181百货商场空调室内计算参数对负荷计算的影响

2008年全国暖通年会

百货商场空调室内计算参数对负荷计算的

影响

湖南大学土木工程学院 都桂梅 杨昌智

摘要：目前，百货商场和大型超市已经成为人们的首选购物场所，因此该场所应提供健康舒适的室内环境，空调系统作为改善室内环境的手段，应引起足够的重视。合理的空调负荷计算关系到空调设计的成败。本文针对当前百货商场空调室内计算参数的选择，结合相关设计规范和标准，通过数值计算，分析了室内主要计算参数（室内设计温度、相对湿度、室内人员密度、新风量）对空调负荷的影响。分析认为，在满足人体热舒适的前提下,应结合实际情况，最大限度优化室内计算参数，以期节约更多能源。对相关工程的设计和管理具有一定的参考价值。

关键词：设计温度 相对湿度 室内人数 新风量指标

The effect of designed parameters in the department stores to the calculation loads

College of Civil Engineering，Hunan University Guimei Du ChangZhi Yang

Abstract: Aiming at the present choice of the air conditionings’ designed parameters in the department stores design, With correlative design codes and standards, Using numerical calculation, analysis the effect of primary designing parameters (including design temperature, relative humidity, indoor personnel numbers, index of fresh air rates) to the loads. The result shows that in order to save more energy, should combine with actual situation, and optimize the design parameters furthest, Premising the satisfied human body heat comfort. There are some referenced values for designs and managements in some actual correlative projects.

Key words： design temperature relative humidity indoor personnel numbers index of fresh air rates

0 引言

随着经济的发展,人们生活水平的提高,百货商场和大型超市正成为人们的首选购物场所,因此,大量的百货商场也在兴建之中。大型百货商场建筑，不仅包括商场部分，而且还有精品店，餐饮，电影院，娱乐场所，健身房等场所。通常一座百货商场建筑是一个功能繁多、结构庞大、空间巨大的大型建筑。

现阶段，在百货商场的建设中，为了给顾客和工作人员提供一个健康、卫生、舒适的购物和工作环境，提升自身的竞争能力，空调系统是其必不可少的组成部分。大型百货商场通常都是建筑面积高达几万平方米的大型建筑，因此，其空调负荷也很大，通常会达到几千冷吨，相应地，需要一个较大的中央空调系统才能满足其功能要求。

设计好一个空调系统，负荷计算是首要的步骤。合理的负荷计算关系到空调系统设计的成败。因此，我们必须重视空调系统的负荷计算。本文将基于上述情况，以一个大型百货商场的负荷计算为基础（其效果图如右图所示），来分析设计温度、相对湿度、室内人员、新风量指标等主要设计参数对负荷计算结果的影响。

1 空调设计参数的选择

2008年全国暖通年会

提供舒适环境是舒适性空调追求的目标，而不同人体对热环境有不同的要求。人体的冷热感和舒适的热环境与室内空气温度、室内空气相对湿度、人体附近的空气流速、围护结构内表面温度等因素有关。在一定的温、湿度范围内，人们会感觉舒适，即在一定的舒适区内，

[1]

人们感到满意。

根据我国《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)中规定，舒适性空调室内

[2]

计算参数如右表1所示：

表1 舒适性空气调节室内计算参数

《百货商场空调设计》一书中也列出了满足舒适性空调要求的室内温、湿度设计参数，如下表2所示[3]：

而人员密度估算可见表3[3]

：

自2005年7月1日起实施的《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)中规定，空气

[4]

调节系统室内计算参数如表4所示：

表4 空气调节系统室内计算参数2

新风量为20[m3/(h·人)]。而对人均占有的使用面积中规定，商场建筑中一般商店为3m/人，

2

高档商店为4m/人[4]。

美国ASHRAE对百货商场推荐的设计参数为：夏季室内温度不高于26(℃)，相对湿度不

大于50%，冬季室内温度不低于21(℃)。对百货商场人员密度推荐如表5所示[5]：

2008年全国暖通年会

表5 ASHRAE推荐的人均占有面积表

百货商场的室内设计温度，既要考虑顾客的需要，也要考虑商场职工的要求。冬季，顾客只穿防寒外衣，室内温度可以低一些，但售货员长时间在商场工作，穿着不宜过多，需要室温稍高一些。在夏季，由于顾客经常出入，商场内的温度可以低一些，但是温度过低对售货员的健康不利，应尽量采取提高温度，降低湿度的做法。而在冬季的商场内，由于散发人体潜热较多，没有必要进行过多加湿。新风量的选取则关系到顾客和商场员工的健康，因此，商场需要能满足人体卫生要求的适量的新风供给。

本文所计算的建筑围护结构传热系数满足《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)中的要求，因设备和照明负荷相对稳定，所以，只分析室内设计温度、空气相对湿度、室内人数、新风量指标对负荷的影响。因本建筑地处夏热冬暖地区，只设夏季空调，所以，只对夏季空调冷负荷计算进行分析，冬季分析方法相同。

综合以上情况，本建筑计算的基准参数如下表6所示：

2 空调设计参数对空调负荷的影响 2.1 室内设计温度对空调负荷的能影响

室内设计温度对空调负荷及能耗有很大的影响，据《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)中介绍，在加热工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗可减少5%-10%；在冷

[4]

却工况下，室内计算温度每升高1℃，能耗可减少8%-10%。 本文依据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)中对舒适性空调室内计算参数规定（见表1），从22-28℃的舒适性空调室内计算温度范围内，保持其它设计参数不变，每隔0.5℃，对整个建筑负荷进行冷负荷计算，计算结果如表7所示：

2008年全国暖通年会

计算冷负荷的变化过程见图1，从图中可以看出，室内计算温度每变化0.5℃ ，整个建筑的计算冷负荷均有较大的变化。以25℃为基准点，其计算冷负荷为13848.7kw，温度从22℃变化到28℃，其冷负荷

的变化-9.4%-12.0%，变

化范围较大。可见，如

何确定室内温度，对整

个建筑计算冷负荷有很大的影响。这将在很大程度上影响整个空调系统的装机容量，进而影

响空调系统的初投资。分析以上计算结果，推

荐室内设计温度为25-27℃。过低计算温度图1 设计温度对冷负荷的影响 势必增大初投资，过高

计算温度可能导致以后实际运行时冷量不够。对于室内设计温度，采取的对策是，计算冷负荷时，可以适当提高室内计算温度（如27℃），以节约初投资；而在实际运行时，可以适当设低室内温度（如24℃），以满足人体舒适要求。

2.2 相对湿度对空调负荷的影响

夏热冬暖地区，夏季空气相对湿度比较大，空调系统需要承担较多湿负荷。本文依据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)中对舒适性空调室内计算参数规定（见表1），计算室内空气相对湿度在40%-65%范围内，保持其它设计参数不变时，对整个建筑负荷进行冷负荷计算，计算结果如表8所示：

负荷不变。综合考虑人体舒适性和计算冷负荷，本文推荐室内空气相对湿度设计值为55%。

2.3 室内人数对空调负荷的影响

2008年全国暖通年会

第2节中可以看出，百货商场内人员密度的大小，各规范和设计标准推荐的值都不尽相同，而且出入较大。本文取值《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)，通过改变商场内的人员密度来分析计算室内人数对计算冷负荷的影响。假设室内人数分别为总设计人数的80%、60%、40%、20%时，计算负荷的变化，有助于商场空调系统的管理运行。其计算结果如下表9所示：

室内人数的变化，无疑对计算冷负荷有很大的影响，因为夏季新风冷负荷在总冷负荷中所占的比重很大，通常约为30%左右。百货商场的平均

客流量约为高峰时的40-60%，也就是

说，在大多数时候，商场内的实际人数是设计时的40-60%（如果设计人数正确）。从表9和图3中可以看出，室内人数为设计人数的60%，其计算负

荷为设计峰值负荷的79.3%，室内人

数为设计人数的40%，其计算负荷为设计峰值负荷的69.5%。客流量（室

内人数）变化是商场的一个特点，因此，室内设计人数的确定是一项很难的工作。设计中通常只能根据自己的设计经验以及相关设计规范上推荐的值来选定。实际上商场内的人数变化受诸多因素影响，比如：商场的声誉、商场所在地段的繁华程度、当地人们的购买趋向和购买能力等。因此，室内设计人数的确定应结合有关规范、业主的经验、类似工程的实际情况来考虑。

2.4 新风量对空调负荷的影响

从上小节3.3分析可知，室内人员密度对计算负荷影响很大。同理，新风量指标的取值

3

对计算负荷也有很大的影响。本文分别取新风量指标为30

、20、10（m/p·h），计算所得的计算负荷结果如下表10所示：

因商场内人员密度大，因此，

新风量指标的取值对计算负荷的

影响很大。从表10和图4中可以

3得出，当新风量指标为30（m/p·h）

3时，其计算负荷为20（m/p·h）

时的1.18倍，其计算负荷为103（m/p·h）时的1.43倍。可见，

新风量指标取值不同，计算负荷有

很大的区别。商场内人数通常较

多，因而新风量指标不能选取过

大，否则会造成计算负荷过大。《公

2008年全国暖通年会

共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)中规定，新风量指标为20（m/p·h）。在实际计算取值时，可以考虑适当取小一些。或者在计算时，若取值较大，可考虑总新风量乘以小于

3

1.0的系数（比如0.8，但不应小于0.5）；本文推荐取值为15-20（m/p·h）。对新风量的控制关键在于应根据商场营业的实际情况来进行控制，用CO2浓度传感器来控制室内空气质量（即新风量的大小）是最切合实际的方法。

6 结语

本文分析了室内设计温度、室内空气相对湿度、室内人数、新风量指标等主要设计参数对夏季空调冷负荷计算结果的影响。得出的结论可概括如下：

1、推荐百货商场室内空气设计温度为25-27℃。计算冷负荷时，可以适当提供室内计算温度（如27℃），以节约初投资；而在实际运行时，可以适当等设低室内温度（如24℃），以满足人体舒适要求。

2、夏热冬暖地区，室内空气相对湿度设计值低，会大幅增加计算冷负荷。综合考虑人体舒适性和计算冷负荷，本文推荐室内空气相对湿度设计值为55%。

3、室内设计人数的确定应结合有关规范，业主的经验、类似工程的实际情况来考虑。 4、新风量指标在实际计算取值时，可以考虑适当取小一些。或者在计算时，若取值较大，

3

可考虑总新风量乘以小于1.0的系数；本文推荐取值为15-20（m/p·h）。

5、空调负荷计算是整个空调系统设计的基础，负荷计算结果与实际运行时的符合程度关系到整个系统的成败与否，因此，应对空调负荷进行认真计算，力求合理。

参考文献

[1] 赵荣义，范存养，薛殿华，钱以明。《空气调节》，中国建筑工业出版社，1996，11:20-22 [2] 张克崧，周吕军，陆耀庆等。《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)，2004，3：6-8

[3] 黄绪镜。《百货商场空调设计》，中国建筑工业出版社，1992：4-6，8-10 [4] 郎四维, 林海燕, 涂逢祥等。《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)，中国建筑工业出版社，2005，4：3-4，28-32，41-42

[5] Retail facilities. 1999 ASHRAE Applications Handbook(SI) chapter2.

作者简介：都桂梅，女，1978年1月生，在读硕士研究生 机 构：湖南大学土木工程学院

通讯地址：湖南大学天马公寓三区10栋515室，邮编410082 联系电话：15802025640

E-mail:duguimei_2006@

3

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ej14.html