住宅电气负荷计算中需要系数之确定其它

　　住宅电气负荷计算中需要系数之确定与其它

　　目前，我国住宅业蓬勃发展，日新月异。进行住宅电气设计时，对于负荷计算，尤其是其中的需要系数如何确定，每个电气设计人员都不可回避。

　　需要系数是一个至关重要的数据，直接影响到负荷计算结果。而恰恰就是这个关键系数，在现行电气设计手册中，表述得较为笼统、模糊。如一些手册中推荐，住宅需要系数（K值）选取方法为，“20户以下，取0.6以上；20户~50户，取0.5~0.6；50户~100户，取0.4~0.5；100户以上，取0.4以下”。该方法有以下不足之处：a. 不确定性过强。如95户、200户时，K值分别应为多大？无从得知。b. 可能导致反常结果。例如，按上述方法，95户、100户时K值分别可取0.43、0.4，每户安装功率取6kW，则95户时的Pjs=95?6?0.43=245.1kW；而100户时的Pjs=100?6?0.4=240kW。即95户计算功率反而大于100户计算功率！这显然是不合常规的，而其根源就在于需要系数（K值）的不确定性。

　　到底如何确定需要系数？能否实现住宅户数与需要系数一一对应？下文将着重解决这一问题，并对负荷计算中的住户安装功率、进户开关选择等问题亦作简单探讨。

　　2 模拟公式推导

　　众所周知，建立住宅户数与需要系数之间的数学关系式，实际上只能是推想的模拟公式。下述推导，虽属“经验型”与“数学型”之结合，却较客观地虚拟了实际工程情况，提供了较高的模拟精度，因而必将大大地方便工程设计，值得向大家推荐。

　　探索模拟公式之前，有三点规律值得注意：a. 户数（N）较少时，需要系数（K）为1；b. 需要系数（K）随着N值增大而逐渐减小，即KN≤KN-1（KN系N所对应的K值）; 而且减小速率先急后缓；c. 每户安装功率P相同时，小户数总计算负荷恒小于大户数总计算负荷，即（N-1）?P?KN-1<N?P?KN，或KN>KN-1?[(N-1)/N]。

　　基于以上分析，本文认定，户数N≤6时，K0=1；其后，每递增3户，K值作一次调整。调整后之K值，等于调整系数乘以调整前之K值。而调整系数如何选取呢？令N为3的整数倍，且N≥9，则因KN>KN-1?[(N-1)/N]，故有KN-2>KN-3?[(N-3)/(N-2)]; 又根据约定可知，KN-2=KN-1=KN,故有KN>KN-3?[(N-3)/(N-2)]。因（N-1)/N>(N-3)/(N-2),故不妨令KN=KN-3?[(N-1)/N)],亦即调整系数取为(N-1)/N。（注意，KN与下述的Kn意义有所不同）。

　　举例说明。当N=7、8、9时，K值均相同，且此时K1=K0?（9-1）/9=1?(8/9)=8/9；当N=10、11、12时，K2=K1?（12-1）/12=（8/9）?（11/12）；当N=13、14、15时，K3=K2?（15-1）/15=（8/9）?（11/12）?（14/15）；……；当N=3n+4、3n+5、3n+6（n=1、2、3、4、……）时，

　　Kn=Kn-1?[(3n+5)/(3n+6)]

　　=(8/9)?(11/12)?(14/15)?……?[(3n+2)/(3n+3)]?[(3n+5)/(3n+6)]

　　=2?8?11?14?……?(3n+2)?(3n+5)/[3 ?(n+2)!] （1）

　　式（1）即为需要系数Kn的模拟计算式（由数学归纳法可证明，此处从略）。它体现了需要系数K与户数N之间的一种内在联系。当然，在实际工程应用中，若直接套用上述公式进行手工计算，则过程极为繁琐；即使是普通电脑运算，至N=500户左右时，也告“结果溢出”。此时，只要巧妙利用Kn/Kn-1=(3n+5)/(3n+6)这一间接关系式，并借助于电脑编程，则诸多麻烦迎刃而解。随后即给出由电脑编程计算出的K值。

　　3 需要系数的选取

　　需要系数可参照下表选取。

　　户 数（N） ≤6 9 12 15 18 21 24 27

　　需要系数（K） 1 0.89 0.82 0.76 0.72 0.68 0.66 0.63

　　户 数（N） 30 34 38 42 46 50 54 58

　　需要系数（K） 0.61 0.58 0.56 0.55 0.52 0.51 0.50 0.49

　　户 数（N） 62 66 70 74 78 82 90 95

　　需要系数（K） 0.48 0.47 0.46 0.45 0.45 0.44 0.43 0.42

　　户 数（N） 100 110 120 130 140 150 160 180

　　需要系数（K） 0.41 0.40 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.34

　　户 数（N） 200 220 240 260 280 300 330 360

　　需要系数（K） 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 0.29 0.28 0.27

　　户 数（N） 400 450 500 600 700 800 900 1000

　　需要系数（K） 0.26 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21 0.20 0.19

　　说明：a. 任意户数的K值均可由程序得知。限于篇幅，上表中仅选取了部分数据（程序中，N≤1200户）。b. 为使负荷计算结果更切合实际，表中的N值系指单台变压器所负担的住宅总户数。例如，某住宅小区共有1000户，拟由两台变压器供电，每台大致承担500户的负荷，则在负荷计算时，宜选取表中N=500、K=0.24这组数据，而不是N=1000、K=0.19。

　　4 计算需要系数的电脑源程序

　　4.1 源程序如下：</P><P>

　　4.2关于源程序的简要说明

　　a. 程序运行于DOS中文平台下的QBASIC环境；

　　b. 程序除着重计算K值以外，附带给出总计算功率、视在功率及计算电流等值；所选取变压器仅计及住户负荷;

　　c. 补偿前COSΦ=0.85; 补偿后COSΦ’=0.92; 变压器负荷率β=0.85;

　　5 住户安装功率的确定

　　现代家用电器品种繁多。每户所有电器功率累加起来，一般从几千瓦到几十千瓦不等。但若简单地以此累加值作为每户安装功率，显然是不恰当的。确定住户安装功率时，可遵循两条原则：a. 遵照当地供电部门的相关规定；b. 满足若干年限（如15年）内，该地区大多数（而不是全部）住户最大可能达到的用电高峰需要。例如, 目前深圳地区普通用

户的安装功率一般取4kW~10kW/户，具体值视户型而定，其中尤以取值6kW最为常见。

　　6 住户进户开关的选择

　　对应于安装功率为4、6、8、10kW，户配电箱的总开关额定电流可分别选择为20A、32A、40A、50A（在此，均指单相值）。当然，此作法与<<民用建筑电气设计规范>>3.3.11.2条存在部分“冲突”。该条规定:“由地区公共低压电网供电的220V照明负荷，线路电流不超过30A时，可用220V单相供电，否则应以220/380V三相四线制供电”。不过，在实际设计工作中，适时“突破”（即优先采用单相而不是三相供电）该条规定已是屡见不鲜，原因如下：

　　a. 该条规范规定的本意是为了降低三相低压配电系统的不对称度；只要设计时，保证了某个门栋乃至整幢住宅负荷就地三相平衡（不平衡度≤15%）, 则线路单相电流不超过50A时，均以220V单相供电，似仍是可行的。

　　b. 与住户单相总开关比较，住户三相总开关与分开关之间的整定配合较为不易，即配电灵活性较差；

　　c. 以三相电表计量单相负荷，结果不够理想；且三相电表及三相开关的成本都显著抬高。

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篇2：看待冷负荷计算问题

　　如何看待冷负荷计算问题

　　设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个系统的设计十分重要。然而，目前国内的空调设计造成大量的设备闲置，对此设计冷负荷取值过大是其中主要原因。传统的教科书及设计手册中给出的空调负荷计算方法，不论是求围护结构的墙壁或门窗负荷，其计算结果均是针对某一具体房间而言，而空调系统设备容量依据的是整个建筑的冷负荷。由于各房间朝向、位置、功能及其内部热源等情况的不同造成的最大冷负荷出现的时间并不相同，因此建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查，我国部分设计人员在计算建筑冷负荷时，只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，这种错误计算方法在很多单位都存在。令人遗憾的是，一些暖通空调设计计算软件也存在着如此方法上的错误，使设计人员犯了错误还不知道，实在是害人不浅。所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。

　　《设计深度规定》对暖通空调设计计算书应包括的内容作了详细的规定。然而，相当一部分工程设计没有暖通空调设计计算书。有些供暖空调设计虽有计算书，但内容残缺不全。有的供暖设计，仅有耗热量计算，而无水力平衡计算和散热器选择计算；有的高层建筑集中空调和防排烟设计，仅有夏季冷负荷计算，而无空调风系统及水系统水力计算，无制冷空调设备选择计算，无防排烟计算。有的空调设计，不管房间大小、朝向、层次、所处位置(中间或端头)均按同一指标来估算夏季空调冷负荷与冬季空调热负荷，并以此来配置空调设备，这是不妥当的。

　　《设计深度规定》对暖通空调设计计算书应包括的内容作了详细的规定。然而，有的空调设计，不管房间大小、朝向、层次、所处位置(中间或端头)均按同一指标来估算夏季空调冷负荷与冬季空调热负荷，并以此来配置空调设备，这是不妥当的。相当一部分工程设计没有暖通空调设计计算书。有些空调设计虽有计算书，但内容残缺不全。有的高层建筑集中空调和防排烟设计，仅有夏季冷负荷计算，而无空调风系统及水系统水力计算，无制冷空调设备选择计算，无防排烟计算等。

　　根据对国内24家五星酒店实际调查结果，没有一家冷负荷开启率超过104瓦/平方（按建筑面积），如广州花园酒店冷负荷设计值为99瓦/平方（按建筑面积），实际调查结果发现有一半酒店冷负荷设计指标超过104瓦/平方（按建筑面积），更有少数冷量严重超标。

　　7月1日起执行的《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-20**）有十条强制性条文，其中，5.1.1 明确规定"施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。"会对设计正确选择设备起到好作用。

　　但是，也应看到，设计冷负荷中建筑冷负荷、照明负荷、办公楼的人员负荷和设备负荷，可以有比较可靠的数据和方法进行。而对许多公共建筑如：文化娱乐、商场、餐饮等建筑，也包括旅馆等，人员负荷和设备负荷，应当说不好界定，实际设计缺乏足够的设计数据，给设计人员带来来因人而异的不确定性，即隐含加大设备选型的可能性。就是建筑冷负荷，在实际工程设计中，往往是建筑专业因业主要求而修改不停，当建筑确认后，给予暖通人员设计时间少之又少，由于缺乏足够的设计周期，导致套指标的现象大量存在。其三，有的项目，尤其是开发商的项目和招商项目，对建筑的内部功能不能明确，仅要求设计人员要给予充分的具有适应性的考虑。

　　因此，个人认为空调节能还不仅仅是暖通专业人员的事情。还需做好以下工作：

　　1.由权威部门发布空调设计的最短设计周期，确保暖通人员有足够时间做好设计，防止受到设计院领导和业主的无理指责。

　　2.由权威部门发布空调设计工日参考数据，以指导设计院的工作量考核。因为，上世纪建设部颁发的工日定额，已经左右了设计院领导数十年，暖通专业人员的投入产出，已经很不合理。

　　3.由权威部门组织必要的调研测定（设计与实际之差异和有关取值的推荐值），提出供设计作为依据的数据，须知我国公共建筑已经是数十亿平米啊。

　　根据对国内24家五星酒店实际调查结果，没有一家冷负荷开启率超过104瓦/平方（按建筑面积），如广州花园酒店冷负荷设计值为99瓦/平方（按建筑面积），实际调查结果发现有一半酒店冷负荷设计指标超过104瓦/平方（按建筑面积），更有少数冷量严重超标。

　　说得是，偶们现做一工程，平均负荷就只有80w/m2。

　　好的计算软件，正确的设计参数，较多实际经验是解决负荷计算问题的有效办法。最好用一些时间对本地区的气象条件和计算编成程序，不过基础数据是个问题，量会很大，很浪费精力。

　　空调设计工日还不如以前，空调设计师被要求这要求哪？？？？想法是好的，但谁体谅空调设计师的苦衷，只有提高空调设计工日，节能等其它问题皆可解决。但现实是很残酷，空调在土建中是辅助工种，自己给自己增加工作量，活该！！！！！

　　设计冷负荷中建筑冷负荷，在实际工程设计中，往往是建筑专业因业主要求而修改不停，当建筑确认后，给予暖通人员设计时间少之又少，由于缺乏足够的设计周期，导致套指标的现象大量存在。有的项目，尤其是开发商的项目和招商项目，对建筑的内部功能不能明确，仅要求设计人员要给予充分的具有适应性的考虑。

　　因此，个人认为空调节能还不仅仅是暖通专业人员的事情。还需做好以下工作：

　　1.由权威部门发布空调设计的最短设计周期，确保暖通人员有足够时间做好设计，防止受到设计院领导和业主的无理指责。

　　2.由权威部门发布空调设计工日参考数据，以指导设计院的工作量考核。因为，上世纪建设部颁发的工日定额，已经左右了设计院领导数十年，即是2000年新设计工日出台，建筑方案设计工日大幅提高，空调设计工日还不如以前，暖通专业人员的投入产出，已经很不合理。 暖通专业人员的定额、奖金与土建比，少之又少，需提高定额、奖金比俐。

　　3.由权威部门组织必要的调研测定（设计与实际之差异和有关取值的推荐值），提出供设计作为依据的数据，须知我国地域富广、南北差别大啊。

　　不要光看设计总负荷除以建筑面积的空调冷负荷指标啊！空调总冷负荷还有部分负荷是为将来建筑面积增加的预留呢！要是真的按照现有房间的逐时冷负荷叠加，将来建筑面积增加，建筑功能改变，空调专业如何采取对策啊？再增加一台小容量的主机？不现实吧！－－－－－－再说一个比较现实的问题：如果设计院没有空调设计软件，光是靠手算笔算，在为数不多的设计期限内（恕我驽钝，这个"设计期限"是不是大侠们刚刚说过的"设计工作日"？）有多少精力和时间用在空调负荷的计算上啊？还有，好多节能建筑采用新的围护结构，延时系数等一系列参数无从查取，怎么计算（精确计算）空调冷负荷呢？－－－当然，对于节能标准还是有必要的。但是，事情比较复杂，不能一刀切啊！

　　舒适空调有个舒适区的概念，是一个范围，首先就应该允许有一定变动范围，一些经验数值如果仔细研究，会发现比详细计算更符合实际。如

果按办公夏天室内设计温度26度，人员呆一段时间，适应了这个温度后还会觉得热，很多是心理上的，如果是分体开到22度 甚至更低。所以我觉得把注意里放在软件精确计算上本身就是不合适的，软件计算结果只是多一个计算依据，实际工程噪声计算往往还更重要，反而被忽视。而且一些外企和酒店有要求备份是很正常的事，实际的运行收入和增加的工程造价比少得多。我毕业时参观天津一家星级酒店外方就要求备份一台开利的离心机。所以我认为各种软件用来巩固对空调概念的理解是很有帮助，但具体的工程更多只能作为参考，设计是综合多方面的考虑结果！

　　我认为软件宣传有些误导，使多数设计人员或是学生倾向于强调软件计算的精确性而忽略了多数舒适性空调本身就是一个一定范围的不定解，就和建筑方案一样，考虑的角度和思路不同，结果肯定不同，计算软件不应该成为满足审查或者内部校对一些面上的需要，有一个比较出色的计算书，而应该引导设计人员把软件作为一个工具，一个辅助手段的全面考虑解决问题的思路和方法！一些机电公司对水泵风机选型的做法我认为比较合理:1.机电施工根据现场计算2.现场条件提交设计院复核.