一、前期调研:收集 3 类核心数据,避免 “无依据计算”
实cdf际项目中,负荷计算的准确性依赖现场数据,需提前完成 3 项调研,这是后续计算的基础(与卧室人员负荷中 “确定实际人数” 逻辑一致,均需贴合实际使用场景):
1. 建筑与空间数据(决定围护结构负荷)
获取建筑图纸:从设计方拿到 CAD 建筑平面 / 剖面图,提取关键信息:
空间尺寸:精确计算空调区域面积(排除墙体、柱子、固定家具占用面积,如卧室中扣除衣柜面积,与前文 “空间参数核查” 一致)、层高(吊顶后净空高度,而非原建筑层高);
围护结构参数:确认外墙 / 屋顶 / 窗户的材质与厚度(如外墙是否带保温层、窗户是否为双层中空玻璃),以此确定传热系数 K 值(参考《民用建筑热工设计规范》,老旧建筑 K 值取 1.5-2.0W/(㎡・℃),新建保温建筑取 0.6-1.0W/(㎡・℃));
朝向与开窗面积:统计各空间朝向(南向 / 北向 / 东向)、窗户数量与单窗面积(如办公室东向有 2 扇 3㎡窗户),用于计算日照附加负荷(夏季南向需加 10%-15%,东向加 15%-20%)。
现场复核:若为既有建筑改造项目,需现场测量实际尺寸(避免图纸与现场不符,如原图纸 15㎡卧室,现场实测因墙体增厚仅 14㎡),并检查围护结构实际状况(如外墙是否有裂缝、窗户是否漏风,漏风严重需提高 K 值 10%-20%)。
2. 使用场景数据(决定人员与设备负荷)
人员情况:与项目甲方 / 使用方确认各空间 “日常使用人数”(非满员人数),并明确人员活动强度:
住宅卧室:按日常常住人数(如双人卧室 2 人),活动强度为 “睡眠 + 静坐”(对应前文 q=100-150W / 人);
办公室:按工位数量(如 10 个工位按 8 人计算,考虑人员流动),活动强度为 “静坐办公”(q=120-150W / 人);
会议室:按常规参会人数(如 20㎡会议室按 10 人计算),活动强度为 “静坐 + 轻度交流”(q=150-180W / 人)。
设备情况:统计各空间固定发热设备,需标注 “功率 + 使用频率”:
住宅:卧室的电脑(100W,使用系数 1.0)、灯具(30W,使用系数 1.0);
办公:每个工位的电脑(100W,使用系数 0.8)、打印机(80W,使用系数 0.6)、投影仪(300W,使用系数 0.3,仅会议时使用),避免遗漏高功率设备导致负荷偏小。
3. 气候与系统数据(决定负荷修正与适配)
气候参数:根据项目所在地,查《中国建筑气候区划图》确定室外计算温度:
夏季:南方地区(如广州)室外计算温度取 35-37℃,北方地区(如北京)取 32-34℃;
冬季:北方地区(如哈尔滨)室外计算温度取 - 15 至 - 20℃,南方地区(如上海)取 - 2 至 0℃。
系统配置:确认是否配套新风系统、除湿设备:
有新风系统:需计算新风负荷(公式:Q 新风 =ρ×V×Cₚ×Δt,ρ=1.2kg/m³,Cₚ=1.005kJ/(kg・℃),V 为总新风量);
无新风系统:仅计算室内负荷,但需提醒甲方后期可能存在空气污浊问题(与卧室负荷计算中 “无新风则不计新风负荷” 一致)。
二、负荷计算:按 “分项累加 + 余量修正” 流程,精准
实际项目中,负荷计算需分 4 步完成,结合专业工具与公式,避免 “经验估算”(与卧室人员负荷 “公式 + 实例” 逻辑一致,均需结构化计算):
1. 计算围护结构负荷(核心分项)
基础传热负荷:用公式 Q 围护 = K×F×Δt,分项计算外墙、屋顶、窗户的负荷后求和:
示例:某办公室(30㎡,层高 3m,南向,双层中空窗 4㎡,K 窗 = 2.8W/(㎡・℃),外墙 K=0.8W/(㎡・℃),夏季 Δt=9℃):
窗户传热负荷 = 2.8×4×9=100.8W,外墙传热负荷 = 0.8×(30×2.5-4)×9=0.8×71×9=511.2W(假设外墙高度 2.5m),围护结构基础负荷 = 100.8+511.2=612W。
日照附加负荷:仅夏季计算,窗户附加负荷 = Q 窗 ×C(C 为日照系数,南向取 1.15),上例中日照附加 = 100.8×1.15≈115.9W,围护结构总负荷 = 612+115.9≈727.9W。
2. 计算人员与设备负荷(动态分项)
人员负荷:按 Q 人 = n×q 计算(n 为日常人数,q 为单位负荷):
上例办公室日常 8 人办公,q=120W / 人,Q 人 = 8×120=960W(与卧室人员负荷公式完全一致)。
设备负荷:按 Q 设备 =Σ(P×η) 计算(P 为设备功率,η 为使用系数):
上例办公室有 8 台电脑(100W×0.8)、2 台打印机(80W×0.6),Q 设备 = 8×100×0.8 + 2×80×0.6=640+96=736W。
3. 计算其他负荷(按需添加)
新风负荷:若办公室配新风系统,每人新风量 30m³/h,总新风量 V=8×30=240m³/h,Q 新风 = 1.2×240×1.005×9≈2532W(Δt=9℃)。
照明负荷:按 10-15W/㎡计算,上例办公室照明负荷 = 30×12=360W(12W/㎡为常规办公标准)。
4. 总负荷汇总与修正
分项求和:总负荷 = 围护结构负荷 + 人员负荷 + 设备负荷 + 其他负荷,上例中 = 727.9+960+736+2532+360≈5315.9W。
添加余量:实际项目需考虑极端工况(如夏季极端高温、设备临时增加),余量系数 α 取 0.15-0.2(比住宅卧室的 0.15 略高,因商用场景不确定性更强),终总负荷 = 5315.9×1.2≈6379W,应选择额定制冷量 6500-7000W 的风机盘管。
三、工具应用:项目中 2 类工具搭配使用,兼顾效率与精准
实际项目中,单一公式计算效率低,需结合工具,与前文 “手动辅助工具 + 专业软件” 逻辑一致,但需适配项目场景:
1. 小型项目 / 快速估算:用 “Excel 模板 + 速查表”
Excel 负荷计算模板:将分项公式内置(如围护结构、人员、设备负荷分别设列),输入调研数据后自动计算,适合住宅、小型办公室项目:
模板包含 “数据输入区”(面积、人数、K 值等)、“计算区”(自动套用公式)、“结果区”(总负荷 + 推荐机型),可避免手动计算错误;
示例:输入住宅卧室数据(14㎡、2 人、K 窗 = 2.8W/(㎡・℃)),模板自动算出总冷负荷≈800W,推荐 900W 机型。
单位面积负荷速查表:参考行业标准,快速估算总负荷,用于初步选型或验证:
住宅卧室:夏季 80-120W/㎡(如 14㎡卧室,总负荷≈14×100=1400W?此处需注意:速查表为综合负荷,含围护 + 人员 + 设备,与前文卧室分项计算结果(836W)差异,因速查表为估算值,需结合实际调整);
办公室:夏季 150-200W/㎡(如 30㎡办公室,总负荷≈30×180=5400W,与上例分项计算 5315.9W 接近,可验证计算合理性)。
2. 大型项目 / 精准设计:用专业软件(鸿业暖通 / 天正暖通)
软件优势:内置规范数据库(如全国各地区 K 值、室外温度),可导入建筑图纸自动识别空间参数,模拟复杂工况(如多朝向、新风混合),生成详细计算书(含分项负荷占比、负荷曲线),适合酒店、商场等项目;
操作流程:
导入 CAD 图纸,划分空调区域(如酒店标准间、走廊);
输入围护结构参数(K 值、开窗面积)、使用场景数据(人数、设备功率);
选择项目所在地气候参数,软件自动计算各区域负荷;
生成负荷报表,按总负荷匹配风机盘管型号(如某酒店客房计算负荷 2500W,推荐额定制冷量 2800W 卧式暗装机型)。
四、后期验证:通过 2 类场景测试,负荷 “落地可用”
实际项目中,计算完成后需通过现场测试验证,避免 “计算准但实际用不了”,这是区别于理论计算的关键(与前文 “实际效果验证” 逻辑一致,均需结合运行表现调整):
1. 调试阶段:短期工况测试
温度达标测试:在设计工况下(如夏季室外 35℃,室内设定 26℃),开启风机盘管,记录室温降至设定温度的时间:
若 30-60 分钟达标,且稳定运行时温差≤2℃(如房间内各点 25-27℃),说明负荷计算精准;
若超过 1.5 小时未达标,需检查是否因围护结构漏风(K 值偏低)或人员 / 设备负荷统计不足,需重新计算并更换更大负荷机型。
能耗测试:记录风机盘管运行 1 小时的耗电量,与软件模拟能耗对比(如软件模拟 1 小时耗电 1.2 度,实际测试 1.3 度,偏差≤10% 为合理),若偏差过大,需检查负荷计算是否虚高(如机型选大导致能耗增加)。
2. 运行阶段:长期极端工况验证
夏季极端高温:当室外温度达 40℃(超过设计温度 35℃),观察室内温度是否能维持≤28℃,风机盘管是否能稳定运行(无频繁停机、噪音异常):
若能维持,说明负荷余量(α=0.15-0.2)合理;
若室内温度持续超 30℃,需评估是否需增加辅助制冷设备(如移动空调),或在后续项目中提高余量系数至 0.25。
冬季极端低温:北方项目冬季室外达 - 20℃(低于设计温度 - 15℃),检查室内温度是否≥18℃,盘管是否结冰(热交换不足):
若温度达标且无结冰,说明热负荷计算精准;
若温度偏低,需检查热源供水温度(是否达 45℃设计值),或重新计算热负荷(可能因围护结构 K 值估算偏低)。
五、项目案例:某住宅项目卧室负荷确定全流程
以 14㎡南方住宅卧室(双人居住,有 1 台电脑、1 盏灯,双层中空窗 2.5㎡,外墙带保温)为例,复现实际项目操作:
前期调研:
空间数据:实测面积 14㎡,吊顶后层高 2.6m,外墙 K=0.8W/(㎡・℃),窗户 K=2.8W/(㎡・℃),南向;
使用数据:日常 2 人(睡眠 + 静坐),电脑 100W(η=1.0),灯具 30W(η=1.0);
气候数据:夏季室外 35℃,室内设计 26℃(Δt=9℃)。
负荷计算:
围护结构:窗户传热 = 2.8×2.5×9=63W,日照附加 = 63×1.15=72.45W,外墙传热 = 0.8×(14×2.6-2.5)×9≈0.8×33.9×9≈244.08W,围护总 = 63+72.45+244.08≈379.53W;
人员:2×120=240W;
设备:100+30=130W;
总负荷 =(379.53+240+130)×1.15≈749.53×1.15≈862W,选 900W 风机盘管。
后期验证:
调试阶段:夏季 35℃时,开机 40 分钟室温降至 26℃,稳定运行时温差 1℃,能耗 0.12 度 / 小时(符合预期);
运行阶段:极端 40℃时,室温维持 27℃,无异常,负荷确定合格。