在現今快節奏的建築設計世界中,冷卻負荷的準確計算對於HVAC系統的設計至關重要。冷卻負荷溫差計算方法(CLTD),也稱為冷卻負荷因子(CLF)或太陽冷卻負荷因子(SCL),提供了一個有效的途徑來估算建築物的冷卻或加熱負荷。這種方法首次於1979年由美國供暖、制冷及空調工程師學會(ASHRAE)推出,至今仍然被廣泛應用。
CLTD/CLF/SCL冷卻負荷計算方法被認為是一種相當準確的建築圍護結構的總熱增益近似值,用於HVAC設備的尺寸設計。
CLTD/CLF/SCL方法的誕生使得冷卻和加熱負荷的計算變得更加簡單。該方法作為一個簡化的計算替代方案,旨在取代轉移函數法和Sol-air溫度法等複雜的計算方法。根據歷史記錄,使用這種方法計算的誤差通常不會超過20%的高估和10%的低估。
自1979年推出以來,該方法經歷了多次改進。1984年進行的研究揭示了在方法的原始出版中未考慮的一些因素。接下來的幾年中,ASHRAE的研究項目不斷為這一方法補充新的數據和校正。1993年則編纂了更為精簡的CLTD/CLF/SCL方法,進一步提升了其實用性。
CLTD/CLF/SCL模型使用預先設定的數據來加快和簡化冷卻或加熱負荷的預估過程。這些數據依據多種變量分為不同的部分,包括建築外殼的材料、建材厚度、年份的某一天、一天中的具體時間和表面的朝向等。所有這些變數的定義是選擇對應的CLTD/CLF/SCL數據的關鍵。
在計算過程中,所獲得的結果將根據不同的熱增益進行正規化,以生成CLTD、CLF和SCL所需的表格數據。
CLTD作為此方法中最重要的冷卻負荷因子,代表著室內與室外空氣的溫差同時考慮了太陽輻射的影響。CLF則考慮了室外和室內溫度峰值之間的時間延遲。對於窗戶和玻璃等材料,陰影係數(SC)也經常用於評估熱增益。最後,太陽冷卻負荷因子(SCL)考慮了與太陽熱負荷有關的變量,包括建築物的全球坐標和結構的大小。
ASHRAE提供了對於選定緯度的數據表,然而過去,用於生成專門的CLTD/CLF/SCL數據表的CLTDTAB程式,儘管現在不再可用,卻曾在不同地區的計算中發揮重要作用。儘管目前缺乏該程式,但市面上依然可以找到相似的軟體解決方案。
技術的進步使得建築冷卻負荷的計算變得越來越簡單,然而,為何在如此精確的計算方法面前,仍有許多建築專業人員對HVAC設計持保留態度呢?