空调的目的是要保持房间内的温度和湿度在一定的范围之内。对于建筑物来讲,客观上总存在一些干扰因素,使空调房间的温度和湿度维持在要求的参数范围内。在空调技术中将干扰因素对室内产生的影响称为负荷。
在空调技术中,为保持房间内一定的温度条件而向房间内提供的冷量或热量称为空调系统的冷负荷或热负荷;为保持房间内一定的相对湿度,所需要除去的湿量称为空调系统的湿负荷。空调系统的作用就是在排除室内热负荷的同时排除室内的湿负荷,使室内同时维持要求的温度和湿度。
(1)通过房间的建筑围护结构传入室内的热流量;
(2)透过房间的外窗进入室内的太阳辐射的热流量;
(3)房间内照明设备的散热量;
(4)房间内人体的散热量;
(5)食品或物料的散热量;
(6)房间内电器设备或其他热源的散热量;
(7)室外空气渗入房间的热流量;
(8)伴随各种散湿过程产生的潜热量。
在上述因素中,除通过房间建筑围护结构和太阳辐射的热量及室外空气渗入的热流量是室外热源负荷外,其他均为室内热源负荷。
(1)房间内人体的散湿量;
(2)房间内各种设备、器具的散湿量;
(3)各种潮湿物表面或液体表面的散湿量;
(4)各种物料或饮料的散湿量。
空调负荷还可以分为房间负荷和系统负荷两种。发生在空调房间内的负荷称为房间负荷;还有一些发生在空调房间以外的负荷称为系统负荷,如新风状态与室内空气状态不同所引起的新风负荷、风管传热造成的负荷等,它们不直接作用于室内,但最终也要由空调系统负担。
在估算时,以围护结构和室内人员的负荷为基础,将整个建筑看成一个大空间,按各面朝向计算负荷。室内人员散热量按116.3W/人计算,将各项数量的和乘以新风负荷系数1.5即为估算结果。
Q=(Q W +116.3n)×1.5
Q W =KAΔt
式中 Q——空调系统的总负荷(W);
Q W ——围护结构引起的总冷负荷(W);
n——室内人员数;
K——围护结构传热系数(W/(m 2 ·℃));
A——围护结构传热面积(m 2 );
Δt——室内外侧空气温差(℃)。
单位面积估算法是将空调负荷单位面积上的指标乘以建筑物内的空调面积,得出制冷系统负荷的估算值。
部分建筑制冷系统负荷的估算指标如下:
①办公楼:95~115 W/m 2 ;
②超高层办公楼:105~115 W/m 2 ;
③旅馆:95~115 W/m 2 ;
④餐厅:290~350 W/m 2 ;
⑤百货商场:210~240 W/m 2 ;
⑥医院:105~130 W/m 2 ;
⑦剧场:230~350 W/m 2 。
可利用面积估算法,将空调负荷单位面积上的指标乘以建筑物内的空调面积,得出供暖系统负荷的估算值。
部分建筑供暖系统的负荷估算指标如下:
①办公楼、学校:60~80 W/m 2 ;
②旅馆:60~70 W/m 2 ;
③餐厅:115~140 W/m 2 ;
④医院:65~80 W/m 2 ;
⑤剧场:95~115 W/m 2 。