空调负荷分为空调冷负荷、空调热负荷和空调湿负荷。空调冷（热）负荷包括室内冷（热）负荷、新风冷(热）负荷、附加冷（热）负荷。在以下计算方法中，采用《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019—2003)规定的计算参数进行计算的结果称为“设计负荷”，即大负荷。采用全年变化的气象参数和室内设计参数进行逐日或逐时动态计算的结果称为全年动态负荷。
1室内冷负荷计算
1.室内冷负荷的组成
室内冷负荷是由房间得热量经部分蓄热后转化而成，空调房间的冷负荷的组成与下列得热量相对应。
①透过外窗的日射得热量。
②通过围护结构（窗、墙、楼板、屋盖、地板等)传入室内的热量。
③渗透空气带入室内的热量。
④设备、器具、管道及其他室内热源散入室内的热量。
⑤人体散热量。
⑥照明散热量。
⑦热物料和食品等的散热量。
⑧各种散湿的潜热散热量。
2.围护结构冷负荷的计算
自1982年以来，我国空调设计中围护结构冷负荷计算主要使用两种计算方法：谐波反应法和冷负荷系数法。本节只介绍冷负荷系数法，未列出的相关数据详见有关教材和设计手册。
1)透过玻璃窗的日射得热和冷负荷
透过玻璃窗进入室内的日射得热包括透过玻璃直接进入室内的辐射热（包括直射辐射和散射辐射）和玻璃吸收太阳辐射后再以对流和辐射两种形式传入到室内的热量。对流得热部分立即成为冷负荷，辐射部分先被周围环境吸收，然后逐渐放出成为滞后负荷。常用的计算方法是冷负荷系数法，下面进行简要介绍。
（1）单位面积窗玻璃的日射得热量
玻璃窗的玻璃厚度、类型、构造、遮阳设施等情况复杂，太阳辐射对建筑物的热作用因素也很多，因此无法建立关于透过玻璃窗的日射得热量与太阳辐射强度之间的关系表达式。通常采用对比的计算方法，据实际情况对“标准玻璃”统计数据进行修正计算。
设透过玻璃进入室内的总辐射得热量（包括直射辐射和散射辐射）为，对流得热量为
，室内日射得热量为
，则有：
(3-1)
将3mm厚的普通平板玻璃（不包括窗框)定义为“标准玻璃”。经过大量的研究和统计工作，得到了不同纬度带标准玻璃的大日射得热量，该数据在相关设计手册或教材中均能查阅。需要注意的是，近些年来有关太阳辐射的研究成果不断推出，设计者应使数据。
（2）无外遮阳玻璃窗的日射冷负荷
透过玻璃窗进入室内的热量，一部分变为对流热，立即成为房间的冷负荷，另一部分以辐射形式辐射到房间的墙、楼板和器具上，其中有的被这些物体吸收、储存，然后再逐渐散入室内空气中，成为滞后的冷负荷。由于滞后的原因，在每天不同时刻负荷的分布和得热的分布不同，因此冷负荷的大值较得热的大值要小。冷负荷的计算公式为：
(3-2)
式中——各时刻的日射冷负荷，W；
——包括窗框的窗口面积，m2；
——外窗有效面积系数，即考虑窗框、窗格的修正，如表3-1所示；
——玻璃修正系数，即外窗不是3mm厚的单层普通玻璃时的修正系数，如表3-2所示；
——内遮阳修正系数，无内遮阳时，如表3-3所示；
——玻璃窗日射得热量大值，W/m2；
——冷负荷系数，分无内遮阳和有内遮阳，且按不同纬度取值。
表3-1外窗有效面积系数
窗的类别
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单层钢窗
|
双层钢窗
|
单层木窗
|
双层木窗
|
|
|
0.85
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0.75
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0.70
|
0.60
|
表3-2玻璃修正系数
玻璃类型
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|
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标准玻璃
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1.0
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5mm厚普通玻璃
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0.93
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6mm厚普通玻璃
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0.89
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3mm厚吸热玻璃
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0.96
|
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5mm厚吸热玻璃
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0.88
|
|
6mm厚吸热玻璃
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0.83
|
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双层3mm普通玻璃
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0.86
|
|
双层5mm普通玻璃
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0.78
|
|
双层6mm普通玻璃
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0.74
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表3-3玻璃窗内遮阳系数
内遮阳类型
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颜色
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白布帘
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浅色
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0.50
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前蓝布帘
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中间色
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0.60
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深黄、深绿、紫红布帘
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深色
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0.65
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活动百叶窗帘
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中间色
|
0.60
|
(3)有外遮阳玻璃窗的日射冷负荷
外遮阳所造成的阴影部分，挡住了全部直射辐射热，可有效地减少日射得热。
①玻璃窗被遮阳部分的面积：玻璃窗顶部和侧面突出物均能产生遮挡效果，被遮阳部分的面积要根据计算时刻的太阳高度角、方位角和建筑突出尺寸进行计算。由于手工计算比较麻烦，建议计算时采用7月和8月间太阳高度角、方位角的大值。
当玻璃窗前有景物、建筑物的遮挡时，计算原理和原则与建筑构造突出物相同。
②有外遮阳时的日射冷负荷计算：在空调负荷计算时段内，当外遮阳设施或构筑物均可全部遮挡时，该玻璃窗的负荷在北纬20°～25°的地区按南向计算，在北纬30°～50°的地区按北向计算。
当外遮阳仅能部分遮挡时，各时刻遮挡面积不一致，情况比较复杂，在使用计算机软件计算时较容易处理。在手工计算时可采用按比例计算的方法简化处理，即先确定房间大负荷可能出现的时刻，然后计算该时刻的遮挡面积，再根据遮挡面积和直射面积各自的比例分别计算得热量和冷负荷。其中遮挡部分按上述①款原则计算。考虑到其他时刻对计算时刻的影响，建议计算冷负荷时遮挡面积取计算值的0.7倍，而剩余的30%加到直射面积内。
(4)其他情况的日射冷负荷计算问题
①玻璃外门的日射冷负荷:公共建筑常采用大面积玻璃外门或装有部分玻璃的外门，其日射冷负荷计算与玻璃窗相同。
②建筑过街楼内的玻璃门窗：一些建筑物设有过街楼，其通道内的玻璃门窗的冷负荷计算，等同于全部外遮阳情况，建筑物在北纬20°～25°时按南向计算，在北纬30°～50°时按北向计算。
③采光屋顶：一些建筑设有采光屋顶，计算冷负荷时单位玻璃大得热量
取水平朝向的数值。当采光材料采用非玻璃类半透明材料时，建议其单位面积大日射得热量
减少50%。
2)围护结构传热形成的冷负荷
夏季空调室内温度受室外气候变化和室内得热的干扰较明显，应采用不稳定传热方法计算夏季围护结构空调负荷，方法是用夏季室外计算日平均温度与日较差求得夏季计算日逐时温度，并以此计算围护结构传热负荷。
(1)玻璃窗瞬变传热形成的冷负荷
空调室内冷负荷受室内外温差波动影响较大，必须按瞬变传热计算。在室内外温差条件下玻璃窗传到室内的热量，也按对流和辐射两种方式放入室内。相对于太阳辐射得热的波动幅度而言，温差传热中玻璃内表面的辐射热的波动幅度小得多，由该部分辐射热导致室内温度波的衰减对冷负荷影响很小，因此可以认为玻璃窗传热的得热即为冷负荷。
①算公式:外玻璃窗传热形成的冷负荷计算式为：
(3-3)
式中——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；
——外窗玻璃的窗口面积，m2；
——外窗玻璃的传热系数，W/(m2?℃)；
——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃；
——室内计算温度，℃。
②热系数:设计资料中给出的传热系数是基于一定窗框结构、遮阳情况或一定室内外放热系数条件下的数值，当实际情况不符合其条件时要进行修正。
③冷负荷温度的逐时值：冷负荷温度的逐时值^随着地理位置不同而变化，一般设计资料中给出的是北京等中心城市的数值，对于其他城市的建筑要进行地点修正。
考虑到上述修正，式（3-3)又改为：
(3-4)
式——外玻璃窗传热系数修正值；
——冷负荷逐时温度的地点修正值，℃。
（2）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
外墙和屋面的温差传热，是在日射和室外气温综合作用下形成的，室外综合温度的波动，经过滞后和衰减反映到室内，其逐时得热量即为逐时冷负荷。
①负荷计算公式:外墙和屋面的冷负荷计算式为 (3-5)
式中——外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷，W；
——外墙和屋面的计算面积，m2；
——外墙和屋面的传热系数，W/(m2?℃)，根据外墙和屋面的构造情况计算或选取；——外墙和屋面冷负荷温度的逐时值，℃，根据外墙和屋面的类型选取；
——室内计算温度，℃。
②冷负荷温度的逐时值:设计资料中给出的冷负荷温度的逐时值
是基于室外放热系数
W/(m2?℃)，室内放热系数W/( m2?℃)以及墙面吸收率为条件下的数值，当实际情况不符合其条件时要进行修正。冷负荷温度的逐时值随着地理位置不同而变化，一般设计资料中给出的是北京等中心城市的数值，对于其他城市的建筑要进行地点修正。
综合上述修正，冷负荷温度的逐时值应为：
(3-6)
式中——冷负荷逐时温度的地点修正值，℃；，
——外表面放热系数的修正系数；
——外表面吸收率修正系数。
相应的，外墙和屋面的冷负荷计算式改为： (3-7)
（3）内围护结构的冷负荷
空调房间与邻室间通过内墙、楼板和内窗、内门的温差传热视作稳定传热。
①当邻室为通风良好的非空调（开敞)房间时，通过内墙、楼板和内窗、内门的温差传热形成的冷负荷分别按3-4、3-7式计算。
②当邻室为非空调封闭房间时，通过内墙、楼板和内窗、内门的温差传热形成的冷负荷按稳定传热计算，计算式为：
(3-8)
式中
——内围护结构传热引起的冷负荷，W；
—内围护结构的计算面积，m2；
——内围护结构的传热系数，W/(m2?℃)；
—夏季空调室外计算日平均温度，℃；
——室内计算温度，℃；
——相邻房间的附加温升，℃。当房间没有发热量或发热量很小（如办公室、走廊等）时，；当房间有发热量，但是发热量小于23W/m2时，；当房间发热量为23～116W/m2时，。
③当邻室为空气调节房间时，内墙、内窗、楼板等其室温基数差小于3℃时，不计算传热形成的冷负荷，当其温差大于或等于3℃时，按下式计算：
(3-9)式中——邻室计算温度，℃。其他符号同前。
(4)地面传热形成的冷负荷
舒适性空调夏季地面的冷负荷可不必计算。对于工艺性空调房间，有外墙时，仅计算距外墙2m以内的地面传热作为冷负荷，即：
(3-10)——地面冷负荷，W；
——地面传热系数，W/(m2?℃)；
——距外墙2m以内的地面面积，m2。
高层建筑的围护结构冷负荷
高层建筑与多层建筑相比，其上部由于风速的增大和日照强度的增加，空调负荷会有所增加。处理方法是在按多层建筑负荷计算的基础上对上部围护结构冷负荷进行修正。
(1)上部围护结构外表面放热系数的增大
空调计算所采用的夏季平均风速，是指地面上10～15m处的风速，高度在20m以下时不必进行修正。高度超过20m时外表面放热系数就会明显增大，围护结构传热系数应按修正后的外表面放热系数计算。
①部风速修正：
(3-11)
式中——高度为A(m)处的风速，m/s；
——基准高度处的风速，m/s，可取当地气象台站的夏季室外平均风速；
——指数，在空旷或临海地区取0.14；在市郊取0.2；在市区取0.33。
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