建筑暖通空調負荷產生的原因及影響因素分析

蘇航

（遼寧省人防建筑設計研究院）

【摘要】本文主要對建筑暖通空調產生負荷的原因進行分析，通過分析建筑暖通空調設計要點探討關于負荷產生影響因素。

【關鍵詞】建筑暖通空調 負荷 影響因素

一、建筑暖通空調設計

建筑暖通空調進行設計中主要包括幾個方面，如循環水泵選擇、空調負荷設計、水力平衡裝置、通風設計。高層建筑暖通空調設計中空調循環水泵的具體型號選擇十分重要，若水泵容量過大會增加投資及運行費用的損耗，也是我國目前建筑暖通空調設計中常見問題。因此循環水泵型號的恰當選擇十分重要，在設計過程中可根據不同時間產生的揚程及冷負荷急性調整對定速泵臺數進行控制，通過調節變頻泵速度起到節能減耗的效果。空調負荷問題也是高層建筑在開展暖通空調設計時需重點考慮的問題之一，特別是在民用建筑中，應將冷熱負荷體系作為工程設計核心。一旦空調負荷計算不恰當，直接會加大工程資金投入，不斷增加能耗。因此設計中應根據實際所得負荷數據進行設計，不能僅借助設計手冊中相關指標或自身經驗進行計算。設計中應運用科學系統及管理平衡設置流量系統體系，變流量系統設計過程中需應用動態性壓差控制閥替代動態流量，可將動態平衡電機調節閥門在新風機組管路上安裝，可最大限度保障調節工作開展的完整性。高層建筑開展暖通空調通風設計中造成空調裝機容量過大的原因之一為設計中安全系數導致單位空調面積制冷劑裝置容量與手冊中估算值相比較大，并遠大于實際運行單位內空調面積峰值冷容量，另一原因為設計過程中所用負荷指標計算方法導致制冷劑裝機容量過大，出現資金浪費，還會對某固定負荷下冷機效率產生影響。此外在空調通風設計中還存在水泵揚程選擇問題，會因設計不同存在一定差異性，一般情況下夏季空調需7-12℃冷水循環量，容量在400m3/h，冬季時需50-60℃熱水循環量，容量在200m3/h。

二、建筑暖通空調負荷產生的原因

建筑暖通空調設計是我國建筑行業組成重要部分之一，當前我國建筑在暖通設計中仍存在部分問題，如暖通空調負荷情況時發，通過分析發現多與計算方法、統計方法、建筑自身結構等存在關聯。

我國建筑暖通計算方法及相關技術已有一定發展，并在空調節能及熱負荷方面取得進步，建筑暖通空調負荷計算中應用冷負荷系數法及諧波反應法的效果較好，也有少數建筑暖通企業應用源自美國及日本的蓄熱負荷系數法及公比計算法等。上述新型負荷計算方法的應用對傳統暖通工程負荷計算中熱冷負荷不缺分情況進行改變，使暖通空調計算原理更加明確。但在應用中發現，建筑暖通工程計算方法應用后所得空調冷負荷試算與應用傳統計算方法結果相比存在較大差異，仍存在一定缺陷導致發生空調負荷現象，提示建筑暖通空調設計中選擇恰當有效的計算方法對是控制負荷產生具有重要意義。

我國建筑暖通設計中對統計方法的應用有了相應改變，在暖通耗能、冷負荷計算等方面均有一定進步。但建筑暖通統計方法的應用仍存在相應問題，如空調間冷負荷、客房及其他方面空調耗能間仍存在相應統計誤差等。另因建筑實際條件及風格的不同也會導致統計過程中存在誤差，部分建筑存在客房、餐廳、廚房、衛生間等房間均導致無法很好對空調負荷進行統計，滿足實際需求。建筑暖通空調產生負荷的時間主要集中在夏季，其中建筑結構也是導致空調負荷產生的原因之一。建筑暖通夏季負荷要求與冬季存在差異，目前新建高層建筑窗墻比不低于0.5，但建筑設計及施工時未重視改點，導致極端氣溫下房間熱損失及溫度差過大。熱負荷過大對暖通空調造成不良影響，且極易產生負荷情況。

三、建筑暖通空調負荷產生的影響因素

經我國近年來建筑行業的發展及關于建筑暖通方面研究的深入，對其影響建筑暖通空調產生負荷的影響因素分析如下。主要影響因素包括溫度、濕度、建筑結構三個方面。因建筑暖通空調負荷影響因素中冷與熱屬于兩個概念因此應嚴格進行區分，常規條件下建筑每天熱損失可達1250kca1/h，應用圍護結構后建筑白天熱損失僅為550kca1/h左右，表明，溫度對建筑暖通空調負荷存在較大影響。基礎設施建筑投資量及占地兩均較大，但大多暖通工程設計是不能對兩點進行詳細分析，導致后期建筑完工投入應用后暖通空調需在高負荷狀態下長時間運行，因負荷狀態下建筑暖通空調效率下降，并導致大量電能浪費。

建筑暖通運行實際過程中濕度對空調負荷的影響較普遍，部分建筑物自身溫度多保持在既定范圍內，若建筑內用水較多將會產生較大濕度，若不針對上述情況進行處理，容易造成暖通空調大負荷運行。當前有部分建筑施工過程中為確保施工速度，未重視建筑除濕設備及濕度控制相關設備的設置，對后期建筑濕度控制造成極大影響。我國地域遼闊，南方及東方氣候條件與中西方、北方相比較穩定，因此不同低于其建筑結構也存在一定差異，對建筑南通空調負荷產生影響。常規住宅散熱在40-60kcal/h，餐廳散熱在100-120kcal/h，商場在55-75kcal/h。賓館為60-80kcal/h，體育館在100-140kcal/h等，根據建筑內不同區域其散熱需求也存在差異，如餐廳最小散熱200kcal/h，客房最大散熱120kcal/h等，因此不同地區建筑對暖通空調的符合需求存在一定差異，在建筑設計時應著重考慮建筑結構因素，確保建筑暖通工程的合理性。

四、結束語

我國經濟快速發展及建筑行業的不斷進步，推動著建筑行業中建筑暖通設計的應用及發展，但是當前建筑暖通空調存在愈發嚴重的負荷現象，因此應針對建筑暖通空調產生負荷的原因進行分析，并探討其相關影響因素，確保我國建筑行業以及暖通空調工程的發展，穩步走可持續發展道路。

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