暖通-热负荷计算ppt.
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实际玻璃的日射得热 Cs 标准玻璃的日射得热
4.冬季采暖室外计算温度和冬季通风设计温度
①采暖室外计算温度的确定：《规范》规定取历年平均 不保证5天的日平均温度。 ②通风室外计算温度的确定：取累年最冷月平均温度。 ③采暖室外计算温度的用途：用于计算建筑物围护结构 的热负荷及消除有害物通风的进风热负荷（也即供暖系 统设计热负荷）， ④通风室外计算温度的用途：计算全面通风的进风热负 荷。
• 室内需空气计算参数选择考虑因素： 1、房间使用功能对舒适性的要求。主要因素是空气温度、 湿度和气流速度，其次为衣着，空气新鲜程度，室内各表 面的温度，人员活动情况等。 2、地区、冷热湿情况、经济条件和节能要求等因素。 《规范》对舒适性空调采暖、室内计算参数如下：见P10 下部具体见表2-2，表2-3 • 工艺性见参考文献〖4〗
• 2、围护结构附加耗热量 ①朝向修正耗热量 • 产生原因:太阳辐射对建筑物得失热量的影响,《规范》规 定对不同朝向的垂直围护结构进行修正. xch • 修正方法:采用修正率，见教材，注意各地规定。 Qch X ch .Q j 加减到基本耗热量上。 ②风力附加耗热量，产生原因：风力增强。《规范》规定 . 见教材，一般城市中建筑物可不附加 Q f X f Q j ③外门开启附加 • 产生原因：加热开启外门侵入的冷空气。 • 方法：短时间开启，无热风幕，按表2-5
t to.m td
—逐时温度 ℃ to.m —夏季空调室外计算日平均温度，规范规定 取历年平均不保证5天的日平均温度℃， 见附录2-1。 —室外空气温度逐时变化系数，按表2-1确 定； t d —夏季空调室外计算平均日较差，℃ 按附录 2-1或下式计算 t o. s t o.m t d 式中夏季空调室外计算干球温度
§2-1室内空气计算参数：
• 一 室外空气计算参数：
• （1）室外空气计算参数：指在负荷计算中所采用的室外 空气参数。 • （2）确定室外空气计算参数：按现行的《采暖通风与空 气调节设计规范》（GBJ19-87）中规定的计算参数，见 附录2-1。 • （3）我国确定室外空气计算参数的基本原则：按不保证 天数法即全年允许有少数时间不保证室内温湿度标准，若 必须全年保证时，参数需另行确定。 • （4）室外空气计算参数的分类：
0.52
t
•
3、冬季空调室外空气计算温度、相对湿度
①冬季空调室外空气计算温度的用途：在冬季利用空调 供暖时，计算围护结构的热负荷和新风负荷均用此温 度。 ②确定原则：规范规定历年平均不保证1天的日平均温 度作为冬季空调室外空气计算温度。见附录2-1 ③相对湿度：《规范》规定，采用历年一月份平均相对 湿度的平均值作为冬季空调室外空气计算相对湿度。
•
5、夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度：
①通风室外计算温度的确定《规范》规定取历年最热月14 时的月平均温度的平均值。 ②通风室外计算相对湿度的确定：取历年最热月14时的月 平均相对湿度的平均值。 ③温度及湿度用途：计算消除余热余湿的通风及自然通风 进风需冷却时，进风冷负荷也采用。
二、室内空气计算参数
第二章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算
§2-1室内空气计算参数： §2-2冬季建筑的热负荷 §2-3夏季建筑围护结构的冷负荷 §2-4室内热源散热引起的冷负荷 §2-5湿负荷 §2-6新风负荷 §2-7空调室内冷负荷与制冷系统的冷负荷 §2-8计算举例
1、冷负荷：为保证房间或物体低于周围环境温度所需供 应的冷量，称为冷负荷。 2、热负荷：为保证房间或物体高于周围环境温度所需供 应的热量，称为热负荷。 3、湿负荷：为了维持房间温度恒定需从房间除去湿量称 为湿负荷。 • 4、正确确定冷热湿负荷的意义：负荷计算是暖通空调设 计的依据，关系到环境指标保证设备畜量大小、方案确定， 系统管道大小等。 • 5、冷、热、湿负荷计算依据：室外气象参数和室内需求 保持的参数。
t ' c ( ) (t c ( ) t d )k d kl
• 冷负荷计算式改为:
Q c ( ) AK (t ' c ( ) t R )
.
• 2、内围护结构冷负荷： ①产生原因：邻室为非空调房间，或有发热量。 ②负荷计算： a、邻室为非空调房间，且通风良好，通过内墙与楼板 传热冷负荷，可按式（2-5）计算。 b、当邻室有发热量时，可视作稳定传热，按下式
.
① A j 的确定： • a、外墙高度，本层地面到上层地面（中间层）。 底层：由地面下表面到上层地面。 顶层：平屋顶到屋顶外表面。 斜屋面：到门顶的保温层表面。 长：外表面到外表面，外表面到中心线，中心线到中 心线。 • b、门、窗按净空尺寸。 • c、地面、屋顶面积，地面和门顶按内廓尺寸，平屋顶， 按外廓。 • d、地下室，位于室外地面以下的外墙，按地面
§2-2冬季建筑的热负荷
• • • • 采暖设计热负荷的确定依据：按平衡原理，即 热负荷=失热量-得热量 民用建筑： 失热量：围护结构耗热量、由门窗缝隙渗入冷空气外门开 启侵入冷空气。 得热量：太阳辐射 工业建筑： 失热量：除上述民用建筑失热量项目，还有冷物料运输工 具、水分蒸发。 得热量：设备散热，热物料
• 一、围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法：
• 1、外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷 逐时冷负荷按下式
Q c ( ) AK (t c ( ) t R )
.
• • • • •
Q c ( ) —外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷w
.
A—外墙和屋面的面积㎡ K—外墙和屋面和传热系数，查附录2-2，2-3 t R —室内计算温度℃ t c ( )-外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，查附录2-4， 2-5。
一、围护结构的耗热量
• 围护结构耗热量包含内容： ①围护结构温差传热量。 ②缝隙渗入冷空气。 ③外门开启侵入。 ④太阳辐射。
• 上述代数和，分为基本耗热量和附加耗热量。
• 1、围护结构的基本耗热量按（2-3）式计算
Q j A j K j (t R t o.w )
.
Q j —j部分围护结构的基本耗热量W； A j —j部分围护结构的基本传热面积㎡ K j —j部分围护结构的基本传热系数W/㎡· ℃； —冬季室内计算温度 ℃； t R —冬季室内计算温度 ℃； to.w —围护结构的温差修正系数，无量纲，见 表2-4
Q c ( ) K i Al (t 0.m t a t R )
.
• • • •
Ki Ai t 0.m t a
2 w / m .℃ ； ——内周护结构传热系数
——内周护结构面积m2； ——夏季空调室外计算的平均温度℃； ——附加温升，按表2-10选取。
• 3、外玻璃窗口瞬变传热引起的冷负荷。 通过外玻璃窗冷负荷（因温差作用）
• 注意： 1）附录2-4，2-5给出的 t c ( ) 是以北京地区气象参数计算 而得，对其他地区，应修正，成为 t c ( ) + t d d ,可由附 录2-6查得。 2）当 ≠18.6 W/㎡· ℃时,应将（ t c ( +td ）查表2-8中的修 ) 正值. 0 =3.5+5.60 3）当 i 变化时,可不修正. i 一般取8.7. 4）表中吸收系数已建议采用 =0.90,但有把握保持外表 面的中线色时,表中数值可查表2-9所列吸收系数修正值. 因此,外墙和屋面的冷负荷计算温度为
Qwm X wm Q j
.
.
④高度附加 • 原因：高度过高，强度梯度方法：当净高起过4m时，每增 加1米，附加率为2%，最大不超过15%，高度附加是在基 本耗热量和其他附加耗热量总和上。 • 通过某一围护结构传热量耗热量，
Q (1 X )K j A j (t R t 0 w )(1 xch x f x wm )
Q c ( ) K w Aw (t c ( ) t d t R )
.
.
• 二、通过玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方 法。
• （一）日射得热因数的概念。 1、日射得热的分类： 通过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热 窗玻璃吸收太阳辐射后使入室内热量。 2、影响因素: 窗类型 遮阳设施 太阳入射角 太阳辐射强度。
• D j qt q D j 称为反射得热因数。 • 经统计计算，得出适用于各地区（不同纬度）的 D j max ， 由附录2-12查得。
• 在非标准玻璃情况下，不同窗类型和遮阳设施对得热影响 可对 D j max 加以修正，乘窗玻璃的综合遮挡系数. C c.s ： Cc.s Cs Ci • C s 室玻璃的遮阳系数定义式为
• 3、对比计算方法： • 因素组合太多，无法建立太阳辐射得热与太阳辐射强度间 的系数关系，于是采用一种对比计算方法，采用3mm厚玻 2 璃（普通平板）作标准玻璃，在 i =8.7 w / m . ℃ 和 0 =18.6 w / m 2 . ℃ 条件下，得出夏季（七月份为代表）， qt 值。 q 通过这一“标准玻璃”的日射得出量 和
② K j 的确定。 • 查有关手册 n =8.72 W/㎡· ℃ • 计算（多层匀质平壁） • 1 K
j
w =23.26 W/㎡· ℃
1
n
i 1
n
i 1 i w
• • ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ • •
地面通常用地带划分法： 第一地带 K j =0.47 W/㎡· ℃ 第二地带 K j=0.23 W/㎡· ℃ 第三地带 K j =0.12 W/㎡· ℃ 第四地带 K j =0.07 W/㎡· ℃
Q c ( ) K w Aw (t c ( ) t R )
.
• Q c ( ) ——外玻璃窗口瞬变传热引起的冷负荷。 • K w ——外窗传热系数 w / m 2 . ℃ 2 • Aw ——窗口面积 m ； • t c (l ) ——外窗冷负荷温度的逐时值，由附录2-10所得； 注意： • 1） K w 值要根据窗框情况不同修正，修正值 C w 查附 录2-9； • 2） t c ( ) 要进行地占修正，修正值 t d 可查附录2-11。 因此，式（2-9）变为：
• 注意: 1、空调房间通常保护气压，不计算冷风渗透 2、封窗，可不计算 3、高层建筑有关手册
§2-3夏季建筑围护结构的冷负荷
• 1、冷负荷计算方法：冷负荷系数法，基础是传递函数法 将围护结构或空调房间连同空气视为热力系数将外扰或室 内得热作为系统的输入，当计算某建筑物空调冷负荷时， 按条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数，用稳定传热 方法，便于手算。 • 2、冷负荷产生原因：室内外温差，太阳辐射，人体、照 明、设备散热。
j 1
.
n
• 二、门窗缝隙渗入冷空气的耗热量
1、产生原因：因风压与热质作用室外空气经门窗缝隙进 入室内。 2、方法：《规范》规定，对六层以下的按缝隙法。
.
Q i 0.278Ll ao C p (t R t OW )m
.
• Q i —加热渗入冷空气耗热量w • 0.278—单位换算系数 1KJ/h=0.278w • L—经每m门窗缝隙渗入室内的冷空气量 m 3 / h.m 根据冬季室外平均风速.查表2-6 • l—门窗可开启部分缝隙长度m • ao —室外空气密度kg/m3 • Cp—空气压质量比热 1Kj/kg. ℃ • m—冷风渗适量的朝向修正系数,见表2-7
1、夏季空调室外计算干、湿球温度
确定原则： 《规范》确定，夏季空调室外计算干球取室 外空气历年平均不保证50h的干球温度；湿球温度也同样。 • 历年平均：指1950～1980三十年平均。 • 用途：用于计算夏季新风冷负荷。 • • 2、夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度： • ①空调因围护结构传热负荷计算原理：按不稳定传热过程 计算，因此，须知夏季空调室外计算日平均温度和逐时温 度 • ②逐时温度
4.冬季采暖室外计算温度和冬季通风设计温度
①采暖室外计算温度的确定：《规范》规定取历年平均 不保证5天的日平均温度。 ②通风室外计算温度的确定：取累年最冷月平均温度。 ③采暖室外计算温度的用途：用于计算建筑物围护结构 的热负荷及消除有害物通风的进风热负荷（也即供暖系 统设计热负荷）， ④通风室外计算温度的用途：计算全面通风的进风热负 荷。
• 室内需空气计算参数选择考虑因素： 1、房间使用功能对舒适性的要求。主要因素是空气温度、 湿度和气流速度，其次为衣着，空气新鲜程度，室内各表 面的温度，人员活动情况等。 2、地区、冷热湿情况、经济条件和节能要求等因素。 《规范》对舒适性空调采暖、室内计算参数如下：见P10 下部具体见表2-2，表2-3 • 工艺性见参考文献〖4〗
• 2、围护结构附加耗热量 ①朝向修正耗热量 • 产生原因:太阳辐射对建筑物得失热量的影响,《规范》规 定对不同朝向的垂直围护结构进行修正. xch • 修正方法:采用修正率，见教材，注意各地规定。 Qch X ch .Q j 加减到基本耗热量上。 ②风力附加耗热量，产生原因：风力增强。《规范》规定 . 见教材，一般城市中建筑物可不附加 Q f X f Q j ③外门开启附加 • 产生原因：加热开启外门侵入的冷空气。 • 方法：短时间开启，无热风幕，按表2-5
t to.m td
—逐时温度 ℃ to.m —夏季空调室外计算日平均温度，规范规定 取历年平均不保证5天的日平均温度℃， 见附录2-1。 —室外空气温度逐时变化系数，按表2-1确 定； t d —夏季空调室外计算平均日较差，℃ 按附录 2-1或下式计算 t o. s t o.m t d 式中夏季空调室外计算干球温度
§2-1室内空气计算参数：
• 一 室外空气计算参数：
• （1）室外空气计算参数：指在负荷计算中所采用的室外 空气参数。 • （2）确定室外空气计算参数：按现行的《采暖通风与空 气调节设计规范》（GBJ19-87）中规定的计算参数，见 附录2-1。 • （3）我国确定室外空气计算参数的基本原则：按不保证 天数法即全年允许有少数时间不保证室内温湿度标准，若 必须全年保证时，参数需另行确定。 • （4）室外空气计算参数的分类：
0.52
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3、冬季空调室外空气计算温度、相对湿度
①冬季空调室外空气计算温度的用途：在冬季利用空调 供暖时，计算围护结构的热负荷和新风负荷均用此温 度。 ②确定原则：规范规定历年平均不保证1天的日平均温 度作为冬季空调室外空气计算温度。见附录2-1 ③相对湿度：《规范》规定，采用历年一月份平均相对 湿度的平均值作为冬季空调室外空气计算相对湿度。
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5、夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度：
①通风室外计算温度的确定《规范》规定取历年最热月14 时的月平均温度的平均值。 ②通风室外计算相对湿度的确定：取历年最热月14时的月 平均相对湿度的平均值。 ③温度及湿度用途：计算消除余热余湿的通风及自然通风 进风需冷却时，进风冷负荷也采用。
二、室内空气计算参数
第二章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算
§2-1室内空气计算参数： §2-2冬季建筑的热负荷 §2-3夏季建筑围护结构的冷负荷 §2-4室内热源散热引起的冷负荷 §2-5湿负荷 §2-6新风负荷 §2-7空调室内冷负荷与制冷系统的冷负荷 §2-8计算举例
1、冷负荷：为保证房间或物体低于周围环境温度所需供 应的冷量，称为冷负荷。 2、热负荷：为保证房间或物体高于周围环境温度所需供 应的热量，称为热负荷。 3、湿负荷：为了维持房间温度恒定需从房间除去湿量称 为湿负荷。 • 4、正确确定冷热湿负荷的意义：负荷计算是暖通空调设 计的依据，关系到环境指标保证设备畜量大小、方案确定， 系统管道大小等。 • 5、冷、热、湿负荷计算依据：室外气象参数和室内需求 保持的参数。
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• 冷负荷计算式改为:
Q c ( ) AK (t ' c ( ) t R )
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• 2、内围护结构冷负荷： ①产生原因：邻室为非空调房间，或有发热量。 ②负荷计算： a、邻室为非空调房间，且通风良好，通过内墙与楼板 传热冷负荷，可按式（2-5）计算。 b、当邻室有发热量时，可视作稳定传热，按下式
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① A j 的确定： • a、外墙高度，本层地面到上层地面（中间层）。 底层：由地面下表面到上层地面。 顶层：平屋顶到屋顶外表面。 斜屋面：到门顶的保温层表面。 长：外表面到外表面，外表面到中心线，中心线到中 心线。 • b、门、窗按净空尺寸。 • c、地面、屋顶面积，地面和门顶按内廓尺寸，平屋顶， 按外廓。 • d、地下室，位于室外地面以下的外墙，按地面
§2-2冬季建筑的热负荷
• • • • 采暖设计热负荷的确定依据：按平衡原理，即 热负荷=失热量-得热量 民用建筑： 失热量：围护结构耗热量、由门窗缝隙渗入冷空气外门开 启侵入冷空气。 得热量：太阳辐射 工业建筑： 失热量：除上述民用建筑失热量项目，还有冷物料运输工 具、水分蒸发。 得热量：设备散热，热物料
• 一、围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法：
• 1、外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷 逐时冷负荷按下式
Q c ( ) AK (t c ( ) t R )
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• • • • •
Q c ( ) —外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷w
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A—外墙和屋面的面积㎡ K—外墙和屋面和传热系数，查附录2-2，2-3 t R —室内计算温度℃ t c ( )-外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，查附录2-4， 2-5。
一、围护结构的耗热量
• 围护结构耗热量包含内容： ①围护结构温差传热量。 ②缝隙渗入冷空气。 ③外门开启侵入。 ④太阳辐射。
• 上述代数和，分为基本耗热量和附加耗热量。
• 1、围护结构的基本耗热量按（2-3）式计算
Q j A j K j (t R t o.w )
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Q j —j部分围护结构的基本耗热量W； A j —j部分围护结构的基本传热面积㎡ K j —j部分围护结构的基本传热系数W/㎡· ℃； —冬季室内计算温度 ℃； t R —冬季室内计算温度 ℃； to.w —围护结构的温差修正系数，无量纲，见 表2-4
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——内周护结构面积m2； ——夏季空调室外计算的平均温度℃； ——附加温升，按表2-10选取。
• 3、外玻璃窗口瞬变传热引起的冷负荷。 通过外玻璃窗冷负荷（因温差作用）
• 注意： 1）附录2-4，2-5给出的 t c ( ) 是以北京地区气象参数计算 而得，对其他地区，应修正，成为 t c ( ) + t d d ,可由附 录2-6查得。 2）当 ≠18.6 W/㎡· ℃时,应将（ t c ( +td ）查表2-8中的修 ) 正值. 0 =3.5+5.60 3）当 i 变化时,可不修正. i 一般取8.7. 4）表中吸收系数已建议采用 =0.90,但有把握保持外表 面的中线色时,表中数值可查表2-9所列吸收系数修正值. 因此,外墙和屋面的冷负荷计算温度为
Qwm X wm Q j
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④高度附加 • 原因：高度过高，强度梯度方法：当净高起过4m时，每增 加1米，附加率为2%，最大不超过15%，高度附加是在基 本耗热量和其他附加耗热量总和上。 • 通过某一围护结构传热量耗热量，
Q (1 X )K j A j (t R t 0 w )(1 xch x f x wm )
Q c ( ) K w Aw (t c ( ) t d t R )
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• 二、通过玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方 法。
• （一）日射得热因数的概念。 1、日射得热的分类： 通过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热 窗玻璃吸收太阳辐射后使入室内热量。 2、影响因素: 窗类型 遮阳设施 太阳入射角 太阳辐射强度。
• D j qt q D j 称为反射得热因数。 • 经统计计算，得出适用于各地区（不同纬度）的 D j max ， 由附录2-12查得。
• 在非标准玻璃情况下，不同窗类型和遮阳设施对得热影响 可对 D j max 加以修正，乘窗玻璃的综合遮挡系数. C c.s ： Cc.s Cs Ci • C s 室玻璃的遮阳系数定义式为
• 3、对比计算方法： • 因素组合太多，无法建立太阳辐射得热与太阳辐射强度间 的系数关系，于是采用一种对比计算方法，采用3mm厚玻 2 璃（普通平板）作标准玻璃，在 i =8.7 w / m . ℃ 和 0 =18.6 w / m 2 . ℃ 条件下，得出夏季（七月份为代表）， qt 值。 q 通过这一“标准玻璃”的日射得出量 和
② K j 的确定。 • 查有关手册 n =8.72 W/㎡· ℃ • 计算（多层匀质平壁） • 1 K
j
w =23.26 W/㎡· ℃
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i 1
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• • ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ • •
地面通常用地带划分法： 第一地带 K j =0.47 W/㎡· ℃ 第二地带 K j=0.23 W/㎡· ℃ 第三地带 K j =0.12 W/㎡· ℃ 第四地带 K j =0.07 W/㎡· ℃
Q c ( ) K w Aw (t c ( ) t R )
.
• Q c ( ) ——外玻璃窗口瞬变传热引起的冷负荷。 • K w ——外窗传热系数 w / m 2 . ℃ 2 • Aw ——窗口面积 m ； • t c (l ) ——外窗冷负荷温度的逐时值，由附录2-10所得； 注意： • 1） K w 值要根据窗框情况不同修正，修正值 C w 查附 录2-9； • 2） t c ( ) 要进行地占修正，修正值 t d 可查附录2-11。 因此，式（2-9）变为：
• 注意: 1、空调房间通常保护气压，不计算冷风渗透 2、封窗，可不计算 3、高层建筑有关手册
§2-3夏季建筑围护结构的冷负荷
• 1、冷负荷计算方法：冷负荷系数法，基础是传递函数法 将围护结构或空调房间连同空气视为热力系数将外扰或室 内得热作为系统的输入，当计算某建筑物空调冷负荷时， 按条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数，用稳定传热 方法，便于手算。 • 2、冷负荷产生原因：室内外温差，太阳辐射，人体、照 明、设备散热。
j 1
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• 二、门窗缝隙渗入冷空气的耗热量
1、产生原因：因风压与热质作用室外空气经门窗缝隙进 入室内。 2、方法：《规范》规定，对六层以下的按缝隙法。
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Q i 0.278Ll ao C p (t R t OW )m
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• Q i —加热渗入冷空气耗热量w • 0.278—单位换算系数 1KJ/h=0.278w • L—经每m门窗缝隙渗入室内的冷空气量 m 3 / h.m 根据冬季室外平均风速.查表2-6 • l—门窗可开启部分缝隙长度m • ao —室外空气密度kg/m3 • Cp—空气压质量比热 1Kj/kg. ℃ • m—冷风渗适量的朝向修正系数,见表2-7
1、夏季空调室外计算干、湿球温度
确定原则： 《规范》确定，夏季空调室外计算干球取室 外空气历年平均不保证50h的干球温度；湿球温度也同样。 • 历年平均：指1950～1980三十年平均。 • 用途：用于计算夏季新风冷负荷。 • • 2、夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度： • ①空调因围护结构传热负荷计算原理：按不稳定传热过程 计算，因此，须知夏季空调室外计算日平均温度和逐时温 度 • ②逐时温度