暖通计算工具集V3.2 · 武科大 · 周老师编制 · 2026.9
m
kPa
自校验

焓湿图 拖动空白处平移 滚轮缩放 单击空白新建状态点 拖动已有点可移动

状态点参数表 单击行选中 · 双击名称可改名 · 图、表、结果条共用同一份数据

状态点

参数输入新建

%
t + φ:最常用的组合。

送风与冷量

m³/h
kW
冷量分解结果见底部结果条。同一份状态点数据同时驱动图、表与结果,任一处修改立即全量重算。

过程图 拖动空白处平移 · 滚轮缩放 · 双击复位

空气处理过程链

过程类型由起终点坐标自动判定;也可手动指定以约束计算路径(例如强制按「冷却除湿」处理)。

冷量分解

m³/h
i 总冷量 = 显热 + 潜热(潜热按闭合差反算)。每项均标注所依据的风量,避免出现无法复核的孤立冷量值。

混合风计算

m³/h
m³/h
m³/h
%
dC = (G₁d₁ + G₂d₂)/(G₁+G₂)  iC = (G₁i₁ + G₂i₂)/(G₁+G₂)
出处:质量与能量守恒;ASHRAE Handbook—Fundamentals Ch.1;《空气调节》(第四版)。混合点必在焓湿图两点连线上,按流量反比分割。

热湿比 ε

kW
kg/h
ε = Δi / Δd = Q / W (d 用 g/kg 时:ε = 1000·Δi/Δd)
出处:《空气调节》(第四版) 第 3 章;ASHRAE 对应概念为房间显热比 SHF。

表冷器 / 冷却塔效率

表冷器(1 进风 · 2 出风 · 3 机器露点)
E′ = (t₁−t₂)/(t₁−t₃)  Eg = (i₁−i₂)/(i₁−i₃)
蒸发冷却 / 冷却塔(1 进 · 2 出 · 按进风湿球)
η = (t₁ − t₂) / (t₁ − twb)
出处:ASHRAE Handbook—HVAC Systems and Equipment,冷却塔章;《实用供热空调设计手册》(第二版)。分母为进风湿球温度,即理论极限。

建筑与面积

%
! 单位面积指标按 空调面积 定义。选建筑面积时程序按占比系数折算,直接用建筑面积乘指标会使冷负荷虚高 15 %–25 %。

单位面积指标参考区间见右侧括号

W/m²
W/m²
人/m²
m³/(h·人)
次/h
m
%
换气次数给出的是通风换气量,与「室外新风量」不是同一个量:填 0 表示不用本法; 车库、机房按换气次数确定的是通风量,通常不冷却新风,选「不计入」; 洁净室的高换气次数多为总循环送风换气次数,只有一部分是室外新风,按新风占比折算。

附加修正

%
%
%
冷负荷修正合计 = (1+朝向)(1+围护),再乘同时使用系数。夏季空调室外计算参数取顶栏所选城市; 室内参数取焓湿图上的室内点 N,不随本框变化。
冬季热负荷按温差比修正:Qh = qh·A·(tn − tw) / (18 − tw), 其中 tw 取该城市冬季空调室外计算温度、基准室内温度取 18 ℃。 室内设计温度取 18 ℃ 时修正系数为 1.000,即不改动原来的结果。 这仍属指标法温差修正,不等同于围护结构热负荷计算。

估算结果

夏季空调总冷负荷
kW

新风量核算

人员新风量法给出的是室外新风;换气次数法给出的是通风换气量,须按「换气量新风占比」 折算成室外新风后才参与取大值。两者取大得到设计新风量,可在下方改为手填覆盖。

新风负荷

m³/h
Q = G(iW − iN),G 由新风体积流量与比容换算
免责声明:本模块为经验指标估算法,仅用于方案阶段的快速估算与设备容量初选。 施工图设计与报审必须采用逐时冷负荷计算法(GB 50736—2012 第 7 章)复核,不得直接以本结果作为设计依据。

方案对比留档

系统参数沿程阻力用柯列勃洛克迭代,局部阻力 ζ 法与当量长度法双通道

Pa/m
H/b
m/s
Cr
%
%
%
%

管段表

管路一致性校验 同一环路=串联(各段风量须相等);不同环路=并联(求和即系统设计风量)

系统图 按管段表实时绘制:环路分行,逐段标注风量、断面、流速、阻力与累计阻力

风机选型

全压 = 最不利环路总阻力 × (1+富余);风量 = 设计风量 × (1+漏风系数);轴功率 P = Q·H/(3600·η·1000) kW。

环路平衡

按「环路」列分组统计各支路累计阻力;不平衡率超过 15 % 时给出需附加的阀门阻力,供调节阀选型与预设定参考。

室内基准工况 精度档先定送风温差上限,再由温差定风量 —— 方向与舒适性空调相反

%
%
m/s

房间 · 负荷 · 送风 冷 / 湿负荷可一键取「负荷估算」页结果,再手填覆盖

m
m
m
次/h
kW
kg/h
kW
%
%
%
W/(m²·K)
冷源决定除湿深度:可达到的最低机器露点 = 冷冻水供水温度 + 机器露点余量(工程常用 3~5 ℃)。 「消余湿」约束锚在这个露点上 —— 能冷到多低,才决定每 kg 空气最多带走多少水。 夏季室外点用干球 + 湿球确定(不再假设某个相对湿度),冬季用干球 + 相对湿度。

送风量与处理过程 三条独立约束各算一个风量,取大值并标明控制项

m³/h
C. 送风量:三条独立约束
D. 处理过程状态点(N 室内 → M 混合 → L 机器露点 → O 送风)
D2. 冬季工况(预热 → 加热 → 等温加湿)
Δt₀ = Qs/(ṁ·cp) dO = dN − W/(ṁ·3600) Q表冷 = ṁ(hM − hL) Q再热 = ṁ(hO − hL)
ṁ 为按室内空气密度折算的空气质量流量(kg/s),全系统取其恒定 —— 故各状态的体积流量随比容而变。这一口径比「直接以湿空气密度代干空气质量流量」 约高 d/1000 ≈ 0.9 %,方案阶段可接受,比焓差式与显热式因此保持同一条质量流量。

校核结论 每条都给出判据取值与整改方向

判据取值:送风温差按精度档取 4 / 7 / 10 ℃(对应 ±0.5 / ±1 / ±2 ℃ 及以上); 换气次数恒温恒湿房间不小于 8 次/h,±0.5 ℃ 级不小于 12 次/h; 内表面结露按稳态一维温度分布,要求内表面温度高于室内空气露点; 工作区风速不大于 0.25 m/s。以上为方案阶段判据,施工图阶段须按具体工艺要求与设备样本复核。

核心参数含波动带上下沿

含湿量带 Δd 越小,除湿与再热的调节精度要求越高,是恒温恒湿机组选型的核心指标。

设备与能耗

允许波动带控制区在 d–t 图上的位置

矩形为允许的温湿度区间。送风含湿量必须落在矩形下沿之下才能带走余湿。

状态点

写入的名称带 [恒] 前缀,不会覆盖你已有的 W / N / C / O 点。 取消就回焓湿图页删掉对应点即可。

系统参数达西–魏斯巴赫 + 柯列勃洛克;另提供舍维列夫式对照

kW
%
%
%
%
m/s
kPa
本模型按闭式循环冷冻水/热水系统建立:闭式系统的静压由定压装置(膨胀水箱/补水泵)承担,不计入水泵扬程。 开式冷却水系统另需计入几何提升高度与静压,本工具尚未包含该部分,请勿直接套用。

最不利环路管段表

管路一致性校验 同环路串联须等流量 · 并联求和即水泵设计流量

同一「环路」字母内的管段按串联处理:串联管路各断面流量相同,故各段流量必须相等;不同环路之间为并联:水泵设计流量 = 各环路流量之和。 判等容差取 max(0.01 m³/h, 0.5 %);不一致时按各环路的控制流量(该环路最大流量)取用,以保证不欠配。

系统图 按管段表实时绘制:环路分行,逐段标注流量、管径、流速、阻力与累计阻力

水泵选型

轴功率 P = ρgQH/(3.6×10⁶·η) kW(Q 取 m³/h);配用电机功率再乘电机余量。扬程 = 最不利环路总阻力 + 设备阻力,再乘富余。

变频相似律

%
%
Q ∝ n  H ∝ n²  P ∝ n³
出处:泵与风机相似定律。以额定转速比为 100 %,50 % 转速时功率约为额定的 12.5 %。

冷却水系统

kW
N
Q = Q·(1 + 1/COP)  G = 0.86·Q/Δt (m³/h,kW)
补水 = 蒸发损失 + 排污 + 风吹损失;蒸发损失 ≈ 0.0016×Δt×循环水量,排污 = 蒸发/(N−1),风吹 ≈ 0.1 % 循环水量。

膨胀水箱与定压

m
%
系统水容量估算法参考值:全空气系统约 1.0–1.5 L/m²,风机盘管加新风系统约 1.5–2.5 L/m²,冷辐射系统约 3–5 L/m²。 膨胀量按水温经验膨胀率计算,实际选型应以厂家样本与系统定压方式复核。

冷量 / 热量单位互换全部口径并列显示

! 冷吨与匹都有口径歧义。默认按美冷吨 3024 kcal/h = 3.517 kW。日冷吨、英冷吨、BTU/h 并列给出。 「匹」在本工具中强制区分:冷量匹 ≈ 2500 W(空调制冷量习惯说法)、电匹 = 735 W(输入电功率),两者相差 3.4 倍,混用会导致选型偏差 10 % 以上。

COP / EER / IPLV

kW
kW
IPLV / NPLV 加权
IPLV = 0.01·A + 0.42·B + 0.45·C + 0.12·D
出处:AHRI Standard 550/590(离心式与容积式冷水机组)部分负荷效率加权式。A/B/C/D 分别为 100 %/75 %/50 %/25 % 负荷率下的 COP。

电功率与电流

V
kW
cosφ
%
三相:I = P×1000 / (√3·U·cosφ·η)  单相:I = P×1000 / (U·cosφ·η)

风机 / 水泵功率与相似律

m³/h
Pa
%
%
风机:P = Q·H/(3600·η·1000) kW  水泵:P = ρgQH/(3.6×10⁶·η) kW
相似律:Q ∝ n H ∝ n² P ∝ n³
! 温度值换算与温差换算必须分开。℃↔℉ 带 ±32 偏移,而温差 Δt 只乘 1.8 不加 32。 把两者混在同一个输入框里,是暖通计算器最常见的错误来源——算冷冻水供回水温差时尤其容易出错,本工具强制拆成两个独立入口。

温度值换算带偏移

℉ = ℃×9/5 + 32  K = ℃ + 273.15  °R = ℉ + 459.67

温差换算不带偏移

Δ℉ = Δ℃ × 1.8  ΔK = Δ℃  Δ°R = Δ℉
用于冷冻水供回水温差、送风温差、对数平均温差 Δtm 等一切「差值」场景。

压力换算

1 mmH₂O = 9.80665 Pa 1 kgf/cm² = 98.0665 kPa 1 atm = 101.325 kPa 1 psi = 6.894757 kPa

风量换算

1 m³/h = 0.588578 CFM 1 CFM = 1.699 m³/h

流量换算

水的质量流量按 ρ = 1000 kg/m³ 折算;1 m³/h = 0.27778 L/s = 4.4029 GPM(US)。

热流密度换算

负荷指标常用 W/m²;1 W/m² = 0.86 kcal/(h·m²) = 0.3170 BTU/(h·ft²)。

通用换算器长度 · 面积 · 体积 · 功率 · 能量 · 速度 · 质量

城市气象参数库

字段说明:供暖 = 供暖室外计算温度;冬通/夏通 = 冬季、夏季通风室外计算温度;冬空 = 冬季空调室外计算温度(附相对湿度); 夏空 = 夏季空调室外计算干球温度(附湿球温度);p/p = 冬、夏季室外大气压力。 数据核准状态:已核对 表示已对照规范逐项确认;待核 表示按气候区与邻近台站推算,用于方案估算,施工图请以 GB 50736—2012 附录 A 修正。

风管常用局部阻力系数

阻力类型「ζ」按 ΔP = ζ·ρv²/2 计算,风速取构件所在断面风速;类型「Pa」为部件在额定工况下的直接阻力,不随风速变化,需按厂家样本调整。

水管常用局部阻力 ζ / 当量长度

当量长度法:ld = ζ·d/λ,把局部阻力折算成等阻力的直管长度。表中 Ld/D 为当量长度与管径之比,与 ζ 互为独立取值,程序按所选方法分别调用。

管材与粗糙度

粗糙度 K 为绝对粗糙度。λ 由柯列勃洛克式迭代求解:1/√λ = −2lg(K/(3.7d) + 2.51/(Re√λ))。

单位面积负荷指标库

全部为方案阶段经验值,来源为行业常用估算指标与设计手册推荐区间。冷指标按空调面积定义,且不含新风负荷(另设口径开关)。