空调动态负荷计算方法及比较
空调负荷计算
空调负荷计算1. 引言空调负荷计算是指计算出建筑物或房间空调系统所需的冷热负荷，以便选择合适的空调设备和设计合理的空调系统。
通过准确计算空调负荷，可以确保空调系统能够满足建筑物或房间的舒适性和能效要求。
2. 空调负荷计算方法根据国家标准和相关规范，空调负荷计算主要采用以下两种方法：传统负荷计算方法和动态负荷计算方法。
2.1 传统负荷计算方法传统负荷计算方法是根据建筑物的热损失和热得量来计算空调系统的负荷。
主要包括以下几个步骤：步骤一：确定建筑物的外墙、屋顶、地板等传热面的面积和传热系数。
根据建筑物的设计图纸和相关材料参数，计算出外墙、屋顶、地板等传热面的面积和传热系数。
传热系数可以通过查询相关资料或使用专业软件进行计算。
步骤二：计算传热损失。
根据传热面的面积、传热系数和室内外温差，计算出传热损失。
传热损失主要包括传导损失、对流损失和辐射损失的计算。
步骤三：计算热得量。
根据建筑物的朝向、玻璃面积、窗户数量等因素，计算出日射热得量和人体热得量。
步骤四：计算冷热负荷。
将传热损失和热得量相加，得到建筑物或房间的冷热负荷。
冷热负荷主要包括负荷热和感觉热的计算。
2.2 动态负荷计算方法动态负荷计算方法是根据建筑物的动态热平衡方程来计算空调系统的负荷。
相比传统负荷计算方法，动态负荷计算方法能够更准确地模拟建筑物的热平衡过程，考虑到室内外温度的变化和人员活动等因素。
动态负荷计算方法主要包括以下几个步骤：步骤一：确定建筑物的热容和传导系数。
根据建筑物的具体情况，计算出建筑物的热容和传导系数。
热容可以通过建筑物的体积和材料的比热容来计算，传导系数可以通过建筑物的传热面积和传热系数来计算。
步骤二：建立热平衡方程。
根据建筑物的热容、传导系数、室内外温度和人员活动等因素，建立建筑物的动态热平衡方程。
步骤三：求解热平衡方程。
通过求解热平衡方程，计算出建筑物或房间的瞬时温度。
步骤四：计算冷热负荷。
根据建筑物的瞬时温度和相关参数，计算出建筑物或房间在不同时间段的冷热负荷。
空调负荷计算
一、空调负荷计算空调负荷计算是空调工程设计的基础。
它决定设备容量的选定，官网系统的规模以及工程总造价等。
设计冷负荷是选择设备的主要依据,所以正确地计算建筑冷负荷对整个系统的设计十分重要。
然而,目前国内的空调设计造成大量的设备闲置,对此设计冷负荷取值过大是其中主要原因。
传统的教科书及设计手册中给出的空调负荷计算方法,不论是求围护结构的墙壁或门窗负荷,其计算结果均是针对某一具体房间而言,而空调系统设备容量依据的是整个建筑的冷负荷。
由于各房间朝向、位置、功能及其内部热源等情况的不同造成的最大冷负荷出现的时间并不相同,因此建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。
据调查,我国部分设计人员在计算建筑冷负荷时,只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加,这种错误计算方法在很多单位都存在。
令人遗憾的是,一些暖通空调设计计算软件也存在着如此方法上的错误,使设计人员犯了错误还不知道,实在是害人不浅。
所以我们必须对此给予足够的重视,使设计负荷的确定更加合理正确《设计深度规定》对暖通空调设计计算书应包括的内容作了详细的规定。
然而相当一部分工程设计没有设计计算书；有些虽有计算书，但内容残缺不全；有的供暖设计，仅有耗热量计算，而无水力平衡计算和散热器选择计算；有的空调设计，不管房间大小、朝向、层次、所处位置(中间或端头)均按同一指标来估算夏季空调冷负荷与冬季空调热负荷，并以此来配置空调设备，这是很不妥当的。
1、空调负荷计算方法发展建筑物负荷计算起始于19 世纪初,近100 年来,空调负荷计算方法得到了广泛的重视,从Mackey 等提出的拟定常传热稳态计算法,到Mitalas、Step heson等提出的房间反应系数法、Z 传递函数法以及冷负荷系数法,又到Spitler 等提出的最新负荷计算理论———辐射时间序列法. 负荷计算主要经历了稳定计算法时期,周期作用下的不稳定计算法时期和动态负荷计算时期,负荷计算是空调设计的基础,在暖通空调系统的设计工作中具有非常重要的地位,它直接影响建筑物空调系统划分、制冷设备选择、自动控制方案的确定、以及技术经济分析等技术决策问题. 由于建筑物空调负荷形成的复杂性,迄今为止,仍有许多方面值得我们重视. 本文结合负荷计算的理论基础,主要介绍了国内外在负荷计算方面的研究进展。
汽车空调动态负荷的计算研究及实验验证的开题报告
汽车空调动态负荷的计算研究及实验验证的开题报告一、研究背景汽车空调在炎热的夏季和寒冷的冬季都是汽车驾驶者最常用的设备之一。
与传统的家用空调不同，汽车空调必须满足高速行驶时的动态负荷，即在车辆高速行驶时，由于车体和空气流动的影响，空调系统需要有更大的制冷和制热能力来保证车内温度的稳定。
因此，对汽车空调动态负荷进行计算和研究具有重要的理论和实际意义。
二、研究内容本研究的主要内容包括：1.汽车空调动态负荷的计算方法研究。
通过分析汽车空气动力学和热传递学原理，建立汽车高速行驶时空调动态负荷的理论计算模型。
2.汽车空调动态负荷实验研究。
在实验室和路测中，通过对不同车型、不同车速、不同气候条件等的测试，验证汽车空调动态负荷的理论计算模型，进一步完善模型，提高模型精度和稳定性。
3.针对汽车空调动态负荷需求的空调系统研发。
基于对汽车空调动态负荷的深入研究和实验数据分析，设计和研发适应汽车高速行驶时的空调系统。
包括制冷剂选择、压缩机、冷凝器、蒸发器、空气流道等方面的优化改进。
三、研究意义1.提高汽车空调系统的适应性和稳定性。
通过计算研究和实验验证，可以建立更准确、更可靠的汽车空调动态负荷计算模型，使空调系统更好地适应车辆高速行驶时的变化负荷，提高空调系统稳定性和效率。
2.提高汽车能源利用效率。
汽车空调系统的动态负荷和设计不合理会导致能源的浪费，该研究可以为汽车节能和环保提供新的技术支持，实现能源的可持续利用。
3.提高汽车行驶安全性。
汽车空调在高温和低温环境下对驾驶员的舒适性有着重要的影响，通过研究和改进汽车空调动态负荷，在提高驾驶员舒适度的同时，也可以减少因不适应温度环境而引起的疲劳和失误，提高行驶安全性。
四、研究方法本研究将采用仿真分析、实验测试等方法，具体步骤如下：1.建立汽车空调动态负荷的理论计算模型，包括汽车空气动力学和热传递学的基本原理。
2.在仿真软件上验证计算模型，并进行优化和改进。
3.设计实验方案，包括测试汽车型号、测试道路、测试装置等。
空调实用负荷计算方法(重要)
室外设计参数
获取准确的室外气象参数，如室外温度、湿 度、太阳辐射等，作为负荷计算的依据。源自计算方法的选取要点一
稳态计算方法
适用于对空调系统进行初步设计和估算，简单易行，但精 度较低。
要点二
动态计算方法
考虑了时间变化因素，能够更精确地计算空调负荷，但计 算复杂度较高。
考虑建筑物的特点
建筑类型
不同类型的建筑物（如住宅、办 公楼、商场等）具有不同的负荷
通过调整，可以优化空调系统的运行 状态，提高使用效果和节能效果，同 时也可以延长空调系统的使用寿命。
在调整过程中，需要考虑室内外温湿 度、空气质量、风量等因素对负荷的 影响，以及人员活动、设备运行等因 素对室内温度的影响。
05
空调负荷计算的注意事项
设计参数的选择
室内设计参数
选择合适的室内设计参数，如温度、湿度、 气流速度等，以满足使用要求和舒适度。
空调实用负荷计算方法(重要)
• 引言 • 空调负荷计算的基本概念 • 空调负荷的详细计算 • 空调负荷的校核与调整 • 空调负荷计算的注意事项 • 空调实用负荷计算案例分析
01
引言
空调负荷计算的目的
确定空调系统的容量
通过计算空调负荷，可以确定空调系统的容量，包括制冷机、冷 却塔、水泵、风机等设备的容量。
更为精确。
03
空调负荷的详细计算
室内设计参数的选择
室内温度
根据使用场合和人体舒适度要求，选择合适的室内温度。
相对湿度
根据室内环境要求，选择合适的相对湿度。
气流组织
确定合理的送风和回风方式，以保证室内空气流通和舒适度。
人员负荷的计算
人体散热量
根据室内人数和人体代谢率计算散热 量。
《空调负荷计算》课件
逐时冷负荷计算法
总结词
逐时冷负荷计算法是一种基于时间变化 的冷负荷计算方法，根据建筑物所在地 的气象条件和室内外温差的变化情况， 逐时计算建筑物的冷负荷。
VS
详细描述
逐时冷负荷计算法考虑了建筑物所在地的 气象条件和室内外温差的变化情况，通过 建立数学模型，将建筑物划分为不同的区 域，根据不同的时间段和室内外温差的变 化情况，逐时计算各个区域的冷负荷。最 后将这些冷负荷相加，即可得到建筑物的 总冷负荷。
空气质量和舒适度。
THANKS
感谢观看
打开软件后，首先需要选择建筑类型 、气候条件等信息，然后进入负荷计 算模块。
软件会自动根据输入的参数和计算方 式，计算出建筑物的冷、热负荷，并 给出详细的负荷分析报告。
在负荷计算模块中，用户可以选择不 同的计算方式，如逐时、逐月或逐年 等，并输入建筑物的相关参数，如面 积、高度、窗户面积等。
根据负荷分析报告，用户可以进一步 选择设备选型模块，根据计算出的负 荷值选择合适的空调设备。
太阳辐射
太阳辐射对建筑物的加热 或冷却作用会影响空调负 荷。
风速和风向
风速和风向影响建筑物的 自然通风和热交换，进而 影响空调负荷。
建筑物的热特性
建筑材料和颜色
不同的建筑材料和颜色对太阳辐射的 吸收和反射能力不同，影响建筑物的 热性能和空调负荷。
建筑朝向和布局
建筑结构和空间布局
建筑结构和空间布局影响建筑物的热 传导和热对流，进而影响空调负荷。
谐波反应法
总结词
谐波反应法是一种基于频域分析的冷负荷计算方法，通过将建筑物的各个围护结构视为不同频率的谐 波振荡器，计算各个围护结构的谐波反应系数，进而得到建筑物的总冷负荷。
详细描述
空调全年动态负荷估算
或小 时数 的室 外空气 计算 参数计 算出 米的 ，址 用米 选择冷 热源 设备大 小 的重 要依据 。如果 利用如 鸿、
＞ 建设论坛
０ 玎Ａｎ ｕ ｌ ａｃ ｌｔｏ ｆ ｙ ａ ｃＣ ｏｉＵＬ ａ ｎ ａ ｌｕａ ｉｎｏ ｎ ｍｉ ｏ ｌ ｏ ｄ Ｃ Ｄ ｎ
空调全 年动态 负荷估算
口 李红祥 一Ｌ Ｈ ｎ ｘａ ｇ ｉ ｏ ｇ ｉｎ
ｆ 要】 摘 介绍 常用动态负荷计算软件 ，并通过 工程实例 ，提 出采 用度 日法计算 冬季热负 荷 ，用度时法计算夏季冷负荷 ，以供借鉴。
ｈｙ 瑚 ： ｄ ｎ ｍ ｉ ｏ ｌ ｇ ｌ ａ ｄ ｇ ｅ －ｄ ｙ ｍ ｅ ｈ ｄ； ｅ ｅ —ｈ ｕ ｅ ｈ ｄ ｙ ａ ｃ ｃ ｏ ｉ ｄ； ｅ ｒ ｅ ａ ｔ ｏ ｄ ｇｒ ｅ ｏ ｒｍ ｔ ｏ ｎ ｏ
建 筑空 调 的冷 、热 负荷 计 算是
一
１ 全 年动 态 负荷计 算 软件 简 介
术 措 施 ：节 能专 篇 ／ 暖通 空 调 ・动
力 （ ０ ７）》 的 ５１４ 定 ，下 列 ２０ ．．规 情 况宜 采 用通 过 国际验证 的计算 机
模 拟软件 进 行全 年动 态 负荷 计算 ： ① 需要对 空调 方 案进 行 能耗和 投 资
等经 济分 析 时 ；② 采 用利 用热 回收
９ ９
Ｓ Ｅ １ ０ ／／论 文 Ｓ Ｒ ｌＮ／／ △
要利 用建 筑能耗模 拟软件 ，此 类软件 主要用 于建筑
及材 料物性 等方面还 不够 确定 ， 计 时问也较 ，
空调负荷计算方法讨论
式中：
hw——室外空气焓，kJ/kg；
hn——室内空气焓，kJ/kg。
渗透空气形成的潜热冷负荷，等于Qq与Q所得计算结果之差。
（1）外墙、屋面、窗户的传热形成的冷负荷
①外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温的综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按照下式计算：
式中：
Qc,τ——外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷，W；
K——外墙和屋面的传热系数，W/m2·℃，根据外墙和屋面的不同构造和厚法
负荷的计算在建筑节能中有着重要的作用，一种好的计算方法能够减小计算误差。尤其是有关空调设备选型时，计算的准确度直接从源头上降低了能耗。由于得热的来源众多以及得热与负荷之间的不确定关系，使得对空间冷负荷进行详细计算是十分繁琐的任务。目前国内最常用的负荷计算方法主要有三类：稳态计算法、动态计算法和软件计算法。
式中：
Δtτ——计算时刻的负荷温差，℃；
K——传热系数，W/m2·k；
②外窗日射得热形成的冷负荷
无内遮阳时：
式中：
Xg——窗户的构造修正系数；
Jw,τ——计算时刻时，透过无内遮阳外窗的太阳总辐射形成的冷负荷，简称负荷强度，W/m2；
Xd——地点修正系数。
有内遮阳时：
式中：
Jn,τ——计算时刻时，透过有内遮阳的外窗的负荷强度，W/m2；
一、稳态计算法
稳态计算法是不考虑建筑围护结构的蓄热能力和传热过程，只关心室内外的平均温差、维护结构的传热系数和传热面积。一天当中，当房间内的温度波动小于外部环境的温度波动时，可以忽略建筑在受热过程中的不稳定因素，故而常用在冬季热负荷的计算中，而夏季用这种方法将会造成很大的误差，对设备选型造成直接的影响，从而造成成本的增加。目前，采暖热负荷的计算方法：
空调冷负荷计算方法汇总
空调冷负荷计算方法汇总1.传统冷负荷计算方法传统的冷负荷计算方法是基于热平衡原理和经验公式的，主要有CLTD/CLF方法和美国ASHRAE手册方法。
CLTD/CLF方法是指通过计算当前环境下的房间内墙、天花板、地板和窗户的冷指数和冷负荷因子，然后通过乘以相应的系数来得到房间的冷负荷。
这种方法适用于简单的建筑空间。
美国ASHRAE手册方法是根据建筑物的特征和活动类型，将建筑物分为若干个热负荷分区，然后对每个分区进行热平衡计算。
这种方法适用于复杂的建筑空间。
2.换气量法换气量法是一种基于建筑热平衡原理和换气量计算的方法。
通过分析建筑内部的热负荷和换气过程中的能量交换，计算出空调系统所需的制冷能力。
这种方法适用于需要进行大量换气的建筑空间，如厨房、办公室、会议室等。
3.动态热负荷计算方法动态热负荷计算方法是一种基于建筑能量平衡原理和时间序列分析的方法。
它将热平衡计算与时间序列分析相结合，考虑了建筑物的传热和传质特性以及室内外环境的动态变化。
这种方法适用于需要考虑季节性和日变化的建筑空间，如住宅、商场、酒店等。
4.计算机模拟方法计算机模拟方法是一种基于数值模拟技术的方法。
通过将建筑物和空调系统建模，利用计算机软件进行热负荷计算。
这种方法可以考虑建筑物的复杂特性和详细的室内外环境参数，提供了更精确的结果。
这种方法适用于需要高精度计算的建筑空间，如实验室、医院、工厂等。
需要注意的是，以上方法仅是冷负荷计算的一些常用方法，具体选择何种方法需要考虑建筑物的特点、可用数据和计算精度要求。
此外，在进行冷负荷计算时，还应注意建筑节能和环境保护的要求，选择适当的制冷设备和运行策略，以提高空调系统的效能和节能性能。
暖通空调围护结构动态负荷计算方法
暖通空调围护结构动态负荷计算方法多数也是为本地区服务的。
空调工程围护结构动态负荷计算的内容大体如下：·对于墙体（包括屋面）计算日逐时的空气温度→计算日不同朝向逐时的综合温度→计算或引进日逐时墙体的周期性加权系数→计算日不同朝向逐时墙体的冷负荷计算温度→计算日不同朝向逐时的冷负荷Qwall。
·对于外窗计算日逐时空气温度向室内的传热qc→查出日不同朝向逐时透过玻璃窗的太阳辐射强度→计算或引进日逐时外窗的周期性加权系数→计算日逐时透过玻璃窗太阳辐射热形成的冷负荷qd和qf→计算日逐时通过外窗进入室内的冷负荷Qwindow=qc+qd+qf。
·对于、楼板计算日逐时空气温度加上附加值（负值或正当）向空调间的传热量Qin-wall。
因为当前的民用建造皆为整体空调设计，内墙和楼板负荷可以忽视，或者按容易传热计算。
围护结构的日逐时负荷应为Q（0：23）=Qwall（0：23）+Qwindow（0：23）+Qin-wall然后再找出最大负荷及其发生时刻。
将以上内容在计算机上编成程序，其程序（苏州地区）3所示。
框图中的符号分离为数据处理框和特别处理框，每一个框内都要用上挑选和循环等语句举行计算。
4空调工程负荷计算容易小结用估算来举行负荷计算只是一个时期的一个过程，最后还是要走向正规化，有的工程人员向来坚持做负荷计算而不采纳估算的办法是应当支持的。
现在电脑应用达到非常广泛的程度，费一些时光对本地区的气象条件和计算手段编成程序，这是一劳永逸的事情。
固然挺直应用现成的“计算软件”更好，只是通用的“计算软件”适用于全国性，显得稍为棘手一些，但应用得多了也就娴熟了，关健在于仔细地去用。
程序计算出来的数值普通比估算的要小一些，不必担忧，负荷计算是一门科学，在计算的基础上举行某些调节也是情理之中的事，这样必定会使设计工作做得踏实，有掌握和有说服力。
写成本文的目的也在于此，并与同仁们共勉之。
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办公楼空调全年逐时动态负荷计算的结果及其分析
办公楼空调全年逐时动态负荷计算的结果及其分析中国建筑科学研究院空气调节研究所汪训昌☆中国建筑科学研究院建筑物理研究所林海燕北京银谷大厦房地产开发有限公司杨书渊李勇摘要以北京银谷大厦办公楼为例,介绍了全年逐时动态负荷计算的结果,并对其进行了详细分析,为指导空调系统的分系统设计、空调运行与能量管理提供定量的依据。
通过本文和以前发表的该工程第一阶段的计算结果,完整给出了对一栋办公楼进行空调全年逐时动态负荷计算的结果。
关键词办公楼空调全年逐时动态负荷计算层段累计冷热量最大冷热负荷I nf o r m a t i o n p r o v i d e d a n d q u e s t i o n s a n s w e r e d b y a l l y e a r h o u r l y d y n a m i c l o a d c a l c u l a t i o n of a i r c o n d i t i o n i n gs y s t em s—c a l c u l a t i o n r e s ul t s a n d a n a l y s i s f o r a n off i c eb u i l d i n gBy Wang Xunchang ★, Lin H aiy an , Y ang Shuyuan and Li Y ongA bs t r a c t Wi t h t he e xa mp l e ofB eiji n g Yi n g u B uil di n g , gi ves all ye a r h ou r l y dy n a mic l oa dc alc ul a t i o n r es ul ts a nd m a kes de t aile d a n al ysis , w hic h will p r o v i de qua n t i t a t i ve gui da nc ef o r s ys t e mdi visi o n , op e r a t i o n a n d e ne r gy m a na ge me nt of ai r c o n d i t i o ni ng s y s t e ms . Th e a b o v e r e s ul t s asw ell as t h e f i rs t s t a ge r es ul t s p r e vi o u sl y p u b lis he d a r e a c o m p le t e r e s ul t of all ye a r h o u r l y d y n amic l o a d c a lc u l a t i o n of t h e ai r c o n d i t i o n i n g s y s t e m f o r a n of f ic e buil d i n g.Ke yw o r ds b u il d i n g , all ye a r h o u rl y d y n a mic ai r c o n di t i o n i n g l o a d c a lc u l a t i o n ,f l o o r s e c t i o n , a c c u m u l a t e d c o o li n g/ h e a t i ng qua nt i t y , m a x i m u m c o o li n g/ he a t i n g l o a d★Ins tit ut e of Air Conditioning , China Ac a d e my of Buil d ing Re s e a r c h , Beijing , China0 引言上世纪80 年代,改革开放在全国范围内首先掀起了建设旅游旅馆的高潮,由于当时涉外宾馆在使用功能与生活环境方面需要满足外国人的生活要求,促使空调成为了旅游旅馆建设中一种必备设施。
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!"+6，! $ 4#+6，! 54$+6，!)$5 4’+6，!)’) &$!"+6，!)$ （$/）
（(）照明、人体、设备得热引起的冷负荷 照明、人体、设备得热量的计算同（!）式。冷负
荷的计算和围护结构计算方法相同，仅得热性质和
传递函数系数有所不同。
* 传递函数法与反应系数法是一致的。采用* 传递函数法，计算机运算存储量小，速度快，可直接
其中：
!"+!、!"+!)$———!、!)$时刻的冷负荷 （*／+’）；
+!、+!)$、+!)’———! 时刻、!)$时刻、!)’时 刻的得热量（*／+’）；
4#，4$，4’，&$———房间的* 传递函数系数。 * 传递函数系数4#、4$、4’、&$ 与得热量的 性质、室内围护结构和家具的热容量及室内气流流
来求解传热量和负荷。反应函数是指当平壁的一 个表面温度保持不变，另一个表面上作用了一个单 位温度扰量时平壁表面的热流变化。反应函数是 时间的函数。反应系数是反应函数在各特定时刻
由于玻璃的蓄热系数可忽略不计，在计算传导得热 时，可不计温度波的相位延滞，只考虑衰减度，算法
的一组离散值，即反应函数在每隔时段 !（常取为 一小时）时的值。反应系数法对扰量的分解主要采
动情况有关，可通过求解房间各围护结构所建立起
来的热平衡联立方程式得到，在实际负荷计算中可
查表获得。
（’）玻璃窗得热的冷负荷计算 通过窗户的 得 热 分 为 传 导 得 热 +3，!和 日 射 得
热+6。 传导得热+3，!引起的冷负荷为 !"+3，! $ 4#+3，! 54$+3，!)$5 4’+3，!)’) &$!"+3，!)$ （$.） 日射得热引起的冷负荷为
!*! 反应系数法 反应系数法英文称为+,-.(/0,/1.&+2’.30+4’5
（传递函数法，缩写为 678）。该方法把墙体和房 间分别当作线性的热力系统，利用系统传递函数得
出某种单位扰量下的各种反应系数，再用反应系数
=
=
! ! +,* ’ 4(·67（*2(）2 5(·6*（*2(）（>）
(’%
（"）灯光、人员和设备得热引起的负荷
$#
灯光、人员和设备得热量的计算同（!）式，其冷 负荷为
"
! !"# $ &%’(#)%
（$$）
%$#
反应系数法的基本特点是把得热量和冷负荷
的区别在计算方法中体现出来，且不要求周期扰量
为前提，适用于任意扰量，这是它区别于谐波法的
重要特点。因此反应系数适用于全年负荷的计算
负荷不加区分，所以空调冷负荷计算量往往偏大。
GHIO年加拿大人 )BPBQ’(5%2,9(,和 PBRBJ&’+;+9 提出反应系数法后，掀起了空调负荷计算方法革新
的研究潮，使负荷计算从粗放的稳态计算发展到较
为精确的动态计算。GHSG年Q’(5%2,9(,和 J&’+;+9 又用 !传 递 函 数 改 进 了 反 应 系 数 法，并 提 出 了 适 合手算的冷负荷系数法（C"T）。我国于上世纪SE ’OE年代开 展 了 新 计 算 方 法 的 研 究，并 评 议 通 过 了谐波反应法和冷负荷系数法两种新的计算方法。
吸、放热 过 程 中 有 衰 减 和 延 迟。 从 而 某 一 时 刻 墙
体、屋面得热形成的总冷负荷为
! *+, # -$./0)(#!1$)%))#$%（#)!%
") %&) %&2)）’-$3,
（’）
式中：$.———得热量中辐射部分所占的比例； $3———得热量中对流部分所占的比例；
#"
!，!———围护结构和房间的衰减度； "，""———围护结构和房间的延迟时间。 （!）通过窗户的得热量和冷负荷 通过玻 璃 窗 得 热 分 成 传 导 得 热 和 日 射 得 热。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
空调动态负荷计算方法及比较
罗智特 杜雁霞 贾代勇
（解放军理工大学）
摘 要 本文回顾了空调负荷计算方法的发展简史，综述了应用较为广泛的谐波反应法、反映系数法、!传 递函数法和冷负荷温差／冷负荷系数法等计算方法及各自的优缺点；并介绍了空调负荷模拟的意义和现行 发展概况。 关键词 空调负荷 计算方法 负荷模拟
#、发热量 $ 、发热状况如人在位率、开灯率、机器
使用率% 等进行计算。
& ’ #·$ ·%
（#）
法为：记外表面吸热反应系数为 3，传热反应系数 为 4，内表面吸热反应系数为 5，用下标9，!，…( … 表示时刻；:、;、6 分别表示单位阶跃、单位矩 形波、单位三角波扰量；周期性反应系数用上角标
“"”表示。把6<(! 代入反应函数的公式，就可 以求得反应系数的表达式。由于系统的线性定常
(（*）、+（*）、,-（*）———* 传递函数、得热量的 *
变换、综合温度的* 变换。
图( 外墙、屋顶的冷负荷的形成
室外综合温度,- 作用于外墙或屋顶，经过该 蓄热体的传递函数为 (，其输出量即传导得热+， 该得 热 量 改 为 输 入 量。再 经 过 房 间 的 传 递 函 数 (#，然后转变为冷负荷 !"+（输出量）。房间的传 递函数 (# 综合了房间（包括围护结构、家具、设备 等）的热工性能，而且和室内的通风状况有密切的 关系。
（$）外墙、屋顶传热得热和冷负荷 如果输入量为变化的室外温度，则在! 时刻
外墙、屋顶传热得热量为
.
0
2
! ! ! +! $ /%,-，!)%) 1%+!)%),2 3%（$!）
%$#
%$$
%$#
其中：
+!)%———在!)% 时刻外墙、屋顶传热得热量 （*／+’）；
,-，!)%———在!)% 时刻，室外空气的综合温 度（,）；
特点，可根据迭加性原理来计算传热量。
（9）墙面、屋顶冷负荷计算 运用反应系数法计算板壁得热，可分为非周期
性反应系数法和周期性反应系数法两种途径。对
于非周期性扰量，当室外综合温度67 和室内温度 6* 均随时间变化时，则 * 时刻通过板壁单位面积 的得热量为
图! 发生在连续( 小时中的单位 阶跃函数
这三种得热在其使用期都为一常数&，由于它
(’%
在空调负荷计算中常把扰量看作是准稳态的
周期扰量。如以一天!#小时为周期，则一天中第
* 小时的得热量为
!"
! +,* ’ 4("·!67（*2(） (’%
* 时刻的冷负荷为
（?）
*
! -.* ’ $8#/+,*289#:+,* （@） 8’%
$8 为房 间 的 负 荷 反 应 系 数，它 由 房 间 的 几 何 形
和模拟。
!%" &传递函数法 * 传递函数法是对反应系数法的一种改进。
在反应系数法中，把平壁作为一个热力系统，通过
单位扰量反应函数的离散值———反应系数来计算
逐小时的传热（或吸热）量。但在空调负荷计算的
实际情况中，不仅计算的对象———传热量或吸热量
是离散的，而且实际的扰量———室外温度和太阳辐
射也是离散的。由于所考查的系统输入输出都是
只在某一段时间存在，可用单位矩形波 )（(* ）把这 种得热表示成：
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（$）
再将这种得热展开成傅里叶级数，并求出各系数，
最后可得相应的负荷为
! -.*
0
’#/& *’%
!1**&’(（$*2&*
2"*）
（)）
谐波法以周期性扰量为前提，常取周期为!#小时，
该方法只适用于设计冷负荷的计算。
谐波法对扰量（室外综合温度）进行谐波分解， 用指数式表示
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图! 墙体、屋顶得热形成冷负荷的过程
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实际扰量采用上式实部为
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（!）墙体、屋顶内表面得热量形成的冷负荷
对流得 热 直 接 变 成 冷 负 荷，辐 射 得 热 在 室 内
随着计算机技术的发展，自SE年代末，动态负荷计 算从古典的单点计算过渡到以典型设计日为基准
的 负 荷 计 算。 到 OE 年 代 又 发 展 到 以 设 计 年 为 基 准，进行 UV0C 系统全年的负荷计算与模拟。至
此，负荷计算进入了建筑能耗模拟的新时代。 7 几种典型的负荷计算方法 7B6 谐波反应法
利用离散的数据作输入量而无需作任何加工处理，
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适用于以气象资料为原始输入数据的计算。但该方 法的缺点是纯数学处理较多，物理意义不很明显。
+,-’ ( %（+!）（+,-%’） 相应的日射冷负荷
6 空调负荷计算发展简史 人们能够比较系统地进行空调负荷的计算是
从DE世纪FE年代开始的。GHFI年美国的 CB$B J+>K(1 和 "B4BL&3%’ 提 出 了 用 当 量 温 差 法 （M4)）计算 通 过 围 护 结 构 的 负 荷 计 算 方 法；NE 年 代初，苏联的 0B4B///!"#"$%&等人又提出了谐波 分解法。这两种方法共同的缺点是对得热量和冷