供热通风与空气调节系统设计毕业论文

供热通风与空气调节系统
设计毕业论文
目录
一、工程设计概况 (3)
1.1 设计基础资料 (3)
1.2 建筑设计条件图、工程概况及空调设计条件 (3)
1.2.1 建筑设计条件图 (3)
1.2..2 水文、气象资料 (5)
二、负荷计算 (7)
2.3负荷计算的方法 (7)
2.4负荷计算的公式 (7)
2.4.1 外墙和屋顶 (7)
2.4.2 窗户 (7)
2.4.3 照明散热形成的冷负荷 (8)
2.4.4 人体散热形成的冷负荷 (8)
2.5 某个房间的负荷计算举例 (8)
2.5.1 房间参数 (8)
2.5.2 办公大堂冷负荷计算 (10)
三、空调房间送风量的确定 (15)
3.1 系统方案确定 (15)
3.2送风量、新风量的计算 (15)
3.2.1 卫生要求 (15)
3.2.2补充局部排风量 (15)
3.2.3保持空调房间的“正压”要求 (15)
3.2.4夏季送风状态点和送风量的确定 (15)
3.3 某个房间的风量计算举例 (16)
3.4 各房间的所需新风量、送风量 (17)
3.5换气次数校验 (19)
四、气流组织设计 (21)
4.1风管布置及附件 (21)
4.2送、回风方式及风口形式 (21)
4.3全空气系统气流组织计算 (22)
4.3.2风口的布置 (22)
4.4散流器选择计算 (23)
五、设备选型 (25)
5.1空气处理机组选型 (25)
5.2制冷机组选型 (26)
六、系统分区及水利计算 (28)
6.1 系统分区选择及空调系统布置 (28)
6.2水力计算 (28)
6.2.1风管水力计算 (28)
6.2.2 风管尺寸确定 (28)
6.2.3 风管段压力损失 (29)
6.2.4风管水利计算举例 (29)
6.2.5风其他各区水利计算结果 (41)
一、工程设计概况
1.1 设计基础资料
《空气调节》《实用空调设计手册》《供热通风与空气调节系统设计手册》天正暖通8.0 设计资料
1.2 建筑设计条件图、工程概况及空调设计条件
1.2.1 建筑设计条件图
以下是建筑各层平面图
图1-1地下一层平面布置图
图1-2首层平面布置图
图1-3二层平面布置图
1.2.2 工程概况：
本工程坐落于郑州，总建筑面积5.5万m2，总高约88.8m。

地下一层为汽车库及设备用房，地上一层至六层为图书营业大厅，七层为综合管理用房，八层至十八层主要为办公用房，其中包括办公、会议、观众厅、多功能厅及职工餐厅等，局部二十层全部为办公用房。

整个大厦主要用于图书的销售、集团办公及各出版社办公。

各功能区使用时间基本一致，管理模式为统一管理。

本设计只包括地下1层、1、2层的夏季、冬季共用的暖通空调系统，不包括设计机械加压送风和防
排烟系统。

有关土建资料见土建图,外墙和屋顶结构根据节能的标准选用，窗户：双层玻璃钢窗，挂浅色内窗帘，无外遮阳，面积按比例量取，邻室和楼上、下房间均为空调房间，温度基本相同，忽略传热。

认为室内压力稍高于室外大气压，不考虑外气渗透引起的负荷。

本工程冷热源机房设置在地下室，考虑冷源采用何种形式，冬夏季冷热水采用同一套水管路。

夏季冷水供回水为7℃／12℃，冬季采用集中供热的热水加换热器，供回水为60℃／50℃。

各房间空调设计要求如表1-1室内设计参数：
表1-1
负荷计算基础数据
(1)围护结构的负荷采用谐波法的工程算法
(2)人员负荷：按面积估算人数。

(3)营业大厅运营时间： 9:00～20:00；
(4)新风量、灯光、设备：按建筑物性质、特点和上表给出的数据等估算
1.2..2 水文、气象资料
冬季：
1.室外采暖计算温度(℃) -5.00
2.室外空调计算温度(℃) -7.00
3.冬季室外平均风速(m/s) 3.40
4.室外计算相对湿度(%) 60.00
5.冬季大气压(Pa) 101280
夏季：
1.夏季空调室外干球温度(℃) 35.60
2.夏季空调室外湿球温度(℃) 27.40
3.夏季空调日平均温度(℃) 30.80
4.夏季室外平均风速(m/s) 2.60
5.夏季空调大气透明度等级 5
6.夏季大气压(Pa) 99170
二、负荷计算
2.3负荷计算的方法
谐波反应法：50年代，前苏联的一些学者提出的。

这种方法对得热量和冷负荷不加区分，计算出的冷负荷偏大。

反应系数法：1968年，加拿大的D.G.Stephenson和G.P.Mitalas提出。

特点是将得热量和冷负荷在计算中区别开来。

冷负荷系数法：1971年，Stephenson和Mitalas又采用Z传递函数改进反应系数法，是在反应系数法的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。

随机分析法：不用统计分析方法，而是直接随机法，将室内外热扰动作为求解方程组的边界条件，则方程组也成为随机方程组，从而可求出概率分布。

谱分析法：谱分析法将过程识别理论移植到热工过程，解决多维传热复杂问题，并有预报能耗的功能。

模糊数学法：模糊数学法实质上是建立Fuzzy数学二阶综合评判模型，给出空调或供暖网络中树的优选数学模型，综合考虑运行、管理、经济的影响，可达最优调节和控制参数。

综合以上几种方法，在手算的前提下，选择谐波反应法比较合适。

因此，本建筑空调系统冷负荷计算采用谐波反应法。

2.4负荷计算的公式
2.4.1 外墙和屋顶
CLQ
τ=KF△t
τ-ε
（2-1）
式中：τ——计算时间，h；
τ-ε——温度波作用于内表面的时间，h；
K——围护结构传热系数，W/（m2·K）；
F——围护结构计算面积，㎡；
△t
τ-ε
——作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差(负荷温差）,℃。

2.4.2 窗户
窗户瞬变传导得热形成的冷负荷
CLQ
c·τ=KF△t
τ
（2-2）
式中：△t
τ
——计算时刻的负荷温差，℃
F——窗口面积
窗户日射得热形成的冷负荷
CLQj·τ=XgXdCnCsFJj·τ（2-3）式中：Jj·τ——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射形成的冷负荷，
简称负荷强度，W/㎡；
Xg——构造修正系数（有效面积系数）
Xd——地点修正系数
Cs——窗玻璃的遮挡系数
Cn——窗户内遮阳设施的遮阳系数2.4.3 照明散热形成的冷负荷
荧光灯Q
c(τ) =1000n
1
n
2
NC
LQ
(2-4)
式中：Q ——灯具散热形成的冷负荷，W；
N——照明灯具所需功率，W；
n 1——镇流器消耗公率系数，明装荧光灯n
1
=1.2；
n 2——灯罩隔热系数；n
2
=1.0
C
LQ
——照明散热冷负荷系数，可有附录2-22查得
2.4.4 人体散热形成的冷负荷
人体显热散热形成的冷负荷：
Q
c(τ) = q
s
nφC
LQ
(2-5)
式中：q
s
------- 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量；
n ------- 室内全部人数；
φ------- 群集系数，由《暖通空调》表2-12查得；
C
LQ
------- 人体显热散热冷负荷系数，由《暖通空调》附录2-23查得；
人体潜热散热引起的冷负荷：
Q
c(τ) = q
l
nφ（2-6）
式中：q
l
-------不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量 W n，φ-------同式2-5。

2.5 某个房间的负荷计算举例
2.5.1 房间参数
选取图书大厦首层西南角的办公大堂为例计算，见图2-1：
图2-1办公大堂建筑平面图
平面尺寸如图2-1所示，层高为4500mm。

其他条件如下：
1.外墙如图2-2所示：聚合物砂浆（20mm）+砖墙（240mm）+加气泡沫混凝土（100mm）
+石灰、水泥、砂、砂浆（20mm）。

1.聚合物砂浆
2.加气泡沫混凝土
3.砖墙
4.石灰、水泥、砂、砂
图2-2 墙体结构
传热系数K=1.04 W/m2.K
2.内墙与楼板：
①内墙：混凝土隔墙，厚度为180mm，传热系数为2.70w/㎡·k，衰减系数为0.50，衰减度为6.5，延迟时间为5.6（h）
②楼板：钢筋混凝土结构，上铺水磨石预制块，下面粉刷。

邻室和楼上、下房间均为空调房间，温度基本相同，忽略传热。

3.外窗类型：双层玻璃钢窗，材料为PA断桥铝合金辐射率≤0.25Low-E中空玻璃(空气
9mm)，传热系数2.6W/m2·K，挂浅色内窗帘，无外遮阳，窗有效面积系数为0.75，内遮阳系数为0.50，遮挡系数为0.78（双层5mm原普通玻璃）
窗户面积按比例量取，不考虑外气渗透引起的负荷。

4.室内外设计参数见表2-1和表2-2
表2-1 室外设计参数
表2-2 室内设计参数
2.5.2 办公大堂冷负荷计算
①西南外墙冷负荷：
由图知西南外墙面积F=7.8 m2，传热系数K=1.04W/（m2·K），衰减度γ=41.09，衰减系数β=0.20，延迟时间ε=11.3h。

查得作用时刻τ-ε时的郑州西南外墙负荷温差的逐时值△tτ-ε，按式（2-1）算出西南外墙的逐时冷负荷，计算结果列于表2-3中：
表2-3
②西南外窗冷负荷：
瞬变传热得热形成冷负荷
由图知西南外窗F=26m2，传热系数K=2.6 W/（m2·K），挂浅色内窗帘，无外遮阳，按式（2-2）算出西南外窗的逐时冷负荷，计算结果列于表2-4中：
表2-4
日射得热形成冷负荷
由《空气调节》附录2-7、2-8、2-13中，查得各计算时候的符合强度J j·τ，窗面积F=26 m2，窗内有效面积系数X g=0.75，地点修正系数X d=1.00，窗户内这样系数C n=0.5，C s=1，按式（2-3），计算结果列于表2-5：
表2-5
③东南外墙冷负荷：
由图知东南外墙面积F=45.2m2，传热系数K=1.04W/（m2·K），衰减度γ=41.09，衰减系数β=0.20，延迟时间ε=11.3h。

查得作用时刻τ-ε时的郑州西南外墙负荷温差的逐时值△tτ-ε，按式（2-1）算出西南外墙的逐时冷负荷，计算结果列于表2-6中：
表2-6
④东南外窗冷负荷：
瞬变传热得热形成冷负荷
由图知东南外窗F=30m2，传热系数K=2.6 W/（m2·K），挂浅色内窗帘，无外遮阳，按式（2-2）算出东南外窗的逐时冷负荷，计算结果列于表2-7中：
日射得热形成冷负荷
由《空气调节》附录2-7、2-8、2-13中，查得各计算时候的符合强度J j·τ，窗面积F=26 m2，窗内有效面积系数X g=0.75，地点修正系数X d=1.00，窗户内遮阳系数C n=0.5，C s=1，按式（2-3），计算结果列于表2-9：
⑤各项冷负荷总汇
各项逐时冷负荷值汇总于表2-10：
表2-10
由计算可知，最大的围护结构冷负荷出现在15:00时，其值为7717W。

各项冷负荷中以东南外窗热射得热冷负荷最大。

2.5.3设备、照明冷负荷：
设备和冷负荷均采用估算的办法。

据表1-1，知照明负荷按20 W/㎡计算，设备负荷不大，忽略不计。

办公室大堂面积F=118㎡。

因此，照明冷负荷为118×20=3360 W
2.5.4人体散热形成的冷负荷：
办公室属于轻度劳动，当室温为25℃时，每人散发的显热和潜热量为64W和117W，由式（2-5）（2-6）计算列入表2-11中：
2.5.5 新风冷负荷：
由表1-1知，图书大厦办公大堂所需新风量标准按12 m3/人·h计算，新风量为：M=22ⅹ12=264 m3/h。

查《空气调节》附录1-2得，夏季室内焓值为：50Kj/kg,室外焓值为：92.2Kj/kg。

新风负荷为：Q=M×ρ(ho-hr)/3600=264ⅹ(92.2-50)ⅹ1.293/3.6=4000.3 W。

2.5.6 负荷总汇：
图书大厦首层办公大堂负荷总汇于表2-12
表2-12
总计，该房间最大负荷值出现在15:00时，其值为14061W。

2.5.7 其他房间负荷总汇：
表2-13
三、空调房间送风量的确定
3.1 系统方案确定
本设计为图书大厦首层及二层的设计，首层及二层为图书营业大厅，空间较大，人员流动量大，人员较多，采用全空气系统。

由于单层建筑面积较大，可分为东、西两区，设置两个空调机房，室外新风与室内回风在空调机房的组合式空调机组中混合并经处理后达到送风状态点，最后送入各空调房间。

本设计首层和二层均采用一次回风系统。

3.2送风量、新风量的计算
3.2.1 卫生要求
一般可按照规范确定：不论每人占用房间体积多少，新风量应该按照大于等于30m 3
/人·h ；对于人员密集的建筑物，如采用空调的体育馆、会场，每人所占的空间较少，但停留时间较短，新风量可按照7～15m 3/人·h 计算，本设计根据任务书要求选用。

3.2.2补充局部排风量
当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不是房间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补偿排风。

3.2.3保持空调房间的“正压”要求
实际的工程实际中，对于绝大多数场所来说，当计算出的新风量不足总风量的10﹪时，也应该按照最少10﹪来计算，以保证卫生和安全。

3.2.4夏季送风状态点和送风量的确定
空调系统送风状态和送风量的确定可在i-d 图上进行，具体步骤如下: ① 在h-d 图上找出室内状态点N ，室外状态点W 。

② 计算热湿比:
根据计算出的室内冷负荷Q 和湿负荷W,求出W
Q
=
ε，再过N 点画出过程线ε ③ 采用最大温差送风即（露点送风），画出t o 等温线，该线与ε线交于O 点，O 为送风状态点，如图3-1：
整个处理过程可写成：
一次回风系统 图3-1
④ 由
G G W =NW NC ，G
G W
即新风百分比，确定新风和回风的混合状态点C 。

3.3 某个房间的风量计算举例
首层营业大厅为例。

相关参数：
t N =25℃,相对湿度φ=60﹪（hn=56.2kj/kg ）,室外参数tw=35℃，图书营业大厅最大负荷出现在17点，余热量（总负荷-新风负荷）为120821.7 W,余湿量为46.51 kg/h ，送风温差为8℃。

1求热湿比：
Q W ε==120821.746.51
=2597.8
W
N
一次混合
冷却干燥
O
N
ε
C
％
2确定送风状态点：
在h-d 图上确定N 点，h N =55.2kJ/kg ，d O =12.2 g/kg ，过N 点作ε线，采用机器露点送风，确定送风状态点O ，t O =17℃，得出 h O =44.9 kJ/kg ，d O =10.9g/kg h N =56.2kj/kg ，d N =12.2g/kg
3 计算送风量
按消除余热：
N O
Q
G h h =
-==10.7 kg/s=38520kg/h = 32508 m 3/h
按消除余湿：
N O W G d d =
-=46.5112.210.9
-=35777 kg/h
按消除余热和余湿所求通风量基本相同，说明计算无误。

4 确定新回风混合状态点
35℃时，空气密度为1.142 kg/m 3
新风量G W =7125 m 3/h=7125/1.142=6239.1 kg/h 由
NW NC G Gw ==6239
38520
=16.2%可用作图法在NW 线上确定C 点 h c =62.8 kJ/kg ，d c =13.9g/kg
5 求系统需要的冷量
Q o =G （hc - h L ）=10.7×(62.8-44.6)=194.7kw
3.4 各房间的所需新风量、送风量
各房间所需冷负荷均为逐时最大值（负荷计算详尽表），所需新风量、送风量、冷量，参照表1-1及计算所得数据经计算，列于下表：
表3-1
由于新风比不足10%的，按10%计算，整理后如下：
表3-2
3.5换气次数校验
查《实用供热空调设计手册》、《供暖通风与空气调节附录》和《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019—2003得：
当送风口高度≤5 m时，送风温差≤10℃，换气次数≥5次。

计算公式：
换气次数： N=L/V
以图书营业大厅为例:
图书营业大厅房间有475人
冷负荷：QL=120821.7w
湿负荷：QS=46.51 kg/h
新风量： GW =6239kg/h
热湿比线：ε=2597.8
送风量： G=38520kg/h
有舒适性空调的送风温差：
送风高度H小于等于5m，送风温差小于等于10度；
送风高度H大于5m，送风温差小于等于15度。

为防止出风口结露，应使送风干球温度高于室内空气的露点温度2-3度。

工艺性空气调节，宜按表3-3采用。

表3-3
注：生活区或工作区处于下送气流的扩散区时,送风温差应通过计算确定。

送风温差：8 ℃
换气次数： N=L/V=38520/（1424×4.5）=6次/h 符合要求，合格。

同理其他房间换气次数同图书营业大厅，经验算合格。

四、气流组织设计
4.1风管布置及附件
(1)风管道全部用镀锌钢板制作，厚度及加工方法，按《通风与空调工程施
工及验收规范》（GB50243-97）的规定确定，主管和支管的断面尺寸在途
中标明；
(2)设计图中所注风管的标高，以风管中心为准；
(3)穿越沉降缝或变形缝处的风管两侧，以及与通风机进、出口相连处，应
设置长度为200～300mm的人造革软接；软接的接口应牢固、严密。

在软
接处禁止变径；
(4)风管上的可拆卸接口，不得设置在墙体或楼板内；
(5)所有水平或垂直的风管，必须设置必要的支、吊或托架，其构造形式由
安装单位在保证牢固、可靠的原则下根据现场情况选定，详见国标Ｔ616；
(6)风管支、吊或托架应设置于保温层的外部，并在支吊托架与风管间镶以
垫木，同时，应避免在法兰、测量孔、调节阀等零部件处设置支吊托架；
(7)安装调节阀、蝶阀等调节配件时，必须注意将操作手柄配置在便于操作
的部位；
(8)安装防火阀和排烟阀时，应先对其外观质量和动作的灵活性与可靠性进
行检验，确认合格后再行安装；
(9)防火阀的安装位置必须与设计相符，气流方向务必与阀体上标志的箭头
相一致，严禁反向；
(10)每个风支管都接防火调节阀；
(11)防火阀必须单独配置支吊架
4.2送、回风方式及风口形式
图书大厦首层及二层的东区的集中全空气式空调系统采用散流器平送，共享空间两侧采用水平送风，管道回风的气流组织；其余房间根据房间面积进行配置，具体布置参考图纸。

4.3全空气系统气流组织计算
4.3.2风口的布置
1、送风口布置间距
表 5-1
一般原则：（1）人不经常停留的地方; （2）房间的边和角; （3）有利于气流的组织。

2、送风口风速
表 5-2
3、回风口流速m/s
表 5-3
4、散流器布置
散流器平送时，宜按对称布置或者矩形布置，散流器中心与侧墙的距离不宜小于1000mm ；圆形或方形散流器布置时，其相应送风范围（面积）的长宽比不宜大于1：1.5，送风水平射程与垂直射程（平顶至工作区上边界的距离）的比值，宜保持在0.5~1.5之间。

实际上这要看装饰要求而定，如250×250的散流器，间距一般在3.5米左右，320×320在4.2米左右。

4.4散流器选择计算
以首层图书营业大厅为例进行散流器的设计
图书营业大厅净高H ＝3.2 m ，面积A ＝1423.7 m2。

总送风量为32508 m 3/h 。

选用矩形散流器，呈矩形布置（见图纸）。

每个散流器承担8m ×8m 的送风区域，共28个散流器，每个散流器承担1161 m 3/h 的风量。

（1）布置散流器
本设计拟采用n=28个散流器送风口送风，则每个送风口的送风量
Q=32508/28=1161 m 3/h
其中，每个散流器承担8m ×8m 的送风区域。

（2）散流器尺寸选择 送风口的出口风速：
V s s
BHk
0.103
L （4-1） 送风口面积f s ：
f s =
s
s
L V nk
（4-2） d s
式中 V s —— 送风口出口风速，m/s
L s——房间总送风量，m3/s
f ——送风口面积，m2
d s——圆形送风口的直径，或矩形送风口的等面积当量直径，m
B ——房间宽度，m
H ——房间高度，m
k ——送风口有效面积系数，国产双层百叶取0.72
n ——送风口个数
d
s
由式4-1得：V S 7.91 m/s
由《使用空调实际手册》表11.9-3及表4-1、4-2，取出口风速为5 m/s由式4-2得矩形送风口当量直径：f s=0.056 m2
五、设备选型
5.1空气处理机组选型
各分区送风量及冷量如下：
首层：东区（图书营业大厅）空气处理机组风量：P L =1.15×32508 m 3/h=37384 Pa ，冷量为195 kw ；
西区（前室1、前室、前室3、办公大堂、卸货厅、库房、女更衣室、男更衣室） 送风量 10998kg/h=6935 m 3/h ，冷量为41 kw 。

二层：东区(图书营业大厅)送风量42623 kg/h=35969 m 3/h ，冷量为213kw ； 西区（前室1、前室、前室3、办公大堂、卸货厅、库房、女更衣室、男更衣室） 送风量 8218 kg/h=7196 m 3/h ，冷量为34 kw 。

各分区总送风量及冷量见表5-1：
表5-1
本设计选用麦克维尔MDM 系列空气处理机，根据表5-1，选型如下：
表5-2
麦克维尔MDM空调处理机组尺寸如图：
图 5-1
根据图5-1及计算规则
机组长度=长度模数×160+发货分段数×K
机组宽度=宽度模数×160+ K
机组高度=高度模数×160+ K
其中K值：25mm板厚为46mm；30mm板厚为50mm；50mm板厚为90mm。

经计算，机组规格如下：
MDM0608、MDM0610、MDM1315 均满足房间设计尺寸。

5.2制冷机组选型
总冷量的确定：
表5-3
设计总冷量为：469 kw=469/ 3.517=133 RT
本工程冷热源机房设置在地下室，考虑冷源采用何种形式，冬夏季冷热水采
用同一套水管路。

夏季冷水供回水为7℃／12℃，冬季采用集中供热的热水加换热器，供回水为60℃／50℃。

选用水冷单螺杆式冷水机组一台，其参数如下：
型号：WHS100.1C~WHS430.2C
制冷量：94.5~429.5RT
制冷剂：HFC-134a
六、系统分区及水利计算
6.1 系统分区选择及空调系统布置
送风风管的布置原则：
1、风管布置应考虑其整齐、美观和便于检修、测试，考虑冷、热管道间的不利影响，考虑各种管道的拆装方便。

2、风管布置时要尽量减少局部阻力。

支风管与主风管相连时，应避免90°垂直相连。

风管的变径宜做成渐扩管和渐缩管。

渐扩管每边扩展角度不宜大于15°，渐缩管每边收缩角度不宜大于30°。

根据图书大厦首层与二层平面设计图，将系统分为东、西两区：
其中东区为图书营业大厅，西区为其他房间分区。

首层东区空调机组布置于地下一层空调机房中，西区空调机组置于首层西南角空调机房中；二层东区空调机组布置于二层东北角空调房内，西区空调机组布置于二层西南角空调机组中。

回风口布置原则：
1、回风口不应设在射流区内和人员长时间停留的地点，采用侧送风时，宜设在送风口同侧。

2、条件允许时，可采用集中回风和走廊回风，走廊断面风速不宜过大。

6.2水力计算
6.2.1风管水力计算
计算风管的压力损失：通过对风管的沿程压力损失和局部压力损失的计算，最终确定风管的尺寸并选择新风机组或空调机组。

采用假定流速法，其计算和方法如下：
1.绘制通风或空调系统轴侧图，对各管段进行编号，标注长度和风量。

2.确定合理的空气流速。

3.根据各风管的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和
局部阻力。

4.并联管路的阻力平衡。

5.选择风机。

6.2.2 风管尺寸确定
通过矩形风管的风量按下式计算：
L=3600abv
其中a、b分别为风管断面的净高和净宽。

6.2.3 风管段压力损失
（1）沿程压力损失
长度为1的风管沿程压力损失△P
m
可按下式计算：
△P
m =△P
m
×1 其中△P
m
为单位管长度沿程压力损失
（2）局部压力损失
局部压力损失△P
j =
2
2
v
其中ξ为局部阻力系数，ρ为空气的密度，v为风管内该压力损失发生处的空气流速。

风管压力损失：△P
m =△P
m
+△P
j
6.2.4风管水利计算举例
选取首层图书营业大厅为例，选定系统最不利环路作为计算的出发点（一般是某一空调系统中最长管路或者局部构件最多的管路），以首层东区为例，选出区域中的最不利环路，送风系统的管路走向图示如下：
首层东区送风管管路走向图示图6-1
1.划分管道，对应编号，逐断选定管内风速，计算相应的截面面积。

然后
根据规格选择风管的断面尺寸，再计算实际流速。

经查表得流量当量直径D，根据风量和当量直径确定比摩阻R，计算沿程阻力。

2.确定局部构建尺寸和进行局部阻力计算。

根据GB规范，计算各个局部
构件的局部阻力系数，根据公式：h
d =
2
V
2
ξ
，计算出局部阻力
3.对并联支管进行阻力平衡。

采用改变送风口的风量调节阀的开启角度，
增大阻力，满足平衡要求
4.首层东区全空气系统的风管尺寸选择、压力损失等如下表：
详细计算：
首层东区为图书营业大厅，总送风量为G=38520 kg/h=32506 m3/h，各送风口风量为32506/28=1161 m3/h
对于管段1-2：
流量1161 m3/h，管长L=3.4 m，初选流速为v=4 m/s，根据G和V查得《实用供热空调设计手册》表8.2－1，风管断面积尺寸为320⨯250（mm⨯mm）。

则实际流速v＝G/3600ab=1161/(3600⨯0.32⨯0.25) =4.03 m/s.
动压P=
2
2
vρ
=1.185×4.032/2=9.62 Pa
局部阻力系数，查《实用供热空调设计手册》第575页可知该管段上的附件的总的局部阻力系数
部件包括：90o矩形弯头不带导叶（0.48）、送风百叶（3.5）、渐扩管（0.11）、调节阀（0.52）
ξ
∑=4.61
则局部阻力Z=ξ×P=4.61⨯9.62=44.35 Pa
单位比摩阻用差值法确定：
R=0.73Pa/m
则沿程阻力RL=0.73⨯3.4=2.49 Pa
管道阻力即为风管的压力损失
∑P=Z+RL+0.1=44.35+2.49=46.84 Pa。

其他管段的各个参数的确定方法与管段1的方法相同。

详细计算数据请见表6-1.
表6-1
分支管1～10与10～36并联：
（△P
1～10-△P
10～36
）/△P
1～10
=（154-79.4）/154 =48.4% > 15% ，运行时管段水
辅以阀门调节。

分支管1～10与10～39并联：
（△P
1～10-△P
10～39
）/△P
1～10
=（154-79.4）/154 =48.4% > 15% ，运行时管段水
辅以阀门调节。

分支管1～10与10～37并联：
（△P
1～10-△P
10～37
）/△P
1～10
=（154-97.9）/154=36.4% > 15% ，运行时管段水辅
以阀门调节。

分支管1～10与10～40并联：
（△P
1～10-△P
10～40
）/△P
1～10
=（154-97.9）/154=36.4% > 15% ，运行时管段水辅
以阀门调节。

分支管1～10与10～18并联：
（△P
1～10-△P
10～18
）/△P
1～10
=（154-57.5）/154=62.7% > 15% ，运行时管段水辅
以阀门调节。

分支管1～10与10～41并联：
（△P
1～10-△P
10～41
）/△P
1～10
=（154-110）/154=28.8% > 15% ，运行时管段水辅
以阀门调节。

分支管1～10与10～19并联：
（△P
1～10-△P
10～41
）/△P
1～10
=（154-70.5）/154=54.2% > 15% ，运行时管段水辅
以阀门调节。

分支管1～10与10～42并联：
（△P
1～10-△P
10～42
）/△P
1～10
=（154-123）/154=20.1 % > 15% ，运行时管段水辅
以阀门调节。

分支管1～10与10～38并联：
（△P
1～10-△P
10～41
）/△P
1～10
=（154-126）/154=18.2% > 15% ，运行时管段水辅
以阀门调节。

分支管1～10与10～44并联：
（△P
1～10-△P
10～44
）/△P
1～10
=（154-173）/154=12.3% < 15% ，运行时管段水利
基本平衡，无需调节阀。

同理可计算分支管1～10与10～35 平衡状态。

系统阻力计算及风机选择：
系统总压差损失为最不利环路1～10：154 Pa，房间10 Pa正压：
△P=164 Pa
风机风量：P
L
=1.15×32508 m3/h=37384 m3/h
风机风压：P
f
=1.15×164 Pa=189 Pa
6.2.5风其他各区水利计算结果
因方法相同，其余各层分区均使用天正暖通8.0进行风管水利计算，结果如下：
首层西区送风管水力计算结果:
首层西区送风管管路走向图示图6-2
首层西区送风管最不利路径水力计算表
表 6-2
首层西区送风管水力计算表
表 6-3
首层西区送风管水力平衡分析表
表 6-4
管段34运行时管段水辅以阀门调节。

二层东区送风管水利计算结果：
二层东区送风管管路走向图示图6-4
二层东区送风管最不利路径水力计算表
表 6-5
二层东区送风管水力计算表
表 6-6
二层东区送风管水力平衡分析表
表 6-7
管段17运行时管段水辅以阀门调节。

二层西区送风管水利计算结果:
二层西区送风管管路走向图示图6-5
二层西区送风管最不利路径水力计算表
表 6-8
二层西区送风管水力计算表
表 6-9
二层西区送风管水力平衡分析表
表 6-10
管段33运行时管段水辅以阀门调节。

回风管水利计算：
根据回风口设计布置原则及表5-3，首层及二层东区回风口吸风速度取3 m/s，回风量24924，采用风口平均布置，每个回风口风量为24924/22=1133 m3/h。

首层东区回风管水利计算：
首层东区回风管管路走向图示图6-6
首层西区回风最不利环路水力计算表
表 6-11
首层东区回风水力计算表
表 6-12。