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GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（以下简称《规范》）第7.2.1条规定：“施工图设计阶段应对空调区的冬季热负荷……进行计算”。空调负荷计算书是施工图审查的要点之一。在施工图的设计说明中应标明空调系统热负荷及热负荷指标。《规范》和《全国民用建筑工程设计技术措施 暖通空调·动力》（以下简称技术措施》）均对空调系统热负荷的确定方法作出了相应的规定。
空调系统热负荷计算的相关规定(1)《规范》对空调系统热负荷计算的规定 《规范》第5.2.2条规定：“冬季供暖通风系统的热负荷应根据建筑物下列散失和获得的热量确定： 1）围护结构的耗热量； 2）加热由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量； 3）加热由外门开启时经外门进入室内的冷空气耗热量； 4）风耗热量； 5）通过其他途径散失或获得的热量。 《规范》7.2.13条规定：“空调区的冬季热负荷，宜按本规范第5.2节的规定计算；计算时，室 外 计 算 温 度 应 采 用 冬 季空调室外计算温度，并扣除室内设备等形成的稳定散热量。”《规范》第7.2.14条规定：“空调系统的冬季热负荷，应按所服务各空调区热负荷的累计值确定，除空调风管局部布置在室外环境的情况外，可 不计入各项附加热负荷。”《规范》条文说明第7.2.13条还有如下表述：“空调区的冬季热负荷和供暖房间热负荷的计算方法是相同的……”。 (2)《技术措施》对空调系统热负荷计算的规定 《技术措施》第5.2.12条规定：“空调系统的冬季热负荷，应根据下列各项确定：１）通过围护结构的传热量；２）由于室外空气侵入而散失的热量；３）加热新风所需的热量。” 调系统热负荷计算的讨论(1)两种空调系统热负荷计算方法 空调系统热负荷的第一种计算方法是通过在焓湿图ｈ－ｄ 图）上绘制冬季空气处理过程计算确定。采用这种计算方法不容易出现错误，得到的结果准确，但是计算过程略微复杂。 空调系统热负荷的第二种计算方法是分别计算室内热负荷和新风热负荷，两者之和即为空调系统热负荷。由于供暖系统热负荷中围护结构耗热量、渗透或侵入等方式进入室内的冷空气耗热量和通风耗热量等均是采用温差计算 的显热负荷，故一些人认为空调系统热负荷等于室内显热负荷与新风显热负荷之 和，例如在有些专业书籍中认为空调新风热负荷应采用显热负荷计算，有些空调负荷计算软件中空调新风热负荷按照显热负荷进行计算。 但是，在实际设计过程中，对于有加湿的空调系统的热负荷，按照第二种计算方法仅计算显热负荷得到的结果比按第一种计算方法得到的结果偏小。究竟是什么原因导致了２种计算方法的差异？下面以常见的一次回风空调系统的冬季空气处理过程为例进行讨论。 树上鸟教育暖通设计在线教学杜老师。 （2）一次回风空调系统的冬季空气处理过程 典型的一次回风空调系统的示意图见图１。冬季工 况下，新风经预热盘管预热后与回风混合，混合后的空气经加热盘管二次加热和加湿器加湿处理后送入室内。 工程中常用的加湿方法有等焓加湿和等温加湿２种。中等焓加湿可采用湿膜加湿、高压喷雾加湿、超声波加湿和喷水室喷淋循环水加湿等方法，等温加湿可采用干蒸汽加湿、电极加湿、电热加湿和红外线加湿等方法。 图２，３分别为等焓加湿和等温加湿的一次回风空调系统冬季空气处理过程ｈ－ｄ 图。 对于室内湿度要求 不 严 格 的 场 所，图１中的加湿器可以取消。图４为不加湿的一次回风空调系统冬季空气处理过程ｈ－ｄ 图。 （3）空调系统热负荷的构成 空调系统热负荷实际上就是供给空气处理机组的各项热量之和。供给空气处理机组的热量主要包括供给新风预盘管的新风预热量、供给加热盘管的二次加热量和供给加湿器的热量。 故空调系统热负荷可以表示为 式中 Ｑ 为空调系统热负荷，ｋＷ；Ｑ１ 为新风预热量，ｋＷ；２ 为加热盘管二次加热量，ｋＷ；Ｑ３ 为 供 给 加 湿 器 的 热 量，ｋＷ。 （4）等焓加湿空调系统热负荷 对于图２所示的等焓加湿一次回风空调系统冬季空气处理过程，新风预热量 Ｑ１、加热盘 管 二 次 加 热 量 Ｑ２、供给加湿器的热量Ｑ３ 分别为 式（２）～（４）中 ＧＸ 为新风量，ｋｇ／ｓ；Ｇ 为空调系统送风量，ｇ／ｓ；ｈ为湿空气的比焓，ｋＪ／ｋｇ；下标表示对应的状态点。 故等焓加湿空调系统的热负荷可以表示为 式（５）中，Ｇ（ｈＳ－ｈＮ）即为室内全热负荷，ＧＸ（ｈＮ －ｈＷ ）为新风全热负荷。因此，等 焓 加 湿 空 调 系 统 的 热 负 荷为室内全热负荷与新风全热负荷之和。因为室内全热负荷为室内显热负荷与室内潜热负荷之和，新风全热负荷为新风显热负荷与新风潜热负荷之和，故等焓加湿空调系统的热负荷也可表示为 式中ＱＮＸ为室内显热负荷，ｋＷ；ＱＸＸ为新风显热负荷，Ｗ；ＱＮＱ为室内潜热负荷，ｋＷ；ＱＸＱ为新风潜热负荷，ｋＷ。 冬季室内湿源散湿产生的室内潜热负荷会导致室内全热负荷减小，若计算中室内显热负荷、新风显热负荷和新风潜热负荷取正值，则室内潜热负荷应取负值。应当特别指出，对于舒适性空调系统，当冬季室内潜热负荷主要是由人员散湿引起时，由于人员数量的不稳定性，冬季室内潜热负荷应按照室内人员数量的最小值进行计算和取值；当室内人员数量的最小值难以确定时，可取冬季室内潜热负荷为零，时冬季室内热负荷即为冬季室内显热负荷。 由于新风潜热负荷（正值）与室内潜热负荷（负值或零）和不为零（大于零），故等焓加湿空调系统的热负荷不等于（大于）室内显热负荷与新风显热负荷之和。因此在计算空调系统的热负荷时，不能简单地套用仅考虑显热负荷的供暖系统热负荷计算方法。 另外由式（４），（５）可知，等焓加湿空调系统中加湿器不承担热负荷，空调系统热负荷全部由新风预热盘管和加热盘管来承担。 （5）等温加湿空调系统热负荷 对于图３所示的等温加湿一次回风空调系统冬季空气处理过程，新风预热量 Ｑ１ 的表达与式（２）相同，加热盘管二次加热量Ｑ２、供给加湿器的热量Ｑ３ 分别为 由式（１），（２），（７），（８）得到等温加湿空调系统热负荷的计算式与式（５）相同，这表明空调系统无论采用等焓加湿还是等温加湿方案，供给空气处理机组的热量是相同的，空调系统热负荷也相同。同样，等温加湿空调系统的热负荷大于室内显热负荷与新风显热负荷之和，采用与供暖热负荷相同的仅考虑显热负荷的计算方法也将导致计算结果错误。
式中 ｃ为干空气的比定压热容，ｋＪ／（ｋｇ·℃）；ｔ为湿空气的温度，℃；ｄ 为湿空气的含湿量，ｋｇ／ｋｇ。 将式（１０）代入式（９），考虑式（１０）中１．８４ｔ数值相对较小，在计算过程中舍去，则等温加湿空调系统的新风预热量与加热盘管二次加热量之和又可表示为
式（１１）表明，等温加湿空调系统新风预热盘管和加热盘管承担的负荷为室内显热负荷与新风显热负荷之和，即空调系统显热负荷。空调系统的潜热负荷则由加湿器承担。 （6）不加湿空调系统热负荷 对于图４所示的不加湿一次回风空调系统冬季空气处理过程，空调系统热负荷计算式在形式上与式（５）相同。将式（１０）代入式（５），考虑式（１０）中１．８４ｔ数值相对较小，在计算过程中舍去，则不加湿空调系统的热负荷可表示为
式（１２）表明，不加湿空调系统的热负荷既可以表示为室内全热负荷和新风全热负荷之和，也可以表示为室内显热负荷与新风显热负荷之和，故可以采用与供暖系统热负荷相同的计算方法。 从另一个角度来理解，空调系统不加湿的情况下，由于新风潜热负荷与室内潜热负荷绝对值相等而符号相反，空调系统潜热负荷为零，故不加湿空调系统的热负荷等于空调系统显热负荷，即室内显热负荷与新风显热负荷之和。 结论１）有加湿空调系统冬季热负荷计算方法与供暖系统热负荷计算方法不同。有加湿空调系统的热负荷是室内全热负荷和新风全热负荷之和，计算时应考虑新风潜热负荷和室内潜热负荷；新风热负荷应采用以室内外空气比焓差计算的新风全热负荷，不应采用以温差计算的新风显热负荷。 ２）不加湿空调系统的热负荷可采用与供暖系统热负荷相同的计算方法，室内热负荷和新风热负荷可按显热负荷计算。 ３）等焓加湿空调系统潜热负荷由加热盘管承担，计算供给加热盘管的热源容量和加热盘管选型时应考虑该部分负荷；等温加湿空调系统潜热负荷由加湿器承担，计算供给加热盘管的热源容量和加热盘管选型时不应考虑该部分负荷。 免责声明：本文作者林艳艳 单滨 ，转载内容仅作学习交流之用，所述观点不代表本号立场 其版权归属原作者，如有侵权，联系本号删除 |
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