水系统水力计算

7.2 空调水系统设计空调水系统设计是空气—水中央空调系统设计的主要内容之一。由于受到建筑空间和使用条件的限制，现代民用建筑大都采用风机盘管加新风的系统形式。特别是写字楼、酒店等高层、综合性建筑，面积大，层数和房间多，功能复杂，使用的空调设备数量和品种也多，而且布置分散，使得空调水系统庞大而复杂，造成管路系统和设备投资大，水泵能耗大，水系统对整个空调系统的使用效果影响也大。因此，在进行空调水系统设计时，应尽量考虑周全，在注意减小投资的同时也不忘为方便日后的运行管理和减少水泵的能耗创造条件。

7.2.1 空调水系统设计的步骤空调水系统设计的一般步骤如下: 1）根据各个空调房间或区域的使用功能和特点，确定用水供冷或供暖的空调设备形式采用大型的组合式空调机或中型柜式风机盘管，还是小型风机盘管。

2）根据工程实际确定每台空调设备的布置位置和作用范围，然后计算出由作用范围的调负荷决定的供水量，并选定空调设备的型号和规格。

3）选择水系统形式，进行供回水管线布置，画出系统轴测图或管道布置简图。

4）进行管路计算（含水泵的选择）。

5）进行绝热材料与绝热层厚度的选择与计算

（参见 6.4 部分内容）。

6）进行冷凝水系统的设计。

7）绘制工程图。空调水系统的管路计算空调水系统的管路计算（又称为水力计算、阻力计算）是在已知水流量和选定流速下确水系统各管段管径及水流阻力，计算出选水泵所需要的系统总阻力。

1. 管径的确定

1）连接各空调设备的供回水支管管径宜与空调设备的进出水接管管径一致，可由相设备样本查得

2）供回水干管的管径

（内径）d ，可根据各管段中水的体积流量和选定的流速由下式d=44v}c v

（7 一4）

4v 一水的体积流量，单位为m3/s 一。一水流速度，单位为m/so 在水流量一定的情况下，管内水流速的高低既影响水管管径的大小，又涉及到水流阻力大小，还分别与投资费用和运行费用有关，过低或过高都不经济。一般水系统中管内水流速按表7-i 中的推荐值选用。

显然，由式（7-4 ）求出的管径为计算管径，不是符合管道规格的管径，还需以此管径值为依据按管道的规格选定相近管径的管道型号。空调水系统通常使用钢管，主要是镀锌钢管和无缝钢管，当管径蕊DN 125 时可采用镀锌钢管，当管径>DN 125 时要采用无缝钢管。

2. 水流阻力的确定

空调水系统的水流阻力一般由设备阻力、管道阻力以及管道附件和管件阻力三部分组成。设备阻力通常可以在设备生产厂家提供的产品样本上查到，因此进行空调水系统水流阻力计算的主要内容是进行直管段的阻力（摩擦阻力）计算及管道附件（如阀门、水过滤器等）与管件（如弯头、三通等）的阻力（局部阻力）计算。

由流体力学知识可知，空调水系统的水流阻力△ P 的基本计算式为：

式中△ Pm—摩擦阻力（或称沿程阻力），单位为Pa;

z—局部阻力，单位为Pa;

l—管路长度，单位为m;

R—比摩阻（单位长度管道的摩擦阻力，又称压力降），单位为Pa/m ;

夸—局部阻力系数;

:—水流速度，单位为m/s;

P—水的密度，一般取1000kg/m'o

比摩阻R 可根据水流量和流速查表7-2 确定。管路中各种管道附件和管件的局部阻力系数夸见表7-3 和表7-4。水流经各设备的阻力可由所选产品的样本查取，当缺乏这方面的资料时，可按表7-5 的参考值进行近似估算。

«7-2水管摩擦阻力计算表

（Λ1 ,心分别为绝对粗糙度K= 0.2mm ・A = 0.5mm 时的比増阻值）

水漁建

公称？/>V∕m ∣n <∕∣ Mlht （ I?* ≡ 10' *m'∕⅛）

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