連載· 13 |《變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)》——2.7變風(fēng)量空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2017-09-15
2.7 變風(fēng)量空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.7.1 設(shè)計(jì)指南
空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對于確?？照{(diào)系統(tǒng)運(yùn)行有效和節(jié)能，是一個很重要的環(huán)節(jié)。變 風(fēng)量空調(diào)的送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有兩個基本要求：①變風(fēng)量末端裝置的運(yùn)行需要送風(fēng)管內(nèi)有 一定的靜壓；②這個靜壓值在整個系統(tǒng)運(yùn)行過程中應(yīng)保持穩(wěn)定，以利于末端裝置的穩(wěn)定 運(yùn)行。所以，變風(fēng)量空調(diào)的送風(fēng)系統(tǒng)一般都設(shè)計(jì)成中速、中壓系統(tǒng)。當(dāng)然，它也可以設(shè) 計(jì)成低速低壓系統(tǒng)，但是，除了風(fēng)管尺寸變大以外，還要注意滿足系統(tǒng)靜壓控制的要求 和末端裝置運(yùn)行所必需要保持的靜壓值。在風(fēng)管設(shè)計(jì)中遵循以下原則，可在系統(tǒng)的初投 資和運(yùn)行費(fèi)兩方面取得一個合理的平衡。
（1）風(fēng)管應(yīng)盡可能按直線布置。
（2）采用標(biāo)準(zhǔn)長度的直線管段，將各種變徑管和接頭的數(shù)量減至最少。
（3）若安裝空間范圍允許，建議采用螺旋圓風(fēng)管。
（4）采用等半徑彎頭而不采用或少采用帶導(dǎo)流葉片的直角彎頭。
（5）中壓風(fēng)管系統(tǒng)從主風(fēng)管上接出分支管時，應(yīng)采用圓錐形接頭（對圓形支管）或 45°馬鞍形接頭（對方形支管）。
（6）末端裝置入口連接的送風(fēng)支管，不得采用軟管。
（7）與送風(fēng)散流器相連的送風(fēng)軟管長度不得超過 2m。
（8）避免兩個或更多風(fēng)管配件連續(xù)緊靠在一起安裝，這樣會使壓力陡降。
2.7.2 設(shè)計(jì)方法
變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管計(jì)算方法與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)基本相同，常用的有：等摩阻法（流 速控制法）和靜壓復(fù)得法。
空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)中，通常把風(fēng)速 v ≥ 12m/s 者稱為高速風(fēng)管，v<12m/s 者稱為低速風(fēng)管。 高速風(fēng)管可減小風(fēng)管截面，節(jié)省建筑空間，但增加了風(fēng)管阻力和風(fēng)機(jī)壓頭，適用于大型系統(tǒng)。高速系統(tǒng)需采用靜壓復(fù)得法計(jì)算，以保證管內(nèi)各點(diǎn)靜壓接近。低速風(fēng)管截面相對較大，但降低了風(fēng)管阻力和風(fēng)機(jī)壓頭，適用于中小型系統(tǒng)。目前國內(nèi)的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng) 大多為低速風(fēng)管，系統(tǒng)采用等摩阻法計(jì)算。
低速送風(fēng)系統(tǒng)等摩阻法計(jì)算推薦的設(shè)計(jì)比摩阻為 1Pa/m，設(shè)計(jì)時可按此值選用送風(fēng)管 的風(fēng)速。變風(fēng)量系統(tǒng)一般不設(shè)回風(fēng)末端，故各房間無回風(fēng)量調(diào)節(jié)功能。為使各房間回風(fēng) 量比較平衡，宜減小回風(fēng)管阻力，比摩阻可取0.7~0.8Pa/m。此外，也常采用吊頂集中回風(fēng)。
末端下游送風(fēng)管阻力不宜過大，以免降低單風(fēng)管末端上調(diào)節(jié)風(fēng)閥的閥權(quán)度，影響 風(fēng)閥的調(diào)節(jié)性能。風(fēng)速應(yīng)控制在 4~5m/s。末端下游送風(fēng)管也宜采用鋁箔玻璃纖維風(fēng)管， 以強(qiáng)化消聲功能。
在末端下游送風(fēng)管與送風(fēng)口間常采用軟管連接，能起消聲和接駁作用。由于軟管摩 阻較大，直軟管 3m/s 風(fēng)速的比摩阻相當(dāng)于同徑內(nèi)表面光滑風(fēng)管 8m/s 風(fēng)速下的比摩阻， 因此軟管長度不宜大于 2m，且不宜彎曲，應(yīng)直而短。風(fēng)速應(yīng)控制在 3m/s 以內(nèi)。
表 2-8風(fēng)管風(fēng)速建議值
注 ：通風(fēng)機(jī)和消聲設(shè)備之間的風(fēng)管，其風(fēng)速可采用 8~10m/s；采用具有消聲功能的風(fēng)管時，主風(fēng)管流速可采用 7~10m/s。（GB 50736—2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》）
2.7.3 風(fēng)管布置特點(diǎn)
送風(fēng)系統(tǒng)建議采用環(huán)形風(fēng)管連接方式，如圖 2-9 所示。環(huán)形風(fēng)管布置方式可使氣流 從多個通道流向末端，從而降低并均化風(fēng)道內(nèi)的靜壓，減小出口噪聲，并為將來擴(kuò)展末 端容量提供了基礎(chǔ)；但缺點(diǎn)是增大了風(fēng)道尺寸和投資。
圖 2-9 環(huán)形風(fēng)管接管方式圖
回風(fēng)系統(tǒng)建議采用吊頂回風(fēng)，在吊頂上部空間形成一個大的靜壓箱，使吊頂內(nèi)的靜 壓相對穩(wěn)定，各點(diǎn)靜壓差為 10~20Pa。當(dāng)各末端的送風(fēng)量變化時，自然導(dǎo)致室內(nèi)的靜壓 變化，使回風(fēng)量隨著改變。吊頂回風(fēng)有利于自然平衡室內(nèi)送回風(fēng)量，使室內(nèi)壓力不受送 風(fēng)量變化的干擾。
2.7.4 風(fēng)管保溫
風(fēng)管常用絕熱（保冷）材料及其制品的主要技術(shù)性能見表 2-9，建筑物內(nèi)風(fēng)管（平面） 保冷經(jīng)濟(jì)絕熱厚度見表 2-10。
表 2-9風(fēng)管常用絕熱（保冷）材料及其制品的主要技術(shù)性能
表 2-10建筑物內(nèi)風(fēng)管（平面）保冷經(jīng)濟(jì)絕熱厚度（mm）
注：室內(nèi)通風(fēng)房間的環(huán)境溫度一般可按 29℃計(jì)算；空調(diào)房間環(huán)境溫度可按 26℃計(jì)算。橡塑材料熱導(dǎo)率為 0.0338 W/（m·K），硬質(zhì)聚氨酯熱導(dǎo)率為 0.0253 W/（m·K）。
