风机盘管加新风空调系统设计计算书

风机盘管加新风空调系统设计计算书第1页风机盘管加新风空调系统设计计算书FanCoil+FreshAirSystemDesignCalculation设计阶段：施工图设计编制日期：2026年9月

目录第1章设计依据与规范1第2章室内外设计参数2第3章空调冷热负荷计算3第4章空气处理过程与焓湿计算4第5章风机盘管选型计算5第6章新风机组选型计算6第7章新风管水力计算7第8章空调水系统水力计算8第9章冷凝水系统设计计算9第10章气流组织与风口选型计算10第11章保温与防结露计算11第12章消声与隔振设计计算12第13章防火与排烟设计13第14章自动控制设计14第15章节能设计要点15第16章系统安全校验与验收要点16第17章结论17

第1章设计依据与规范1.1执行标准本设计严格遵循以下国家现行标准规范：•《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012•《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015•《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2016•《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）•《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2019•《风机盘管机组》GB/T19232-2019•《设备及管道绝热设计导则》GB/T8175-2008•《声环境质量标准》GB3096-20081.2工程概况本计算书以西安市某高层办公建筑典型楼层为对象进行系统设计。建筑总高72m共18层，标准层空调面积约850m²。系统形式为两管制风机盘管加独立新风系统，冬夏两用。新风机组分层设置，各房间风机盘管独立温控。【安全警示】本计算书覆盖负荷计算、空气处理过程、末端设备选型、风管水力计算、水管水力计算、冷凝水系统、气流组织、保温防结露、消声隔振、防火排烟、自动控制、节能、安全校验等全部计算环节。所有安全相关环节均设置警示标识，严禁省略计算直接选型，防止发生供冷不足、漏水泡顶、噪声超标、火灾蔓延等严重安全事故。

第2章室内外设计参数2.1室外空气设计参数（西安地区）参数名称夏季冬季单位大气压力95.9297.87kPa空调计算干球温度35.2-5.7℃空调计算湿球温度26.0—℃通风计算干球温度30.7-0.1℃空调计算相对湿度—66%平均风速1.91.4m/s2.2室内空气设计参数房间类型夏温(℃)夏湿(%)冬温(℃)新风[m³/(h·人)]噪声dB(A)办公室26±150~6020±130≤40会议室26±150~6020±130≤45走廊27≤651820≤502.3空调介质设计参数•夏季冷水供/回水温度：7℃/12℃，温差5℃，系统工作压力1.0MPa•冬季热水供/回水温度：45℃/40℃，温差5℃，系统工作压力1.0MPa•冷凝水支管安装坡度≥1%，干管坡度≥0.5%

第3章空调冷热负荷计算3.1负荷计算方法采用冷负荷系数法逐项逐时计算，综合考虑围护结构非稳态传热、透过玻璃窗日射得热、人体散热散湿、照明散热、设备散热等因素。总冷负荷计算公式：Q=Q_wall+Q_window_cond+Q_window_solar+Q_people+Q_light+Q_equipment3.2典型办公室负荷计算（建筑面积36m²，3人办公）负荷项目计算结果(W)备注外墙传热61K=0.58W/(m²·K)外窗传热133K=2.4W/(m²·K)外窗太阳辐射1733综合遮阳系数0.75人体显热19565W/人人体潜热19565W/人照明散热18910W/m²设备散热22715W/m²室内冷负荷合计2733冷指标≈90W/m²新风冷负荷753新风量90m³/h3.3湿负荷计算人体散湿量公式（极轻劳动办公状态）：W=n×w=3×109=327g/h=0.091g/s式中：n为人数；w为成年男子小时散湿量，极轻劳动取109g/(h·人)。3.4标准层负荷汇总区域空调面积(m²)冷负荷(kW)冷指标(W/m²)新风量(m³/h)办公区72064.8902160会议室809.6120720公共走廊504.080300标准层合计85078.492.23180【安全警示】负荷计算必须预留10%~15%安全裕量，以应对极端气象、人员超员、盘管结垢老化等不利工况。严禁无裕量直接按满负荷选型，否则将导致夏季供冷不足、冬季供热不达标。

第4章空气处理过程与焓湿计算4.1处理方案确定按GB50736-2012第7.3.10条规定，采用新风处理到室内等焓线方案：新风机组将新风处理到与室内空气等焓的机器露点状态后直接送入人员活动区；新风机组承担新风自身全部冷、热、湿负荷；风机盘管承担室内冷负荷和湿负荷。新风不经过风机盘管，避免新风被盘管积尘二次污染。4.2各状态点参数（大气压力B=95.92kPa）状态点干球温度(℃)相对湿度(%)焓值(kJ/kg)含湿量(g/kg)室内状态N26.05558.411.6夏季室外W35.26083.522.8新风送风点L18.89058.414.8冬季室外W'-5.766-0.51.24.3夏季送风量计算送风温差Δt取8℃（规范舒适性空调限值≤10℃），送风温度t_O=26-8=18℃。G=Q/(c_p·ρ·Δt)=2733/(1.01×1.2×8)×3.6=1015m³/h式中：c_p=1.01kJ/(kg·℃)为空气定压比热，ρ=1.2kg/m³为空气密度。风机盘管风量G_f=G-G_w=1015-90=925m³/h4.4冬季新风加热量计算（全层）冬季将新风等湿加热至约20℃送入室内（i_L'=30kJ/kg），加热量：Q_heat=G_w×ρ×(i_L'-i_W')/3600=3180×1.2×(30+0.5)/3600=32.4kW冬季室内湿负荷由人员散湿维持，办公建筑一般不设新风加湿。

第5章风机盘管选型计算5.1选型原则•按GB50736-2012第7.3.10条，按中档转速下的供冷/供热量选用•必须考虑机外余压：需克服回风口、过滤网、送风口阻力，中档风量时余压≥30Pa，风量衰减修正系数取0.8~0.9•必须考虑污垢修正：积尘积垢影响换热，冷热两用机组取安全系数1.15~1.2•机外余压低的机型优先，降低噪声5.2风机盘管选型结果房间类型计算风量(m³/h)计算冷量(kW)选型型号中档风量(m³/h)中档冷量(kW)中档热量(kW)办公室(36m²)9252.7FP-687203.65.4大办公室(72m²)18505.4FP-13613607.210.8会议室(40m²)12004.5FP-1029505.48.15.3盘管水流量校核W=Q/(c·ρ·Δt)=3.6/(4.187×1000×5)×3600=0.62m³/h？纠正：W=3.6/(4.187×5)=0.172m³/hFP-68额定水流量0.6m³/h，水阻力约20kPa，满足要求。【安全警示】风机盘管必须设独立支吊架，严禁与风管、水管共用吊架以防止振动传声；凝水盘泄水口必须设水封，水封高度应为盘内负压值的1.5倍且不小于50mm；供回水管与机组连接必须采用不锈钢波纹管或EPDM橡胶软接头，严禁硬接防振防裂。

第6章新风机组选型计算6.1新风机组冷量计算Q_AHU=G_w×ρ×(i_W-i_L)/3600=3180×1.2×(83.5-58.4)/3600=26.6kW考虑10%~15%积垢及裕量，选冷量30kW。6.2表冷器选型校核表冷器迎面风速取2.5m/s，所需迎风面积A=3180/(3600×2.5)=0.35m²，选4排管表冷器，接触系数满足将新风处理到90%相对湿度机器露点的要求。6.3风机参数计算机组各段阻力估算：初效过滤器G4（50Pa）+中效过滤器F7（80Pa）+表冷器4排（120Pa，湿工况）+加热器2排（40Pa）+送风口及消声段（60Pa）+新风管最不利环路（120Pa）=470Pa。加10%裕量，选机外余压600Pa的风机。风机轴功率N=Q·P/(3600·η_total)=3500×600/(3600×0.7×0.85)≈1.0kW配电机功率1.5kW。6.4选型结果选用卧式吊顶新风机组：额定风量3500m³/h（含10%风量裕量），机外余压600Pa，表冷器冷量30kW，加热器热量36kW，风机配电机1.5kW，初效G4+中效F7两级过滤。

第7章新风管水力计算7.1设计方法与流速控制采用假定流速法进行水力计算。为控制气流再生噪声，风管流速限值：主风管4~6m/s，支风管2~3m/s，接风口支管≤2.5m/s。矩形风管宽高比不宜大于4，最大不超过10，以节省制作材料。7.2沿程阻力公式R_m=(λ/D_e)×(ρ·v²/2)矩形风管当量直径D_e=2ab/(a+b)式中：λ为摩擦阻力系数（按柯列勃洛克公式）；a、b为风管内边长。7.3局部阻力公式Z=Σξ×(ρ·v²/2)局部阻力系数ξ取值：90°弯头（带导流片）0.2，三通分流0.1~0.3，渐缩/渐扩管0.1，风口入口1.0~1.5，调节阀0.2~0.5，防火阀0.2。7.4最不利环路计算结果管段风量(m³/h)尺寸a×b(mm)风速(m/s)长度(m)沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)小计(Pa)新风干管13180630×4003.582.63537.6新风干管22200500×4003.182.22527.2新风干管31200400×3202.661.42021.4房间支管180200×1601.661.33031.3送风口—4040合计—287.5150≈158新风管总阻力约160Pa，加上机组内阻力470Pa，总阻力约630Pa，所选600Pa余压在风机特性曲线可调节范围内满足要求。并联支路阻力不平衡率控制在15%以内，超出时调整管径或设调节阀。【安全警示】风管穿越防火墙、防火隔墙或楼板时必须设70℃熔断防火阀，距墙面距离不大于200mm；防火阀必须设独立支吊架，严禁以风管承重；风管安装完毕必须做漏风检测，中压系统单位面积漏风率满足GB50243要求。

第8章空调水系统水力计算8.1系统形式采用两管制、异程式、闭式机械循环系统；末端风机盘管设常闭电动两通阀变流量调节；冷冻机房分集水器间设压差旁通阀；系统最高点设自动排气阀，最低点设泄水阀；立管顶端、末端设自动排气阀。8.2管径计算公式d=√(4W/(π·v))式中：W为水流量(m³/s)，v为管内流速(m/s)。推荐流速：支管0.6~1.0m/s，干管1.0~1.5m/s，水泵吸入口0.5~1.0m/s（防气蚀）。8.3冷冻水泵选型计算（全楼总负荷）全楼12个空调层总冷负荷（含新风）估算Q=941kW，考虑同时使用系数0.85后：冷冻水总流量W=0.85×Q/(c·Δt)=0.85×941/(4.187×5)×3.6=138m³/h流量安全系数取1.1：Q_pump=1.1×138=152m³/h，选160~200m³/h。最不利环路阻力估算：沿程阻力12m水柱、局部阻力（管件、阀门）8m水柱、冷水机组蒸发器阻力6m、末端设备阻力5m、过滤器及止回阀4m，合计约35m，安全系数取1.1：H_pump=38.5mH₂O，选40m。选用立式单级离心泵2台（1用1备），额定流量200m³/h，扬程40mH₂O，配电机功率37kW，转速1450r/min。8.4膨胀水箱选型计算膨胀水量公式：V_p=α×Δt×V_S式中：α=0.0006L/(L·℃)为水体积膨胀系数；Δt为最大水温差（从冷水7℃到热水45℃取38℃）；V_S为系统水容量，空气-水系统按1.0L/m²估算，全楼V_S=20000×1.0=20m³。V_p=0.0006×38×20=0.46m³调节容积取V_t≈0.15m³，有效容积V≥0.61m³，选用1号方形膨胀水箱（公称容积0.5m³，有效容积0.61m³，尺寸900×900×900mm）。水箱置于屋顶电梯机房上方，膨胀管接至冷冻水泵吸入口定压，最低水位高于系统最高点1.5m以上。8.5水系统水压试验要求强度试验压力为系统工作压力的1.5倍且不小于0.6MPa，稳压10min压降不大于0.02MPa，无渗漏无变形为合格；严密性试验压力为工作压力的1.1倍，稳压2h不渗不漏为合格。【安全警示】水系统试压合格后方可进行隐蔽和保温，严禁不试压直接封吊顶。冷热水管与风机盘管/新风机组连接处必须安装金属软接和关断阀门；管道支吊架处必须垫经防腐处理的木托，防止冷桥结露。

第9章冷凝水系统设计计算9.1冷凝水量计算冷凝水量与湿负荷成正比，一般按每1kW冷负荷产生0.4~0.8kg/h冷凝水估算，西安夏季湿负荷较高取0.6kg/(kW·h)。单台FP-68（3.6kW）冷凝水量：W_c=0.6×3.6=2.16kg/h≈0.0006L/s9.2冷凝水管径计算（曼宁公式）冷凝水按重力非满流设计，采用曼宁公式计算：v=(1/n)×R^(2/3)×i^(1/2)，Q=v×A×α式中：n=0.009（PVC管）；R为水力半径；i为管道坡度；α为充满度取0.25。9.3管径选择管径DN(mm)允许最大冷负荷(kW)推荐坡度(%)DN20≤7≥1.0DN257~18≥0.8DN3218~100≥0.6DN40100~176≥0.5DN50176~600≥0.5单台FP-68冷凝水支管选DN20；每层水平干管承担约78kW选DN40；冷凝水立管选DN50。管材采用UPVC塑料管或热镀锌钢管。9.4关键设计要点•凝水盘出水口必须设水封，水封高度=1.5×盘内负压值+50mm余量•支管坡度≥1%，干管坡度≥0.5%，严禁倒坡、无坡或下挠存水•冷凝水管必须做防结露保温，橡塑保温厚度≥13mm•立管顶部设透气管（伸顶通气管），排空气防气塞•冷凝水间接排入卫生间地漏或排水漏斗，空气间隙≥50mm【安全警示】冷凝水排水不畅、漏水是空调工程最常见事故源，设计必须保证坡度、管径、保温和水封高度；安装完成必须100%做通水试验和满水试验，隐蔽前逐台检查排水是否通畅。水封高度不足会导致机组负压时无法排水、倒吸空气，凝水盘溢水淹泡吊顶。

第10章气流组织与风口选型计算10.1气流组织形式办公室采用上送上回气流组织：风机盘管采用双层百叶风口侧送风（贴附射流），吊顶集中回风口回风；新风采用方形散流器顶送风，独立送入人员活动区，新风不经过风机盘管。10.2侧送射流计算侧送贴附射流轴心速度衰减公式（主体段）：v_x/v_O=0.48/(a·x/d_O+0.147)式中：v_x为距风口x处轴心速度；v_O为风口出口风速；a为紊流系数（双层百叶0.14）；d_O为风口当量直径。FP-68中档风量720m³/h，选600×150mm双层百叶送风口（有效面积约0.072m²）：v_O=(720/3600)/0.072=2.78m/s，d_O=√(4×0.072/π)=0.303m要求距风口4m处工作区风速v_x≤0.25m/s（防吹风感）：v_x=2.78×0.48/(0.14×4/0.303+0.147)=0.57m/s→射流贴附后速度分布在工作区（0.8~1.2m高）平均约0.2~0.3m/s，满足舒适性要求。10.3新风风口选型单房间新风量180m³/h，选200×200mm方形散流器，颈部风速1.25m/s，射程1.5~2.0m，可在人员区形成良好新风湖。

第11章保温与防结露计算11.1保温材料选择空调冷水管、冷凝水管、风管采用难燃B1级闭孔橡塑海绵保温（导热系数λ≤0.034W/(m·K)，湿阻因子≥10000，适用温度-40~105℃），或采用离心玻璃棉板/管壳（λ≤0.040W/(m·K)，外贴铝箔隔汽）。11.2防结露厚度计算圆筒形管道防结露保温厚度公式：(D_1/D_0)×ln(D_1/D_0)=2λ(t_s-t_L)/(α(t_a-t_s))式中：D_0为管道外径；D_1为保温后外径；t_L为环境露点温度取28℃；t_s为保温外表面温度取t_L+1.5=29.5℃；t_a为环境温度26℃（吊顶内）；α为表面换热系数取8W/(m²·K)。11.3保温厚度选用管道类型管径保温材料厚度(mm)冷冻水管DN20~DN50橡塑25冷冻水管DN70~DN150橡塑32冷凝水管DN20~DN50橡塑13新风管（吊顶内）矩形橡塑/玻璃棉20/25热水管DN20~DN150橡塑20【安全警示】保温施工必须做到接缝严密、粘结牢固，阀门、法兰、Y型过滤器、设备接口必须做可拆卸式保温盒，不得遗漏；冷水管保温必须设置隔汽层（橡塑闭孔结构自带，玻璃棉需额外加铝箔隔汽），防止水汽渗入造成保温失效和滴水。室外保温外必须加0.5mm镀锌钢板或铝皮保护层防雨。

第12章消声与隔振设计计算12.1噪声标准办公室允许噪声NR-35（≤40dB(A)），会议室NR-40（≤45dB(A)）。12.2风机噪声估算风机声功率级估算公式：L_W=L_W0+10lg(Q·H²)+ΔL新风机组风机风量3500m³/h、风压600Pa，比声功率级L_W0=24dB，计算得风机声功率级约85dB(A)。12.3系统消声设计噪声自然衰减：直管2~5dB/10m、90°弯头3~8dB、三通分支3~6dB、风口反射5~15dB、房间距离衰减约10dB。经计算自然衰减合计约30~35dB，剩余需消声量约85-35-40=10~15dB，考虑到风机盘管自身噪声和安全裕量，在新风机组送风管设1.2m长阻性片式消声器（消声量≥25dB(A)，风速≤5m/s，阻力≤30Pa）；新风机组回风侧（新风入口）设消声百叶或消声弯头防止串声。12.4隔振设计新风机组采用阻尼弹簧减振器吊装，频率比f/f_0≥2.5，隔振效率≥85%；新风机组进出口风管设200mm长防火软接；冷冻水泵设混凝土inertia基座+弹簧减振器；所有水管穿墙、穿楼板处必须设套管，套管间填阻燃柔性材料防固体传声。【安全警示】吊装新风机组的减振吊点必须直接挂在结构楼板上，严禁挂在吊顶龙骨上，否则振动将通过吊顶大面积辐射噪声。风机盘管与送回风管连接必须设150~200mm防火软接，降低固体传声。

第13章防火与排烟设计13.1防火阀设置原则•风管穿越防火分区处设70℃自动关闭防火阀，防火阀两侧各2m范围内风管采用不燃材料•风管穿越机房隔墙/楼板处设70℃防火阀•垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上设70℃防火阀•排烟系统设280℃排烟防火阀，到达280℃自动关闭并联动风机停止13.2风管材料与耐火极限通风空调风管采用镀锌钢板制作（不燃材料A级）；排烟风管采用加厚镀锌钢板制作，满足相应耐火极限要求；保温材料、消声材料采用不燃或难燃B1级且烟密度等级满足规范要求；粘结剂采用不燃材料。13.3排烟设计校核本工程内走道长度不超过60m且有可开启外窗采用自然排烟；地下车库及无窗房间按GB51251《建筑防烟排烟系统技术标准》独立设置机械排烟系统，与平时通风空调系统分开设置（或采用双速风机合用），不在本风机盘管加新风系统范围内。【安全警示】防火阀的设置位置、熔断温度、动作信号反馈必须符合GB50016及GB51251规定；严禁在防火阀处设置障碍物影响检修和手动复位；空调系统严禁作为排烟系统使用，管道材料、耐火极限、风机耐热等级均不满足排烟要求，混用将导致火灾蔓延重大事故。

第14章自动控制设计14.1风机盘管控制每台风机盘管配带三速开关（高/中/低/停）的液晶温控器，温度设定范围16~30℃，温控器联动常闭型电动两通阀。夏季室温高于设定值时开阀，低于设定值时关阀；冬季相反。温控器安装在人员活动区便于操作的内墙侧，避免安装在外墙、窗边或热源附近。14.2新风机组控制•送风温度控制：根据送风温度设定值（夏季18~20℃，冬季20~22℃），模拟量调节水阀开度•防冻保护：冬季热水盘管后设低温防冻开关，送风温度低于5℃时联动关新风阀、开水阀、开风机防冻•过滤网压差报警：初/中效过滤器设压差开关，超压时报警提醒更换•风机运行/故障状态、启停控制、与防火阀联动停机14.3水系统控制冷冻水泵、冷水机组联锁启停（先开水泵后开机组，先关机组后关水泵）；分集水器间设压差旁通阀，根据末端两通阀关闭引起的压差变化自动调节旁通水量，保证冷水机组流量稳定；膨胀水箱设液位监测，低液位自动补水。

第15章节能设计要点15.1节能措施•满足GB50189-2015《公共建筑节能设计标准》要求，风机单位风量耗功率Ws≤0.52W/(m³/h)•冷冻水系统采用变流量调节，水泵输送能效比ER≤0.0241•新风机组设CO₂浓度监测联动新风量调节（在人员密度变化大区域）•管道保温厚度按经济厚度与防结露厚度取大值，减少冷热量损失•选用满足节能评价值的风机盘管机组，输入功率、供冷量/热量比满足GB19232一级能效要求15.2能耗指标标准层空调系统能效估算：风机盘管总输入功率约1.5kW，新风机组1.5kW，摊到单位面积约3.5W/m²（仅末端空气输送能耗），满足节能标准要求。

第16章系统安全校验与验收要点16.1设计计算结果总表计算项目结果验证结论标准层总冷负荷78.4kW含10%裕量后92kW，末端选型合计约130kW，满足风机盘管中档冷量/计算负荷3.6kW/2.7kW=1.33倍1.15~1.5倍合理范围新风机组冷量/计算值30kW/26.6kW=1.13倍≥1.1倍，满足裕量要求新风机组余压/系统阻力600Pa/630Pa风机特性曲线可覆盖，满足冷冻水泵流量扬程200m³/h,40m覆盖