連載· 13 |《變風量空調系統》——2.7變風量空調風管系統設計
2017-09-15
2.7 變風量空調風管系統設計
2.7.1 設計指南
空調風管系統設計，對于確保空調系統運行有效和節能，是一個很重要的環節。變 風量空調的送風系統設計，有兩個基本要求：①變風量末端裝置的運行需要送風管內有 一定的靜壓；②這個靜壓值在整個系統運行過程中應保持穩定，以利于末端裝置的穩定 運行。所以，變風量空調的送風系統一般都設計成中速、中壓系統。當然，它也可以設 計成低速低壓系統，但是，除了風管尺寸變大以外，還要注意滿足系統靜壓控制的要求 和末端裝置運行所必需要保持的靜壓值。在風管設計中遵循以下原則，可在系統的初投 資和運行費兩方面取得一個合理的平衡。
（1）風管應盡可能按直線布置。
（2）采用標準長度的直線管段，將各種變徑管和接頭的數量減至最少。
（3）若安裝空間范圍允許，建議采用螺旋圓風管。
（4）采用等半徑彎頭而不采用或少采用帶導流葉片的直角彎頭。
（5）中壓風管系統從主風管上接出分支管時，應采用圓錐形接頭（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支管，不得采用軟管。
（7）與送風散流器相連的送風軟管長度不得超過 2m。
（8）避免兩個或更多風管配件連續緊靠在一起安裝，這樣會使壓力陡降。
2.7.2 設計方法
變風量空調系統風管計算方法與定風量空調系統基本相同，常用的有：等摩阻法（流 速控制法）和靜壓復得法。
空調通風設計中，通常把風速 v ≥ 12m/s 者稱為高速風管，v<12m/s 者稱為低速風管。 高速風管可減小風管截面，節省建筑空間，但增加了風管阻力和風機壓頭，適用于大型系統。高速系統需采用靜壓復得法計算，以保證管內各點靜壓接近。低速風管截面相對較大，但降低了風管阻力和風機壓頭，適用于中小型系統。目前國內的變風量空調系統 大多為低速風管，系統采用等摩阻法計算。
低速送風系統等摩阻法計算推薦的設計比摩阻為 1Pa/m，設計時可按此值選用送風管 的風速。變風量系統一般不設回風末端，故各房間無回風量調節功能。為使各房間回風 量比較平衡，宜減小回風管阻力，比摩阻可取0.7~0.8Pa/m。此外，也常采用吊頂集中回風。
末端下游送風管阻力不宜過大，以免降低單風管末端上調節風閥的閥權度，影響 風閥的調節性能。風速應控制在 4~5m/s。末端下游送風管也宜采用鋁箔玻璃纖維風管， 以強化消聲功能。
在末端下游送風管與送風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 風速的比摩阻相當于同徑內表面光滑風管 8m/s 風速下的比摩阻， 因此軟管長度不宜大于 2m，且不宜彎曲，應直而短。風速應控制在 3m/s 以內。
表 2-8風管風速建議值
注 ：通風機和消聲設備之間的風管，其風速可采用 8~10m/s；采用具有消聲功能的風管時，主風管流速可采用 7~10m/s。（GB 50736—2012《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》）
2.7.3 風管布置特點
送風系統建議采用環形風管連接方式，如圖 2-9 所示。環形風管布置方式可使氣流 從多個通道流向末端，從而降低并均化風道內的靜壓，減小出口噪聲，并為將來擴展末 端容量提供了基礎；但缺點是增大了風道尺寸和投資。
圖 2-9 環形風管接管方式圖
回風系統建議采用吊頂回風，在吊頂上部空間形成一個大的靜壓箱，使吊頂內的靜 壓相對穩定，各點靜壓差為 10~20Pa。當各末端的送風量變化時，自然導致室內的靜壓 變化，使回風量隨著改變。吊頂回風有利于自然平衡室內送回風量，使室內壓力不受送 風量變化的干擾。
2.7.4 風管保溫
風管常用絕熱（保冷）材料及其制品的主要技術性能見表 2-9，建筑物內風管（平面） 保冷經濟絕熱厚度見表 2-10。
表 2-9風管常用絕熱（保冷）材料及其制品的主要技術性能
表 2-10建筑物內風管（平面）保冷經濟絕熱厚度（mm）
注：室內通風房間的環境溫度一般可按 29℃計算；空調房間環境溫度可按 26℃計算。橡塑材料熱導率為 0.0338 W/（m·K），硬質聚氨酯熱導率為 0.0253 W/（m·K）。
