建筑热能通风空调
・１９
论・
大中型商场空调动态冷负荷分析模型的建立
李本强☆赵加宁
（哈尔滨建筑大学）
［摘要】通过商场建筑模型的“建造”覆对影响商场空调冷负荷因素的分析．建立了大中型商场空
调动态自荷分析模型。
［关键词］商场动态负荷模型
商场建筑是一个人员众多的公共场所，它为人们提供了“逛、购、娱、食”等多方面需要的良好商业环境。在完成其基
本功用的前提下，商场还有另外一个重要的功能，它是城市
作为我们研究的载体，笔者将通过分析来“建造”一座具有代
表性的商场。我们将以该商场作为“建筑模型”，将对商场空调负荷产生重要影响的因素作为“因子”，“建筑模型”与“因子”组成了商场空调负荷分析模型。ｌ商场建筑模型的建造
商场建筑的围护结构主要由外墙、屋面、外窗、外门、地
面貌的重要组成部分，因而其在造型上变化多端，所使用的建筑材料与外观装修也是丰富多样。商场内部的各种因素更是复杂多样：一个完善的商场由营业、办公、仓储、辅助等
多部分组成，各部分的面积没有固定的比倒：商场内的客流量每一天，一天中的每一时刻都在变化；各商场的照明设备、
面几部分组成。对于商场来说，外门的面积相对于其他几部分要小得多，因此在一文所建立的商场荷分析模型中，将认为围护结构的外墙、屋面、外商、地面四部分组成。因此．在建造商场建筑模型时，应将建筑面积、体型系数、围护结构类
型、窗墙比（窗面积与墙面积之比）、建筑层高、建筑朝向等作为其约束条件。１．１建筑面积
建筑面积小于３００００的为小型商场，建筑面积在３０００—１５０００矗之间的为中型商场，建筑面积大于１５０００矗的为大型商场。本文主要研究大中型百货商场，因此，建筑面积
商品陈列柜、自动扶梯装置各不相同……。凡此种种，不一而足，所有的这些因素都会导致商场空调负荷动态变化规律
的不同。
欲研究商场的动态负荷变化规律，并进一步研究其能
耗，一个很简单的思路，便是对大量的、已经实际存在的商场
进行实测．根据运行阶段的实际能耗，用统计回归的方法得到数学模型，这个模型肯定是比较切合实际的商场空调建筑能耗模型。但事实上，这么做的难度非常之大．首先要保证实测的商场足够多，其次要保证实测的时间足够长，而要保证这两点将耗费大量的人力、物力和财力。实践的不可行促
将在３０００矗以上取值。１．２体型系数及形状
对于建筑空间确定的商场，体型系数反映了其自身与室
外大气接触的外表面面积。因而应是模型的一个重要因子。对于商场体型系数的取值，我国至今尚无明确规定。笔者对
使我们必须另寻出路，非常自然，我们便会想到另外一种方法：建立商场空调负荷分析模型，进一步讲也可以称为商场
空调能耗模型。
我们在建立的商场空词负荷分性模型时，欲使其具有如下特征：（１）建筑整体性。该模型以整幢建筑物为分析对象，而不是以局部建筑构件（如外墙、屋顶等）或个别因素（如某一被控空间内的人员、灯光等）作为计算单元；（２）过程动态性。建筑的空调玲负荷随着诸多因素（建筑物内人员数目、建筑用电量等）或参数（室外空气温度、湿度等）的改变而变化。（３）因素合理性。影响空调冷负荷的因素错综复杂，且相互影响，把所有的因素都考虑进来是不可能的，也是不必要的。我们将以前人经验为基础．选出对所研究问题有显著影响的因素。
要建立商场空调负荷分析模型。首先应该有一个商场来
全国各地押座大中型商场的体型系数进行了统计，得到了体型系数与建筑面积之间所具有的内在关系。现以建筑面
积为自变量，以体型系数为因变量进行多项式最小二乘拟和。拟合结果非常之好。拟合式如下：
ｓｃ叩＝０，１３１２２７—０．３２４１０３（Ａ一０．１７６６００９）＋０．９９６４７５
（Ａ一０１７６６００９）２１４４２５１６（Ａ一０．１７６６０９）３
式中ｓｃｏＢ－—琳型系数；
Ａ——建筑面积比，Ａ＝建筑面积／１００００。
做出ｓｃ０Ｂ的图形，并以ＳｃｏＢ为中心，作出ｓｃ衄＋０．０２
的数据带．见图１。容易看出，数据带覆绝大部分的数据点，
作者简介：ｏ李本强．万方数据 收稿日期：２０００一０６一∞
，
，哈尔滨建筑大学１，咖
’２０’２０００年第４期而Ｏ．０２的波动值对于体型系数来说是很小的。故可以近似
的认为，体型系数与建筑面积之间存在着一一对应关系。即对每一个建筑面积确定的百货商场，都可以找到其相应的体型系数。因此不必将建筑面积与体型系数二者都作为因子
条件，室内发热量和产湿量以及空调系统的运行方式。如果
不考虑运行方式（即连续运行还是间歇运行），房间热力系统
的扰量可归纳为外扰和内扰两大类。
外扰系指室外空气的温度、湿度、太阳辐射强度、风速和
风向以及邻室空气的温湿度。内扰系指照明装置、工作设备、室内人员的散热量和散湿量。外扰与内扰联合作用是空调冷负荷产生的根本原因。２．１外扰的影响
外扰可以通过两种形式对室内空气环境产生影响，其一
提出，考虑使用上的方便，取建筑面积作为因子。从简便的
原则出发，本文将建筑模型的外形确定为六面体，由于体型
系数与建筑面积之间具有的对应关系，模型对室内环境与室外环境之间关系的反应是具有代表性的。
１．３围护结构类型
围护结构类型主要随着地区的不同而变化。严寒地区
是通过建筑的围护结构发生的温差传热和日射传热；其二是
通过室外空气与室内空气的交换发生的热、湿交换。因此，
的建筑应充分满足冬季保温设计的要求；寒冷地区应以满足
篓降逛一
ｌ
■ｎ■ｉ
圈１
ｓｃｏＢ图形
我国《民用建筑热工设计规范》（ＧＢ５０１７６—９３）中的
１
２条对窗墙比做了如下规定：北向窗墙比不应大于０．２；
３５。文献［９］给出的窗墙比最小下限ｏ．１０。文献［１０］和
对于商场建筑模型而言，其层高是所必需的一个数据．本文将建筑坐标系与正北向的夹角定义为方位角，并以综上所述．本文所建造的商场建筑模型可做如下描述：万
方数据影响建筑物内热、湿状况和空气环境的因素有室外气象
其影响因素有室外气象条件和商场的建筑模型及其约束条件。室外空气与室内空气的交换与进入室内的空气量有关。
因此，其影响因素有空调系统的新风供给方式、新风量指标和人员密度。
商场的建筑模型及其约束条件在前面已做了分析．对新风供给方式、新风量指标和人员密度进行讨论。
２．１．１室外气象条件
室外气象条件将直接影响到通过围护结构发生的传热，在本模型的建立中，将以典型城市作为代表，因此室外气象条件即随着城市的确定而确定。
２．１．２新风供给方式
新风供给方式有定新风（保持在最小新风量）、以室内人员数量为依据进行新风量调节、以焓值为参数进行新风量调
节、以温度为参数进行新风量调节等几种。商场空调玲负荷分析模型将取以上几种新风供给方式进行研究。
目前，与商场设计有关的国家标准和设计规范有：（１）《采暖通风与空气调节设计规范》（ＧＢＪｌ９一ｓ７）；（２）＜商店建筑设计规范》（ＪＧＨ８一踟）；（３）《商场（店）、书店卫生标准》
（渊０一鹋）；（４）《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计
表１国内有关设计标准和规范的规定
注：（４）中的新风量取值为一、二级旅馆取２０一／（ｈ－ｐ），三、四级取１０一／（ｈ・Ｐ）。一／（ｈ・ｐ）
在以上设计标准和规范中与营业厅室内设计标准有关
的规定如表ｌ所示。由表１可以看出，四个标准（规范）中所空调冷负荷分析模型，而非要去探讨台适的新风量，因此，为了能够与实际的复杂情况相吻合，综台上面各个规范标准的规定，新风量指标的取值确定在８，５一／（ｈ・Ｐ）一２０一／（ｈ・ｐ）
这样～个较大的范围。冬季保温设计要求为主．适当兼顾夏季防热；温暖地区的建
筑应兼顾冬季保温和夏季防热；炎热地区应以满足夏季防热
设计要求为主，适当兼顾冬季保温。即使在同一地区．围护结构也有许多种不同型式。故围护结构类型在普通型与保温型之间选取。
１＿４窗墙比
２．１．３新风量指标
４东西向不应大于ｏ．２５（单层窗）或Ｏ．３０（双层窗）；南向不应大
于０［１１］给出其常用窗墙比为从０．２５—０．７５，文献［２］中提到较为
适宜的甯墙比最大范围在Ｏ．３５—０．４５之阉，综上所述，本文
认为，从实用的角度出发．窗墙比的取值在０．３５—０．７５之间为宜。
标准》（ＧＢ５０１８９～９３）。
１．ｓ建筑层高
但变化范围不大，因而不会对最终分析结果产生大的影响，笔者对前面所述的２７座大中型商场的层高进行了统计，将
其数据取平均值，确定以４．５ｍ作为商场建筑模型的层高。
１．６建筑朝向
此方位角来描述商场的建筑朝向，共方位角在俨一９护之间取值。
以六面体作为建筑的外部形状，以四个因子——建筑面积、
围护结构类型、窗墙面积比、建筑朝向作为其约束条件。２商场空调冷负荷分析模型因子的确定
要求新风量指标相差甚远。由于本文的目的在于建立商场２．１．４人员密度
建筑热能通风空调
客流量是商业系统经常统计与关注的数据之一，由此可计算出商场内同时在场的人次数，进而得到商场内的人员密度。在文献［７］中提供了我国大中型商场的人员密度统计结果，见表２，本课题研究中商场的人员密度取值将主要据此确定。
表２我国大中型商场的人员密度统计亵
类别
一层标准层地下室
特殊售货场食品、冷饮人员密度（人／矗）
１．５０５一１．０
１０２ｏ１０－２１・
主要依据确定。２．３．２营业时间
百货商场的营业时间也是在动态负荷研究中必须确定
的一个因素。笔者对哈尔滨、西安、北京、上海等几座城市主要商场的营业时间进行了调查统计．由结果可知，同一城市各商场营业时间的差异不大，同一商场夏季与冬季营业时间的差异也很小，仅在ｌ小时之内，而全年动态负荷模拟的时间采样间隔最小为１小故冬夏季可认为无差另Ｕ。综合统计的数据，我们可将营业时间确定为两种：以哈尔滨为代表的北方地区为９：００—１９：００；其它城市为９：００—２１：００。２．３．３内部蓄热
在实际空调工程中，控制区域内部一般不会是空的，总
备注有自动扶梯的商
场取大值
奢侈品售货场０３峰值ｌ０６一ｌ６７年均值
０．６。．１．００
２．２内扰的影响
百货商场的内扰，主要包括照明散热、设备散热与人员散热几项，它们都将以对流和辐射两种形式与房间进行热、湿交换。
２．２．１照明散热
照明散热形成的冷负荷不受室外气象条件的影响，且在
给定条件下相对稳定，随时间变化不大。百货商场的照明指标以每平方米照明功率进行计量。根据资料，国内外照明指
标的取值差别不大，本模型将依据文献［７］的数据进行确定，
见表３。
表３百货商场的照明负荷
建筑物层数照明负荷（ｗ／一）
层、地下层加一５０
标准层３５—５０最上层
３５—４０
２．２．２人员散热
在该项的计算中，人员密度、单个成年男子的散热量和
商场的群集系数是必须确定的参数，人员密度的确定在前面
已经进行了讨论．单个成年男子的散热量和商场的群集系数可以很方便地获得，在本模型所采用的室内参数条件下，单
个成年男子的全热散热量非常稳定，可取为１７１ｗ；群集系数可取０．８９…。由于单个成人的散热量与商场群集系数都有较为稳定的取值，故该项对冷负荷的影响实质上取决于人员密度。
２．２．３设备散热
国内商场内设备在现阶段只有扶梯和较少的冷柜、商品陈列柜等，后两者的负荷较小，这二者的负荷一般应根据实际情况确定，本模型将依据文献［７］的资料进行确定，见表４。
表４商场内设备容量
容量
商品陈列柜７．１０ｗ／矗
自动扶梯
７．５一儿ｋＷ／台
２．３其他２．３．１室内参数
由表１可以看出．四个标准（规范）中所要求的干球温度和相对温度这两个主要的空气参数所规定的范围相差不大．万
方数据可作为确定的值考虑，本模型的室内温湿度参数将以表１为
会有家具或这样那样的物品存在，这便产生了一个内部蓄热的问题，尤其在动态模拟中，这个问题是不容回避的。
在本模型的建立中，以反应系数法中“地板重量”的概念来处理内部蓄热问题。其描述如下：“地板重量用于定义控
制区域内部地板、家具和内墙的复台重量。该值由使用者给
出．它将用于确定与控制区域有关的权重系数。该值越大，则从得热到形成冷负荷的时间越长。”本模型拟采用定制权重系数，该系数按照用户输入的房间的尺寸及组成房间的各个围护结构面建立平衡方程求解而获得，因而计算结果比较准确。由于地板在围护结构类型的部分巳给予确定，而营业
厅不考虑内墙，此时，就需确定家具的重量而该项与家具覆
盖率、家具类型和家具重量指标这三个变量有关。对本课题
来说，便是指商场内部的各处货柜货架及其上的货物所相应
的数值。
（１）家具覆盖率：家具覆盖面给予整个地板面积的比值。这用于确定射人室内的太阳能有多少比率被家具所吸收。
本模型主要针对大中型商场，根据文献［６］，得到货柜布置的三种情况，由此可计算出货柜覆盖率分另４为Ｏ．２９、０．２７、０．２５，可见该值的变化不大，现取平均值０．２７。
（２）家具类型：定义为轻型和重型两种类型，该变量用于
描述控制空间中家具的热响应。轻型所描述的家具密度在
柏１ＭＰ（类似于木制家具）；重型用于描述设备一类的物品，
共密度在∞１ｈ／铲左右。考虑到商场内商品的种类，此处轻型处理。
（３）家具重量指标：以整个地板面积为基准，定义为单位面各个的家具重量。该项的确定根据结构专业的设计规范来确定。根据文献［１３］，商场的“家具重量”相当于楼板的荷载设计值，而
荷载设计值＝标准值×准永久值系数×荷载分项系数从该手册中可以查到，商店的荷载设计标准值为３．５ｋＮ／
矗，准永久值系数为０．５，荷载分项系数为１．４，于是有：
家具重量＝荷载设计值＝３．５ｘ０．５ｘ１．４＝２＾４５ｋＮ／舒另外。需要说明的是，本模型仅考虑营业厅，而未涉及辅
助部分。
至此。本模型的因子（包括建筑模型中的约束条件）已确定，它们是：建筑面积、围护结构类型、窗墙面积比、建筑朝向、新风供给方式、新风量指标、人员密度、照明指标、室内参数。
３商场空调负荷分析模型的建立
由以上工作，本文建立了商场空调负荷分（下转１８页）
（上接２ｌ页）析模型，其描述为：
以六嚣嚣作为建筑的外部形状，以建蟪稽积、围护结掬类登、掰臻嚣鬏毙、建筑霸彝作为其鲍衷条锌豹蠢赣建筑模型，并以下面各因素作为其分析模型的因予。
建筑面积：≥３０００舒
嗣护结构类型：普激测与保温型之间选戢；
谢璞嚣积出：Ｏ，３５一Ｏ．於；
学硕士学位论文，１９％
２武建勋．懿鹅建筑统计髓耗横受势析．爱通空调．１９辫．ｆ鼬；１３３彦鑫森，懿痰璩。建蓑热过程．毙寨，孛嚣建毖王照蠢暖柱，１９９６
４民用建筑节髓设计标准（采疆耩往部分）ｊＧＪ赞一鲻
５陆耀庆，辩用供热空调设计手册．北京：中国建筑工业出版社６建筑设计资料集５（第二版）．北巅：中国建筑工业出版社７黄绪镜。搿赞商场空调设计．北求：中国建筑工业出ｊ馘社，１９９２
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建蒗赣寓：方位煮妒一９。。；
新风供给方式：定新风（保持在最小新风量）、以室内人员数擞为依据进行新风檄调节、以焙值为参数进行新风量调节、以潞窿为参数进行新风量调节；
簇兢量指标撂．５矗／（ｈ・玉一２Ｂ矗／（ｈ・ｐ）；久煎密度：按表２取德；
赋明指标：按表３取值；
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ｋｍ目酬《ｌ泌啤，Ｄ雠一２越疆疆吼删ｎ强臻。
＾姗．１嘲
（５）
９肖昆明，正师白．北京燕莎中心峨通空调设计．暖滤空调．１９９２，１０刘光祯，王代庚，大中型市场童调冷负荷计算中客澈量和新风
量蓬掇讨．麓遴空藩，１９９２，《ｉ）：４８ｅ。Ｏ．黼蚪ｒ町∞ｄ
Ｈ咖删＾ｉｒ㈨６ｍｊｌｌｇ．１９８２，Ⅵ．”．Ｎ０５
出版杜．１９好。９敷鞋，】９９３
Ｌ．Ｔ．融ｉ盛．＆ｉ州碰ｅＢ妊ｅｄＡ瓣ｅ舶击６Ｈ曲ｇ．
黛内参数：按表１取值。
参考文献
骶Ｅ
１２李惠风．王鸿章．影剧院的奎谢幕统设计．北京；中国建筑工业
ｉ簌拆。整甥空滔设计冷蠹薅翦计算与势攒。培尔演建筑太
１３建筑工程誓瓣鳍委会，建筑王群擎瓣（建筑工程设计邵），地震出
Ｅｓ协ｂＩｉｓｈｍｅｎｔ０ｆｔｈｅａｎａＭｉｃａＩｍｏｄｅｌｏｆｄｙｎａｍｉｃｃｏｏｌＩｎｇＩｏａｄ
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建筑热能通风空调
・１９
论・
大中型商场空调动态冷负荷分析模型的建立
李本强☆赵加宁
（哈尔滨建筑大学）
［摘要】通过商场建筑模型的“建造”覆对影响商场空调冷负荷因素的分析．建立了大中型商场空
调动态自荷分析模型。
［关键词］商场动态负荷模型
商场建筑是一个人员众多的公共场所，它为人们提供了“逛、购、娱、食”等多方面需要的良好商业环境。在完成其基
本功用的前提下，商场还有另外一个重要的功能，它是城市
作为我们研究的载体，笔者将通过分析来“建造”一座具有代
表性的商场。我们将以该商场作为“建筑模型”，将对商场空调负荷产生重要影响的因素作为“因子”，“建筑模型”与“因子”组成了商场空调负荷分析模型。ｌ商场建筑模型的建造
商场建筑的围护结构主要由外墙、屋面、外窗、外门、地
面貌的重要组成部分，因而其在造型上变化多端，所使用的建筑材料与外观装修也是丰富多样。商场内部的各种因素更是复杂多样：一个完善的商场由营业、办公、仓储、辅助等
多部分组成，各部分的面积没有固定的比倒：商场内的客流量每一天，一天中的每一时刻都在变化；各商场的照明设备、
面几部分组成。对于商场来说，外门的面积相对于其他几部分要小得多，因此在一文所建立的商场荷分析模型中，将认为围护结构的外墙、屋面、外商、地面四部分组成。因此．在建造商场建筑模型时，应将建筑面积、体型系数、围护结构类
型、窗墙比（窗面积与墙面积之比）、建筑层高、建筑朝向等作为其约束条件。１．１建筑面积
建筑面积小于３００００的为小型商场，建筑面积在３０００—１５０００矗之间的为中型商场，建筑面积大于１５０００矗的为大型商场。本文主要研究大中型百货商场，因此，建筑面积
商品陈列柜、自动扶梯装置各不相同……。凡此种种，不一而足，所有的这些因素都会导致商场空调负荷动态变化规律
的不同。
欲研究商场的动态负荷变化规律，并进一步研究其能
耗，一个很简单的思路，便是对大量的、已经实际存在的商场
进行实测．根据运行阶段的实际能耗，用统计回归的方法得到数学模型，这个模型肯定是比较切合实际的商场空调建筑能耗模型。但事实上，这么做的难度非常之大．首先要保证实测的商场足够多，其次要保证实测的时间足够长，而要保证这两点将耗费大量的人力、物力和财力。实践的不可行促
将在３０００矗以上取值。１．２体型系数及形状
对于建筑空间确定的商场，体型系数反映了其自身与室
外大气接触的外表面面积。因而应是模型的一个重要因子。对于商场体型系数的取值，我国至今尚无明确规定。笔者对
使我们必须另寻出路，非常自然，我们便会想到另外一种方法：建立商场空调负荷分析模型，进一步讲也可以称为商场
空调能耗模型。
我们在建立的商场空词负荷分性模型时，欲使其具有如下特征：（１）建筑整体性。该模型以整幢建筑物为分析对象，而不是以局部建筑构件（如外墙、屋顶等）或个别因素（如某一被控空间内的人员、灯光等）作为计算单元；（２）过程动态性。建筑的空调玲负荷随着诸多因素（建筑物内人员数目、建筑用电量等）或参数（室外空气温度、湿度等）的改变而变化。（３）因素合理性。影响空调冷负荷的因素错综复杂，且相互影响，把所有的因素都考虑进来是不可能的，也是不必要的。我们将以前人经验为基础．选出对所研究问题有显著影响的因素。
要建立商场空调负荷分析模型。首先应该有一个商场来
全国各地押座大中型商场的体型系数进行了统计，得到了体型系数与建筑面积之间所具有的内在关系。现以建筑面
积为自变量，以体型系数为因变量进行多项式最小二乘拟和。拟合结果非常之好。拟合式如下：
ｓｃ叩＝０，１３１２２７—０．３２４１０３（Ａ一０．１７６６００９）＋０．９９６４７５
（Ａ一０１７６６００９）２１４４２５１６（Ａ一０．１７６６０９）３
式中ｓｃｏＢ－—琳型系数；
Ａ——建筑面积比，Ａ＝建筑面积／１００００。
做出ｓｃ０Ｂ的图形，并以ＳｃｏＢ为中心，作出ｓｃ衄＋０．０２
的数据带．见图１。容易看出，数据带覆绝大部分的数据点，
作者简介：ｏ李本强．万方数据 收稿日期：２０００一０６一∞
，
，哈尔滨建筑大学１，咖
’２０’２０００年第４期而Ｏ．０２的波动值对于体型系数来说是很小的。故可以近似
的认为，体型系数与建筑面积之间存在着一一对应关系。即对每一个建筑面积确定的百货商场，都可以找到其相应的体型系数。因此不必将建筑面积与体型系数二者都作为因子
条件，室内发热量和产湿量以及空调系统的运行方式。如果
不考虑运行方式（即连续运行还是间歇运行），房间热力系统
的扰量可归纳为外扰和内扰两大类。
外扰系指室外空气的温度、湿度、太阳辐射强度、风速和
风向以及邻室空气的温湿度。内扰系指照明装置、工作设备、室内人员的散热量和散湿量。外扰与内扰联合作用是空调冷负荷产生的根本原因。２．１外扰的影响
外扰可以通过两种形式对室内空气环境产生影响，其一
提出，考虑使用上的方便，取建筑面积作为因子。从简便的
原则出发，本文将建筑模型的外形确定为六面体，由于体型
系数与建筑面积之间具有的对应关系，模型对室内环境与室外环境之间关系的反应是具有代表性的。
１．３围护结构类型
围护结构类型主要随着地区的不同而变化。严寒地区
是通过建筑的围护结构发生的温差传热和日射传热；其二是
通过室外空气与室内空气的交换发生的热、湿交换。因此，
的建筑应充分满足冬季保温设计的要求；寒冷地区应以满足
篓降逛一
ｌ
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圈１
ｓｃｏＢ图形
我国《民用建筑热工设计规范》（ＧＢ５０１７６—９３）中的
１
２条对窗墙比做了如下规定：北向窗墙比不应大于０．２；
３５。文献［９］给出的窗墙比最小下限ｏ．１０。文献［１０］和
对于商场建筑模型而言，其层高是所必需的一个数据．本文将建筑坐标系与正北向的夹角定义为方位角，并以综上所述．本文所建造的商场建筑模型可做如下描述：万
方数据影响建筑物内热、湿状况和空气环境的因素有室外气象
其影响因素有室外气象条件和商场的建筑模型及其约束条件。室外空气与室内空气的交换与进入室内的空气量有关。
因此，其影响因素有空调系统的新风供给方式、新风量指标和人员密度。
商场的建筑模型及其约束条件在前面已做了分析．对新风供给方式、新风量指标和人员密度进行讨论。
２．１．１室外气象条件
室外气象条件将直接影响到通过围护结构发生的传热，在本模型的建立中，将以典型城市作为代表，因此室外气象条件即随着城市的确定而确定。
２．１．２新风供给方式
新风供给方式有定新风（保持在最小新风量）、以室内人员数量为依据进行新风量调节、以焓值为参数进行新风量调
节、以温度为参数进行新风量调节等几种。商场空调玲负荷分析模型将取以上几种新风供给方式进行研究。
目前，与商场设计有关的国家标准和设计规范有：（１）《采暖通风与空气调节设计规范》（ＧＢＪｌ９一ｓ７）；（２）＜商店建筑设计规范》（ＪＧＨ８一踟）；（３）《商场（店）、书店卫生标准》
（渊０一鹋）；（４）《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计
表１国内有关设计标准和规范的规定
注：（４）中的新风量取值为一、二级旅馆取２０一／（ｈ－ｐ），三、四级取１０一／（ｈ・Ｐ）。一／（ｈ・ｐ）
在以上设计标准和规范中与营业厅室内设计标准有关
的规定如表ｌ所示。由表１可以看出，四个标准（规范）中所空调冷负荷分析模型，而非要去探讨台适的新风量，因此，为了能够与实际的复杂情况相吻合，综台上面各个规范标准的规定，新风量指标的取值确定在８，５一／（ｈ・Ｐ）一２０一／（ｈ・ｐ）
这样～个较大的范围。冬季保温设计要求为主．适当兼顾夏季防热；温暖地区的建
筑应兼顾冬季保温和夏季防热；炎热地区应以满足夏季防热
设计要求为主，适当兼顾冬季保温。即使在同一地区．围护结构也有许多种不同型式。故围护结构类型在普通型与保温型之间选取。
１＿４窗墙比
２．１．３新风量指标
４东西向不应大于ｏ．２５（单层窗）或Ｏ．３０（双层窗）；南向不应大
于０［１１］给出其常用窗墙比为从０．２５—０．７５，文献［２］中提到较为
适宜的甯墙比最大范围在Ｏ．３５—０．４５之阉，综上所述，本文
认为，从实用的角度出发．窗墙比的取值在０．３５—０．７５之间为宜。
标准》（ＧＢ５０１８９～９３）。
１．ｓ建筑层高
但变化范围不大，因而不会对最终分析结果产生大的影响，笔者对前面所述的２７座大中型商场的层高进行了统计，将
其数据取平均值，确定以４．５ｍ作为商场建筑模型的层高。
１．６建筑朝向
此方位角来描述商场的建筑朝向，共方位角在俨一９护之间取值。
以六面体作为建筑的外部形状，以四个因子——建筑面积、
围护结构类型、窗墙面积比、建筑朝向作为其约束条件。２商场空调冷负荷分析模型因子的确定
要求新风量指标相差甚远。由于本文的目的在于建立商场２．１．４人员密度
建筑热能通风空调
客流量是商业系统经常统计与关注的数据之一，由此可计算出商场内同时在场的人次数，进而得到商场内的人员密度。在文献［７］中提供了我国大中型商场的人员密度统计结果，见表２，本课题研究中商场的人员密度取值将主要据此确定。
表２我国大中型商场的人员密度统计亵
类别
一层标准层地下室
特殊售货场食品、冷饮人员密度（人／矗）
１．５０５一１．０
１０２ｏ１０－２１・
主要依据确定。２．３．２营业时间
百货商场的营业时间也是在动态负荷研究中必须确定
的一个因素。笔者对哈尔滨、西安、北京、上海等几座城市主要商场的营业时间进行了调查统计．由结果可知，同一城市各商场营业时间的差异不大，同一商场夏季与冬季营业时间的差异也很小，仅在ｌ小时之内，而全年动态负荷模拟的时间采样间隔最小为１小故冬夏季可认为无差另Ｕ。综合统计的数据，我们可将营业时间确定为两种：以哈尔滨为代表的北方地区为９：００—１９：００；其它城市为９：００—２１：００。２．３．３内部蓄热
在实际空调工程中，控制区域内部一般不会是空的，总
备注有自动扶梯的商
场取大值
奢侈品售货场０３峰值ｌ０６一ｌ６７年均值
０．６。．１．００
２．２内扰的影响
百货商场的内扰，主要包括照明散热、设备散热与人员散热几项，它们都将以对流和辐射两种形式与房间进行热、湿交换。
２．２．１照明散热
照明散热形成的冷负荷不受室外气象条件的影响，且在
给定条件下相对稳定，随时间变化不大。百货商场的照明指标以每平方米照明功率进行计量。根据资料，国内外照明指
标的取值差别不大，本模型将依据文献［７］的数据进行确定，
见表３。
表３百货商场的照明负荷
建筑物层数照明负荷（ｗ／一）
层、地下层加一５０
标准层３５—５０最上层
３５—４０
２．２．２人员散热
在该项的计算中，人员密度、单个成年男子的散热量和
商场的群集系数是必须确定的参数，人员密度的确定在前面
已经进行了讨论．单个成年男子的散热量和商场的群集系数可以很方便地获得，在本模型所采用的室内参数条件下，单
个成年男子的全热散热量非常稳定，可取为１７１ｗ；群集系数可取０．８９…。由于单个成人的散热量与商场群集系数都有较为稳定的取值，故该项对冷负荷的影响实质上取决于人员密度。
２．２．３设备散热
国内商场内设备在现阶段只有扶梯和较少的冷柜、商品陈列柜等，后两者的负荷较小，这二者的负荷一般应根据实际情况确定，本模型将依据文献［７］的资料进行确定，见表４。
表４商场内设备容量
容量
商品陈列柜７．１０ｗ／矗
自动扶梯
７．５一儿ｋＷ／台
２．３其他２．３．１室内参数
由表１可以看出．四个标准（规范）中所要求的干球温度和相对温度这两个主要的空气参数所规定的范围相差不大．万
方数据可作为确定的值考虑，本模型的室内温湿度参数将以表１为
会有家具或这样那样的物品存在，这便产生了一个内部蓄热的问题，尤其在动态模拟中，这个问题是不容回避的。
在本模型的建立中，以反应系数法中“地板重量”的概念来处理内部蓄热问题。其描述如下：“地板重量用于定义控
制区域内部地板、家具和内墙的复台重量。该值由使用者给
出．它将用于确定与控制区域有关的权重系数。该值越大，则从得热到形成冷负荷的时间越长。”本模型拟采用定制权重系数，该系数按照用户输入的房间的尺寸及组成房间的各个围护结构面建立平衡方程求解而获得，因而计算结果比较准确。由于地板在围护结构类型的部分巳给予确定，而营业
厅不考虑内墙，此时，就需确定家具的重量而该项与家具覆
盖率、家具类型和家具重量指标这三个变量有关。对本课题
来说，便是指商场内部的各处货柜货架及其上的货物所相应
的数值。
（１）家具覆盖率：家具覆盖面给予整个地板面积的比值。这用于确定射人室内的太阳能有多少比率被家具所吸收。
本模型主要针对大中型商场，根据文献［６］，得到货柜布置的三种情况，由此可计算出货柜覆盖率分另４为Ｏ．２９、０．２７、０．２５，可见该值的变化不大，现取平均值０．２７。
（２）家具类型：定义为轻型和重型两种类型，该变量用于
描述控制空间中家具的热响应。轻型所描述的家具密度在
柏１ＭＰ（类似于木制家具）；重型用于描述设备一类的物品，
共密度在∞１ｈ／铲左右。考虑到商场内商品的种类，此处轻型处理。
（３）家具重量指标：以整个地板面积为基准，定义为单位面各个的家具重量。该项的确定根据结构专业的设计规范来确定。根据文献［１３］，商场的“家具重量”相当于楼板的荷载设计值，而
荷载设计值＝标准值×准永久值系数×荷载分项系数从该手册中可以查到，商店的荷载设计标准值为３．５ｋＮ／
矗，准永久值系数为０．５，荷载分项系数为１．４，于是有：
家具重量＝荷载设计值＝３．５ｘ０．５ｘ１．４＝２＾４５ｋＮ／舒另外。需要说明的是，本模型仅考虑营业厅，而未涉及辅
助部分。
至此。本模型的因子（包括建筑模型中的约束条件）已确定，它们是：建筑面积、围护结构类型、窗墙面积比、建筑朝向、新风供给方式、新风量指标、人员密度、照明指标、室内参数。
３商场空调负荷分析模型的建立
由以上工作，本文建立了商场空调负荷分（下转１８页）
（上接２ｌ页）析模型，其描述为：
以六嚣嚣作为建筑的外部形状，以建蟪稽积、围护结掬类登、掰臻嚣鬏毙、建筑霸彝作为其鲍衷条锌豹蠢赣建筑模型，并以下面各因素作为其分析模型的因予。
建筑面积：≥３０００舒
嗣护结构类型：普激测与保温型之间选戢；
谢璞嚣积出：Ｏ，３５一Ｏ．於；
学硕士学位论文，１９％
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ｇ
建蒗赣寓：方位煮妒一９。。；
新风供给方式：定新风（保持在最小新风量）、以室内人员数擞为依据进行新风檄调节、以焙值为参数进行新风量调节、以潞窿为参数进行新风量调节；
簇兢量指标撂．５矗／（ｈ・玉一２Ｂ矗／（ｈ・ｐ）；久煎密度：按表２取德；
赋明指标：按表３取值；
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ｋｍ目酬《ｌ泌啤，Ｄ雠一２越疆疆吼删ｎ强臻。
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（５）
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黛内参数：按表１取值。
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