在商用中央空调系统的设计与选型过程中，冷热负荷计算是至关重要的基础环节。准确的负荷计算不仅关系到系统的运行效率和能耗水平，还直接影响室内环境的舒适度以及设备投资的合理性。因此，掌握科学、系统的冷热负荷计算方法，是进行中央空调选型的前提条件。

一、冷热负荷的基本概念

冷负荷是指在某一时刻为维持室内设定温度，空调系统需要从室内移除的热量总量；热负荷则是指在冬季采暖条件下，为维持室内温度所需补充的热量。这两种负荷通常以“千瓦（kW）”或“千卡/小时（kcal/h）”作为单位，用于指导空调主机及末端设备的选型。

冷热负荷主要由以下几个部分构成：

1. 围护结构传热负荷：包括外墙、屋顶、地面、门窗等结构因温差导致的热量传递。
2. 人员散热负荷：人体活动产生的显热和潜热。
3. 照明与电器设备发热负荷：灯具、电脑、打印机、厨房设备等产生的热量。
4. 新风负荷：为了保证室内空气质量而引入的新鲜空气所携带的热量或冷量。
5. 太阳辐射得热负荷：通过窗户进入室内的太阳辐射热量。
6. 其他特殊负荷：如工业生产过程中的余热、高密度人流区域的瞬时负荷等。

二、冷热负荷的计算方法

目前常用的冷热负荷计算方法主要有以下几种：

1. 冷负荷系数法

该方法适用于民用建筑和中小型商业建筑的负荷估算。其基本原理是根据各类负荷源的特性，分别乘以其对应的冷负荷系数，最终汇总得出总冷负荷。例如：

• 围护结构传热冷负荷 = 传热面积 × 传热系数 × 室内外温差 × 负荷系数
• 照明设备冷负荷 = 灯具功率 × 同时使用率 × 负荷系数

此方法操作简便，适合初步设计阶段使用，但精度相对较低，需结合经验数据进行修正。

2. 反应系数法（Radiant Time Series Method, RTS）

这是一种较为精确的动态负荷计算方法，考虑了建筑构件的蓄热特性以及不同时间点的负荷变化情况。该方法将一天划分为多个时间段，逐时计算每个负荷来源对室内负荷的贡献值，从而得到逐时冷热负荷曲线。

RTS方法广泛应用于大型公共建筑、精密空调场所等对负荷波动敏感的项目中，能更真实地反映实际运行状况。

3. 软件模拟法

随着计算机技术的发展，采用专业负荷计算软件已成为主流趋势。常见的软件包括EnergyPlus、Trane Trace 700、Carrier HAP等。这些软件可以综合考虑建筑朝向、材料性能、使用功能、人员作息等因素，实现全年逐时负荷模拟，输出详细的冷热负荷数据。

软件模拟法具有高度灵活性和准确性，尤其适用于复杂建筑形式和高标准空调要求的项目。

三、影响冷热负荷的关键因素

在进行负荷计算时，应重点关注以下几个影响因素：

• 建筑朝向与遮阳设计：东西朝向的房间受太阳辐射影响较大，需重点考虑遮阳措施。
• 玻璃窗面积与热工性能：大面积玻璃会显著增加太阳得热负荷，选用Low-E玻璃或双层中空玻璃有助于降低负荷。
• 人员密度与活动强度：会议室、商场等人流密集场所应适当提高人员散热负荷取值。
• 设备功率密度：办公区、数据中心等区域的设备发热量大，应详细统计用电设备功率并合理计入负荷。
• 新风量标准：根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736，不同用途房间有对应的新风量要求，必须准确计算新风带来的附加负荷。

四、冷热负荷计算的应用实践

在实际工程中，冷热负荷计算应贯穿于设计全过程，并与建筑、电气、给排水等专业密切配合。设计人员应在建筑方案确定后尽早介入负荷计算工作，以便为暖通空调系统提供可靠的依据。

此外，在施工图阶段应根据最终建筑构造参数和使用功能调整负荷计算结果，避免因前期估算偏差而导致设备选型过大或过小的问题。

对于多分区建筑，建议按不同功能区域分别进行负荷计算，确保各区域能够独立控制、灵活运行。例如，写字楼可按楼层划分负荷计算单元，商场可按商铺、中庭、走道等不同区域分别处理。

五、总结

商用中央空调系统的冷热负荷计算是一项技术性较强的工作，直接决定了系统的配置合理性与运行经济性。设计人员应根据项目特点选择合适的计算方法，结合规范要求与实践经验，确保负荷数据的准确性。同时，应充分利用现代设计工具，提升计算效率与精度，为打造高效节能、舒适健康的室内环境奠定坚实基础。