖： 非生产时间，为防止设备、管道内的流体冻结，所设置的采暖。 值班采暖时室内温度为5。,1.了

18、解室外空气温湿度变化规律； 2. 能够分析室内外空气计算参数取值对暖通设计的影响； 3. 了解影响人体冷热舒适感的主要热环境因素。 4. 室外空气综合温度的定义。,2.2 基本要求,27,2.3 冬季设计热负荷计算,一、冬季主要得失热 失热量： 1. 围护结构耗热量 2. 门窗缝隙渗风耗热量 3. 门、洞冷风涌入耗热量 4. 水分蒸发耗热量 5. 冷物件耗热量 6. 通风耗热量 7. 其它耗热量,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,28,2.3 冬季设计热负荷计算,得热量： 1. 设备散热

19、量 2. 热管道散热量 3. 热物件散热量 4. 太阳辐射 5. 人体散热量 6. 其它散热量, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,29,2.3 冬季设计热负荷计算,二、冬季设计热负荷的计算 设计热负荷： 在设计室外温度下，为维持室内一定的温度，单位时间内向建筑物供给的热量。, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,就是室外计算温度。,30,2.3 冬季设计热负荷计算,一般民用建筑冬季设计

20、热负荷计算考虑的因素： 失热量： 围护结构耗热量 围护结构传热耗热量 门窗缝隙渗风耗热量 冷风渗透耗热量 门、洞冷风涌入耗热量 冷风侵入耗热量 得热量： 太阳辐射热量 作为修正量，并入围护结构传热量的计算中。, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,31,2.3 冬季设计热负荷计算,围护结构传热耗热量, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,围护结构基本耗热量 定义： 由室内外温差所引起的，通

21、过房屋各部分围护结构，从室内传向室外的稳定传热量。,围护结构 传热耗热量,32,2.3 冬季设计热负荷计算,计算： Q1 =kF(tn-tw)a(W) 式（2.6） tn室内计算温度， tw室外空气计算温度，空调（历年不保证1天的日平均温度）和采暖（历年不保证5天的日平均温度）的值不一样。 a温差修正系数 意义：用室外空气计算温度代替相邻房间的温度进行传热计算所引进的修正系数。 k围护结构的传热系数，W/m2 一般围护结构K值可见附录4。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,33,2.3

22、冬季设计热负荷计算,地面的传热系数： 地面传热特点： 与离外墙距离有关，但6米以外变化小； 占总热负荷的比重不大。 按地带取值的近似计算法： 地带的划分： 外墙内面为基准，相隔2米划地带。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,34,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 冬季设计热负荷计算,将整个建筑物地面依2米间隔划为四个地带，第一地带的外墙角处的面积要重复计算。,Q 地= (t

23、n-tw)a (W) 式（2.6）,K,F,K=0.47,K=0.12,K=0.23,K=0.07,K=0.47 第一地带,2m,2m,K=0.23 第二地带,2m,2m,K=0.12 第三地带,2m,2m,K=0.07 第四地带,35,2.3 冬季设计热负荷计算,F 传热面积m2,面积丈量法：,原则： 按放热面计算。 外墙：外缘到外缘；外缘到中线；本层表面至上层表面。 门窗：外空尺寸 顶棚、地面：内缘到中线 地下室：墙面按地面的延伸来计算。,36,2.3 冬季设计热负荷计算,围护结构修正耗热量,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬

24、季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,朝向修正耗热量Qch 作用过程： 直接辐射； 墙体干燥； 外表温度wQ。,修正耗热量,朝向修正,风力修正,高度修正,37,2.3 冬季设计热负荷计算,影响因素： 日照率、日照强度、朝向、墙窗面积及面积比 计算： Qch=Q基fch W fch朝向修正系数。（见表2.4） 修正面： 垂直面 斜屋面垂直投影面 水平面不计,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,38,2.3 冬季设计热负荷计算,风力修正Qf 主要原因： 空气对流速度不一样，w= f (

25、vw ) K值计算：w = 23.3W/m2 相对于vw = 4m/s 考虑对象： 不避风的高地、河边、海岸、旷野 计算公式： Qf=Q基ff W ff 5%15% 修正面： 垂直面和垂直投影面。, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,39,2.3 冬季设计热负荷计算,高度修正Qg, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,40,2.3 冬季设计热负荷计算,高度修正Qg, 了解冬季设计热负荷计

26、算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,设计负荷,实际负荷,=,=,+,+,41,2.3 冬季设计热负荷计算,高度修正Qg, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,设计负荷,实际负荷,=,+,修正值,Qg,42,2.3 冬季设计热负荷计算,计算方法： Qg=(Q基+Qch+Qf)fg = (Q基+ Q基fch+ Q基ff)fg =Q基(1+fch+ff)fg (W) 高度修正系数fg： 房间高度：h4m，fg=0

27、12 h4m， fg=（h-4)2% h12m，fg=15% 即：房间超过4米时，每增加1米，应增加总耗热量的2%，但最多不超过15%, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,43,2.3 冬季设计热负荷计算,注意： h为计算房间的高度，不是建筑物的高度； 修正基数不仅仅是Q基，而是前述各项修正耗热量之和； 楼梯间不考虑。 由上，有 围护结构传热耗量： Q1 =Q基+Qch+Qf+Qg, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计

28、算方法和公式。,2.3 基本要求,44,2.3 冬季设计热负荷计算,冷风渗透耗热量 冷风渗透的原因 围护结构缝隙两侧： 风力风压 温度差热压 影响因素： 构造、朝向、风速、风向、热压等 计算方法： Q2 =0.28cpL(tn-tw)w (W) 式（2.8） 关键： 渗透风量L的确定。, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,45,2.3 冬季设计热负荷计算,缝隙法 通过门窗缝隙长度及漏风特性确定渗透空气量大小的方法。 方法较多，其中教材： L=LS / n 式（2.7） 采暖通风与空气调节设

29、计规范（2001年版）中也有较为详细的介绍。 换气次数法 用于多层建筑（6层）无相关数据时，对渗透空气量进行估算。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,46,2.3 冬季设计热负荷计算,换气次数： 单位时间内，房间内空气相当于被全部置换过的次数，即房间通风量L与房间内体积Vn的比值。（见教材第3章） n=L/Vn (次h) 由设计资料（如教材表2.6）推荐的换气次数值和房间体积，便可估算出渗透空气量： L=n Vn (m3/h),2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握

30、冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,47,2.3 冬季设计热负荷计算,百分率附加法 工业建筑的冷风渗透耗热量，可按围护结构总耗热量的百分率直接估算。 与建筑物高度及玻璃窗的层数有关，见教材表2.7。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,48,2.3 冬季设计热负荷计算,冷风侵入耗热量 定义 把经外门、孔洞涌入室内的冷空气加热到室温所耗的热量，称为冷风侵入耗热量。 影响因素： 开启时间和频度、室外风速、外门面积 计算方法： 近似按外门基本耗热量如

31、百分率计算。 Q3 =Q门基N （W） N 冷风侵入附加率，教材表2.8。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,49,2.3 冬季设计热负荷计算,注意： “冷风侵入耗热量”仅指短时间开启的外门，内门没有这一项，且按规定阳台上的外门不计算； 对于较长时间开启的外门，其冷风侵入耗热量应在上述基础上，再乘以1.52的系数。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,50,2.3 冬季设计热负荷计算

32、,建筑物冬季设计热负荷 冬季设计热负荷 一般民用和工业建筑 ： Q=Q1+Q2+Q3 (W) Q1围护结构传热耗热量（包括基本耗热量和修正耗热量）； Q2冷风渗透耗热量； Q3冷风侵入耗热量。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,51,2.3 冬季设计热负荷计算, 供暖与空调系统的热负荷 计算方法相同，室外空气计算温度tw的取值不同： 冬季空调系统tw要低于供暖系统tw ， 空调热负荷值要比供暖热负荷值大。 正压房间的冷风耗热量 正压房间: 室内空气压力大于室外压力。 正压房间无室外冷空气

33、进入，其冬季设计热负荷的计算，不考虑冷风耗热量Q2、Q3。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,52,2.3 冬季设计热负荷计算,通风耗热量与热负荷 通风耗热量室内通风换气所消耗的热量。 Qw=Gwcp ( tn tw) 式（2.10） Gw由通风系统或空调新风系统送入房间的风量，kg/s。 tw 冬季室外空气计算温度，对于通风系统，是冬季通风室外计算温度；对于空调新风系统为冬季空调室外计算温度。,2.3 基本要求, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练

34、掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,53,2.3 冬季设计热负荷计算,注意： 当空气定压比热cp的单位为J/kg时，Qw的单位为W； 当cp的单位为kJ/kg时，Qw的单位为kW。 通风耗热量等于通风热负荷。 对于空调新风系统，其值就等于新风热负荷。 新风热负荷： 空调房间或系统由于引入必要的室外空气而形成的热负荷。, 了解冬季设计热负荷计算的基本概念； 掌握冬季设计热负荷的计算原理； 熟练掌握冬季围护结构传热各项耗热量的计算方法和公式。,2.3 基本要求,54,2.4 夏季设计冷负荷计算,一、基本概念 得热量和冷负荷 房间得热量： 某一时刻由室外和室内热源散入房间的总热量。 包

35、括：潜热和显热。 即：得热量=潜热+对流热+辐射热 房间冷负荷： 为了保持所要求的室温，必需由空调系统从房间带走的热量。 即在单位时间内必须向室内供给的冷量。,2.4 基本要求, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,55,2.4 夏季设计冷负荷计算,得热量不一定等于冷负荷。 原因： 辐射热被室内物体表面吸收和贮存，当其表面温度高于室内空气温度时，再以对流方式将热量散发给空气，逐渐转化为冷负荷。 建筑物的蓄热 建筑物和室内物体的蓄热能力对辐射热有延迟和衰减的影响。 重量比热=材料热容量

36、 材料热容量蓄热能力 蓄热能力冷负荷衰减 比热一定，材料越重，蓄热能力越强，冷负荷衰减越大，延迟时间越长。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,56,2.4 夏季设计冷负荷计算,除热量 在非稳定工况下（如间歇使用），空调设备自室内带走的热量。 数值上，除热量大于冷负荷，只有在稳定状态下，即空调连续运行，且室温达到稳定时，二者相等。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负

37、荷的计算方法。,2.4 基本要求,57,2.4 夏季设计冷负荷计算,二、夏季冷负荷的计算 夏季主要得热量 夏季建筑物得热量有： 1.围护结构传热量； 2.外窗太阳辐射热； 3.人体散热量； 4.照明散热量； 5.设备、管道及其它热源散热量； 6.食品、物料散热量； 7.渗透空气散热量； 8.散湿过程潜热量。 前3项要按不稳定传热计算； 第4和5第项，当其设备和照明不是全天使用时，也要按不稳定传热进行计算。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,58,2.4 夏季设计

38、冷负荷计算,围护结构冷负荷 常用方法有谐波反应法和冷负荷系数法。 外墙、屋顶冷负荷 以每个小时时间为单位，逐时计算： Qcl 1 = KFt- (W) 式（2.17） t-负荷温差”， 。 负荷温差： 作用时刻下，围护结构冷负荷计算温差。 影响因素： 建筑所在地区； 围护结构特性（由传热衰减系数来描述）； 室内计算温度等。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,59,2.4 夏季设计冷负荷计算, 计算时刻，即综合温度波作用到室内形成负荷的时刻，点钟； 延迟时间，即综

39、合温度波传到围护结构内表面的延迟时间，h； -作用时刻，即温度波作用于围护结构外表面的时刻，点钟。 例：已知围护结构综合温度的延迟时间是5个小时，要计算室内16：00时的冷负荷，应考虑何时刻的负荷温差。 即计算时刻=16；延迟时间=5 ， 于是：-=11。 也就是要用上午11：00时的负荷温差值t11：00代入公式计算。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,60,2.4 夏季设计冷负荷计算, 外窗的得热量及冷负荷, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室

40、内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,外窗传热,温差传热,日射传热,玻璃窗两侧温差形成导热传热,透过玻璃窗的太阳辐射,61,2.4 夏季设计冷负荷计算,温差传热与日射传热形成室内冷负荷的机理是不相同的，故其冷负荷计算应当注意： 1. 外窗冷负荷分为两部分，其计算分别进行： 温差传热冷负荷； 日射传热冷负荷。 2. 外窗冷负荷计算需按不稳定传热进行，即逐时计算； 3.计算方法有多种，注意应用和修正条件。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法；

41、掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,62,2.4 夏季设计冷负荷计算, 内围护结构冷负荷 基本原则： 暖通规范规定，空调房间与邻室的夏季温差3时，需计算内围护结构传热形成的冷负荷。 内围护结构冷负荷采用稳定传热方法，不必进行逐时计算； 计算方法： Qc l4 = KF（tls - tn) (W) 式（2.26） tls邻室计算平均温度，。 邻室为空调房间： tls就是邻室的室内计算温度； 邻室为非空调房间： tls=twp+tls, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法

42、。,2.4 基本要求,63,2.4 夏季设计冷负荷计算,twp夏季空调室外计算日平均温度， tls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 tls-twp，与邻室散热量有关（见教材表2.12）。 当邻室散热量116W/m3，tls= 7（补充表2.12的数值） 地面冷负荷： 舒适性空调，夏季不计算地面冷负荷； 工艺性空调，仅计第一地带地面传热，且室外温度取室外计算日平均温度twp。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,64,2.4 夏季设计冷负荷计算,

43、围护结构的总冷负荷 逐时叠加比较 将不稳定传热项逐时进行叠加，取最大值。 附加修正 结构修正 上述计算以中、重型建筑结构为对象，对轻型结构，需附加一定的修正量； 运行方式修正 上述计算为连续运行，对于间歇运行，当其设备开机时，要负担开机以前的房间蓄热量。为了开机后，房间能很快达到计算温度，需将计算出的冷负荷乘以1.01.4的间歇负荷系数。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,65,2.4 夏季设计冷负荷计算,室内热源散热冷负荷 负荷特点： 散热分为两部分对流和辐射

44、。 对流散热直接转为冷负荷， 辐射散热经物体吸收后再释放出来转为冷负荷，有延迟和衰减。 设备散热量 设备散热量主要分为： 电动设备： 电动机； 工艺设备。 电热设备 电子设备,2.4 基本要求, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,66,2.4 夏季设计冷负荷计算,照明散热量 与灯具种类和安装方式有关。 人体散热量 组成：,2.4 基本要求, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方

45、法。,显热,潜热,全热,特点 ： 潜热直接转化为冷负荷； 显热与温度有关，三分之二以辐射形式传出，转化为冷负荷时有衰减和延迟。,67,2.4 夏季设计冷负荷计算,显热冷负荷需要考虑负荷强度系数； 潜热直接转化为瞬时冷负荷，不再乘以负荷强度系数。 相关因素： 性别、年龄、个体特征不同，则其值不同。 群集系数： 人群组成中，成年男性与妇女、儿童的比例系数 。,2.4 基本要求, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,68,2.4 夏季设计冷负荷计算,热源散热冷负荷估算 室内热源所形成的冷负

46、荷与室内热源的散热开始时刻及延续时间有关。 当不能确定室内热源的连续使用小时数时，可按下式估算其热源散热形成的冷负荷： Qcl =Qs n4 (W) n4蓄热系数，热源冷负荷与计算散热量之比。 照明设备：明装荧光灯n4 取0.9，暗装荧光灯或白炽灯n4 取0.85；,2.4 基本要求, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,69,2.4 夏季设计冷负荷计算,工艺设备： 三班制 热源稳定运行： n4 =0.91.0 热源间断运行： n4 =0.70.8 一班制 热源稳定运行： n4 =0.70.75 热源间断运行： n4 =0.50.65 二班制 取三班制较小值。, 掌握围护结构冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握室内热源冷负荷的计算项目和计算方法； 掌握人体湿负荷的计算方法； 掌握通风冷、热、湿负荷的计算方法。,2.4 基本要求,70,2.4 夏季设计冷负荷计算,食物冷负荷 对于餐厅，需要计算食物散热所形成的冷负荷。 按经验取值： 9W/人（就餐人员）。,2.4 基本要求, 掌握围护结构冷负荷的计算项