3.2.1  围护结构瞬变传热形成的冷负荷

3.2.1 围护结构瞬变传热形成的冷负荷

3.2.1.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷

在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：

Q_c（τ）=AK（t_c（τ）-t_n） （3-1）

式中 Q_c（τ）——外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷（W）；

A——外墙和屋面的面积（m²）；

K——外墙和屋面的传热系数[W/（m²·℃）]，可根据外墙和屋面的不同构造和厚度，分别由表3-2和表3-3中查取；

t_c（τ）——外墙和屋面的逐时冷负荷计算温度（℃），根据外墙和屋面的不同类型分别在表3-4和表3-5中给出；

t_n——室内计算温度（℃）。

表3-2 屋面构造类型

表3-3 外墙结构类型

表3-4 外墙冷负荷计算温度t_c（τ） （单位：℃）

注：外墙的种类并不只有两种，本表只列出了两种。0～23，是指0点到23点。

表3-5 屋面冷负荷计算温度t_c（τ） （单位：℃）

（续）

注：0～23，是指0点到23点。Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ等各类型墙体数据。

必须指出：

1）表3-4和表3-5中给出的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数数据为依据计算出来的。因此，对于不同设计地点，应对t_c（τ）值进行修正，其地点修正值t_d可由表3-6查得。

2）当外表面放热系数不同于18.6W/（m²·℃）时，应将t_c（τ）+t_d值乘以表3-7中的修正值K_α。

3）当内表面放热系数不同时，可不加修正。

4）考虑到城市大气污染和中、浅颜色的耐久性差，建议吸收系数一律采用ρ=0.90，即对t_c（τ）不加修正。但可经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时，则可将计算数值乘以表3-8所列的吸收系数修正值Kρ。

表3-6 Ⅰ-Ⅵ型结构地点修正值t_d （单位：℃）

注：N—北向；S—南向；W—西向；E—东向。

表3-7 外表面放热系数修正值K_α

表3-8 吸收系数修正值K_ρ

综上所述，外墙和屋面的冷负荷计算温度为

t′_c（τ）=（t_c（τ）+t_d）K_αK_ρ （3-2）

相应的冷负荷计算公式为

Q_c（τ）=AK（t′_c（τ）-t_n） （3-3）

3.2.1.2 内围护结构的冷负荷

内围护结构是指内隔墙及内楼板，它们的冷负荷也是通过温差传热（即与邻室的温差）而产生的，这部分冷负荷可视为不随时间而变化的稳定传热，其计算式为

Q_c，i=A_iK_i（t_w，p+Δt_f-t_n） （3-4）

式中 Q_c，i——内围护结构冷负荷（W）；

A_i——内墙或内楼板面积（m²）；

K_i——内墙或内楼板传热系数[W/（m²·℃）]；

t_w，p——夏季空调室外计算日平均温度[℃]；

Δt_f——附加温升（℃），可按表3-9选取。

表3-9 附加温升Δt_f

3.2.1.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷按下式计算：

Q_c（τ）=A_wK_w（t_c（τ）-t_n） （3-5）

式中 Q_c（τ）——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷（W）；

A_w——窗口面积（m²）；

K_w——玻璃窗的传热系数[W/（m²·℃）]，可由表3-10和表3-11查取；

t_c（τ）——外玻璃窗冷负荷温度的逐时值（℃），可由表3-12查得。

必须指出：

1）对表3-10、表3-11中的K_w值，要根据窗框和遮阳等情况不同，按表3-13加以修正，即乘以修正系数C_w；

2）对表3-12中的t_c（τ）值，要按表3-14进行地点修正；因此，式（3-5）相应变为

Q_c（τ）=C_wA_wK_w（t_c（τ）+t_d-t_n） （3-6）

表3-10 单层窗玻璃的K_w值 （单位：W/（m²·K））

注：α_w和α_n分别指的是玻璃室外侧与室内侧的空气对流换热系数（也叫作表面对流换热系数），其单位统一为W/（m²·K）。但是，如果在3-10中查不到K_w的数值，则需要用插值法求取。应先数据查阅，然后线性插值。

表3-11 双层窗玻璃的K_w值 （单位：W/（m²·K））

注：α_w和α_n分别指的是玻璃室外侧与室内侧的空气对流换热系数（也叫作表面对流换热系数），其单位统一为W/（m²·K）。

表3-12 窗玻璃冷负荷计算温度t_c（τ） （单位：℃）

表3-13 玻璃窗传热系数的修正值C_w

表3-14 玻璃窗的地点修正值t_d （单位：℃）

3.2.1.4 透过玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方法

透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：

Q_c（τ）=C_aA_wC_sC_iD_j，maxC_LQ （3-7）

式中 Q_c（τ）——透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷（W）；

C_a——有效面积系数，由表3-15查得；

A_w——窗口面积（m²）；

C_s——窗玻璃的遮阳系数，由表3-16查得；

C_i——窗内遮阳设施的遮阳系数，由表3-17查得；

D_j，max——日射得热因数的最大值（W/m²），由表3-18查得；

C_LQ——窗玻璃冷负荷系数，由表3-19～表3-22查得。

必须指出：C_LQ值按南北区的划分而不同，南北区划分标准为，建筑地点在北纬27°30′以南的地区为南区，以北的地区为北区。

表3-15 窗的有效面积系数C_a值

表3-16 窗玻璃的C_s值

注：1.标准玻璃指3mm厚的单层普通玻璃。

2.吸热玻璃指上海耀华玻璃生产的浅蓝色吸热玻璃。

3.表中C_s对应的内、表面放热系数为α_n=8.7W/（m²·K）和α_w=18.6W/（m²·K）；

4.这里的双层玻璃内、外层玻璃是相同的。

表3-17 室内遮阳设施的遮阳系数C_i

表3-18 夏季各纬度带的日射得热因数最大值D_j，max （单位：W/m²）

注：每一纬度带包括的宽度为±2°30′。

表3-19 北方无内遮阳窗玻璃冷负荷系数

（续）

表3-20 北方有内遮阳窗玻璃冷负荷系数

表3-21 南方无内遮阳窗玻璃冷负荷系数

（续）

表3-22 南方有内遮阳窗玻璃冷负荷系数