在现今快节奏的建筑设计世界中,冷却负荷的准确计算对于HVAC系统的设计至关重要。冷却负荷温差计算方法(CLTD),也称为冷却负荷因子(CLF)或太阳冷却负荷因子(SCL),提供了一个有效的途径来估算建筑物的冷却或加热负荷。这种方法首次于1979年由美国供暖、制冷及空调工程师学会(ASHRAE)推出,至今仍然被广泛应用。
CLTD/CLF/SCL冷却负荷计算方法被认为是一种相当准确的建筑围护结构的总热增益近似值,用于HVAC设备的尺寸设计。
CLTD/CLF/SCL方法的诞生使得冷却和加热负荷的计算变得更加简单。该方法作为一个简化的计算替代方案,旨在取代转移函数法和Sol-air温度法等复杂的计算方法。根据历史记录,使用这种方法计算的误差通常不会超过20%的高估和10%的低估。
自1979年推出以来,该方法经历了多次改进。 1984年进行的研究揭示了在方法的原始出版中未考虑的一些因素。接下来的几年中,ASHRAE的研究项目不断为这一方法补充新的数据和校正。 1993年则编纂了更为精简的CLTD/CLF/SCL方法,进一步提升了其实用性。
CLTD/CLF/SCL模型使用预先设定的数据来加快和简化冷却或加热负荷的预估过程。这些数据依据多种变量分为不同的部分,包括建筑外壳的材料、建材厚度、年份的某一天、一天中的具体时间和表面的朝向等。所有这些变数的定义是选择对应的CLTD/CLF/SCL数据的关键。
在计算过程中,所获得的结果将根据不同的热增益进行正规化,以生成CLTD、CLF和SCL所需的表格数据。
CLTD作为此方法中最重要的冷却负荷因子,代表着室内与室外空气的温差同时考虑了太阳辐射的影响。 CLF则考虑了室外和室内温度峰值之间的时间延迟。对于窗户和玻璃等材料,阴影系数(SC)也经常用于评估热增益。最后,太阳冷却负荷因子(SCL)考虑了与太阳热负荷有关的变量,包括建筑物的全球坐标和结构的大小。
ASHRAE提供了对于选定纬度的数据表,然而过去,用于生成专门的CLTD/CLF/SCL数据表的CLTDTAB程式,尽管现在不再可用,却曾在不同地区的计算中发挥重要作用。尽管目前缺乏该程式,但市面上依然可以找到相似的软体解决方案。
技术的进步使得建筑冷却负荷的计算变得越来越简单,然而,为何在如此精确的计算方法面前,仍有许多建筑专业人员对HVAC设计持保留态度呢?