13.5暖通空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道設(shè)計(jì)13.5.1風(fēng)管系統(tǒng)分類

1.

風(fēng)道的布置原則

風(fēng)道布置直接關(guān)系到空調(diào)系統(tǒng)的總體布置，它與工藝、土建、電氣、給排水等專業(yè)關(guān)系密切，應(yīng)相互配合、協(xié)調(diào)一致。

1．空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道在布置時(shí)應(yīng)考慮使用的靈活性。當(dāng)系統(tǒng)服務(wù)于多個(gè)房間時(shí)，可根據(jù)房間的用途分組，設(shè)置各個(gè)支風(fēng)道，以便與調(diào)節(jié)。2．風(fēng)道的布置應(yīng)根據(jù)工藝和氣流組織的要求，可以采用架空明敷設(shè)，也可以暗敷設(shè)于地板下、內(nèi)墻或頂棚中。13.5.2風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要原則3．風(fēng)道的布置應(yīng)力求順直，避免復(fù)雜的局部管件。彎頭、三通等管件應(yīng)安排得當(dāng)，管件與風(fēng)管的連接、支管與干管的連接要合理，以減少阻力和噪聲。4．風(fēng)管上應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置（如閥門、壓力表、溫度計(jì)、風(fēng)量測(cè)定孔、采樣孔等）或預(yù)留安裝測(cè)量裝置的接口。調(diào)節(jié)和測(cè)量裝置應(yīng)設(shè)在便于操作和觀察的地方。5．風(fēng)道布置應(yīng)最大限度地滿足工藝需要，并且不妨礙生產(chǎn)操作。6．風(fēng)道布置應(yīng)在滿足氣流組織要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到美觀、實(shí)用的原則。

2.

風(fēng)管材料的選擇

用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬聚氯乙烯塑料板、玻璃鋼板、膠合板、鋁板、磚及混凝土等。需要經(jīng)常移動(dòng)的風(fēng)管，則大多采用柔性材料制成各種軟管，如塑料軟管、金屬軟管、橡膠軟管等。薄鋼板有普通薄鋼板和鍍鋅薄鋼板兩種。鋼板厚度，一般采用0.5～1.5mm左右。對(duì)于有防腐要求的空調(diào)工程，可采用硬聚氯乙烯塑料板或玻璃鋼板制作的風(fēng)管。僅限于室內(nèi)應(yīng)用，且流體溫度不可超過(guò)-10～+60℃。以磚、混凝土等材料制作風(fēng)管，主要用于與建筑、結(jié)構(gòu)相配合的場(chǎng)合。

1.

風(fēng)管斷面形狀的選擇

風(fēng)管斷面形狀有圓形和矩形兩種。圓形斷面的風(fēng)管強(qiáng)度大、阻力小、消耗材料少，但加工工藝比較復(fù)雜，占用空間多，布置時(shí)難以與建筑、結(jié)構(gòu)配合，常用于高速送風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)；矩形斷面的風(fēng)管易加工、好布置，能充分利用建筑空間，彎頭、三通等部件的尺寸較圓形風(fēng)管的部件小。為了節(jié)省建筑空間，布置美觀，一般民用建筑空調(diào)系統(tǒng)送、回風(fēng)管道的斷面形狀均以矩形為宜。

13.5.3標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管及附件

2.常用標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管（按圓形、矩形）的規(guī)格

見(jiàn)表13-2、13-3。為了減少系統(tǒng)阻力，并考慮空調(diào)房間吊頂高度的限制，進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)，矩形風(fēng)管的高寬比宜小于6，最大不應(yīng)超過(guò)10。13.5.3標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管及附件

1.風(fēng)道設(shè)計(jì)的原則風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)用兩條基本原則。

2.風(fēng)道設(shè)計(jì)的基本任務(wù)1）確定風(fēng)管的斷面形狀，選擇風(fēng)管的斷面尺寸。2）計(jì)算風(fēng)管內(nèi)的壓力損失，最終確定風(fēng)管的斷面尺寸，并選擇合適的通風(fēng)機(jī)。13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)3.風(fēng)道的壓壓力損失失計(jì)算風(fēng)管的壓壓力損失失?P由沿程壓壓力損失失?Py和局部壓壓力損失失?Pj兩部分組組成，即即：?P=?Py+?Pj（Pa）（1）沿程壓壓力損失失的基本本計(jì)算公公式長(zhǎng)度為為l(m)的風(fēng)管管沿程程壓力力損失失可按按下式式計(jì)算算：?Py=Rm*l(Pa)式中Rm—單位管管長(zhǎng)沿沿程壓壓力損損失，，也稱稱為單位管管長(zhǎng)摩摩擦阻阻力損損失失，單單位為為Pa/m，可查閱閱有關(guān)關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)手冊(cè)冊(cè)中《《風(fēng)管管單位位長(zhǎng)度度沿程程壓力力損失失計(jì)算算表》》進(jìn)行行計(jì)算算。13.5.4風(fēng)道設(shè)設(shè)計(jì)（2）局部部壓力力損失失的基基本計(jì)計(jì)算公公式?Pj=ζ×υ2ρ/2（Pa）式中ζ—局部阻力系數(shù)數(shù)；υ—ζ與之對(duì)應(yīng)的斷斷面流速。ρ—空氣密度，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狀況下（（大氣壓力為為101325Pa，溫度為20℃），ρ=1.2kg/m3；許多文獻(xiàn)資料料中，都載有有各種各樣管管件的局部阻阻力系數(shù)ζ計(jì)算表，可供供設(shè)計(jì)時(shí)選用用。13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)3.風(fēng)道的壓力損損失計(jì)算13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)3.風(fēng)道的壓力損損失計(jì)算（3）簡(jiǎn)化計(jì)算法法?Pj=Pm×l(1+k)（Pa）K——局阻與摩阻比比值。彎頭三通少時(shí)時(shí)，取k=1.0～2.0；彎頭三通多時(shí)時(shí)，取k=3.0.0～5.0空調(diào)系統(tǒng)，不不包括過(guò)濾器器、表冷器、、加熱器等空空氣處理設(shè)備備的阻力。風(fēng)道的水力計(jì)計(jì)算是在系統(tǒng)統(tǒng)和設(shè)備布置置、風(fēng)管材料料、各送、回回風(fēng)點(diǎn)的位置置和風(fēng)量均已已確定的基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)行的。。風(fēng)道水力計(jì)算算的主要目的的是：確定各管段段的管徑（或或斷面尺寸））和阻力，保保證系統(tǒng)內(nèi)達(dá)達(dá)到要求的風(fēng)風(fēng)量分配，最最后確定風(fēng)機(jī)機(jī)的型號(hào)和動(dòng)動(dòng)力消耗。4.風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)算算方法13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)風(fēng)道水力計(jì)算算方法比較多，如假定流速法、、壓損平均法法、靜壓復(fù)得得法等。對(duì)于低速送風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)大多采用假定流速法和壓損平均法，而高速送風(fēng)系統(tǒng)統(tǒng)則采用靜壓復(fù)得法。假定流速法假定流速法也也稱為比摩阻阻法。先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要要求選定風(fēng)管的風(fēng)風(fēng)速，再根據(jù)風(fēng)管的的風(fēng)量確定風(fēng)風(fēng)管的斷面尺尺寸和阻力。這是低速送送風(fēng)系統(tǒng)目前前最常用的一一種計(jì)算方法法。13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)4.風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)算算方法假定流速法：：管內(nèi)流速取取值以假定流速法為例，說(shuō)明風(fēng)風(fēng)道水力計(jì)算算的方法步驟驟：1）確定空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)道形式，，合理布置風(fēng)風(fēng)道，并繪制風(fēng)道系統(tǒng)統(tǒng)軸測(cè)圖，作為水力計(jì)計(jì)算草圖。2）在計(jì)算草圖上上進(jìn)行管段編號(hào)號(hào)，并標(biāo)注管管段的長(zhǎng)度和和風(fēng)量。管段長(zhǎng)度一一般按兩管件件中心線長(zhǎng)度度計(jì)算，不扣扣除管件（如如三通、彎頭頭）本身的長(zhǎng)長(zhǎng)度。3）選定系統(tǒng)統(tǒng)最不利利環(huán)路，一般指指最遠(yuǎn)或或局部阻阻力最多多得環(huán)路路。13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)5.風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算步步驟4）根據(jù)造價(jià)價(jià)和運(yùn)行行費(fèi)用的的綜合最最經(jīng)濟(jì)的的原則，，選擇合合理理的空氣氣流速。風(fēng)管內(nèi)的的空氣流流速可按按表10-9確定。5）根據(jù)給定定風(fēng)量和和選定流流速，逐逐段計(jì)算算管道斷斷面尺寸寸，并使其符符合表10-7（或10-6）所列的矩矩形風(fēng)管管統(tǒng)一規(guī)規(guī)格。然然后根據(jù)據(jù)選定了了的斷面面尺寸和和風(fēng)量，，計(jì)算出出風(fēng)道內(nèi)內(nèi)實(shí)際流流速。通過(guò)矩形形風(fēng)管的的實(shí)際風(fēng)風(fēng)速υ=M/(3600ab)（m/s）式中a，b—分別為風(fēng)風(fēng)管斷面面凈寬和和凈高，，m。M—通過(guò)矩形形風(fēng)管的的空氣流流量，(m3/h)5.風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算步步驟6）計(jì)算風(fēng)風(fēng)管的沿沿程阻力力根據(jù)沿程程阻力計(jì)計(jì)算公式式：?Py=?pyl查《風(fēng)管管單位長(zhǎng)長(zhǎng)度沿程程壓力損損失計(jì)算算表》求求出單位位長(zhǎng)度摩摩擦阻力力損失?py，再根據(jù)管管長(zhǎng)l，計(jì)算出管管段的摩摩擦阻力力損失。。7）計(jì)算算各管段段局部阻阻力根據(jù)局部部阻力計(jì)計(jì)算公式式：?Pj=ζ×υ2ρ/2查《局部阻阻力系數(shù)數(shù)ζ計(jì)算表》》取得局局部阻力力系數(shù)ζ值，求出出局部阻阻力損失失。8）計(jì)算算系統(tǒng)的的總阻力力，?P=∑（?pyl+?Pj）。9）查并聯(lián)聯(lián)管路的的阻力平平衡情況況。10）根根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)的總風(fēng)風(fēng)量、總總阻力選選擇風(fēng)機(jī)機(jī)。5.風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算步步驟13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)推薦的的送風(fēng)機(jī)機(jī)靜壓值值如下，，可供估估算時(shí)參參考空調(diào)系統(tǒng)類別風(fēng)機(jī)靜壓值(Pa)小型空調(diào)系統(tǒng)（空調(diào)服務(wù)面積300m2以內(nèi)）中型空調(diào)系統(tǒng)（空調(diào)服務(wù)面積2000m2以內(nèi)）大型空調(diào)系統(tǒng)（空調(diào)服務(wù)面積大于2000m2）高速送風(fēng)系統(tǒng)（空調(diào)服務(wù)面積2000m2以內(nèi)）高速送風(fēng)系統(tǒng)（空調(diào)服務(wù)面積大于2000m2）400~500600~750650~10001000~15001500~2500小型通風(fēng)系統(tǒng)一般通風(fēng)系統(tǒng)100~250300~40013.8.4風(fēng)道設(shè)計(jì)1）單風(fēng)機(jī)系系統(tǒng)單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)是指只設(shè)設(shè)送風(fēng)機(jī)而而不設(shè)回風(fēng)風(fēng)機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)的壓力損損失全部由由送風(fēng)機(jī)來(lái)來(lái)承擔(dān)的空空調(diào)系統(tǒng)。對(duì)于單風(fēng)機(jī)機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)說(shuō)，要注意意到零點(diǎn)的的位置，若若系統(tǒng)排風(fēng)風(fēng)位于回風(fēng)風(fēng)的負(fù)壓區(qū)區(qū)，則排風(fēng)風(fēng)不可能通通過(guò)排風(fēng)閥閥排出，必必須單設(shè)一一軸流式排排風(fēng)機(jī)，如如圖中虛線線所示。13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)7.風(fēng)管內(nèi)的壓壓力分布13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)7.風(fēng)管內(nèi)的壓壓力分布單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)壓壓力分布雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)是指既設(shè)設(shè)置有送風(fēng)風(fēng)機(jī)而且設(shè)設(shè)置有回風(fēng)風(fēng)機(jī)的空調(diào)調(diào)系統(tǒng)，系系統(tǒng)內(nèi)的壓壓力損失由由送風(fēng)機(jī)和和回風(fēng)機(jī)共共同承擔(dān)。。對(duì)于雙風(fēng)機(jī)機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)說(shuō)，排風(fēng)必必須處于回回風(fēng)機(jī)的正正壓段，而而新風(fēng)和回回風(fēng)必須處處于送風(fēng)機(jī)機(jī)的負(fù)壓段段。如圖中中所示，①~②段由于回回風(fēng)機(jī)的加加壓作用，，處于正壓壓區(qū)，排風(fēng)風(fēng)可以通過(guò)過(guò)排風(fēng)閥直直接排出。。而②~③段由于送送風(fēng)機(jī)的抽抽吸作用，，處于負(fù)壓壓區(qū)，新風(fēng)風(fēng)和回風(fēng)均均可被抽吸吸進(jìn)來(lái)。②②為零位閥閥，通過(guò)該該閥處的風(fēng)風(fēng)壓應(yīng)該為為零。特別需要注注意的是：：新風(fēng)、排排風(fēng)、回風(fēng)風(fēng)的位置。。7.風(fēng)管內(nèi)的壓壓力分布2）雙風(fēng)機(jī)系系統(tǒng)雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)壓壓力分布7.風(fēng)管內(nèi)的壓壓力分布13.5.4風(fēng)道設(shè)計(jì)1簡(jiǎn)敘風(fēng)道布布置的原則則。2常用的風(fēng)管管材料由哪哪些？各適適用于什么么場(chǎng)合？3為什么說(shuō)“矩形風(fēng)管的的高寬比宜宜小于6，最大不小小于10”？4風(fēng)道設(shè)計(jì)的的基本任務(wù)務(wù)是什么？？5試解釋下列列名詞：（1）沿程壓力力損失；（2）單位管長(zhǎng)長(zhǎng)摩擦阻力力損失；（3）局部壓力力損失；（4）風(fēng)管的當(dāng)當(dāng)量直徑。。6影響局部阻阻力系數(shù)ζ的因素有哪哪些？13.5復(fù)習(xí)思考題題7為什么說(shuō)風(fēng)風(fēng)管內(nèi)空氣氣流速對(duì)空空調(diào)系統(tǒng)的的經(jīng)濟(jì)性有有較大的影影響？8風(fēng)道阻力計(jì)計(jì)算方法有有哪些？簡(jiǎn)簡(jiǎn)敘利用假假定流速法法進(jìn)行風(fēng)道道水力計(jì)算算的步驟。。9為什么進(jìn)行行風(fēng)道水力力計(jì)算時(shí)，，一定要進(jìn)進(jìn)行并聯(lián)管管道的阻力力平衡？如如果設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)不平衡，，運(yùn)行時(shí)是是否會(huì)保持持平衡？對(duì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行行有何影響響？10集中式空調(diào)調(diào)系統(tǒng)除設(shè)設(shè)置送風(fēng)機(jī)機(jī)外，在什什么條件下下宜設(shè)置回回風(fēng)機(jī)而成成為雙風(fēng)機(jī)機(jī)系統(tǒng)？11雙風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)中中，，新新風(fēng)風(fēng)入入口口應(yīng)應(yīng)處處在在送送風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)的的哪哪一一段段？？排排風(fēng)風(fēng)口口應(yīng)應(yīng)處處在在回回風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)的的哪哪一一段段？？12為什什么么要要求求進(jìn)進(jìn)風(fēng)風(fēng)口口一一定定要要設(shè)設(shè)置置在在排排風(fēng)風(fēng)口口的的上上風(fēng)風(fēng)側(cè)側(cè)，，并并且且應(yīng)應(yīng)低低于于排排風(fēng)風(fēng)口口？？1一矩矩形形風(fēng)風(fēng)道道斷斷面面尺尺寸寸為為a=200mm，，b=400mm，，用鍍鍍鋅鋅薄薄鋼鋼板板制制成成。。風(fēng)風(fēng)道道內(nèi)內(nèi)空空氣氣流流量量為為G=2000m3/h，，求10m長(zhǎng)風(fēng)風(fēng)道道內(nèi)內(nèi)沿沿程程壓壓力力損損失失及及風(fēng)風(fēng)道道內(nèi)