郑州文化购物中心中央空调系统设计方案.docx

郑州文化购物中心中央空调系统设计方案1 引 言中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。采用液体汽化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。传统的中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、末端系统（如风机盘管系统；组合式空调机组等）和冷却塔组成。制冷剂通过压缩机压缩，冷却，节流后送到蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量成为液态，冷却水泵将冷却水送到冷却塔上由冷却塔风机对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。随着人们对能源利用的重视，传统的中央空调逐渐失去优势。机组的能量调节越来越受到重视。随着生产和科技的不断发展，人类对空调技术也进行了一系列的改进，同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术，已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。本次设计中采用风冷螺杆式热泵机组作为空调系统的冷热源，这样一台机组夏季可进行供冷，冬季又可进行供热。风冷螺杆式冷热水机组利用室内外空气作为冷热源，它不用冷却水泵、冷却水管路及冷却塔，省去了庞大的冷却水系统，投资省，安装方便；螺杆机组可利用自身的滑阀实现能量的无级调节，减少了运行能耗。总之，伴随着科技和社会的进步，节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势。2 工程概况2.1 建筑说明本工程为大型仓储式超市，总建筑面积为24000m2；其中空调面积约12000m2。一层为商店街，二层为大卖场，三层为办公室。商店街和大卖场采用组合式空调机组；办公室，熟工，烘工等房间主要采用风机盘管加独立新风系统。2.2 围护结构性能参数外墙类型：选择混凝土砌块（聚苯板）：K=0.5 W/（m2），=0.45，D=4.179，=9h。 内墙类型：加气砼砌块1，K=0.182W/（m2），=0.95，D=2.713，=4.35h。 玻璃幕墙：PA断桥铝合金辐射率双银Low-E中空玻璃(氩气12mm)，传热系数K=1.9 W/（m2）。屋面类型：钢筋砼板（聚苯板），K=0.493 W/（m2），=0.19，D=5.53，=13h。外窗类型：PA断桥铝合金中空玻璃(空气12mm)，传热系数K=2.9 W/（m2）。内窗类型：PA断桥铝合金中空玻璃(空气6mm)，传热系数K=3.2 W/（m2）。内门类型：普通双层玻璃门，传热系数K=2.5 W/（m2）。3 空调负荷计算3.1 设计参数地理位置：东经11242-114113，北纬3416-3458郑州地区海拔：110.4m大气压力：991.7bar气候条件：北温带大陆性季风气候室外设计气象参数：表3-1 郑州市室外设计气象参数冬季空调室外计算温度-6空调室外计算相对湿度61室外平均风速2.7m/s通风室外计算（干球）温度0.1夏季空调室外计算（干球）温度34.9空调室外计算（湿球）温度27.4空调室外计算相对温度56.54%室外平均风速2.2m/s夏季室外计算日平均温度30.2表3-2 室内计算参数序号房间名称温度湿度风速新风量标准 m3/h人夏季冬季夏季冬季夏季冬季1商店街271850500.30.2202大卖场271850500.30.2203办公室262050500.30.2304会议室262050500.30.2305办公室大厅262050500.30.2306更衣室262050500.30.2307洗手间261650500.30.2308烘工262050500.30.2309熟工262050500.30.2303.2 夏季冷负荷的计算3.2.1 夏季空调冷负荷的组成夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成： 通过围护结构传入室内的热量 通过外窗进入室内的太阳辐射热量 人体散热量 照明散热量 设备散热量 伴随人体散湿过程产生的潜热量 新风冷负荷3.2.2 空调冷负荷的计算方法冷负荷的计算常采用谐波反应法和冷负荷系数法。为了便于手算，采用谐波法的工程简化方法。下面以商店街为例（只选取10:00-18:00的负荷）：1. 通过围护结构传入室内热量形成的冷负荷（1）通过外墙传热形成的冷负荷 (31)式中：外墙传热形成的逐时冷负荷,W； K外墙的传热系数,W/（)； F外墙的面积,m2； 外墙的逐时冷负荷计算温度,； 夏季空调区设计方案,。表33 商店街东北外墙冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0027313132323334353637K0.517F103.5214214268268321375428482535表34 商店街东南外墙冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0027313131323335363738K0.517F67.1139139139174208278312347382（2） 通过内墙传热形成的冷负荷 (32)式中：CL内墙传热形成的注时冷负荷,W； 夏季空调室外计算日平均温度,；邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的温差,。表35 商店街内墙冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0027t330.2K2.52F636.6CL46662.通过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷 （33） （34）式中：透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷,W； Fc窗玻璃的净面积,m2； 透过无遮阳标准玻璃窗太阳辐射冷负荷系数； 外窗综合遮挡系数； 外遮阳修正系数； 内遮阳修正系数； 玻璃修正系数； 夏季日射得热因数最大值。表36 商店街玻璃幕墙及东南外门日射得热（有外遮阳）（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.4350.4600.3500.4050.4000.3850.3100.2800.2450.710.47391F286.216016169361288614911147271417511414103099020表37 商店街玻璃幕墙日射得热（无外遮阳）（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.4350.4600.3500.4050.4000.3850.3100.2800.245110.47391F119.29534100827671887787678438679461275370表38 商店街东北外门日射得热（有外遮阳）（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.5100.5300.4350.4600.4650.4650.4400.4200.3900.710.47391F241369142311681235124812481181112810473.玻璃窗瞬时得热形成的冷负荷 （35）式中：外窗传热形成的逐时冷负荷,W； K窗玻璃的传热系数,W/（)；F窗玻璃的面积,m2；外窗的逐时冷负荷计算温度,；夏季空调区设计方案,。表39 商店街玻璃幕墙及外门瞬时得热（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:002730.731.632.533.233.633.633.433.132.5K1.9F429.53019375444885059538653865222497844884.照明设备散热形成的冷负荷 （36）式中：照明设备散热形成的计算时刻的冷负荷,W； 同时使用系数，当缺少实测数据时，可取0.6-0.8； 从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间,h； F房间面积,； 照明功率密度,W/m2; N灯具的安装功率,W； 时刻灯具散热的冷负荷系数。表310 商店街照明散热冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.80.810.840.860.880.900.910.920.930.94F287312N34478.82681127804284662912829790301213045230783311145.电子设备散热形成的冷负荷 （37）式中：电子设备散热形成的冷负荷,W； 同时使用系数；安装系数；负荷系数；通风保温系数；F空调区面积,；设备的功率密度,W/m2。表311 商店街电子设备散热冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.90.80.50.5F28731367236.人体散热形成的冷负荷 （38）式中：人体散热形成的逐时冷负荷,W； 人体的冷负荷系数； 群集系数； n人数； 人体散热量。表312 商店街人体散热冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.860.890.900.910.930.940.940.950.960.89n9581811326831373121388551403981434831450261450261465691481127.新风冷负荷 （39）式中：新风全热冷负荷； 新风量,kg/h； 室内空气焓值,kJ/kg；室外空气焓值,kJ/kg。表313 商店街新风冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0022545.355.69686.6751940098.渗漏空气形成的冷负荷 （310） （311） （312） （313）式中：渗透空气形成的冷负荷，W； 渗透空气量，kg/h； 外门开启进入的空气量，kg/h；门，窗缝隙渗入的空气量，kg/h；小时人流量，1/h；每小时换气次数，1/h； 外门开启一次的渗入空气量，m3； 房间容积，m3； 空气密度，kg/m3。表314 商店街渗透冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:005000.9515.70.3514078.85647.0G6162.786.67555.696534563.3 湿负荷的计算3.3.1 湿负荷的组成 人体散湿量； 渗透空气带入的湿量； 化学反应过程的散湿量； 非维护结构各种潮湿表面，液面或液流的散湿量； 食品或气体物料的散湿量； 设备散湿量； 维护结构的散湿量。3.3.2 湿负荷的计算房间的湿负荷主要考虑人体的散湿量，可按下式计算： （314）式中：计算时刻的人体散湿量； 群集系数； 计算时刻空调区域的总人数； 名成年男子小时散湿量,g/h。 商店街除了人体的散湿量之外，还包括空气渗漏形成的湿负荷，计算公式如下： （315）式中：渗透空气总量，kg/h； 室外空气的含湿量，g/kg； 室内空气的含湿量，g/kg。表315 商店街湿负荷(kg/h)0.89g194165.46162.820.04511.14354.9220.33.4 冬季热负荷计算3.4.1 冬季供暖通风系统热负荷组成维护结构的耗热量； 加热由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量； 加热由外门开启时经过外门进入室内的冷空气耗热量； 通风耗热量； 通过其他途径散失或获得的热量。3.4.2 冬季供暖通风系统热负荷计算方法1. 维护结构的基本耗热量 （316）式中：围护结构的基本耗热量，W； 维护结构温差修正系数； F维护结构的面积； K维护结构的传热系数，W/（C)； 供暖室内设计温度，； 供暖室外设计温度，。2. 维护结构的附加耗热量 维护结构的附加耗热量应按其占基本耗热量的百分率确定。考虑各项附加后，某面维护物的传热耗热量（W）：（317）式中：朝向修正率； 风力附加率，因位于郑州市中心，平均风速不大，对传热的影响不很显著，故可忽略不予考虑； 两面外墙修正率； 窗墙面积比过大修正率； 房高修正率； 间歇附加率。表316 商店街东北外墙热负荷（W）K0.517F98.118-612851115表317 商店街东南外墙热负荷（W）K0.517F103.518-6833598表318 商店街玻璃幕墙及东南外门热负荷（W）K1.9F405.518-61849015125表319 东北外门热负荷（W）K1.9F2418-6109410592. 通过门、窗缝隙的冷风渗透耗热量（W） 计算式 （318）式中：干空气的定压质量比热容1.0056kJ/(kg)； 室外采暖计算温度下的空气密度，kg/m3，可取干空气的密度； V房间的冷风渗透体积流量，m3/h； 室内、外供暖计算温度。 对不考虑房间内所设人工通风作用的建筑物的渗风量V确定 （319）式中：l房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度，m； L每米门窗缝隙的渗风量，； n渗风量的朝向修正系数。表320 商店街东北外门的冷风渗透耗热量（W）l4L3.98n118-6130表321 商店街东南外门的冷风渗透耗热量（W）l4L4.54n0.418-61183外门开启冲入冷风耗热量（W） （320）式中：小时人流量，1/h；外门开启一次的渗入空气量，m3；空气密度，kg/m3；供暖室内设计温度，； 供暖室外设计温度，。表322 外门开启冲入冷风耗热量（W）5000.918-639984内墙和内门热负荷（W） （321）式中：K内墙或内门传热系数，W/（C)；F内墙或面积，； 与非供暖房间邻室温差，。表323 内墙热负荷（W）K1.182F636.664515表324 内门热负荷（W）K2.5F13.261985新风热负荷（W） （322）式中：新风量,kg/h； 室外空气焓值,kJ/kg；室内空气焓值,kJ/kg。表325 商店街新风热负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0022545.334.401-2.4072375633.5 负荷汇总由于房间的冷负荷比热负荷大的多，故只需要对房间冷负荷进行汇总。房间最大冷负荷时刻为21：00，21：00时房间冷负荷汇总见下表3-26表3-26 该建筑21：00时刻的总冷负荷（W）时刻21:00商店街453467.1大卖场1111699.1办公室81080.4总冷负荷1646246.6表3-27 湿负荷汇总（kg/h）房间湿负荷（kg/h）商店街商店街220.27大卖场大宗出货1.73稽核0.71账管室2.94熟工9.29烘工12.53蔬工1.08肉工0.38卖场450.64办公室发票室0.41会计0.20会议室1.01店总0.41店助0.20女更衣室0.51男更衣室0.51安管0.30机房0.30咨询0.20大厅17.973.6 空调冷热源的确定由于郑州地区属于供暖地区，故本设计采用螺杆式风冷热泵机组，机组置于屋顶。风冷式热泵机组空调系统冷热源合一，更适用于同时具有采暖和制冷需求的用户，省去了锅炉房；机组户外安装，省去了冷冻机房，节约了建筑投资；风冷热泵机组的一次能源利用率可达90%，节约了能源消耗，大大降低了用户成本，机组无须冷却塔，同时省去了冷却水泵和管路，减少了附加设备的投资，风冷系统替代冷却水系统，更适用于缺水地区。在能量调节方面，螺杆式机组有着很大的优势。经济器可以大幅提升机组的制冷效率，螺杆式机组滑阀的无级调节，使机组的能量调节范围很大。本设计选用两台开利生产的螺杆式风冷热泵机组，机组的型号及参数见表3-28：表3-28 机组型号及参数型号30XQ1160制冷量1160 kW制热量1134 kW压缩机型式半封闭双螺杆压缩机电机冷却方式制冷剂吸气冷却制冷剂HFC134a风侧换热器型式铜管铝翅片盘管轴流风扇风机类型第四代“飞鸟”低噪声轴流风扇数量22只总风量99307 l/s风机转速16 r/s水侧换热器型式满液式热交换器水流量55.2 l/s水压降25.8kPa水接管管径168mm最高水侧压力1000kPa外形尺寸长度13178mm宽度2253mm高度2297mm备注：名义制冷工况.进出水温度12/7；名义制热工况.进出水温度40/45。4 空调方案的确定4.1 空调系统的确定4.1.1 全空气系统方案的确定商店街，大卖场房间面积大，人员密集，房间热湿比小，故采用一次回风定风量全空气系统。一次回风与二次回风相比，处理流程简单，操作管理简单，初投资较少。全空气系统有专门的过滤段，有较强的空气除湿能力和空气过滤能力；送风量大，换气充分，空气污染小；在过渡季节可实行全新风运行，节约运行能耗。4.1.2 风机盘管加独立新风系统方案的确定随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合愈来愈多，全靠空气来负担室内热湿负荷，将占用较多的的建筑空间，因此可以同时使用空气和水来负担室内负荷。办公室、熟工、烘工等房间面积较小，各房间的负荷随时间的变化各不相同，又由于风机盘管布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便的关掉机组，不影响其他房间，从而比其它系统较节省运行费用，综合考虑故采用风机盘管加独立新风系统。4.2 空调处理过程4.2.1 全空气系统设计 夏季送风状态点和送风量空气送风状态点和送风量的确定可在空气焓湿图上确定，具体步骤如下：1) 在h-d上找出室内状态点N和室外状态点W2) 根据室内冷负荷Q和湿负荷W，求出室内热湿比(=Q/W)，在过N点画出此过程线3) 确定送风温差t，过程线与相对应的等温线相交于O点，O点即送风状态点4) 过O点作垂线交=90%的相对湿度线与L点，L点即为机械露点5) 根据送风状态点可以求出房间的送风量，则房间的回风量6) 根据新风量和回风量的比值确定混合状态点C，处理过程如下图4-1所示。图4-1 一次回风系统夏季处理过程商店街和大卖场均采用一次回风系统，以商店街为例计算：计算室内热湿比：商店街的热湿比确定送风状态点O：根据GB50736-2012和DBJ41075-2006 河南省公共建筑节能设计标准实施细则送风温差t取6，则送风状态点的干球温度为，过商店街的室内状态点N作=4414.38的直线交的温度线与O点。确定房间的送风量：房间的送风量G=Q/(hn-hO)=270.1kW/(56.4kJ/kg-41.8kJ/kg)=66839.5kg/h=58631.14m3/h房间的新风量=958人20m/（人h）=19160m3/h根据房间的新风量和送风量确定房间的新风比Gw/G=NC/NW=31.6%，确定混合状态点C。商店街的再热冷负荷Q=G(hO-hn)=168.16kW表4-1 商店街、卖场风量、冷量汇总房间新风量送风量房间冷负荷新风冷负荷再热冷负荷总冷负荷m3/hm3/hkWkWkWkW商店街19160.058631.1270.1189.8168.1628.1卖场52200.098659.6510.9517.1326.31354.3 组合式空调机组的选型商店街和大卖场均采用卧式组合式空调机组。根据房间的风量和冷量进行组合式空调机组的选型，其型号及性能参数如下表4-2所示：表4-2 组合式空调机组参数房间型号台数(台)额定风量（m3/h）风机全压(Pa)额定冷量(kW)电机功率(kW)排管数(排)商店街MDM0812418000200015718.58卖场MDM06081880001800727.510 冬季热负荷的校核冬季只需要校核空调机组的热量是否满足房间的要求即可。经校核，空调机组所提供的供热量大于夏季空调所提供的冷量，而商店街和大卖场冬天的热负荷又小于夏季的冷负荷，所以组合式空调机组的供热量满足房间冬天供热的要求。4.2.2 风机盘管加独立新风系统设计 夏季送风状态点和送风量1) 新风量的确定新风量的确定有下列三个因素：卫生要求。在人长时间停留的空调房间内，人体总要不断地吸进氧气，呼出二氧化碳，所以新鲜空气的多少对健康有直接的影响；补充局部风量。当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统中须有相应的新风量来补偿排风量；保持空调房间的“正压”要求。为了防止外界空气（室外的或相邻的空调要求较低的房间）渗入空调房间内，干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度，需要在空调系统中用一定量的新风保持房间的正压（即室内大气压力高于外界环境压力）。综合考虑，根据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB507362012可计算出房间的新风量。房间的新风量公式为： (4-1)式中：n空调房间内的总人数；人均所需新风量，。2) 夏季空气处理过程新风由新风机组处理到室内空气焓值，并直接送入室内，即新风与风机盘管并联送风。空气处理过程在焓湿图上的表示如下图，此处忽略管道温升对空调过程的影响。图4-2 风机盘管加独立新风系统空气处理过程新风机组将室外新风处理到与室内空气等焓点，风机盘管将回风从点处理到点然后与状态的新风在室内大空间混合，达到送风状态点，再沿热湿比线达到房间状态点。其中，新风机组承担新风显热负荷和湿负荷，风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑维护结构冷负荷。3) 焓湿图绘制过程：根据室内外设计参数确定点和点；点的确定：室内状态点N的等焓线与相对湿度90%的交点就是新风机组处理后的状态点；O点的确定：根据GB50736-2012和DBJ41075-2006 河南省公共建筑节能设计标准实施细则确定送风温差为6，再根据热湿比线可确定O点状态点；点的确定：与的混风过程，O为混合点，所以可由新风比确定点。4) 以房间会议室为例：房间的新风量：房间热湿比：各状态点的确定及风量的计算：已知状态参数，查得， ，由的等焓线及的相对湿度线的交点为机械露点L，根据t=20的等温线和热湿比的交点确定送风状态点O，房间的送风量，房间的回风量（风机盘管风量）。房间的新风比，比较合理。房间的容积为91.62m3，则房间的换气次数符合换气次数的要求。各房间计算方法同上，汇总如下：表4-3 大卖场房间房间房间冷负荷kW送风量G新风量GW风机盘管风量GF大宗出货2.67740.6240500.6稽核1.38447.5210237.5账管室5.981993.98701123.9熟工11.662603.912901313.9烘工16.033673.417401933.4蔬工3.481386.8510876.8肉工1.37561.1180381.1表4-4 办公室房间房间房间冷负荷kW送风量G新风量GW风机盘管风量GF发票室1.12423.4120303.4会计室0.48173.160113.1会议室1.75529.8150379.8店总0.95352.2120232.2店助0.42142.36082.3女更衣室1.63645.6150495.6男更衣室1.27465.5150315.5安管1.40603.690513.6机房1.23518.290428.2咨询0.42142.26082.2大厅29.698676.131505526.1 新风机组的选型由于熟工、烘工等房间使用新风机组提供新风较为困难，而且与卖场之间的空气流动较大，故不单独向这些房间提供新风。在三层设置一台新风机组向办公室提供新风。办公室房间所需的总新风量为4200，新风冷负荷为44.14kW。根据所需风量和冷量，办公室房间选用一台开利公司生产的型号为39CBFI0712的新风机组，型号参数见下表。表4-5 新风机组型号及参数房间型号额定风量额定冷量kW台数办公室39CBFI0712441759.831 风机盘管的选型根据负荷计算结果的冷量和风量，对每个房间进行风机盘管选型。以冷量优先，风量校核的原则选型。各个房间选择的风机盘管的性能参数见下表。表4-6 风机盘管型号及参数房间型号额定冷量kW额定风量水阻kPa台数大宗出货FP341.9834062稽核FP341.9834061账：管室FP341.9834064熟工FP683.87680174烘工FP683.87680174蔬工FP341.9834062肉工FP341.9834061发票室FP341.9834061会计室FP341.9834061会议室FP512.80510101店总FP341.9834061店助FP341.9834061女更衣室FP512.80510101男更衣室FP341.9834061安管FP341.9834061机房FP512.80510101咨询FP341.9834061大厅FP512.805101012 房间热负荷的校核 冬天新风热负荷和夏天新风冷负荷相差不大，而新风机组的额定热量大于其额定冷量，所以新风机组可以满足冬天新风热负荷。冬天房间的热负荷小于夏天房间的冷负荷，风机盘管的额定供热量大于其额定供冷量，故风机盘管可以满足房间要求。5 风系统的设计5.1 风管材料和形状的确定 风管按其形状一般分为圆形和矩形风管，由于矩形风管加工难度低、占用有效空间较少、易于布置、明装较为美观等，故本设计选用矩形风管。按其材料选用不锈钢管，具有耐腐蚀性高、强度高、使用寿命长、综合成本低等优点。5.2 风口尺寸的选择商店街、大卖场大空间内，按其房间的空间结构，布置送回风管的走向（见图纸），风口均采用方形散流器。办公室房间的新风管道，可充分利用吊顶。以卖场为例： 由于选用18台组合式空调机组，根据卖场的建筑结构布置及美观要求共布置160个风口； 根据房间的送风量确定每个风口的送风量。房间的送风量为98660，则每个风口的送风量为； 假定风口风速。根据室内允许噪声级假定风口风速34m/s； 风口截面积的计算。风口的截面积=风口风量/风口风速，则每个风口的假定面积，考虑到卖场的建筑结构，某些区域组合式空调机组所接的风口较少，故选取稍微大点的风口，可选尺寸240240的风口。各个房间所选择的风口见下表所示。表51 各个房间风口尺寸房间风口尺寸（mmmm）风口个数（个）商店街40040036大卖场240240160会计室1201201店助1201201男更衣室1201201咨询1201201大厅20020085.3 风管设计5.3.1 风管水力计算步骤风管水力计算实际上是风管设计的一部分。它包括的内容有：合理采用管内空气流速以确定风管截面尺寸；计算风管阻力；平衡各支管的阻力以保证各支路的风量达到设计值。采用假定流速法进行风管水力计算的步骤如下： 绘制空调系统轴测图，并对各段风管进行编号、标注长度和风量。管段长度一般按管件的中心线长度计算； 假定风管内的合理流速。选定流速时，要综合考虑建筑空间、初始投资、运行费用及噪声等因素。查第二版实用供热空调设计手册，可确定对干管、支管风速要求的范围，见表52，选取干管风速6 m/s，支管风速3 m/s。表52 通风空调系统风管最大允许风速（m/s）室内允许噪声级（dB）干管支管25353.04.0235504.07.02.03.050656.09.03.05.065858.012.05.08.0 根据各风管的风量和假定流速，计算各管段的断面尺寸，选择合适矩形风管规格，再算出风管内的实际流速； 根据实际流速和风管规格查第二版实用供热空调设计手册可得到风管单位长度沿程压力损失； 计算沿程阻力和局部阻力 1）沿程阻力 （51）式中 沿程阻力，Pa； 单位管长沿程摩擦阻力，Pa/m； l风管长度，m。2) 局部阻力 （52）式中：局部阻力，Pa； 局部阻力系数； V风管内局部压力损失发生处的空气流速，m/s； 空气密度，kg/m3。5.3.2 风管水力计算 商店街的风管水力计算商店街的送风管道轴侧如下图所示：图51 商店街送风管轴测图商店街送风管道的水力计算见下表：表52 商店街送风管道水力计算管段编号管段尺寸风量m3/h管长m风速m/sPa/mPaPaPa121250630146617.145.170.312.24002.2423125063097741.003.450.150.150.715.135.2834125040097744.455.430.512.27002.2745125040048870.982.710.140.140.753.343.485663040048873.905.390.652.54002.546750032016295.662.830.261.470.311.52.976863050032581.652.870.170.281.065.285.578950032016297.922.830.262.06002.0641063050032581.342.870.170.233.3816.8717.10101150032016297.922.830.262.06002.0641250032016294.72.830.261.222.8213.6314.8521350032016294.72.830.261.222.8513.7815.0021463050032581.342.870.170.233.4117.0217.25141550032016297.932.830.262.06002.06则风管的最不利环路为12341011，最不利阻力为29Pa。组合式空调机组的最大风机全压为2000Pa，机组的所有管段约为600Pa，风管的最不利阻力远小于机组的最大余压，故机组可以满足要求。 卖场的风管水力计算根据卖场的建筑结构，布置管道时，每台组合式空调机组接的风口个数并不完全相同，在风管水力计算的时候，只需选出最长的那根分管进行计算。卖场最长的送风管道轴测图如下图所示：图 52 卖场最长送风管轴测图表53 卖场送风管道水力计算管段编号管段尺寸风量m3/h管长m风速m/sPa/mPaPaPa1280032054899.915.960.858.460.5612.0220.482350040044915.586.240.965.380.5613.1818.5634500320399211.696.931.3816.110.5616.2732.394540032029945.726.501.377.820.5614.322.125632032024955.796.771.689.740.5615.5225.2667320250199611.716.932.0624.180.5616.2740.46782502009985.855.541.8110.60.5610.4221.01892501204495.434.621.9110.360010.36管道的最不利阻力环路为123456789，最不利阻力为191Pa。组合式空调机组的最大风机全压为1800Pa，机组所有管段的阻力为约为700Pa，最不利环路的阻力远小于机组的最大余压，故机组可以满足要求。 办公室新风管道的水力计算办公室新风管道的轴测图如下图所示：图 53 办公室新风管道轴测图从轴测图可以判断出最不利环路为1234567811，只需计算出1234567811的阻力即可。表54 办公室新风管道水力计算管段编号管段尺寸风量m3/h管长m风速m/sPa/mPaPaPa1263032042027.445.790.896.590.0006.592363032040223.155.540.822.570.0102.573463032034784.634.790.622.880.0202.884563032029040.74.000.440.310.525.085.3956500320290419.455.040.7614.750.00014.756750032011780.142.050.140.021.834.624.647825025011782.875.241.414.040.0004.048112001603005.202.60