005-空调冷负荷计算器（简化法）
空调冷负荷计算器（简化法）
概述
依据 GB 50019-2019《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》附录F简化法。Qcl = Qh + Qsw + Qp + Ql + Qe。围护结构传热冷负荷 Qh = K×F×(th-tn)；太阳辐射得热 Qsw = Cs×SC×Dmax×Fw；人员/照明/设备冷负荷按散热量×同时使用系数计算。
补充说明：本计算器针对单朝向或单类型围护结构。多朝向需分别计算后叠加。Dmax查GB 50019-2019附录C。
依据标准
- 试验/计算方法：
GB 50019-2019
- 摘要说明：依据 GB 50019-2019《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》附录F简化法。Qcl = Qh + Qsw + Qp + Ql + Qe。围护结构传热冷负荷 Qh = K×F×(th-tn)；太阳辐射得热 Qsw = Cs×SC×Dmax×Fw；人员/照明/设备冷负荷按散热量×同时使用系数计算。
- 备注说明：本计算器针对单朝向或单类型围护结构。多朝向需分别计算后叠加。Dmax查GB 50019-2019附录C。
现行标准
| 标准/文件 | 控制值或说明 | 附注 |
| GB 50019-2019 参考指标 | 一般办公建筑 80~120 W/m2 | GB50019-2019.pdf |
| GB 50019-2019 室内温度 | 夏季 26~28℃ | GB50019-2019.pdf |
计算公式
Qcl = Qh + Qsw + Qp + Ql + Qe
参数与符号
输入参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| tn | tn | 室内设计温度 | ℃ | 夏季舒适空调一般26 |
| th | th | 室外计算温度 | ℃ | 北京约33.5，上海约34.0 |
| K | K | 围护结构传热系数 | W/(m2·K) | 来自calc_E01 |
| F | F | 围护结构面积 | m2 | 墙体或屋面面积 |
| Cs | Cs | 玻璃遮阳系数 | — | 普通玻璃0.85，着色0.50，Low-E 0.35 |
| SC | SC | 外遮阳系数 | — | 来自calc_E02，无遮阳=1.0 |
| Dmax | Dmax | 夏季日最大得热量 | W/m2 | 查表值，北京南向约280 |
| Fw | Fw | 窗面积 | m2 | 窗户面积 |
| n | n | 人员数量 | 人 | 使用人数 |
| qp | qp | 单人散热量 | W/人 | 轻劳动约110 |
| Cp | Cp | 群集系数 | — | 一般0.9~1.0 |
| Nl | Nl | 照明安装功率 | W | 功率或密度×面积 |
| Cl | Cl | 照明同时使用系数 | — | 一般0.7 |
| Ne | Ne | 设备安装功率 | W | 设备总功率 |
| Ce | Ce | 设备同时使用系数 | — | 一般0.6 |
| A | A | 空调面积 | m2 | 用于计算单位面积冷负荷 |
输出参数
| ID | 符号 | 名称 | 单位 | 说明 |
| Qcl | Qcl | 空调冷负荷总计 | W | 空调冷负荷总计 |
| qcl | qcl | 单位面积冷负荷 | W/m2 | 单位面积冷负荷 |
| Qh | Qh | 围护结构传热冷负荷 | W | 围护结构传热冷负荷 |
| Qsw | Qsw | 太阳辐射得热冷负荷 | W | 太阳辐射得热冷负荷 |
| Qp | Qp | 人员冷负荷 | W | 人员冷负荷 |
| Ql | Ql | 照明冷负荷 | W | 照明冷负荷 |
| Qe | Qe | 设备冷负荷 | W | 设备冷负荷 |
示例数据
示例输入
| 名称 | ID | 示例值 | 单位 |
| 室内设计温度 | tn | 26 | ℃ |
| 室外计算温度 | th | 33.5 | ℃ |
| 围护结构传热系数 | K | 0.656165 | W/(m2·K) |
| 围护结构面积 | F | 143.16 | m2 |
| 玻璃遮阳系数 | Cs | 0.716916 | — |
| 外遮阳系数 | SC | 0.685853 | — |
| 夏季日最大得热量 | Dmax | 306.09 | W/m2 |
| 窗面积 | Fw | 11.8435 | m2 |
| 人员数量 | n | 16 | 人 |
| 单人散热量 | qp | 116.83 | W/人 |
| 群集系数 | Cp | 0.9 | — |
| 照明安装功率 | Nl | 942.04 | W |
| 照明同时使用系数 | Cl | 0.7 | — |
| 设备安装功率 | Ne | 1950.32 | W |
| 设备同时使用系数 | Ce | 0.6 | — |
| 空调面积 | A | 143.16 | m2 |
主要结果
| 名称 | ID | 结果值 | 单位 |
| 空调冷负荷总计 | Qcl | 5999.08 | W |
| 单位面积冷负荷 | qcl | 41.9 | W/m2 |
| 围护结构传热冷负荷 | Qh | 704.53 | W |
| 太阳辐射得热冷负荷 | Qsw | 1782.52 | W |
| 人员冷负荷 | Qp | 1682.42 | W |
| 照明冷负荷 | Ql | 659.43 | W |
| 设备冷负荷 | Qe | 1170.19 | W |
合规判定
以下内容为基于当前 generate() 样本执行 qualification() 的判定结果：
- 通过：冷负荷必须大于0
- 通过：单位冷负荷不宜大于300 W/m2（过大需检查输入）
参考与链接
- /standards/GB50019-2019.pdf
原有补充说明
空调冷负荷计算器（简化法）
概述
本计算器依据 GB 50019-2019《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》 附录F简化法，对空调房间的夏季冷负荷进行计算，适用于办公、商业、居住等一般民用建筑。
适用范围
适用：
- 单朝向或单类型围护结构的空调冷负荷计算
- 一般办公建筑、商业建筑空调系统设计
- 住宅小区集中空调冷负荷估算
不支持：
- 多朝向需分别计算后叠加（本计算器针对单一朝向）
- 洁净室、恒温恒湿等特殊空调房间
- 通风空调系统的风量计算
计算原理
冷负荷构成
空调冷负荷由以下五项组成：
$$Q_{cl} = Q_h + Q_{sw} + Q_p + Q_l + Q_e$$
| 分项 | 名称 | 说明 |
| $Q_h$ | 围护结构传热冷负荷 | 室内外温差通过围护结构传入热量 |
| $Q_{sw}$ | 太阳辐射得热冷负荷 | 太阳辐射通过窗户透入热量 |
| $Q_p$ | 人员冷负荷 | 人体散热（显热+潜热） |
| $Q_l$ | 照明冷负荷 | 照明设备散热 |
| $Q_e$ | 设备冷负荷 | 工艺设备散热 |
各分项计算公式
1. 围护结构传热冷负荷
$$Q_h = K \times F \times (t_h - t_n)$$
- $K$：围护结构传热系数（W/(m²·K)），由 calc_E01 计算
- $F$：围护结构面积（m²）
- $t_h$：夏季空调室外计算干球温度（℃）
- $t_n$：夏季空调室内设计温度（℃）
2. 太阳辐射得热冷负荷
$$Q_{sw} = C_s \times SC \times D_{max} \times F_w$$
- $C_s$：玻璃遮阳系数（普通玻璃0.85，着色玻璃0.50，Low-E玻璃0.35）
- $SC$：外遮阳系数（无遮阳=1.0），由 calc_E02 计算
- $D_{max}$：夏季日最大得热量（W/m²），查 GB 50019-2019 附录C
- $F_w$：窗面积（m²）
3. 人员冷负荷
$$Q_p = n \times q_p \times C_p$$
- $n$：人员数量（人）
- $q_p$：单人散热量（W/人），轻劳动约110W/人
- $C_p$：群集系数，一般取0.9~1.0
4. 照明冷负荷
$$Q_l = N_l \times C_l$$
- $N_l$：照明安装功率（W）
- $C_l$：照明同时使用系数，一般取0.7
5. 设备冷负荷
$$Q_e = N_e \times C_e$$
- $N_e$：设备安装功率（W）
- $C_e$：设备同时使用系数，一般取0.6
单位面积冷负荷
$$q_{cl} = \frac{Q_{cl}}{A}$$
其中 $A$ 为空调面积（m²）。
输入参数说明
| 参数 | 说明 | 单位 | 典型值/来源 |
| $t_n$ | 室内设计温度 | ℃ | 26（夏季舒适空调） |
| $t_h$ | 室外计算温度 | ℃ | 北京33.5，上海34.0 |
| $K$ | 围护结构传热系数 | W/(m²·K) | 来自 calc_E01 |
| $F$ | 围护结构面积 | m² | 墙体或屋面面积 |
| $C_s$ | 玻璃遮阳系数 | — | 普通0.85，着色0.50，Low-E 0.35 |
| $SC$ | 外遮阳系数 | — | 来自 calc_E02，无遮阳=1.0 |
| $D_{max}$ | 夏季日最大得热量 | W/m² | 查 GB 50019-2019 附录C，南向约280 |
| $F_w$ | 窗面积 | m² | 窗户面积 |
| $n$ | 人员数量 | 人 | 使用人数 |
| $q_p$ | 单人散热量 | W/人 | 轻劳动约110 |
| $C_p$ | 群集系数 | — | 一般0.9~1.0 |
| $N_l$ | 照明安装功率 | W | 功率或密度×面积 |
| $C_l$ | 照明同时使用系数 | — | 一般0.7 |
| $N_e$ | 设备安装功率 | W | 设备总功率 |
| $C_e$ | 设备同时使用系数 | — | 一般0.6 |
| $A$ | 空调面积 | m² | 用于计算单位面积冷负荷 |
标准限值 {#standards}
现行标准（GB 50019-2019）
| 建筑类型 | 单位面积冷负荷参考值 |
| 一般办公建筑 | 80~120 W/m² |
| 商场 | 150~250 W/m² |
| 宾馆 | 100~150 W/m² |
| 住宅 | 60~100 W/m² |
室内温度参数
夏季空调室内设计温度：26~28℃
典型计算示例
示例：一般办公建筑南向外墙
已知条件：
- 室内温度 $t_n$ = 26℃，室外温度 $t_h$ = 34℃
- 钢筋混凝土加气混凝土砌块外墙，$K$ = 0.8 W/(m²·K)
- 外墙面积 $F$ = 200 m²
- 铝合金窗，$C_s$ = 0.85，无外遮阳 $SC$ = 1.0
- $D_{max}$ = 280 W/m²（南向），窗面积 $F_w$ = 30 m²
- 人员 $n$ = 20人，$q_p$ = 110 W/人，$C_p$ = 0.95
- 照明 $N_l$ = 3000 W，$C_l$ = 0.7
- 设备 $N_e$ = 2000 W，$C_e$ = 0.6
- 空调面积 $A$ = 400 m²
计算：
| 分项 | 计算 | 结果 |
| $Q_h = 0.8 \times 200 \times (34-26)$ | 1280 W | |
| $Q_{sw} = 0.85 \times 1.0 \times 280 \times 30$ | 7140 W | |
| $Q_p = 20 \times 110 \times 0.95$ | 2090 W | |
| $Q_l = 3000 \times 0.7$ | 2100 W | |
| $Q_e = 2000 \times 0.6$ | 1200 W | |
| $Q_{cl}$ | = 1280+7140+2090+2100+1200 | 13810 W |
| $q_{cl}$ | = 13810 / 400 | 34.5 W/m² |
满足一般办公建筑冷负荷指标（80~120 W/m²偏小，说明建筑保温性能良好）。
检测方法 {#test-method}
依据 GB 50019-2019《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》 附录F简化法。
注意事项
1. 多朝向处理：本计算器针对单一朝向，多朝向需分别计算后叠加
2. Dmax取值：$D_{max}$ 需根据朝向和纬度查 GB 50019-2019 附录C，不同朝向差异显著
3. 遮阳效果：外遮阳可大幅降低太阳辐射得热，有条件时应优先采用
4. 同时使用系数：人员、照明、设备的同时使用系数应根据建筑实际使用情况确定
5. 冷负荷指标：计算结果应与标准参考指标对比，偏差过大时应检查输入参数