暖通空调最常用的设计计算公式

15 20
25
32
40
50
70
80
100
横 4652 1.74×104 3.26×104 7.91×104 12.1×104 25×104 50×104 69.78×104 145.38×104
如:300LUX
高度:
2.5M
瓦特数(W/M2)
1kw=860kcal/h
11.6
2.7M 11.7
3.0M 12.2
4.0M 13.6
6.0M 16.5
换气消耗量
在室内的人需要每小时 30 CMH(m3/h)/人的新鲜空气.
市内场所别所需的换气次数/小时
住宅(客厅) : 1-3 次, 住宅(寝室) : 1-2 次 学校(教室) : 6 次, 学校(图书室) : 8 次 剧场: 5-8 次, 办公室 : 6-10 次, 医院 : 2 次 商场(店铺) : 6-10 次, 餐厅(食堂) : 6-10 次, 歌舞厅(夜总会) : 7-20 次 饭店(礼堂) : 6-12 次, 饭店(厨房) : 20-60 次, 饭店(房间) : 1-2 次 饭店(洗手间) : 5 次
暖)
多层住宅
60
0.652
不宜采用
单层住宅
95
1.032
0.779
办公楼、学校
70
0.761
不宜采用
影剧院
105
1.141
0.861
医院、幼儿园
70
0.761
不宜采用
旅馆
65
0.707
0.533
图书馆
60
0.652
0.492
商店
75
0.815
0.615
浴室
140
1.522
1.148
高级宾馆
145
1.576
供暖系统由锅炉、供热管道、散热器三部分组成。
建筑物的耗热量和散热器的确定以及供热管道管径和系统压力损失的计算是一项周密细致 和复杂的设计过程。一般由设计部门暖通设计人员承担。但是对于我们咨询行业要为某业主 在初建、扩建或可研阶段，对供热设备（散热器、管道、锅炉）的选型，造价作出估算及验 算供热管道和锅炉的负荷或在施工中需要作局部变更，或需编制供暖锅炉的耗煤计划，常因
3）.角隅房间（具有两面外墙的房间）：按估算数附加 100%。
散热器数量经过修正后，可根据适用、经济、美观的要求，选用所需散热器型号，并用互换 公式换算所需订购的散热器数量。
4）.如要求相对精确，散热器片数的确定，可参见暖通设计手册或其它有关资料。
三 、供暖管道的估算
1．供暖管道的布置形式：
供暖管道布置形式多种多样，按干管位置分上供下回、下供下回和中供式，按立管又分双管 和单管，单管又有垂直与水平串联之别，蒸汽采暖又有干式与湿式回水之分等等。根据介质
2．各种散热器之间的换算
若需将四柱 640 型散热器改为其它类型的散热器其片数转换可按下式：K1×F1×Δt= K2×F2×Δ t即K1×F1= K2×F2进行换算。
3．房间内散热器数量的调整
1）.朝向修正：朝南房间减一片，朝北房间加一片；既面积、窗墙比相同的两个房间，南、 北向相差 2 片。
2）.窗墙比修正：有门窗的房间比只有窗无外门面积、朝向均相同的房间多 2 片。
2）.同程式：介质流过各环路的路程大体一致，各环路阻力几乎相等，易于达到水力平衡， 因而流量分配也比较均匀，不致象异程系统那样产生热不均匀现象。但同程系统比异程系统
多用管材。但调试简单方便，供热安全可靠，建议采用同程采暖系统为最佳选择。
2．采暖管道的估算
1）.采暖管道管径的估算是根据允许单位摩擦阻力（热水采暖R=80-120Pa/m；蒸气采暖R=6 0Pa/m和不超过管内热媒流动的最大允许流速来确定的（见表-2、表-3、表-4）。管径估算
46 61 14.4 16.6
39 53 14.8 17.2
37 46 16.4 18.5
28 33 16.4 18.0
21 24 15.9 17.1
数 10 22 39 98 137 270 539 784 1470 2059 2941
说明：此表 P=200Kpa(绝对压力)、K=0.2mm
低压蒸气采暖干式凝结水管径估算表 表-4
32
5.23×104 10.47×104 118.39 458.80 0.51 1.01 568 1112
40
8.43×104 20.93×104 146.89 876.83 0.62 1.54 916 2275
50 17.44×104 34.88×104 159.85 625.46 0.77 1.54 1896 3792
流经各环路的路程是否相等，还可分为：
1）.异程式：介质流经各环路的路程不相等，近环路阻力小，流量大，其散热器会产生过热， 远环路阻力大，流量小，散热器将出现偏冷现象；中环路散热器温度适合，特别是在环路较 多的大系统中，这种热的不平衡现象更易发生，且难调节。但异程系统能节约管材，但采暖
系统作用半径小。
N
Nmax
负担四柱 640 型
W
Pa/m
m/s
散热ห้องสมุดไป่ตู้片数
15
5814
9302.4 120.48 297.13 0.29 0.46 63 101
20
1.37×104
2.33×104 131.30 367.88 0.37 0.64 146 253
25
2.44×104
4.80×104 116.17 431.98 0.41 0.81 265 518
K=3.663×(
-18)0.16=7.13W/m2·℃
当采用低压蒸汽采暖时： Q汽= K×F×Δt =7.41×0.20×(100-18)=122(W/片)
式中：K=3.663Δt0.16
K=3.663×(100-18)0.16=7.41W/m2·℃
根据热平衡原理，将建筑物热指标和所需散热器片数列表 1（以四柱 640 型为准）。
H2 -----水泵压头(mH2O) n4 -----传动效率=0.9~1.0
r -----液体比重(水的比重为 1kg/l)
11,水管管径:
Unit:mm
D=35.68*根号 L2/ v
L2 -----水流速(L/S)
v -----水设计流速(m/s)
12,空气加湿量:
Unit:g
R=LX*1.3*(h1-h2)
缺乏数据而不能进行工作，况且这些零星琐碎的工作也不便给设计部门增添麻烦。
为解决上述问题，本人根据从事暖通专业工作多年的经验，特撰写此文，仅供从事咨询工作 的人员参考。
一、建筑物的供热指标（q0）
供热指标是在当地室外采暖计算温度下，每平方米建筑面积维持在设计规定的室内温度下供 暖，每平方米所消耗的热量（W/m2）。
Unit:KW
N1=L1*H1/102*n1*n2
L1 -----风机风量(L/S) n1 -----风机效率 皮带传动取 0.9
H1 -----风机风压(mH2O) n2-----传动效率,直联传动取 1;
10,水泵功率:
Unit:KW
N2=L2*H2*r/102*n3*n4
L2 -----水流速(L/S) n3 -----水泵效率=0.7~0.85
5,冷却水量:
Unit:L/S
V2=Q2/4.187*(T1-T2)
Q2=Q1+N
Q2-----冷却热量 KW T1-T2 -----主机冷却水进出水温度
N -----制冷机组耗电功率 KW
6,电机满载电流计算:
Unit:A
FAL=N/1.732*U*COS@
7,新风量:
Unit:M3/H
L0 =n*V n -----房间换气次数
表中Q、W、R、N值为常用估算值，而Qmax、Wmax、Rmax、Nmax值为最大值，适用于距锅炉 房近，作用半径小，环路小的采暖系统。
2）.利用此表可按管道负担的散热器片数迅速决定管径，也可用于系统局部变更或检验管道 是否超负荷。
3）.根据低压蒸气管与凝结水管同径热负荷的比较，DN70 以下的蒸气管所用的凝结水管比 蒸气管<1 号；DN70 以上的蒸气管所用的凝结水管比蒸气管<2 号。
常用设计计算公式
总热量：
Unit:kcal/h
1RT=3.5kw
1P=2.324kw
1kw=860kcal/h
1k=4.27J
1，
QT=QS+QL
空气冷却：QT=0.24*&*L*(h1-h2)
QT-----空气的总热量
QS-----空气的显热量
QL-----空气的潜热量
& -----空气的比重取 1.2 kg/m3
V -----房间体积
8,送风量:
Unit:M3/H
空气冷却:L= QS/ Cp*&*(T1-T2) QS -----显热量 kcal/h Cp ---空气的比热取 0.24kcal/ kg T1 --空气最初的干球温度 T2 --空气最终的干球温度
& -----空气的比重取 1.2 kg/m3
9,风机功率:
四 、供暖系统压力损失的估算
1．公式：
ΣH水=1.1Σ(RL+Z) Pa
ΣH汽=1.1Σ(RL+Z)+2000 Pa 式中：R—单位管长度沿程压力损失，按 100Pa/m 估算。 1.1—因施工增加阻力和计算误差等因素考虑的系数。
DN(mm)
热水采暖系统管径估算表 表-2
Q
Qmax
R
Rmax
V
Vmax
65 33.43×104 55.23×104 156.36 420.44 0.89 1..48 3634 6067
80 58.14×104 81.40×104 192.70 401.26 1.11 1.61 6320 9101
100 98.83×104 151.16×104 130.73 302.46 1.09 1.66 10745 16433
DN(mm)
低压蒸气采暖系统管径估算表 表-3
Q
Qmax
W
R
Rmax
Pa/m
V
Vmax
m/s
N 负担四柱 640 型散热器片
15
2500
20
5500
25
9500
32
2.4×104
40
3.2×104
50
6.5×104
65
13×104
80
19×104
100
32×104
125
50×104
150
70×104
3500 8000 1.6×104 3.0×104 4.4×104 8.5×104 15×104 22×104 36×104 55×104 75×104
38 84 5.1 7.6
40 80 6.2
9
35 90 6.9 11.2
47 73 9.6 12
40 76 9.7 13.4
43 73 11.8 15.5
LX -----新风量(m3/h)
h1 -----室内设计温度下的焓值
h2 -----室外最低状态下焓值(查焓墒图)
设备风量设计：(概算)
[ρ（设备功率）*860*0.8/0.29（空气比热）/5(温差)]+Q1+Q2
=Q（送风量）
Q1-----人的潜散所须风量
Q2-----建筑所须风量
1.照度软件计算
3,潜热量:
Unit:kcal/h
QL=600*&*L*(W1-W2) W1 ----空气最初水分含量 kg/ kg
W2 ----空气最终水分含量 kg/ kg
4,冷冻水量:
Unit:L/S
V1=Q1/4.187*(T1-T2) Q 1-----主机制冷量(KW), T1-T2 -----主机进出水温差
125 168.61×104 203.49×104 124.48 180.44 1.22 1.47 18330 22754
150 261.63×104 261.63×104 119.44 119.44 1.33 1.33 30339 30339
说明：此表t=95℃、r=983.248kg/m3、K=0.2mm
L -----室内总送风量 M3/H
h1 -----空气的初焓值 kJ/kg
H2 -----空气的终焓值 kJ/kg
2,显热量:
Unit:kcal/h
QS=Cp*&*L*(T1-T2) Cp ---空气的比热取 0.24kcal/ kg T2 -----空气最终的干球温度
T1 --空气最初的干球温度
1.189
大礼堂、体育馆
140
1.522
1.148
食堂、餐厅
130
1.413
1.066
说明：1).此表散热器是恒定在 64.5℃温差情况下的数量。 2).此表所列散热器片数可根据q0的变更作相应修正。
二、散热器散热量及数量的估算
1. 以四柱 640 型散热器为准，采暖供回水温度 95-70℃ 热水采暖时，一片散热器的 Q 值为： Q水=K×F×Δt=7.13×0.20×64.5=92(W/片) 式中：K=3.663Δt0.16
在没有设计文件不能详细计算建筑物耗热量，只知道总建筑面积的情况下，可用此指标估算 供暖设备，概略地确定系统的投资，q0值详见表-1。
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
各类型建筑物热指标及采暖系统所需散热器的片数 表-1
建筑物类型
qo(W/m2)
1 片/m2(低压蒸气采 1 片/m2(热水采暖)