1(6)風系統(tǒng)設計解析

風系統(tǒng)設計青島海信日立空調系統(tǒng)有限公司Contents123風管設計室內機的設計氣流組織氣流組織?1．氣流組織概述

1室內氣流組織設計的任務是合理地組織室內空氣的流動與分布，使室內工作區(qū)空氣的溫度、濕度、速度和潔凈度能更好地滿足工藝要求及人們舒適感的要求。室內氣流組織是否合理，不僅影響房間的空調效果，而且也影響空調系統(tǒng)的能耗與初投資。?1．氣流組織概述

1主要影響因素：送風裝置的形式、數(shù)量、大小、位置。建筑空間的幾何尺寸污染源的位置及分布和性質送風參數(shù)(送風溫差和風口速度)回風方式?2．氣流組織原則

11、

對于送風高度低于5m情況，應注意選擇送風口型式，避免冷風直吹到人，從而滿足工作區(qū)風速冬季不大于0.2m/s,夏季不大于0.3m/s；當房間的吊頂高度較高時，應注意冬季空調送出的熱風能否到達工作區(qū)（由地面至1.8－2m高的區(qū)域）。?2．氣流組織原則

12、送風口的出風速度，應根據(jù)送風方式、送風口類型、安裝高度、室內允許風速和噪聲標準等因素確定，消聲要求較高時，宜采用２~５

m/s，噴口送風可采用4~10m/s。對于容量不大于5HP的風管機，由于風量較小，其送風口為百葉風口或散流器且用于普通的房間時，風速一般取1.5~3.0m/s，以2m/s左右為最好。?2．氣流組織原則

1側送百葉送風口最大送風速度建筑物類別最大送風速度(m/s)建筑物類別最大送風速度(m/s)廣播室1.5~2.5電影院5~6住宅、公寓2.5~3.8一般辦公室5~6飯店客房2.5~3.8個人辦公室2.5~4.0會堂2.5~3.8商店5~7.5劇場2.5~3.8醫(yī)院病房2.5~4.0?2．氣流組織原則

1散流器喉部最大送風速度(m/s)建筑物類別允許噪聲(dB)吊頂高度(m)3456廣播室323.904.154.254.35住宅、劇場、手術室33～394.354.654.855.00公寓、旅館大堂、辦公室40～465.155.405.755.85餐廳、商店47～536.156.657.007.15公共建筑物54～606.506.807.107.50?2．氣流組織原則

1孔板、條縫、噴口的送風速度送風方式送風速度(m/s)備注孔板下送3～5送風均勻性要求高或送熱風時，取較大值條縫風口2～4送風口位置高或活動區(qū)允許風速大時，取較大值噴口4～8當空調區(qū)域內噪聲要求不十分嚴時，最大值可取10m/s?2．氣流組織原則

13、回風口的布置應符合下列要求：（1）回風口不應設在送風射流區(qū)和人員經(jīng)常停留的地方；采用側送時，一般設在送風側的同側。（2）在有條件時，可采用走廊回風，但走廊的斷面風速不宜過大且應保持走廊與非空調區(qū)之間的密閉性。（3）以冬季送熱風為主的空調系統(tǒng)，其回風口應設在房間的下部．回風口的吸風速度可按下表選用，當房間內對噪聲要求較高時，吸風速度應適當降低，回風口的構造做法應能防止噪聲的再次產(chǎn)生．當采用容量不大于5HP的風管機時，由于風量較小，其回風口（須配空氣過濾網(wǎng)）的風速一般取1.0~2.0m/s。?2．氣流組織原則

1回風口的吸風速度位置風速（m/s）房間上部≤4.0房間下部不靠近人經(jīng)常停留的地點 ≤3.0靠近人經(jīng)常停留的地點

≤1.5用于走廊回風

1.0－1.5?2．氣流組織原則

14、風管機選擇風口時，風口風量應按風管機中檔風速選擇。

風口性能表中的射程為等溫送風條件下的數(shù)值。制冷制熱時應進行修正。送風方式工況下送側送制熱0.80.8制冷1.51風管設計?1．風道分類

2分類標準風道名稱優(yōu)點缺點備注風道形狀圓形風道強度大，材料少，阻力小占用空間大，制作較困難用于除塵系統(tǒng)或高速系統(tǒng)矩形風道占用有效空間小，制作相對簡單應用廣泛風道材料金屬風道阻力少，防火性好，經(jīng)久耐用、質量穩(wěn)定應用廣泛非金屬風道阻力較大，加工質量不易保證土建風道結構簡單，節(jié)省鋼材漏風嚴重，阻力較大，不易保溫減少使用風道內的空氣流速低速風道（v<=8m/s)風道系統(tǒng)產(chǎn)生的氣流噪聲可忽略不計應用廣泛高速風道（v=20-30m/s）應考慮氣流噪聲，能耗較大?2．風道水力計算2空氣在管道內流動由于與管壁的摩擦而產(chǎn)生沿程阻力（或稱摩擦阻力），由于在局部管件處產(chǎn)生流速和流動方向的變化，因而產(chǎn)生局部渦流而形成局部阻力。沿程阻力與局部阻力之和構成空氣流動的總阻力。風道水力計算的方法一般有假定流速法、等壓損法、靜壓復得法。?2．風道水力計算2假定速度法：首先，要選定系統(tǒng)最不利的環(huán)路，一般即指最長或局部構件多的分支管路；其次，是根據(jù)風量和所選定的風速，計算各管段（指該環(huán)路）的斷面尺寸，并根據(jù)該尺寸求出個管段阻力和系統(tǒng)總阻力，根據(jù)總阻力選定風機；最后，按系統(tǒng)阻力平衡的原則，確定其余分支管路的管徑，要求各環(huán)路間的總阻力差別不大于15%，無法達到要求時，加設風管閥門。適用于動力設備有多種型號可供選擇的情況。?2．風道水力計算2等壓損法：在已知總作用壓頭的情況下，將其平均分配給最不利環(huán)路的各管段，即最不利環(huán)路采用相同的比摩阻進行設計。適用于動力設備已定（總作用壓頭已定）的情況。?2．風道水力計算2對于一般通風空調系統(tǒng),風管壓力損失值P(Pa)可按下式估算

P=｛PmｘLｘ(1+k)+△P｝ｘ(1.1～1.2)Pm--單位長度風管的摩擦壓力損失,Pa/m；L--到最遠送風口的送風管總長度加上到最遠回風口的回風管的總長度（即最不利環(huán)路的總長度）,m；k--局部壓力損失與摩擦壓力損失的比值； 彎頭三通少時,取k=1.0-2.0；彎頭三通多的場合,可取到k=3.0-5.0；△P--對于空調系統(tǒng)，要考慮到空氣通過空氣過濾器、靜壓箱、消聲器等阻力較大的空調裝置的壓力損失之和。1.1～1.2--富裕系數(shù)?2．風道水力計算2例題：

選用全熱交換器KPI-12521Q，風量1250m3/h，余壓170Pa，新風側風管總長30米，平均比摩阻為：

170＝｛Pm*30*(1+4)+30｝*1.2Pm＝0.74Pa/m查通風管道計算表總管的管徑為400x200，比摩阻為0.96Pa/m。一般來講，主管路的前部分管路風量大，一般應取較大的風速或較高的比摩阻，后一部分的管路風量小，一般應取較小的風速或較低的比摩阻，末端的主管路不應取得太小，以利風量平衡。?3．風道設計21、風速的確定

若風管內風速大，則風道截面小，節(jié)省風道材料，系統(tǒng)阻力也大，需要風機的壓力高，消耗的功率也就多，而且可能導致噪聲增大；如果采用較小的風速，則出現(xiàn)上述相反的情況；因此必須根據(jù)風管系統(tǒng)的建設費用、運行費用和氣流噪聲等因素進行技術經(jīng)濟比較，確定合理的經(jīng)濟流速．有消聲要求的通風與空調系統(tǒng)，其風管內的風速，宜按下表選用。室內允許噪聲級dB(A)主管風速(m/s)支管風速(m/s)25～353～4≤235～504～72～350～656～93～565～858～125～8?3．風道設計2機械進、排風系統(tǒng)和空調系統(tǒng)內的空氣流速部位住宅教室、劇院及其他公共建筑站房、庫房適宜流速最大流速適宜流速最大流速適宜流速最大流速新風入口3.54.04.04.54.55.0空氣過濾器1.21.51.51.751.752.0換熱盤管2.02.252.252.52.53.0風機出口5.0~8.08.06.5~10.07.0~10.58.0~12.08.0~14.0主風管3.5~4.54.0~6.05.0~6.06.0~7.06.0~8.07.0~10.0支風管3.03.5~6.03.0~4.54.0~6.04.0~5.05.0~7.0支立管2.53.0~4.03.0~3.54.0~5.04.05.0~7.0?3．風道設計22、通風、空調系統(tǒng)的風管，宜采用圓形或長、短邊之比不大于4的矩形截面，其最大長、短邊之比不應超過10。風管的截面尺寸，宜按國家現(xiàn)行標準《通風與空氣調節(jié)工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50243－2002）中的規(guī)定執(zhí)行。金屬風管管徑為外徑或外邊長；非金屬風管管徑為內徑或內邊長。采用矩形風管時，為提高吊頂高度，風管的厚度應盡量小。

類別風管直徑D或長邊尺寸b圓形風管矩形風管除塵系統(tǒng)風管中、低壓系統(tǒng)高壓系統(tǒng)D(b)≤3200.50.50.751.5320<D(b)≤4500.60.60.751.5450<D(b)≤6300.750.60.752.0630<D(b)≤10000.750.751.02.01000<D(b)≤12501.01.01.02.01250<D(b)≤20001.21.01.2按設計2000<D(b)≤4000按設計1.2按設計注：1螺旋鋼板的厚度可適當減小10%～15%。2排煙系統(tǒng)風管鋼板厚度可按高壓系統(tǒng)。3特殊除塵系統(tǒng)風管鋼板厚度應符合設計要求。4不適用于地下人防與防火隔墻的預埋管。?3．風道設計23、風機的風量應考慮一定的管道漏風量，一般送、排風系統(tǒng)的漏風附加率宜為5％～10％，故在選擇風機、全熱交換器等時，風量要考慮5％～10％的裕量。在風管的水力計算時不考慮管道漏風量。4、風管系統(tǒng)各環(huán)路的壓力損失應進行壓力平衡計算。各并聯(lián)環(huán)路壓力損失的相對差額，不宜超過15％；當通過調整管徑無法達到要求時，應裝設調節(jié)裝置；主管路分支時，管路較短，阻力較小的一支應設調節(jié)閥門；所有的支管上應設調節(jié)閥門（最后一個支管可以不設）；調節(jié)閥門一般采用對開多葉調節(jié)閥或鋼制蝶閥。?3．風道設計25、對于空調系統(tǒng)，選用風機時要考慮到空氣通過過濾器、表冷器、加熱器、消聲器、靜壓箱等空調裝置的壓力損失，并考慮10％～15％的富裕量。下表給出推薦的風機靜壓值：種

類風機靜壓值(Pa)通風設備小型系統(tǒng)一般100～250300～400空調裝置小型（空調面積300㎡內）中型（空調面積2000㎡內）大型（空調面積大于2000㎡內）高速系統(tǒng)（中型）高速系統(tǒng)（大型）400～500600～750650~11001000~15001500~2500?3．風道設計26、通風、空氣調節(jié)系統(tǒng)的風管，應采用不燃材料制作。接觸腐蝕性氣體的風管及柔性接頭，可采用難燃材料制作。復合材料風管的覆面材料必須為不燃材料，內部的絕熱材料為不燃或難燃B1級，且對人體無害的材料。7、矩形風管的彎頭部分應盡量使用較大的曲率半徑（風管中心線處的曲率半徑），常用的標準曲率半徑為R=1.5b(b為風管彎頭的寬度)。?3．風道設計28、與風機等振動設備（包括室內機、室外機）連接的風管，應裝設撓性接頭，保證其荷載不傳到風機等設備上，同時避免了風機與風管、吊頂?shù)犬a(chǎn)生共振的可能性。9、舒適性空調，空調區(qū)與室外的壓力差或空調區(qū)之間有壓差要求時，壓差值宜取5～10Pa，不應大于50Pa?？照{系統(tǒng)應有排風出路并應進行風量平衡計算，人員集中或使用大量新風的空調區(qū)（如會議室、多功能廳等），無排風出路時，應考慮機械排風。?3．風道設計210、放散熱、濕、煙、味的房間及普通地下室均應考慮通風換氣。通風換氣盡可能采用自然通風方式，當自然通風不能保證衛(wèi)生要求時，才采用機械通風。一般情況下應通過熱平衡計算來確定通風換氣量，若缺乏資料，通風換氣量可參考下表：房間名稱換氣次數(shù)（次/h）房間名稱換氣次數(shù)（次/h）衛(wèi)生間5～10電梯機房8～15開水間6～10廚房（中餐）40～50制冷機房4～6廚房（西餐）30～40變電室5～8職工餐廳25～35配電室3～4車庫5～6蓄電池室10～15浴室（無窗）5～10全封閉蓄電池室3～5洗衣房10～15油罐室4～6鍋爐房、換熱站10～15?3．風道設計211、下列情況之一的通風、空調系統(tǒng)的風管道應設70°自動關閉的防火閥（一般常用防火調節(jié)閥，兼用調節(jié)風量）：（1）管道穿越防火分區(qū)處；（2）穿越通風、空氣調節(jié)機房及重要的或火災危險性大的房間隔墻和樓板處；（3）垂直風管與每層水平風管交界處的水平管段上；（4）穿越變形縫處的兩側。?3．風道設計212、防火閥、排煙閥（口）的安裝方向、位置應正確；防火分區(qū)隔墻兩側的防火閥，距墻表面不應大于200mm；防火閥應單獨設置支、吊架，當防火閥暗裝時，應設置檢修口。13、管道和難燃燒材料，穿過防火墻和變形縫的風管兩側（即防火閥的設備的保溫材料、消聲材料和粘結劑應為不燃燒材料或兩側）各2.00m范圍內應采用不燃燒材料及粘結劑。14、空調系統(tǒng)的電加熱器應與送風機聯(lián)鎖，并應設無風斷電、超溫斷電保護裝置，電加熱器的金屬風管應接地。電加熱器前后各800mm范圍內的風管和穿過設有火源等容易起火部位的管道，均必須采用不燃保溫材料。?3．風道設計215、風管設計步驟（采用等壓損法計算時）（1）劃分系統(tǒng)，確定總風量，總風量可從負荷計算中獲得。（2）選定風口根據(jù)要求，選擇合理的氣流組織，確定送風口、回風口和新風入口的位置、類型和尺寸。（3）選擇設備（空調機或新風機等）和風管系統(tǒng)的附屬裝置（消聲器、靜壓箱等），確定風管的材料、形式。（4）進行風管的水力計算，再由風量和比摩阻確定管徑。（5）繪圖，標注管徑、定位尺寸、設備號等。室內機設計?1．四面出風嵌入機的設計3四面出風嵌入式室內機（RCI）的出風高度（模式可通過有線遙控器調節(jié)）機型28-71型80-160型模式安裝高度2.7m以下3.2m以下標準2.7-3.0m3.2-3.6m增速13.0-3.5m3.6-4.2m增速2對于冬季有供熱要求的場所，為了讓熱風能夠送下來，28-71型的安裝高度不宜大于3米，80-160型的安裝高度不宜大于3.6米。?2．天花板內置風管機的設計31、風管機有多種機型，并提供了多種靜壓模式，適用于工程中不同阻力的風管系統(tǒng)，如果產(chǎn)品在實際的工程應用中機器靜壓與風管系統(tǒng)嚴重不匹配，則室內機實際運行時的風量將偏離設計風量，進一步有可能導致制冷、制熱效果不足，噪聲過大、濺水等一系列問題，因此，風管機在選型設計階段應充分考慮靜壓匹配問題，選擇正確的靜壓模式（不一定是出廠時的默認設置），確保機器提供的靜壓與風管阻力相匹配或相接近，使產(chǎn)品處于良好的工作狀態(tài)點下。?2．天花板內置風管機的設計3設計選用建議如下：機型情況1情況2備注28～71型的風管機設于局部吊頂內直接側吹，一般可選用標準型（帶L），余壓為30Pa；接一定長度的風管時，一般選用高靜壓型（帶H），余壓為50Pa（可調至80Pa）。建議根據(jù)設計手冊詳細計算風管阻力、并綜合風口、空氣過濾器的阻力，來選擇靜壓模式，大匹數(shù)機型應注意噪聲80～160型的風管機①設于局部吊頂內側吹，或②接一定長度的風管時，一般選用標準型（帶L），余壓為60Pa，適用于大部分場合；所接風管很長（如大于8－10米）或采用阻力較大的風口（如旋流風口、噴口等）而導致總阻力較大時，選用高靜壓型（帶H），余壓為120Pa（可調至90Pa）。28～71薄型風管機設于局部吊頂內直接側吹時，20Pa的默認設置即可；接一定長度的風管時，一般選用50Pa靜壓，此時設計人一定要在圖紙上表明“50Pa靜壓”，現(xiàn)場安裝時調整；安裝服務工程師在安裝現(xiàn)場一定要根據(jù)風管阻力的情況設定相應的靜壓。8匹、10匹風管機只有一檔靜壓220Pa，設計人要注意風管的阻力情況要與之匹配，如果阻力偏小，建議增設閥門或一定阻力的過濾器以加大或調節(jié)阻力。請注意噪聲?2．天花板內置風管機的設計32、對于容量不大于5HP的風管機，由于風量較小，其送風口為百葉風口或散流器、用于普通的房間且送風距離為5-6米以內時，送風口風速一般取1.5-3.0m/s，以2m/s左右為最好；其回風口（配空氣過濾網(wǎng)）的風速一般取1.0-2.0m/s，以低于2m/s為最好；風管的風速應通過阻力計算確定，常為1.5-3.0m/s。當噪音要求較高時，應取低值。?2．天花板內置風管機的設計33、

應根據(jù)不同的送風距離及送風高度，確定合適的送風口；當房間的吊頂高度較高時，應注意冬季空調送出的熱風能否到達工作區(qū)（由地面至2m高的區(qū)域）。（1）水平送風距離為6-8米以內時，可采用雙層活動百葉風口側送，距離越大，可選用稍高的風速；當水平送風距離為10-12米以上時，可采用噴口，應通過計算選取，使送風距離、噪聲、阻力滿足要求。室內機一般設置在底層的局部吊頂內。?2．天花板內置風管機的設計3?2．天花板內置風管機的設計3（2）頂送風，送風高度為2.5-3.5米時，可采用散流器或雙層活動百葉風口；送風高度為3.5-5米時，可采用雙層活動百葉風口；送風高度為4-7米時，可采用高射程型旋流風口，應通過計算選?。?2．天花板內置風管機的設計34、風管機下回風時，比后回風的噪聲要高5-10dB(A)以上，因此風管機最好做后回風（接回風管）（如2.3條圖），3匹及以上機型在辦公條件下一定不要做下回風，并且回風要考慮一定