建筑暖通空调负荷产生的原因及影响因素分析
摘要：为更好提升空调使用效益，降低空调能耗，达到节能减排目的。作为暖通空调工作者，必须强化暖通空调负荷研究，合理分析负荷影响因素，通过科学、合理的计算方式，准确计算冷热负荷值，促使建筑暖通空调负荷的平衡。本文从阐述建筑暖通空调负荷产生的原因入手，对建筑暖通空调符合的影响因素进行分析。
关键词：建筑暖通空调；负荷原因；影响因素
随着建筑行业的飞速的发展，建筑暖通空调的应用也会越来越广。这样就要求从事建筑暧通空调负荷的研究人员更加深入地进行研究对其影响因素和产生原因进行分析，从而促进建筑行业的发展。
一、建筑暖通空调冷、热负荷的计算概况
一般在暖通空调设计中，按正常设计程序，应该在建筑专业及结构专业设计方案确定之后，进行空调负荷计算。但是，由于种种原因，实际上往往不能按这种正规程序进行设计，常常会因任务紧急，迫使暖通空调设计人员采用单位面积负荷指标来进行估算。怎样较准确地选取符合工程实际的冷、热负荷值，实际上是一个特别关键的问题。因此，深入研究和探讨各类建筑的特殊性和负荷指标取值问题，是很有实际意义的。从这几年的实践经验看，为了保证工程的整体进度，在很多情况下，需要暖通空调设计者在初步设计阶段就要提出锅炉、空调、制冷等主要设备订货单的问题，为了满足这种需要，就要有一套适用于高层建筑暖通空调设计的负荷估算指标体系。为此，我们建议各大设计院联合起来，在统一的负荷计算方法与取值标准的基础上，结合本单位设计和已建成的高层建筑实际运行效果，总结归纳出一套既科学又合理的具有指导意义的指标体系，供设计使用。但必须指出，如果时间上允许则应按正常设计程序进行设计，严格进行负荷计算，不要用负荷指标的估算代替负荷计算。
二、建筑暖通空调负荷产生的原因
1.计算方法中存在的问题
我国在暖通计算方面的技术和方法取得了较大的发展，尤其是在空调节能和热负荷等方面日趋成熟。其中冷负荷系数和谐波反应法的应用对于建筑暖通空调的负荷计算具有较大的提升作用。同时，部分企业还积极应用国外的新进计算方法，如公比计算方法（来自日本）和蓄热负荷系数法（源于美国）。该类方法的应用和发展，对传统空调负荷计算当中的冷负荷和热负荷方面无区别的现象具有较大的改变，促使暖通空调计算的原理更加的清晰和正确。但在目前的计算当中，仍然存在较大的问题，致使空调应用中产生各类问题。如，我国部分企业虽采用新进的计算方法，但在空调冷负荷的试算时，与国内计算的方法相对比，其计算结果可相差30。而在建筑地板、墙壁和家具等方面的热负荷计算，其误差仍会高达40左右。所以计算方法的选择对暖通空调负荷存在较大的影响。
2.统计方法应用中的存在的问题
我国目前在统计方法的应用方面具有了较大的改进和提升，尤其在建筑冷通耗能计算和冷负荷计算等方面具有了较大的提升。但在统计方法方面仍存在一定的问题。如各空房间冷负荷计算，总客房的计算等通常会和其他空调房间的空调耗能统计存在一定的误差。特别是由于建筑的实际建设条件不同，其在统计当中便存在较大统计误差产生的可能性。如在风扇加热器和终端设备等的能量统计过程当中。若是存在某个热量的最大值，暖通空调的相应统计工具并不能够准确的对其进行统计。另外，建筑往往涉及到多个房间，包括客房、娱乐场所、厨卫和餐厅等，该类因素的存在致使其统计的应用不能够满足实际的应用需求。
3.建筑结构中存在的问题
暖通空调负荷的产生存在季节性，其中夏季较为常见。而且夏季和冬季的建筑暖通负荷并不相同。但总体而言，导致负荷产生的最主要原因在于建筑结构的影响。在目前的高层建筑当中，墙和窗之间的比例一般大于0.5。但由于绝大部分的施工者和建筑者未对该问题引起足够的重视。因此大多的建筑当处于极端气温时，房间中便会存在较大的热损失和温度差，建筑暖通空调会因为较大的热负荷而被损坏，或是发生其他的不良影响，并且较容易产生负荷现象。
三、建筑暖通空调负荷影响因素分析
1.建筑本身的情况影响
1.1建筑结构的影响
一般情况下，夏季是暖通空调的主要使用季节，也是暖通空调负荷产生的主要季节，夏季暖通空调的建筑负荷要求不同于冬季，建筑设计者应当着重针对夏季建筑环境的影响来考虑暖通空调的设计和施工，我国当前建筑的窗墙比一般在0.5以上，夏季和冬季的温度差会使室内的热损失严重，热负荷过大会严重影响到暖通空调的工作和运行。我国北方和西部的冬夏气候条件差异较为明显，而东部和南部的条件则较为稳定。因此，从理论上讲，我国的建筑结构应当体现这种气候差异。
1.2建筑内外温度的影响
经研究发现，一般情况下，民用建筑每天的热损失量为1250kcal/h，而通过围护结构的热损失白天最多为500——600kcal/h，而围护结构的热量损失主要是由建筑物的室内外温度差产生，由此可以看出，温度因素对暖通空调的负荷有着重要影响。基础设施的暖通设计工作者往往忽视了建筑本身的温度影响，而导致暖通空调工作长时间在高负荷状态下工作。长时间的高负荷工作，使得暖通空调的工作效率降低，也造成了电能的浪费。因此，在暖通空调的设计和安装过程中，暖通空调的设计和安装要考虑到温度因素的影响，并将温度因素考虑到空调负荷的计算过程中。
1.3建筑内湿度的影响
在建筑暖通设备的运行中，对暖通空调负荷产生重要影响的还有建筑内的湿度因素。一般情况下，建筑的湿度会控制在0.6至1.0范围内，在雨水较多的季节或者用水量大、房间潮湿的建筑内湿度则保持在0.75至0.9之间。当前我国建筑施工一般考虑的对象限于工程量和投资量的计算，而忽视了建筑的暖通设备和除湿设备的重视，部分建筑甚至没有安装除湿设备，建筑内的湿度超过了正常要求。对于一些高层建筑或建筑结构复杂的宾馆等建筑，空气的湿度计算和控制更加复杂。
2.负荷计算方法的影响
2.1暖通空调冷热负荷计算方法说明
暖通空调的冷负荷主要产生于夏季，热负荷的产生一般在冬季，由于民用建筑冬季使用空调调节室内温度的可能性较小，暖通空调在冬季产生的热负荷也相对较小，因此，这里主要分析暖通空调冷负荷的计算方法。暖通空调冷负荷的计算方法主要有两种。第一种是负荷温差法，负荷温差法包含两个计算过程，首先，在第一个过程中，冷负荷主要由室外的综合温度形成室内的热量，在计算冷负荷时需要考虑外扰的周期性。第二个过程是内扰量形成冷负荷的过程，内扰量在此过程中形成了对流和辐射，对流是瞬时冷负荷的组成部分，辐射则是要考虑房间储存热量的能力，在经过房间蓄热作用后转化成了瞬时冷负荷，将各时刻对流和辐射量相加可得该时刻的冷负荷量。
2.2暖通空调负荷计算方法的影响
我国建筑暖通空调的计算方法虽然已经取得了较大的进展，但是暖通空调计算方法仍然有着不可忽略的缺陷，这些缺陷很容易导致空调负荷的产生。我国国内建筑单位采用上述计算方法时往往会出现不小的误差，例如在计算建筑地板和家具的热负荷值时计算结果会出现40左右的误差，这些误差的存在使得计算结果很难准确反映建筑的实际情况，在选择空调设备时难以选用适当的空调设备，从而导致空调负荷的产生。
总之，为了更好的提高暖通空调的使用效益，减少空调的能耗，实现国家节能减排的号召，暖通空调工作者应当加强对暖通空调负荷的研究，对负荷的影响因素进行充分考虑。
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