负荷计算：
房间负荷计算： 1、逐时计算法：为冷负荷详细计算法，它根据房间地理位置、围护结构、人体、设备、照明散热，逐项逐时计算房间负荷，除方案设计或初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算外，应对空调区进行逐时逐项冷负荷计算。 2、简单估算法：以经验指标或简化计算得出的估算指标进行负荷估算，估算指标可以查询相关设计手册。同时，估算时还可以建成运行的典型工程所配置的机组制冷量作为参考。 对空调房间进行负荷计算时，应考虑以下因素： 通过建筑围护结构传入的热量；(包括朝向、墙体结构类型等） 通过外窗进入的太阳辐射量； 室内人员的散热量； 室内照明散热量； 室内设备、器具、管道及其他内部热源的散热量； 室内食品或物料的散热量； 渗透空气带入的热量； 伴随各种散湿过程产生的潜热量 若在计算每个房间的空调冷负荷时，未列入新风冷负荷，则在计算空调系统冷负荷时应计入新风冷负荷。 估算简易公式： 总负荷=单位面积冷负荷×房间地面面积×修正系数。 估算法流程：确定房间类型→计算房间面积→选取单位面积冷负荷估算指标→计算空调房间总负荷。 单位面积冷负荷估算指标： 新风量的确定：引入新风主要是为了改善空调房间内空气质量，降低有害物质的含量和浓度，确保室内的人员的舒适度和生理健康。 一般来说，新风量应保证每人每小时30m3。 对普通场所，可根据每人占用面积来计算新风量。 计算公式：新风量（m3/h)=Q×(面积/人均占有面积)上式中，Q表示人均新风量（m3/h)通常进行估算时，一般舒适性环境取 30m3/h。 新风量的确定： 室内人员占有面积表 当人均占有面积超过10m2时，按10m2来计算。 对于一些废气量大的场合或者一些工艺型场合，一般应根据换气次数来计算新风量。 计算公式：新风量（m3/h)=换气次数×体积 对于一般性场合，如无特殊要求且室温波动范围在±1则可选用换气次数为2-5次/小时。 换气次数推荐值： 空气调节系统的新风量不应小于总送风量的10%，且不应小于下列两项中的较大值： （1）补偿排风和保持室内正压所需的新风量； （2）保证各房间每人每小时所需的新风量。 做新风处理时应注意的事项： 新风入口应避开建筑的排气口和室外废气发生处。否则会引起引入的新风品质不高，不能达到换气的目的。 新风管不提倡接入回风箱。在过渡季节，只使用新风机时，新风会从空调回风口吹入室内，可能将回风滤网上的灰尘带入室内，降低室内的空气品质。可以选择接入空调送风管或者单独开新风送风口。 制冷剂系统： 定义：制冷剂空调系统也称机组式系统，是空调房间的负荷由制冷剂直接负担的系统。 制冷系统蒸发器或冷凝器直接从空调房间吸收(或放出)热量。 目前，空调工程中最常见的制冷剂系统有：多联机系统，风管机系统，单元机系统，水源热泵系统。 制冷剂系统设计过程应注意的问题： 第一步：选择室内机组 室内机能力应满足负荷计算出的冷量。 符合房间特点、天花造型等。（气流组织形式） 满足房间噪声要求。 各类型建筑的噪声要求： 第二步：合理分配系统 房间用途不同导致使用特点存在差异的房间不应合为一个系统。（负荷特点、使用时间等） 内、 外区应分开设置系统。 大型建筑或大跨度建筑应根据方位合理分区。 一般多联机室内外机制冷剂配管允许长度和落差： 南北总跨度61.8m，应分区设系统： 第三步：选择室外机组 冷媒管长度的限制，室内外机组的配置比例要求。 室内机的总名义能力必须在其对应的室外机名义能力的50%-135%范围内，否则会因回油问题导致压缩机的寿命减低和故障。 各室外机可连接的最大室内机台数。室外机安装位置。（散热、噪声等因素） 配管设计： 室内外机制冷剂允许配管长度和落差； 最远室内机至第一分歧管间的允许配管长度； 分歧管之间的配管尺寸； 分歧管至内机之间配管尺寸； 分歧管至外机的配管尺寸； 分歧管的尺寸；追加制冷剂。 室内分歧管间的配管尺寸： 室内分歧管的尺寸： 追加制冷剂的规则： 存油弯的作用：当系统的配管存在较大的落差时，为了防止冷冻机油无法有效回到压缩机，因此在竖直管路上必须设置存油弯。 当系统室内外机之间存在：落差时，气管的立管部分从下往上每10m处安装一个存油弯。 风系统设计： 风口介绍： 散流器：用于顶送。 可调式条形散流器：用于顶送或侧送。 固定叶片条形散流器：用于顶送、侧送和上送。 喷口：用于远程送风。设计参考数据： （1）送、回风口布置在同一侧； （2）出风速度一般为：4～10m/s。 喷口：用于远程送风。 由高速喷口送出的射流带动室内空气进行强烈混合，使射流流量成倍地增加，射流截面积不断扩大，速度逐渐衰减，室内形成大的回旋气流，工作区一般是回流区。 这种送风方式具有射程远、送风系统简单、投资较省、一般能够满足工作区舒适条件的特点。它是大型建筑高大空间(如体育馆、剧院、候机大厅、工业厂房等)常用的一种送风口。 旋流送风口：旋流风口送出旋转射流，具有诱导比大，送风气流与室内空气混合较好，风速衰减快的特点，在空调通风系统中可用作大风量，大温差送风以减少风口数量，安装在天花板或顶棚上，这种送风口很适合于较大空间、较大层高的建筑物，也可安装在3m内的低空间。 孔板送风口：空气经过开有若干圆形或条缝形小孔的孔板进入房间，这种风口形式叫孔板送风口。 特点：射流的扩散和混合较好，射流的混合过程很短，温差和风速衰减快，因而工作区温度和速度分布均匀。 孔板送风时，风速均匀面较小，区域温差亦很小。因此，对于区域温差和工作区风速要求严格、单位面积送风量比较大、室温允许波动范围较小的有恒温及净化要求高的空调房间，宜采用孔板送风酌方式。 各种送风口形式、特征和适用范围见表： 新风口、排风口： 新风进口位置： 1.进风口宜设在室外空气比较洁净的地方，保证空气质量。 2.宜设在北墙上，避免设在屋顶和西墙上，并宜设在建筑物的背阴处这样可以使夏季吸入的室外空气温度低一些。 3.进风口底部距室外地面不宜小于两米，当进风口布置在绿化地带时，则不宜小于一米。 4.应尽量布置在排风口的上风侧，且低于排风口，并尽量保持不小于10米的间距。 新风口的要求： 1.宜采用固定百叶窗。 2.多雨地区宜采用防水百叶窗以防雨水进入。 3.为防止鸟类进入，百叶窗内宜设金属网。 回风口： 1.对于回风口及回风管道设在顶部的上回风，需要注意送回风管道避免交叉布置，以免对吊顶高度产生影响； 2.回风口不能在送风口的射流区内。 3.对于回风口和回风管设在空调区下部的下回风，不会出现短路问题，但需要注意的是如何布置回风口和回风管而尽量不影响房间的使用。 虽然回风口对室内气流组织的影响较小，但在实际工程中，如何避免送回风短路，合理地布置回风口和回风管也是特别需要注意的问题。 几种下部回风的应用方式： 气流组织：在空调房间中，经过处理的空气由送风口进入房间，与室内空气进行热质交换后，经回风口排出。空气的进入和排出，必然引起室内空气的流动，而不同的空气流动状况有着不同的空调效果。 空气分布又称气流组织,是指合理地布置送风口和回风口，使得经过净化、热湿处理后的空气，由送风口送入空调区后，在与空调区内空气混合、扩散或者进行置换的热湿交换过程中，均匀地消除空调区内的余热和余湿，从而使空调区（通常是指离地面高度为2m以下的空间）内形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。这就是气流组织的任务。 上侧送上回： 上侧送上回的送风口和回风口均布置在房间的同一侧。根据房间的跨度，可以布置成单侧送单侧回和双侧送双侧回，送风射流在到达工作区之前，已与房间空气进行了比较充分的混合，速度场和温度场都趋于均匀和稳定，因此能保证工作风气流速度和温度的均匀性。此外，由于上侧送射流射程比较长，射流能得到充分衰减，可以加大送风温差。因此，上侧送上回是用得最多的气流组织形式。 中送下回：对于高大空间的空调房间，其上部和下部所要求的温差比较大，为减少送风量，降低能耗，在房间高度上的中部位置采用侧送风口或喷口送风，将房间下部作为空调区，上部作为非空调区，回风口设置在房间下部。为及时排走上部非空调区的余热，可在顶部设置排风装置，如图： 下送上回：如图所示下送上回的送风口布置在下部，回风口布置在上部。这种形式的特点为：一是能使新鲜空气首先通过工作区；二是由于是顶部回风，房间上部余热可以不进入工作区而被直接排走。故对于室内余热量大，特别是热源又靠近顶棚的场合，如大型计算机房、电讯自动交换中心等，最适合于采用这种气流组织形式。 1.不适用于送热风； 2.地板送风口速度不能太大，一般<2m/s； 3.1.8m高以下的送风量应大于所需卷吸的风量； 4.应校核温度梯度是否符合要求，送风温度不宜太低。 送风口布置的原则： 1.一般情况下布置在房间较窄一边，可以增加射程，对温差衰减有利，需要的送风口个数也较少。但回流流程加大，对区域温差有严格要求的不利。若布置在较宽一边，对区域温差有利，但射程较短，要满足温差衰减，送风口个数将大大增加。从工艺设备布置、局部热源等综合考虑，使送风口尽量在窄边；如房间过长，采取双侧内送或布置在长边。 2.送风射流前方不能有阻挡物，如果顶棚有梁，尽量使送风口与梁平行布置。 散流器→多层平行叶片和盘式散流器送风。 考虑建筑结构、装修特点；每个服务区宜为正方形，如服务区长宽比＞1.25宜选矩形,上回时回风口应远离散流器。 散流器颈部最大风速（m/s） 各类送风口的出口风速 工作区的风速： 在温度较高的场所通常可以用提高风速来改善热舒适环境，但太大风速通常令人厌烦，试验表明0.5m/s以下，人没有太明显的感觉。 我国规范规定： 舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s； 舒适性空调夏季室内风速不应大于0.3m/s； 工艺性空调冬季室内风速不应大于0.3m/s； 工艺性空调夏季室内风速宜0.2-0.5m/s。 吹风感和气流分布性能指标：吹风感是由于空气温度和风速引起人体的局部地方有冷感，从而导致不舒适的感觉。 风管设计： 一、风管分类 1）按风管作用分：送风、回风、排风、排烟管、新风管等。 2）按风管内风速分：低速风管（v＜15m/s)、高速风管(v≥15m/s)。 3）按工作压力分：高压，中压，低压。 4）、按形状分：圆形、矩形、其它形状。 二、空调风管的规格尺寸 国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》（B50243-2002)对空调风管的规格即风管断面尺寸的明确规定见表6-1和表6—2所示。表中数据对风管来说是外边长或外径，对风道来说则是内边长；非规则椭圆形风管参照矩形风管，并以长径平面边长及短径尺寸为准。圆形风管应优先采用基本系列。 矩形风管的长边与短边之比不宜大于4：l，任何时候都不要大于10(一般在4～8之间），这样不仅可以节省制作和安装费用，还可以减少运行动力消耗和运行费用。 1、风道布置设计原则 (1)系统的划分要考虑到室内空气控制参数、空调使用时间等因素，以及防火分区要求。 (2)管路系统要简洁风管长度要尽可能短，分支管和管件要尽可能少，避免使用复杂的管件，要便于安装、调节与维修。 (3)风管的断面形状要因建筑空间制宜充分利用建筑空间布置风管。风管的断面形状要与建筑结构和室内装饰相配合，使其达到完美与统一。 (4)风管断面尺寸要国标化。 (5)风管内风速要选用正确。选用风速时，要综合考虑建筑空间、风机能耗、噪声以及初投资和运行费用等因素。 (6)风机的风压与风量要有适当的裕量风机的风压值宜在风管系统总阻力的基础上再增加10％～15％；风机的风量大小则宜在系统总风量的基础上再增加10％来分别确定。 (7)风管内设有电加热器时，电加热器前后各800mm范围内的风管和穿过设有火源等容易起火房间的风管及保温材料均应采用不燃材料。 (8)风管上应设必需的调节和测量装置（如阀门、压力表、温度计、测定孔和采样孔等）或预留安装测量装置的接口，且应设在便于操作和观察的地点。 (9)风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。弯头、三通等管件要安排得当，与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声。 2、风道阻力 在通风系统中，局部阻力所造成的能量损失占有很大的比例，甚至是主要的能量损失，为减小局部阻力，以利于节能，在设计中应尽量减小局部阻力。通常采用以下措施： （1）布置管道时，应力求管线短直，减少弯头。圆形风管弯头的曲率半径一般应大于（1~2）倍管径。矩形风管弯头的长宽比愈大，阻力愈小，应优先采用。必要时可在弯头内部设置导流叶片，以减小阻力。应尽量采用转角小的弯头，用弧弯代替直角弯。 （2）避免风管断面的突然变化，管道变径时，尽量利用渐扩、渐缩代替突扩、突缩。其中心角最好在8~10°，不超过45。 （3）管道和风机的连接要尽量避免在接管处产生局部涡流。 尽量使风在送风管内不倒走，确保的管内气流流动和出风效果： 3、风管系统设计一般步骤： （1）根据各个房间或区域空调负荷计算出的送回风量，结合气流组织的需要确定送回风口的形式、设置位置及数量。 （2）根据工程实际确定空调机房或空调设备的位置，选定热湿处理及净化设备的形式，划分其作用范围，明确系统的个数。 （3）布置以每个空调机房或空调设备为核心的系统送回风管的走向和连接方式，绘制出系统轴侧简图。 （4）确定每个系统的风管断面形状和制作材料。 （5）对每个系统进行阻力计算(含选择风机)。 （6）进行绝热材料的选择与绝热层厚度的计算。 （7）分析系统的噪声水平，必要时安装消声器。 （8）绘制工程图。 4、风管水力计算 风管水力计算的方法主要有以下三种： （1）等压损法 该方法是以单位长度风道有相等的压力损失为前提条件，在已知总作用压力的情况下，将总压力值按干管长度平均分配给各部分，再根据各部分的风量确定风管断面尺寸，该法适用于风机压头已定及进行分支管路阻力平衡等场合。 （2）假定流速法 该方法是以技术经济要求的空气流速作为控制指标，再根据风量来确定风管的断面尺寸和压力损失，目前常用此法进行水利计算。 （3）静压复得法 该方法是利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力，根据这一原则确定风管的断面尺寸，此法适用于高速风道的水力计算。 工业管道中常用的空气流速（m/s） 空调系统中的空气流速（m/s） 5、系统划分 由于建筑物内不同的地点有不同的送排风要求，或面积较大、送排风点较多，为了运行管理，常需分设多个系统，通常一台风机与其联系在一起的管道及设备构成一个系统。系统的划分应当本着运行维护方便，经济可靠为主要原则系统划分的原则是： （1）空气处理要求相同或接近、同一生产流程且运行班次和时间相同的，可划为一个系统。 （2）以下情况需单设排风系统； 两种或两种以上的有害物质混合后能引起燃烧、爆炸，或形成毒害更大、腐蚀性的混合物或化合物； 两种有害物质混合后易使蒸气凝结并积聚粉尘； 放散剧毒的房间和设备。 （3）对除尘系统还应考虑扬尘点的距离，粉尘是否回收，不同种粉尘是否可以混合回收，混合后的含尘气体是否有结露可能等因素来确定系统划分。 （4）排风量大的排风点位于风机附近，不宜和远处排风量小的排风点合为同一系统。 6、风机的选择 （1）风机的分类 轴流风机：指气体进入叶轮的方向与气体脱离叶轮的方向在同一水平线上的风机，适合相对于风量较大，静压不是太大，噪音要求不太高的场合。 离心风机：指进风方向与出风方向呈90度角的风机(气体脱离叶轮时)，对风量风压的要求适应更广，可以克服很大的阻力，噪音较小。 混流风机：指界于离心风机和轴流风机之间的风机，即进风方向与出风方向所呈的角既非90度也不在同一条水平线上，它综合了离心风机和轴流风机的特点。 （2）风机参数介绍 风量：用于表示空气流量的大小。风量=截面积×风速 常用单位：立方米/小时，即CMH，m3/h 全压：用于确定空气阻力的大小。单位：帕，Pa 全压=静压+动压 静压：用于确定气流的阻力，也就是沿程阻力(系统阻力) 动压：空气流动时自身产生的阻力。动压=1/2ρv2 转速：用于表示风机运转时的速度。单位：转/分(r/min)，RPM 轴功率：风机实际耗能。单位：千瓦，Kw 电机功率：是风机所配电机的功率，一定比轴功率大。单位：Kw 噪音：用于表示风机运转时所产生的噪音的大小。单位：分贝，dB(A) 静压效率：以SE%(STATIC EFFICIENCY)表示 公式：SE%=A/B A=风量(m3/h)×静压(Pa) B=轴功率(Kw)×1000×3600 7、风道阀门 通风空调系统中的阀门主要用于启动风机、关闭风道、风口，调节管道内空气量，平衡阻力以及在防排烟中控制火灾烟气等使用。风阀安装于风机出口的风道上、主干风道上、分支风道上或空气分布器之前等位置。常用的阀门有蝶阀、多叶调节阀、插板阀、止回阀、防火阀、排烟防火阀。 如何选用合适的风阀 从原则上讲，系统风压平衡的误差在１0％－１5％以内，可以不设调节阀，但实际上仅靠调风管尺寸来调风压是很困难的，所以，要设风量调节阀进行调节。 （1）风管分支处应设风量调节阀。在三通分支处可设三通调节阀，或在分支处设调节阀。 （2）明显不利的环路可以不设调节阀，以减少阻力损失。 （3）在需防火阀处可用防火调节阀替代调节阀。 （4）送风口处的百叶风口宜用带调节阀的送风口，要求不高的可采用双层百叶风口，用调节风口角度调节风量。 （5）新风进口处宜装设可严密开关的风阀，严寒地区应装设保温风阀，有自动控制时，应采用电动风阀。 风阀介绍 （1）蝶阀如图所示，多用于风道分支处或空气分布器前端。转动阀板的角度即可改变空气流量。蝶阀使用较为方便，但严密性较差。 （2）调节阀如图所示，一般用于空调、通风系统管道中，用来调节支管的风量。该阀分为手动和电动两种，电动可以自动控制调节风量与自控系统配套。 （5）防火阀如图所示，是通风空调系统中的安全装置，保证在火灾发生时能立即关闭，切断气流，避免火灾从风道中传播蔓延。防火阀其关闭方式采用温感易熔件，易熔件熔断点70。当火灾发生时，气温升高，达到熔点，易熔片熔化断开，阀板自行关闭，将系统气流切断。 （6）排烟防火阀如图所示，由阀体、排烟阀操作器、280温感装置、开启弹簧和关闭弹簧等部分组成。一般安装在排烟管道上，平时处于关闭状态，手动开启或接到消防中心信号依靠开启弹簧阀门开启进行排烟，一旦排烟管中温度达到280时，280温感装置动作，依靠关闭弹簧将阀门关闭起防火作用。 8、静压箱 （1）可以把部分动压变为静压使风吹得更远； （2）可以降低噪音； （3）风量均匀分配； （4）静压箱可用来减少噪声，又可获得均匀的静压出风，减少动压损失。而且还有万能接头的作用。把静压箱很好地应用到通风系统中，可提高通风系统的综合性能。 静压箱的设计（立柜） （1）用机组的风量L÷3m/s，可得到静压箱接风管方向的面积L/3。 （2）确定静压箱的高度（H），通过截面积可以得出静压箱宽度(B),B×H=L/3； 静压箱长度（A）A×B=L/3。 在条件允许下，可以取面风速为2m/s，效果更好。 空调设备机外余压（静压）计算： 1、机外余压：空调设备风机的全压在经过空调设备内部过滤网、表冷器、箱体等处的阻力损失后在空调设备出风口处剩余的全压即为机外余压，包括两部分：机外静压和动压。 2、机外静压：即为在空调设备的出风口处的机外余压扣除动压后剩余的压力。动压可按照设备出风口处的风速计算出来P=0.5×ρ×v2。 风管审核计算的沿程阻力与局部阻力属于风管静压值。 风管静压计算： 一、详细计算法（利用软件法） 1、沿程阻力 空气在风道中流动时，由于其本身具有粘滞性及管道内表面的粗糙性等原因， 在空气内部及空调与管壁之间由于摩擦而产生的能量损失。 计算时，选取风管粗糙度、运动粘度、流体密度、风管风量、风管尺寸等参数利用天正或鸿业软件计算沿程阻力，风管粗糙度可参考下表： 2、局部阻力 当空气流经风管中的管件（如：弯头、三通、变径等）和设备（如空气处理设备、静压箱、风阀、滤网等）时，由于气流的方向、气流的速度、气流的流量发生变化以及产生涡流等原因，造成比较集中的能量损失。 计算时,选取流体密度、风管风量、风管尺寸、局部阻力系数等参数利用天正或鸿业软件计算局部阻力。常见局部阻力系数可参考下表： 方法： 1、打开天正计算软件,选择相应的风管类型,输入风管粗糙度、运动粘度、流体密度等参数。 2、对最不利风管进行标号,输入各风管风量、风管尺寸、管长、局部阻力系数。 3、各参数输入完成后,点击计算： 4、输出Excel计算书。 5、总静压即为沿程阻力与局部阻力之和乘以安全系数1.2。 二、风管静压粗略快速估算法 1、摩擦压力损失值Pm范围为0.8~1.5Pa/m,风速在《实用供热空调设计手册》(第二版P114)允许的范围时选择下限值,若较大于允许范围时,取上限值。 2、静压损失 总静压 P=Pm×l×（1+k） 弯头三通少时,K=1~2,弯头三通多时,k=3~5。 沿程损失 PL=Pm×l 局部损失 Pj=k×PL 注：因为k值没有很明确的取值根据,很难把握其合理值，所以估算误差较大,建议不采用此方法。 本文来源于互联网
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