空调风、水系统设计知识讲解
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2020/5/22
2020/5/22
复习思考题
1．简叙风道布置的原则。 2．常用的风管材料由哪些？各适用于什么场合？ 3．为什么说“矩形风管的高宽比宜小于6，最大不小于10”？ 4．风道设计的基本任务是什么？ 5．试解释下列名词：
小型通风系统 一般通风系统
400~500 600~750 650~1000 1000~1500 1500~2500
100~250 300~400
2020/5/22
2.1.4 风管内的压力分布
一．单风机系统 单风机系统是指只设送风机而不设回风机，整个系统内的压力
损失全部由送风机来承担的空调系统。 对于单风机系统来说，要注意到零点的位置，若系统排风位于
风管的压力损失∆P由沿程压力损失∆Py和局部压力损失∆Pj两部分组 成，即：
∆P=∆Py+∆Pj （Pa）
（一）沿程压力损失的基本计算公式
长度为l(m)的风管沿程压力损失可按下式计算：
∆Py=∆pyl
(Pa)
式中 ∆py—单位管长沿程压力损失，也称为单位管长摩擦阻力损 失
，单位为Pa/ m，可查阅附录13以及有关设计手册中《风管单位长度
第二章空气调节工程设计方法
§2.1空调系统风道设计 2.1.1风道设计的基本知识
一. 风道的布置原则 风道布置直接关系到空调系统的总体布置，它与工
艺、土建、电气、给排水等专业关系密切，应相互配合、 协调一致。
2020/5/22
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风道水力计算方法比较多，如假定流速法、压损平均法、静压复 得法等。对于低速送风系统大多采用假定流速法和压损平均法，而 高速送风系统则采用静压复得法。
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1．假定流速法 假定流速法也称为比摩阻法。先按技术经济要求选定风管的风速，再 根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。这是低速送风系统目前 最常用的一种计算方法。 2．压损平均法 压损平均法也称为当量阻力法。这种方法以单位管长压力损失相等为 前提，在已知总作用压力的情况下，取最长的环路或压力损失最大的 环路，将总的作用压力值按干管长度平均分配给环路的各个部分，再 根据各部分的风量和所分配的压力损失值，确定风管的尺寸，并结合 各环路间的压力损失的平衡进行调节，以保证各环路间压力损失的差 值小于15%。该方法适用于风机压头已定，以及进行分支管路压损平 衡等场合。 3．静压复得法 静压复得法的含义是，当流体的全压一定时，风速降低，则静压增加 ，利用这部分“复得”的静压来克服下一段主干管道的阻力，以确定 管道尺寸，从而保持各分支前的静压都相等，这就是静压复得法。此 方法适用于高速空调系统的水力计算。
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三．风道设计计算实例（P112例6.1 ）
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空调系统推荐的送风机静压值如下，可供估算时参考。
空调系统类别
风机静压值(Pa)
小型空调系统（空调服务面积300m2以内） 中型空调系统（空调服务面积2000m2以内） 大型空调系统（空调服务面积大于2000m2） 高速送风系统（空调服务面积2000m2以内） 高速送风系统（空调服务面积大于2000m2）
失∆py，再根据管长l，计算出管段的摩擦阻力损失。 7．计算各管段局部阻力 根据局部阻力计算公式： ∆Pj=ζ×υ2ρ/2 查《局部阻力系数ζ计算表》取得局部阻力系数ζ值，求出局部阻
力损失。
8．计算系统的总阻力，∆P=∑（∆pyl +∆Pj ）。 9．检查并联管路的阻力平衡情况。 10．根据系统的总风量、总阻力选择风机。
沿程压力损失计算表》进行计算。
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（二）局部压力损失的基本计算公式 ∆Pj=ζ×υ2ρ/2 （Pa）
式中 ζ—局部阻力系数； υ —ζ与之对应的断面流速。 ρ—空气密度，标准状况下（大气压力为101325 Pa，温
度为20℃），ρ=1.2kg/m3； 附录14以及许多文献资料中，都载有各种各样管件的局部阻力
系数ζ计算表源自文库可供设计时选用。
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2.1.3 风道设计计算的方法与步骤
一．风道水力计算方法
风道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送、回风点 的位置和风量均已确定的基础上进行的。
风道水力计算的主要目的是确定各管段的管径（或断面尺寸）和 阻力，保证系统内达到要求的风量分配，最后确定风机的型号和动 力消耗。
回风的负压区，则排风不可能通过排风阀排出，必须单设一轴流式 排风机，如图中虚线所示。
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二．双风机系统 双风机系统是指既设置有送风机而且设置有回风机的空调系统，系统 内的压力损失由送风机和回风机共同承担。 对于双风机系统来说，排风必须处于回风机的正压段，而新风和回风 必须处于送风机的负压段。如图中所示， ①~②段由于回风机的加压 作用，处于正压区，排风可以通过排风阀直接排出。而②~③段由于 送风机的抽吸作用，处于负压区，新风和回风均可被抽吸进来。②为 零位阀，通过该阀处的风压应该为零。 特别需要注意的是：新风、排风、回风的位置。
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5．根据给定风量和选定流速，逐段计算管道断面尺寸，并使其符合 表6.1所列的矩形风管统一规格。然后根据选定了的断面尺寸和风量 ，计算出风道内实际流速。
通过矩形风管的风量G可按下式计算：
G=3600abυ (m3/h) 式中 a，b—分别为风管断面净宽和净高，m。 6．计算风管的沿程阻力 根据沿程阻力计算公式：∆Py=∆pyl 查《风管单位长度沿程压力损失计算表》求出单位长度摩擦阻力损
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二．风道水力计算步骤
以假定流速法为例，说明风道水力计算的方法步骤： 1．确定空调系统风道形式，合理布置风道，并绘制风道系统轴测图 ，作为水力计算草图。 2．在计算草图上进行管段编号，并标注管段的长度和风量。 管段长度一般按两管件中心线长度计算，不扣除管件（如三通、弯头 ）本身的长度。 3．选定系统最不利环路，一般指最远或局部阻力最多得环路。 4．根据造价和运行费用的综合最经济的原则，选择合理的空气流速 。根据经验总结，风管内的空气流速可按P111表6.3确定。
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复习思考题
1．简叙风道布置的原则。 2．常用的风管材料由哪些？各适用于什么场合？ 3．为什么说“矩形风管的高宽比宜小于6，最大不小于10”？ 4．风道设计的基本任务是什么？ 5．试解释下列名词：
小型通风系统 一般通风系统
400~500 600~750 650~1000 1000~1500 1500~2500
100~250 300~400
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2.1.4 风管内的压力分布
一．单风机系统 单风机系统是指只设送风机而不设回风机，整个系统内的压力
损失全部由送风机来承担的空调系统。 对于单风机系统来说，要注意到零点的位置，若系统排风位于
风管的压力损失∆P由沿程压力损失∆Py和局部压力损失∆Pj两部分组 成，即：
∆P=∆Py+∆Pj （Pa）
（一）沿程压力损失的基本计算公式
长度为l(m)的风管沿程压力损失可按下式计算：
∆Py=∆pyl
(Pa)
式中 ∆py—单位管长沿程压力损失，也称为单位管长摩擦阻力损 失
，单位为Pa/ m，可查阅附录13以及有关设计手册中《风管单位长度
第二章空气调节工程设计方法
§2.1空调系统风道设计 2.1.1风道设计的基本知识
一. 风道的布置原则 风道布置直接关系到空调系统的总体布置，它与工
艺、土建、电气、给排水等专业关系密切，应相互配合、 协调一致。
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风道水力计算方法比较多，如假定流速法、压损平均法、静压复 得法等。对于低速送风系统大多采用假定流速法和压损平均法，而 高速送风系统则采用静压复得法。
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1．假定流速法 假定流速法也称为比摩阻法。先按技术经济要求选定风管的风速，再 根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。这是低速送风系统目前 最常用的一种计算方法。 2．压损平均法 压损平均法也称为当量阻力法。这种方法以单位管长压力损失相等为 前提，在已知总作用压力的情况下，取最长的环路或压力损失最大的 环路，将总的作用压力值按干管长度平均分配给环路的各个部分，再 根据各部分的风量和所分配的压力损失值，确定风管的尺寸，并结合 各环路间的压力损失的平衡进行调节，以保证各环路间压力损失的差 值小于15%。该方法适用于风机压头已定，以及进行分支管路压损平 衡等场合。 3．静压复得法 静压复得法的含义是，当流体的全压一定时，风速降低，则静压增加 ，利用这部分“复得”的静压来克服下一段主干管道的阻力，以确定 管道尺寸，从而保持各分支前的静压都相等，这就是静压复得法。此 方法适用于高速空调系统的水力计算。
2020/5/22
三．风道设计计算实例（P112例6.1 ）
2020/5/22
空调系统推荐的送风机静压值如下，可供估算时参考。
空调系统类别
风机静压值(Pa)
小型空调系统（空调服务面积300m2以内） 中型空调系统（空调服务面积2000m2以内） 大型空调系统（空调服务面积大于2000m2） 高速送风系统（空调服务面积2000m2以内） 高速送风系统（空调服务面积大于2000m2）
失∆py，再根据管长l，计算出管段的摩擦阻力损失。 7．计算各管段局部阻力 根据局部阻力计算公式： ∆Pj=ζ×υ2ρ/2 查《局部阻力系数ζ计算表》取得局部阻力系数ζ值，求出局部阻
力损失。
8．计算系统的总阻力，∆P=∑（∆pyl +∆Pj ）。 9．检查并联管路的阻力平衡情况。 10．根据系统的总风量、总阻力选择风机。
沿程压力损失计算表》进行计算。
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（二）局部压力损失的基本计算公式 ∆Pj=ζ×υ2ρ/2 （Pa）
式中 ζ—局部阻力系数； υ —ζ与之对应的断面流速。 ρ—空气密度，标准状况下（大气压力为101325 Pa，温
度为20℃），ρ=1.2kg/m3； 附录14以及许多文献资料中，都载有各种各样管件的局部阻力
系数ζ计算表源自文库可供设计时选用。
2020/5/22
2.1.3 风道设计计算的方法与步骤
一．风道水力计算方法
风道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送、回风点 的位置和风量均已确定的基础上进行的。
风道水力计算的主要目的是确定各管段的管径（或断面尺寸）和 阻力，保证系统内达到要求的风量分配，最后确定风机的型号和动 力消耗。
回风的负压区，则排风不可能通过排风阀排出，必须单设一轴流式 排风机，如图中虚线所示。
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二．双风机系统 双风机系统是指既设置有送风机而且设置有回风机的空调系统，系统 内的压力损失由送风机和回风机共同承担。 对于双风机系统来说，排风必须处于回风机的正压段，而新风和回风 必须处于送风机的负压段。如图中所示， ①~②段由于回风机的加压 作用，处于正压区，排风可以通过排风阀直接排出。而②~③段由于 送风机的抽吸作用，处于负压区，新风和回风均可被抽吸进来。②为 零位阀，通过该阀处的风压应该为零。 特别需要注意的是：新风、排风、回风的位置。
2020/5/22
5．根据给定风量和选定流速，逐段计算管道断面尺寸，并使其符合 表6.1所列的矩形风管统一规格。然后根据选定了的断面尺寸和风量 ，计算出风道内实际流速。
通过矩形风管的风量G可按下式计算：
G=3600abυ (m3/h) 式中 a，b—分别为风管断面净宽和净高，m。 6．计算风管的沿程阻力 根据沿程阻力计算公式：∆Py=∆pyl 查《风管单位长度沿程压力损失计算表》求出单位长度摩擦阻力损
2020/5/22
二．风道水力计算步骤
以假定流速法为例，说明风道水力计算的方法步骤： 1．确定空调系统风道形式，合理布置风道，并绘制风道系统轴测图 ，作为水力计算草图。 2．在计算草图上进行管段编号，并标注管段的长度和风量。 管段长度一般按两管件中心线长度计算，不扣除管件（如三通、弯头 ）本身的长度。 3．选定系统最不利环路，一般指最远或局部阻力最多得环路。 4．根据造价和运行费用的综合最经济的原则，选择合理的空气流速 。根据经验总结，风管内的空气流速可按P111表6.3确定。