風機靜壓計算器（風管靜壓與風機功率）
這是決定風管尺寸後的下一步。從風機到最遠出風口逐段輸入風量、尺寸、長度、ΣK，加上過濾器、盤管等設備損失與餘裕，求風機靜壓、全壓、軸功率與建議馬達功率。
計算依據
各區段摩擦損失與局部損失相加，再加設備損失並乘以餘裕得到風機全壓。靜壓 = 全壓 − 出口動壓。
| 項目 | 公式 | 說明、依據 |
|---|---|---|
| 空氣密度 | ρ = p / (R_da · T) | 乾空氣理想氣體，R_da = 287.042 J/(kg·K)，忽略濕分（約 1 %） |
| 摩擦損失 | Δp_f = R · L, R = (f / D) · ρV²/2 | f 用 Colebrook 公式（層流 64/Re），與風管尺寸計算器同一函數 |
| 矩形風管當量直徑 | D_e = 1.30 (a·b)^0.625 / (a + b)^0.25 | Huebscher 公式，僅用於摩擦；動壓依實際截面風速 Q/(ab) |
| 局部損失 | Δp_K = ΣK · ρV²/2 | ΣK 為動壓倍數，取下表或 ASHRAE Duct Fitting Database |
| 風機全壓與靜壓 | P_t = (Σ Δp + Σ Δp_e) × (1 + m), P_s = P_t − Pv₁ | m 為餘裕，Pv₁ 為區段 1（風機出口風管）動壓 |
| 功率 | P_a = Q · P, P_shaft = P_a / η, P_motor ≥ P_shaft × (1 + α) | Q m³/s，P 依效率基準取 P_t 或 P_s；馬達依標準規格向上取 |
局部損失係數參考值
僅為典型參考值。實際 K 隨形狀、寬高比、風量比變化很大，設計請用 ASHRAE Duct Fitting Database、SMACNA 資料或廠商數據。分歧三通隨風量比從約 0 到 1 以上變化，未列入。
| 管件 | K（參考值） | 依據與說明 |
|---|---|---|
| 風管末端出口（進入大空間） | 1.0 | 動量方程：出口動壓全部損失。可信度高 |
| 銳邊入口（與牆齊平） | 0.5 | Idelchik、ASHRAE 入口管件典型值。可信度高 |
| 突擴（A₁ → A₂） | (1 − A₁/A₂)² | Borda-Carnot 公式，以上游（A₁）動壓為基準。可信度高 |
| 圓形平滑 90° 彎頭，r/D 1.5 | 0.15 | ASHRAE 圓形彎頭典型值（r/D 1.0 時約 0.2）。可信度中 |
| 矩形直角彎頭，無導流片，H/W 1 | 1.2 | ASHRAE 矩形彎頭典型值，加導流片可大幅降低。可信度中 |
| 蝶型風門全開 | 0.2 | ASHRAE 風門典型值，隨葉片厚度與結構變化。可信度中 |
範例
空氣 20 °C · 101.325 kPa，鍍鋅鋼板（ε 0.09 mm）。下列三個區段（計算器預設值）加中效過濾器 150 Pa、冷水盤管 200 Pa、出風口 30 Pa（「填入範例值」），餘裕 10 %，全壓效率 60 %，馬達效率 90 %、餘裕 15 %。
| 區段 | 尺寸 mm | 流量 CMH | 風速 m/s | 動壓 Pv Pa | 摩擦 R Pa/m | 局部損失係數總和 ΣK | 區段損失 Pa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 800 × 400 | 12,000 · L 20 m | 10.42 | 65.3 | 1.94 | 0.5 | 71.5 |
| 2 | 600 × 400 | 8,000 · L 15 m | 9.26 | 51.6 | 1.76 | 1.2 | 88.4 |
| 3 | Ø400 | 3,000 · L 10 m | 6.63 | 26.5 | 1.16 | 1.5 | 51.3 |
| 項目 | Pa | mmAq |
|---|---|---|
| 風管損失（摩擦 + 局部） | 211.3 | 21.5 |
| 中效過濾器 | 150.0 | 15.3 |
| 冷水盤管 | 200.0 | 20.4 |
| 出風口 | 30.0 | 3.1 |
| 小計 | 591.3 | 60.3 |
| 裕度 10 % | 59.1 | 6.0 |
| 風機全壓 P_t | 650.4 | 66.3 |
| 出口動壓 Pv₁（減去） | −65.3 | −6.7 |
| 風機靜壓 P_s | 585.1 | 59.7 |
風機全壓 650.4 Pa，靜壓 585.1 Pa，軸功率 3.61 kW，建議馬達 5.5 kW。
限制
本計算器只把輸入區段作為一條串聯路徑加總。不自動搜尋分支系統的最不利路徑，不做風機選型、性能曲線（運轉點）與噪音計算。系統效應（風機進出口連接損失）請以 ΣK 或設備損失輸入。
出處
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), Duct Design: Darcy-Weisbach, Colebrook, Huebscher, duct material roughness, fitting loss coefficients
- ASHRAE Duct Fitting Database; SMACNA HVAC Systems Duct Design
- I. E. Idelchik, Handbook of Hydraulic Resistance: entry and sudden expansion (Borda-Carnot)
- IEC 60072-1: rated output series of rotating electrical machines
常見問題
風機靜壓與全壓有何不同？
全壓 = 靜壓 + 動壓。風管損失總和是風機全壓，減去風機出口動壓（ρV²/2）就是風機靜壓。效率也分全壓效率與靜壓效率，請依與廠商資料相同的基準計算功率。
風管靜壓（損失）怎麼計算？
每個區段把摩擦損失 R·L 與局部損失 ΣK·ρV²/2 相加。R 由 Darcy-Weisbach 公式與 Colebrook 摩擦係數求得，矩形風管用 Huebscher 當量直徑。到最遠出風口路徑上的區段損失加上過濾器、盤管等設備損失，就是風機要克服的壓力。
風機功率怎麼算？
空氣功率 P_a = Q × P（Q 為 m³/s，P 為 Pa，結果為 W），軸功率 = P_a ÷ 風機效率。例：3.33 m³/s × 650 Pa = 2.17 kW，效率 60 % 時軸功率 3.61 kW。馬達在軸功率上加餘裕（如 15 %）並依標準規格向上取（本例 5.5 kW）。
最後更新 2026-10-19。