深圳市双大空调工程有限公司在商业综合体中央空调项目的设计实践中积累了大量冷负荷估算经验。

冷负荷估算是中央空调设计的起点，估算偏差直接影响设备选型的合理性——估大了初投资高、设备长期低负荷运行，估小了夏季高峰期不达标。

本文从估算方法、影响因素、常见问题三个层面，梳理商场类建筑冷负荷估算的实操要点。

一、冷负荷估算的基本方法

1.1 指标法（方案阶段）

指标法是方案阶段最常用的估算方法，根据建筑面积乘以单位面积冷负荷指标得出总冷负荷。

深圳地区商场类建筑的冷负荷指标参考范围：

需要注意的是，指标法只能用于方案阶段的初步估算和设备选型的参考校核。具体项目需要结合实际情况调整，不能直接套用。

1.2 分项计算法（初步设计阶段）

分项计算法是将冷负荷拆分为多个组成部分，分别计算后汇总。

商场冷负荷主要由七部分构成：围护结构传热负荷、太阳辐射得热、人体散热散湿、照明负荷、设备负荷、新风负荷、渗透风负荷。

各部分占比因项目而异。以深圳某大型购物中心为例，大致为：围护结构约15%、太阳辐射约20%、人体约25%、照明设备约20%、新风渗透约20%。

1.3 动态模拟法（施工图阶段）

对于大型复杂项目，需要用专业软件（如鸿业、天正、DeST、EnergyPlus等）进行逐时负荷模拟计算。

动态模拟法的优势：

• 考虑建筑朝向、围护结构热惰性的影响
• 可以得到逐时负荷数据，用于设备台数配置和运行策略分析
• 能体现不同楼层、不同区域的负荷差异
• 可用于分析全年运行能耗

动态模拟法的精度高，但需要详细的建筑设计参数，工作量较大。通常在施工图设计阶段使用。

二、影响商场冷负荷的关键因素

2.1 地域气候因素

深圳地区属于亚热带海洋性气候，夏季漫长炎热潮湿，对商场冷负荷有直接影响：

• 室外温度高：夏季空调室外计算干球温度约33-35℃，与室内温差大，围护结构传热负荷大
• 太阳辐射强：纬度低，夏季太阳高度角大，透过玻璃窗的辐射得热多
• 湿度大：室外空气含湿量高，新风和渗透风的除湿负荷大
• 空调期长：全年空调使用期约8-9个月，设备运行时间长

深圳地区的商场冷负荷指标通常比北方城市高20%-30%，选型时必须考虑地域差异。

2.2 建筑形态因素

1. 建筑体形系数：体形系数越大，单位面积围护结构面积越大，冷负荷越高
2. 窗墙比：大面积玻璃幕墙的商场，窗墙比可达50%以上，冷负荷明显偏高
3. 楼层与层高：顶层有屋顶传热负荷，通常比标准层负荷高10%-20%
4. 地下空间：围护结构负荷小，但通风除湿负荷不可忽视

2.3 业态与人流因素

商场的业态组成对冷负荷影响很大：零售区人员密度中等、照明负荷较高；餐饮区人员密度大、厨房设备散热大、通风需求高，冷负荷指标最高；影院/娱乐区人员密度高、内热源大；超市区冷柜等设备负荷大；中庭为高大空间，温度分层明显，负荷计算需特别考虑。

同一商场不同楼层、不同区域的负荷差异可达30%以上。如果统一按平均指标估算，容易出现局部区域负荷不足的问题。

2.4 使用时间因素

商场的运营时间也是影响因素：

• 营业时间通常为10:00-22:00，每天约12小时
• 周末和节假日人流密度大，负荷高于工作日
• 节假日和促销活动期间，人员负荷可能大幅超出设计值

设计时需要合理确定同时使用系数和人员密度峰值系数，既要确保高峰期的制冷效果，又要避免设备选型过大。

三、冷负荷估算中的常见问题

3.1 指标套用不当

最常见的问题是直接套用指标法数据，不做项目修正。每个项目的建筑形态、业态组成、地域气候都不同，直接套指标容易出现偏差。

正确做法：用指标法做初步估算，根据项目具体情况做系数修正，最终用分项计算法或动态模拟法做校核。

3.2 新风量取值偏差

新风负荷在商场总冷负荷中占比约20%，新风量取值对结果影响很大。取值需考虑人员密度、室内空气质量标准、CO₂浓度控制等因素。取值过高导致设备选型浪费，取值过低则室内空气质量不达标。

3.3 同时使用系数不合理

商场内所有区域不会同时达到峰值负荷，不同楼层、不同业态的峰值出现时间可能不同。同时使用系数的选取直接影响总冷负荷计算结果。

工程中常用的同时使用系数范围是0.7-0.9，具体取值需根据项目规模、业态组成、运营模式综合判断。

3.4 忽略湿度负荷

深圳地区空气湿度大，除湿负荷在总冷负荷中占比不低。有些估算方法只计算显热负荷，忽略潜热负荷，导致总冷负荷偏小。

尤其是商场这类人员密度大、新风量大的建筑，潜热负荷占总负荷的比例可达30%-40%。忽略潜热会导致设备选型偏小，夏季高湿天气时室内除湿效果差。

四、选型中的实用建议

4.1 台数配置原则

商场中央空调的冷源台数配置，建议遵循以下原则：

• 总制冷量满足设计峰值负荷
• 台数不宜过少，至少2-3台，确保部分负荷时的运行效率和冗余
• 大小搭配更优：不同容量机组组合，适应不同负荷段
• 考虑备用：重要商场可考虑N+1配置

深圳某10万平米购物中心的冷源配置案例：4台1000RT离心机组+2台400RT螺杆机组，大小搭配适应不同季节和时段的负荷变化。

4.2 预留裕量的尺度

设计中预留一定裕量是必要的，但裕量过大反而浪费。建议的裕量范围：方案阶段20%-30%（不确定性大）、初步设计10%-15%、施工图阶段5%-10%。

裕量过大的后果是：设备长期低负荷运行，能效低，启停频繁，影响设备寿命。

4.3 分期建设考虑

大型商业项目如果是分期建设，冷源系统的规划需要考虑分期投入。可以按分期容量配置机组，共用管路系统，避免一次性投入过大。

五、运行后的负荷校核

项目投入运行后，建议做实际负荷校核。通过运行数据反推实际负荷，与设计值对比，验证估算的准确性。

校核内容包括：

• 峰值负荷出现时间和数值
• 各季节负荷分布
• 负荷率分布情况
• 设备运行效率

校核结果可以用于优化运行策略，也可以作为后续项目估算的参考依据。

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