中央空调系统风道风速和风口的选择讲解.docx
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中央空调系统风道风速和风口的选择讲解
中央空调系统风道风速和风口的选择
1、风管内的风速
一般空调房间对空调系统的限定的噪音允许值控制在40～50dB（A）之间，即相应NR（或NC）数为35～45dB（A）。
根据设计规范，满足这一范围内噪音允许值的主管风速为4～7m/s，支管风速为2～3m/s。
通风机与消声装置之间的风管，其风速可采用8～10m/s。
2、出风口尺寸的计算
为防止风口噪音，送风口的出风风速宜采用2～5m/s。
风口的尺寸计算与风管道尺寸的计算基本相同，一般当层高在3~4米的房间大约取风速在2~2.5米每秒。
根据经验一般可将使每个风口在20~25平方米的面积，其风量大约在500立方米左右。
3、回风口的吸风速度
回风口位于房间上部时，吸风速度取4～5m/s，回风口位于房间下部时，若不靠近人员经常停留的地点，取3～4m/s，若靠近人员经常停留的地点，取1.5～2m/s，若用于走廊回风时，取1～1.5m/s。
4、风管安装注意事项及风管计算
v在风管设计尽量小的情况下保证主管风速5m/s，支管风速3m/s，
v风管计算公式：
所选设备风量÷3600÷风速=风管截面积
v同时注意保证风管：
长边÷短边≤4一般不要＞4特殊情况特殊对待。
v风口的选择：
所选房间风量÷3600÷风速=散流器喉部截面积
v注意:
双百叶风口截面积为以上公式所得面积÷0.7
5、计算风管尺寸
1）等阻尼法（等压法）是一种方便的计算法，适用于多种场合。
2）根据下表确定主风管中的基本阻尼系数。
风管类型
阻尼系数（mmH2o）
送风管
0.05-0.2
回风管
0.03-0.12
因回风管位于吸风部位，主要承受外部压力，应注意减轻其风管负担。
对于风管系统，常采用送风管0.08-0.15mmH2O/m，回风管0.06-0.1mmH2O/m作为基准。
6、在进行风管机的风管道设计时，注意在风管机的进、出风处加静压箱，以均衡风压，减少噪音，并且使静压箱内的流速保证在3米每秒以下，其长度可根据实际情况来定。
7、风压估算
v如弯头、三通、变径等较少的情况下每米损失4pa左右。
v如弯头、三通、变径等较多的情况下每米损失6pa左右
8、接风管的风盘的风口设计
1）第一个送风口与风盘的出风口的距离要适当；
2）带有两个出风口的风盘送风管要变径；
3）风盘的送风口与回风口距离要适当。
（≤5米）
9、风口的选用.
①新风口，送风口用双层百叶风口
②回风口用格栅风口
③排风口用双层百叶
④氟系统由于风量一般比较小，如要求冬季采暖需要，宜采用用双层百叶，不能用散流器。
风机盘管带两个风口时宜选用带调节阀的双层百叶。
表1.推荐的送风口流速
应用场所
流速m/s
播音室
1.5～2.5
戏院
2.5～3.5
住宅、公寓、饭店房间、教室
2.5～3.8
私人办公室
2.5～4.0
一般办公室
5.0～6.0
电影院
5.0
百货店、上层
7.5
百货店、地下
10.0
表2、风管道内的风速
管道部位
主干路
支路
回风风口
新风风口
V（M/S）
小于5
2.5~3
不大于1.5
2~2.5
表3.低速风管系统的最大允许流速（m/s）
应用场所
以噪声控制主风管
以摩擦阻力控制
送风主管
回风主管
送风支管
回风支管
公寓、饭店房间
5.0
7.5
6.5
6.0
5.0
办公室、图书馆
6.0
10.0
7.5
8.0
6.1
大礼堂、戏院
4.0
6.5
5.5
5.0
4.0
银行、高级餐厅
7.5
10.0
7.5
8.0
6.0
百货店、自助餐厅
9.0
10.0
7.5
8.0
6.0
工厂
12.5
15.0
9.0
11.0
7.5
新风（换气）量计算
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，确保在内的人员的舒适度和生理健康，维持工艺要求。
确定需要的新风量时，往往按照室内废气（尤其是CO2）的产生量以及其他的室内条件。
一般来说，应保证每人每小时30m2的新风量。
对于普通场合，可以根据每人占用面积来计算新风量：
计算公式：
必要风量（m3/h）=A*面积／人均占有面积
上式中，A表示人均新风量（m3/h）通常进行估算时可使用20m3/h。
换气次数的推荐值
场合
房间类型
换气次数（1/hr）
一般民居
起居室，客厅
6
浴室
6
厕所
10
厨房
15
餐饮场所
饭店
6
宴会厅
10
厨房
20
旅馆
客房
5
走廊
5
舞厅
8
饭厅（大）
8
洗手间，浴室
10
厨房
15
洗衣房
15
锅炉房
20
商用建筑
办公室
6
等候室
10
餐厅，厕所
10
会议室
12
工厂
办公室
6
电话间
6
车床间
10
印刷厂
10
电池间
10
机械厂
10
发店间
15
冷媒铜管重量计算和橡塑保温护套体积计算方法
冷媒铜管重量计算方法
管径
壁厚
kg/m
φ6.35
0.75
0.13
φ9.52
0.75
0.19
φ12.7
0.75
0.3
φ15.88
1
0.43
φ19.05
1
0.5
φ22.2
1
0.6
φ22.2
1.5
0.87
φ25.4
1
0.68
φ25.4
1.5
1
φ28.6
1
0.77
φ28.6
1.5
1.14
计算公式：
每米重量＝（直径-壁厚）×壁厚×0.028
橡塑保温护套体积计算公式
体积（立方）＝（直径+壁厚）×壁厚×3.14
保温护套规格：
φ6、φ10、φ13、φ16、φ19、φ25、φ32、φ38等
民用建筑所需的最小新风量[m3/（h·人）]
建 筑 类 型
新风量[m3/（h·P）]
旅游旅馆
客房
一级
50
二级
40
三级
30
餐厅
宴会厅
多功能厅
一级
30
二级
25
三级
20
四级
15
商业
服务
一级~二级
20
三级~四级
10
大堂
四季厅
一级~二级
10
美容理发室、康乐设施
30
宾馆客房
3~5星级
30
1~2星级
20
文化娱乐场所
影剧院、音乐厅、录像厅、展览馆
20
游艺厅、舞厅（包括卡拉OK歌厅）
30
酒吧、茶座、咖啡厅
10
体育馆
20
商场（店）、书店
20
饭馆（餐厅）
20
办公楼
30
住宅
30
学校教室
小学
11
初中
14
高中
17
医院
手术室、高级病房
20
门诊部、普通病房、办公室
18
工业建筑应保证每人不小于30m3/h的新风量。
舒适性空调室内设计参数
要综合考虑地区、经济条件和节能要求等因素，根据我国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）的规定，对于舒适性空调，室内设计参数如下：
夏季：
温度应采用24~28℃；冬季：
温度应采用18~22℃；
相对湿度应采用40%~65%；相对湿度应采用40%~60%；
风速不应大于0.3m/s。
风速不应大于0.2m/s。
标准中给出的数据是概括性的。
对于具体的民用建筑而言，由于各空调房间的使用功能各不相同，而其室内空调设计计算参数也会有较大的差异。
以下为各种不同用途房间的室内空调设计计算参数可参照以下表格中的数据确定。
（1）客房空调室内设计参数，可根据国标《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》（GB50189-93）规定的客房空调设计计算参数。
（2）国内旅馆客房空调设计计算参数
房间类型
夏季
冬季
空气中含尘浓度（mg.m-3）
空气温度/℃
相对湿度/%
风速/（m.s-1）
空气温度/℃
相对湿度/%
风速/（m.s-1）
客房
一级
24
≤55
≤0.25
24
≥50
≤0.15
≤0.15
二级
25
≤60
≤0.25
23
≥40
≤0.15
三级
26
≤65
≤0.25
22
≥30
≤0.15
四级
27
─
─
21
─
─
（3）国标GB50189-93规定的餐厅、宴会厅（多功能厅）空调室内设计参数
房间类型
夏季
冬季
空气中含尘浓度（mg.m-3）
空气温度/℃
相对湿度/%
风速/（m.s-1）
空气温度/℃
相对湿度/%
风速/（m.s-1）
餐厅宴会厅
一级
23
≤65
≤0.25
23
≥40
≤0.15
≤0.15
二级
24
≤65
≤0.25
22
≥40
≤0.15
三级
25
≤65
≤0.25
21
≥40
≤0.15
四级
26
─
─
20
─
─
（4）国标GB50189-93规定的康乐中心空调室内空调设计参数
房间类型
夏季
冬季
空气中含尘浓度（mg.m-3）
空气温度/℃
相对湿度/%
风速/（m.s-1）
空气温度/℃
相对湿度/%
风速/（m.s-1）
美容美发室
24
≤60
≤0.15
23
≥50
≤0.15
≤0.25
康乐设施
24
≤60
≤0.25
20
≥40
≤0.25
≤0.15
（5）办公建筑设计规范（JGJ67-89）规定的办公用房室内温度、湿度的设计参数
房间类型
夏季
冬季
空气温度/℃
相对湿度/%
气流平均速度/（m.s-1）
空气温度/℃
相对湿度/%
气流平均速度/（m.s-1）
一般办公室
26~28
≤65
≤0.3
18~20
─
≤0.20
高级办公室
24~27
≤60
≤0.3
20~22
≥35
≤0.20
会议室接待室
25~27
≤65
≤0.3
16~18
─
≤0.20
电话总机房
25~27
≤65
≤0.3
16~18
─
≤0.20
计算机房
24~28
≤60
≤0.3
18~20
─
≤0.20
复印机房
24~28
≤55
─
18~20
─
─
空调系统设计思路步骤
1、当地气象资料：
（1）夏季室外最高气温℃；
（2）冬季室外最低气温℃；
（3）如果是高原地区要掌握当地大气压力Pa;
2、制冷机组的选择:
如果电力充足，首选电制冷机组。
电制冷机组分为水冷式和风冷（热泵型）式制冷机组，若采用水冷式制冷机组，则要了解冷却水塔的安装位置，制冷机组的机房位置和机房内梁下的净高；若采用风冷（热泵型）式制冷机组，则要了解是冷热水机组，还是直接蒸发式机组（如：
分体机、柜机、风管机、VRV等）室外机的安装位置；若采用冷热水机组，还要了解软化设施、软化水箱、循环水泵等设备的安装位置。
如果电力不充足，增容有困难，则考虑是否有天然气或城市煤气。
如果有燃气，则首选燃气型溴化锂吸收式制冷机组。
如果电力不充足，又没有天然气和城市煤气，则首选燃油型溴化锂吸收式制冷机组。
夏季是否有废蒸汽或废热水，如果有，则选蒸汽型或热水型溴化锂直燃机组。
（如：
钢铁公司或化工厂等）（以上问题需要业主或使用方明确，也可向业主或使用方提出明确的建设性方案，供业主或使用方选用）
3、冬季供热热源形式的确定：
向业主或使用方了解：
是否有城市集中供热或独立锅炉房供热，若有则要了解一次热水的供回水温度或换热站设在何处。
如果无城市集中供热或锅炉房供热，就要选用风冷热泵型冷热水机组或直接蒸发式机组，并根据实际情况考虑是否设置辅助电加热装置。
明确供热管道接口的预留平面位置和标高，应向业主或使用方提出供热管道的接口尺寸和所需供水压力及供热量。
4、空调系统的确定：
风机盘管加新风系统（是否设计新风系统，应由业主或使用方明确），了解新风口引入位置及标高，明确风机盘管的形式（卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装、吸顶式等）。
若采用全空气系统，就要了解建筑的层高、梁下净高及吊顶和梁之间的高度尺寸（一般应不小于400mm），确定组合式空调机组的放置位置。
了解空调房间的使用特点（如：
对噪声、洁净等有无特殊要求）。
了解是否需要设置排风系统（地下室必须设排风系统）。
5、送、回风管道材质应由业主或使用方明确：
镀锌铁皮风道；玻璃钢风道；铝箔复合玻纤管道；板材粘接管道；
6、空调冷热水管道的材质应由业主或使用方明确：
普通焊接钢管；无缝钢管；镀锌钢管；PP-R管；铝塑管；紫铜管；
7、空调冷凝水管道的材质应由业主或使用方明确：
镀锌钢管；PP-R管；铝塑管；PVC管；
8、空调送回风管道保温材质的选材应由业主或使用方明确：
铝箔超细玻璃棉；聚乙烯泡沫塑料板；
9、空调冷热水管道保温材质的选材应由业主或使用方明确：
铝箔超细玻璃棉管壳；聚乙烯泡沫塑料管壳；聚氨脂泡沫塑料管壳；橡塑管壳；
10、送回风口形式和材质应由业主或使用方明确：
单层百叶、双层百叶、散流器、格栅、条形风口等；铝合金（喷塑）、塑料、木制等；
11、软化装置形式应由业主或使用方明确：
全自动软化装置；半自动软化装置；电子水处理器；其它；
12、循环水泵形式应由业主或使用方明确：
立式泵；卧式泵；
（5-12逐项需要业主或使用方明确，也可向业主或使用方提出明确的建设性方案，供业主或使用方选用）
13、应向业主或使用方索取各层建筑平面图和剖面图，明确空调冷热水总立管的位置或管道井的位置。
空调设计参考规范及标准
中央空调主要参考以下的规范及标准：
一、通用设计规范：
1．《采暧通风及空气调节设计规范》（GBJI19-87）
2．《采暖通风及至气调节制图标准》（GBJ114－88）
3．《建筑设计防火现范》（GBJ116－87）
4、《高层民用建筑设计防火现他》（GBJ0045－95）
5．《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）
二、专用设计规范：
1、《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87）
2、《住宅设计规范》（GB50096-99）
3．《办公建筑设计规范》（JG67－89）
4、〈旅馆建筑设计规范〉（JGJ67-89）
5．《旅游旅馆建筑热土与空气调节节能设计标准》（GB50189-93）
6、其它专用设计规范
三、专用设计标准图集：
1．《暖通空调标准图集》
2．《暖通空调设计选用手册》（上、下册）
3、其它有关标准
空调水系统常用钢管规格表
公称直径DN
普通镀锌管
无缝钢管
mm
in
外径mm
壁厚mm
镀锌理论重量kg/m
外径mm
壁厚mm
重量?
K/m
20
0.75"
26.75
2.75
1.63
25
3.0
1.63
25
1"
33.5
3.25
2.42
32
3.5
2.46
32
1.25"
42.25
3.25
3.13
38
3.5
2.98
40
1.5"
48.0
3.50
3.84
45
3.5
3.53
50
2"
75.5
3.75
4.88
57
3.5
4.62
65
2.5"
75.5
3.75
6.64
76
4.0
7.10
80
3"
88.5
4.00
8.34
89
4.0
8.38
100
4"
114.0
4.00
10.85
108
4.0
10.26
125
5"
140.0
4.50
15.04
133
4.0
12.73
150
6"
165.0
4.50
15.04
133
4.0
12.73
200
8"
219
6.0
31.54
250
273
7.0
45.92
300
325
8.0
62.54
400
426
9.0
92.55
500
530
9.0
105.50
空调水系统管件附件的安装
1．水泵在系统的设计位置：
一般而言，冷冻水泵应设在冷水机组前端,从末端回来的冷冻水经过冷冻水泵打回冷水机组；冷却水泵设在冷却水进机组的水路上，从冷却塔出来的冷却水经冷却水泵打回机组；热水循环泵设在回水干管上，从末端回来的热水经过热水循环泵打回板式换热器。
2．冷却塔上的阀门设计：
（1）冷却塔进水管上加电磁阀（不提倡使用手动阀）
（2）管泄水阀应该设置于室内,（若放置在室外,由于管内有部分存水,冬天易冻）
3．水质处理
a水过滤：
无论开式和闭式系统，水过滤器都是系统设计中必须考虑的。
目前常用的水过滤器装置有金属网状、Y型管道式过滤器，直通式除污器等。
一般设置在冷水机组、水泵、换热器、电动调节阀等设备的入口管道上
b闭式水系统：
冷、热水系统中必须设置软化水处理设备及相应的补水系统。
电子水处理仪的安装位置：
放置于水泵后面，主机前面。
4．水泵前后的阀门
1水泵进水管依次接:
蝶阀-压力表-软接
2水泵出水管依次接:
软接-压力表-止回阀-蝶阀
5．分\集水器
多于两路供应的空调水系统，宜设置集分水器。
集分水器的直径应按总流量通过时的断面流速（0.5-1.0m/s）初选，并应大于最大接管开口直径的2倍；分汽缸﹑分水器和集水器直径D的确定：
ａ按断面流速确定D分汽缸按断面流速8-12m/s计算；分水器和集水器按断面流速0.1m/s计算。
ｂ按经验公式估算来确定D,D=（1.5-3）DMAXDMAX支管最大直径
ｃ分\集水器之间加电动压差旁通阀和旁通管（管径一般取DN50）
ｄ集水器的回水管上应设温度计.
6．各种仪表的位置
布置温度表，压力表及其他测量仪表应设于便于观察的地方，阀门高度一般离地1.2－1.5m,高于此高度时，应设置工作平台。
压力表：
冷水机组、进出水管、水泵进出口及集分水器各分路阀门外的管道上，应设压力表；
温度计：
冷水机组和热交换器的进出水管、集分水器上、集水器各支路阀门后、新风机组供回水支管，应设温度计。
7．水系统的泄水与排气
ａ在水系统的最低点，应设置排水管和排水阀门，放水时间为2-3h。
ｂ在水系统的最高点，应设计集气罐，在每个最高点（当无坡度敷设时，在水平管水流的终点）设置放空器。
8．压差旁通阀的选择
在变水量水系统中，为保证流经冷水机组中蒸发器的冷冻水流量恒定，在多台冷水机组的供回水总管上设一条旁通管。
旁通管上安有压差控制的旁通调节阀。
最大的设计流量按一台冷水机组的冷冻水水量确定，管径直接按冷冻水管最大允许流速选择。
9．机组的位置
两台压缩机突出部分之间的距离小于1.0m，制冷机与墙壁之间的距离和非主要通道的距离不小于0.8m,大中型制冷机组（离心，螺杆，吸收式制冷机）其间距为1.5－2.0m。
制冷机组的制冷机房的上部最好预留起吊最大部件的吊钩或设置电动起吊设备。
空调水系统水泵选择的步骤
第一步：
水泵流量的确定
1.冷却水流量：
一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量
L（m3/h）=Q（kW）/（4.5~5）℃x1.163X（1.15~1.2）
2.冷冻水流量：
在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。
如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。
公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。
L（m3/h）=Q（kW）/（4.5~5）℃x1.163
第二步：
水系统水管管径的计算
在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算：
D（m）=√L（m3/h）/0.785x3600xV（m/s）
公式中：
L----所求管段的水流量（第一步已计算出）
V----所求管段允许的水流速
流速的确定：
一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。
进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。
目前管径的尺寸规格有：
DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600
注意：
一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。
例如：
水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。
第三步：
水泵扬程的确定
以水冷螺杆机组为例：
冷冻水泵扬程的组成
1.制冷机组蒸发器水阻力：
一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）
2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：
一般为5~7mH2O；（据体值可参看产品样本）
3.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；
4.分水器、集水器水阻力：
一般一个为3mH2O；
5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：
一般为7~10mH2O；
综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。
注意：
扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照搬经验值！
冷却水泵扬程的组成
1.制冷机组冷凝器水阻力：
一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）
2.冷却塔喷头喷水压力：
一般为2~3mH2O
3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：
一般为2~3mH2O
4.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；
5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：
一般为5~8mH2O；
综上所述，冷冻水泵扬程为17~26mH2O，一般为21~25mH2O。
补水水泵扬程的计算：
◆补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离和补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。
◆沿程阻力损失和局部阻力损失一般为3~5mH2O。
空调风系统设计问题注意点
1、送、排风口的距离要适当。
排风口与送风口至少保持3米的距离以防气流短路
2、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。
3、风管的布置。
3.1要尽量减少局部阻力，即减少弯管、三通、变径的数量
3.2弯管的中心曲率半径不要小于其风管直径或边长，一般可用1.25倍直径或边长
3.3为便于风管系统的调节，在干管分支点前后，应预留测压孔。
测压孔距前面的局部管件的距离应大于5b（b为矩形风管的长边或圆形风管的直径）
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