暖通风管风道设计手册

暖通风管风道设计手册单风管和双风管集中式空调系统：集中式空调系统：指对办公建筑物内部的空气进行集中处理，输送和分配的空调系统。系统组成：（1）空调房间；（2）空气处理设备；（3）送/回风管道；（4）冷热源。按送风管的套数不同分类：单风管系统和双风管系统。单风管系统（一次回风）：只设置一根风管，处理后的空气通过风管送入末端装置。典型系统图示：空调房间送/回风管道送/回风管道冷/热媒一次回风与二次回风的区别:在喷水室或空气冷却器前同新风进行混合的空调房间回风，叫第一次回风。具有第一次回风的空调系统简称为一次回风式系统。与经过喷水室或空气冷却器处理之后的空气进行混合的空调房间回风，叫第二次回风，具有第一次和第二次回风的空调系统称为一、二次回风系统，简称二次回风式系统。新风么空碍处理明老谢房间》 新风么空碍处理明老谢房间》 N再照器上__ "()冷，热媒集中式空墙搞统回风方式选择依据表:方式一次回展方式二;欠回风方式特征K回风我在熟湿处理设福前混合一次2、可利用最大送风温差送风，当送风温差受限制时，利用再热滑足送风温度1、回风在热湿处理设备前后备港合一次，第一次回风量并不负担室内员荷，仅提高送风温度，或增加室内空气循环2、相同条件下与一次回风方式相比，可节省再熟热量适用性K可以用馥大送风温差送风的公共民用建筑2、室内散湿果较大（热湿比小）lx送房温差受限制，而禧许利用热源进行再建时2、室内散漫舞较大《热湿比小）,用最大送风温差送风的送风量不湎足换气次数时3、对室内有恒温要求的场合，可采用固定比例的一、二次回风，丰醺认调温用的再然器i对室内参数控制不严的场合，可利用变动的一二次回风以调性负荷4、高换气次麴的洁净车间鬻采用二次回风双风管系统:

有两条送风管，分别送冷风和热风，新风与回风混合，经第一级空调器处理后，一部分经一根风管送到末端装置，另一部分再经第二级空调器处理后才送到末端装置；两种不同状态的空气在末端装置中混合，才送到空调房间。双风道空调系统的特点及应用:优点…(1)房间的个别控制性能好Ea(2)同一时间内可供冷、供热；(3)因直接用冷，热空气混合，室温调节反应迅速s*(4)冬季和过渡季节的冷源和夏季的热源可利用室外新风.一缺点:*■C)冷热风混合调温有熊量损失，全年送风运转费用高.C2)材料、安装人工费用高a(3)布置难度大"(4)不能精确控制室内湿度》.双风道系统适用于每个房间都需要分别控制室温，而每个房间冷、热负荷变化情况又不同的多层、多房间建筑。单风管空调系统的特点及应用：

优点…L优点…L设备简单,初投资较省?设备集中，易于管理3.风道冷量振失小.进行精碉调节…单风道集中式系统适用于空调房间较大，各房间负荷变化情况相类似的场合，如办公大楼、剧场、大会堂等。虽然双风管空调系统具有很好的调节性和节能性，但是其设备复杂占用空间大，限制了该系统的发展，所以集中式空调系统中一般多使用单风管空调系统。风管管件损失计算：风管风速标准分为低速与高速两种，风速在15m/s以下属低速风管，以上则为高速风管。前者用于大楼通风及空调，后者则应用于工业及生产作业方面。风速之大小与风管噪音、震动、及成本均有相当大的关系。而风管出口及吸气口风速亦会影人体之舒适与安宁。低速风管风速标准：位置标准风速[m/s]最高风速[m/s]住宅公共建筑工厂住宅公共建筑工场风机吸气口3.54.05.04.55.07.0风机排气口5-S6.5-108-12氏57.5-118.5rM主风管3.5T.55-6.56^94-65.5-865Tf支风管33-4.54-53.5-54-6.55-9垂直支管（上行） ,253-3.543.25-44-65-fl过滤器L251.51.51.5L75t75加然器2.252.53.02.53.03.5洗甄室2..52.52.52.52.52.5高速风管内风速标准:

风量[m3/h]最大风速[m3/5,000-W,00012.510,000-17,00017.517,00025,0002025,000-0.00022.540,000-70,0002570,005100.00030风机出风口及吸风口风速标准:场所出风口风速[m/$)地点吸风口风速[m/s]播音室1.5-2.5房间上方>4.0住宅、公寓2.5-3.5房间下方2.0-4.0戏院、旅馆房间2.5-3.5室门或气窗2.5-5.0私人办公室4.0室门之地面空隙3.0电影院5,0工场>4.0公共事务室5.0-6,25住宅2.0商店7.577百货公司10.0??风管材料：制造风管材料通常多为黑铁锌或镀锌铁板。后者耐锈蚀，使用较为普遍。设计上亦有采用铝板者，但价格较高，故仍少见。工场类建筑中，其排风及回风亦有采用混凝土结构者，但大多建于地下。有关圆形风管使用铁板厚度及型号如下列所视：圆形低速风管使用铁板标准：

管径[mm]150-500510-750760-1.000L0W-tT250>1,260铁板厚度[rmi]0.50.60.8101.2铁板号数26242220福矩形低速风管使用铁板标准:尺寸[mm]15070。310-750760-1,5001,5102,250>2,260铁板厚度[irni]0.50,60.81,01,2铁板号数2624222018矩形高速风管使用铁板标准:尺寸[唧]<450460-1.2001,210-2,250铁板厚度「画]0.81.01,2铁板号数222018矩形低速风管使用铝板标准:尺寸[mm]<300330-750780-1,3701.400-2rl402±1602,450铁板厚度[mm]0.510.630.811.0213铁板号数2624222018风管接合用法兰:管铁板厚度M法兰角铁尺寸Lmm]最大间隔[m]0.525x25x33.60.625x25x33.60.830x30x32.71.040x40x3L81.240x40x51.8圆形风管吊架标准:管径[mm]束铁吊杆㈱M最大间隔M<1,50025x325¥3或9.0中30>1,51030x330Y3或1204)3.0矩形风管支（吊）架标准:铁板厚度[rm]吊架（铁）支架（铁）横撑[mm]吊杆[mm。]锻大间隔[mJ撑架[m]最大间隔M0.525x25x393.025x25x33.60.625x25x393.025x25x33.60.830x30x393.030X30x33.61.040x40x3_93,040x40x33.61.240x40x593.040x40x53.6管路中损失：在管路中，要使空气流体经过管路，必须克服相当的阻力，这阻力以压力表示，可分为管路直线部份之损失及局部弯管、分岐管、网关等之压力损失，其主要原因包括来自：（1）摩擦；（2）弯曲；（3）分岐或汇合；（4）断面积或形状之变化。在管道中亦有许多存在之障碍物，均会造成管流之阻力，这些项目包括：（1）风量控制器；（2）阻水板；（3）空气过滤器；（4）加热器或冷却器；（5）测量及控制仪器；（6）防火活门。静压与动压损失：送风设备所产生阻力可分为动与静两种。与风速平方成比例变化的是动阻力，与风速无关的静阻力。动阻力与静阻力合成即为为送风系统全阻力。若管路中有存在静压存在，则全压亦须包括达到静压所需压力。气流在风管内所损失压力可用下式表示：PT=PL+PD。式中，PT为全部压损，PL为管长压损，而PD则为各种弯管、分岐管、闸门等压损。前文已述，动压与风速间有一个确定的关系。就空气而言，其关系如下式：Pv=V2/2gXy=V2/16.3=（V/4.03）2[mmAq]式中，V的单位为[m/s]。直线风管阻力损失：TOC\o"1-5"\h\z、L V2\o"CurrentDocument"P(=X X XY\o"CurrentDocument"d 2g\o"CurrentDocument"X=0.0055[1+(20Q00) ' + 1伊 严]…[ ""r"Q= 71xd2xVx3,600一了”&直线风管蓑度LW,直径所〕之损失【rmnAq]h摩擦系数V管路风速Y流体之密度0宫加3]Q风速七直径M]下之风量[m3/h]£风管内表面凹凸粗糙度(铁板t=0.t&tm)R雷诺数：ReynoI加'number}T正常值2、5。。以下矩形风管换算:若想换算成同样单位阻力之矩形风管时，可利用下式换算:(ab)573d=1.3[—---——](a+b)1Ma、b分别为矩形风管之宽与高。其值亦可利用圆形面积与矩形面积相等方式进行粗略估计。矩形风管外围宽与高比又称为纵横比(AspectRatio)，此值最高可为8:1。但自1:1至8:1时，铁板面积要增加70%，其重量亦会增加3.5倍。故设计风管时，除非特殊情况，此比值应愈趋近1:1时为佳，以节省其制造与安装成本。风管局部管道阻力：一个完整的风管系统中，除风管本身外，尚有直管，弯管、分岐管闸Qdamper)大小头，三通管，等其它组件。此部份因形状之改变会使风道产生涡流，并消耗部份能量。在这部份所产生摩擦及压力损失，统称为局部管道阻力，其计算方式如下：TOC\o"1-5"\h\zV2 V\o"CurrentDocument"△PD=Cx xy=tx( )22g 4.03△P口局部元件损失[mmAq)g局部阻力保教V管路凰速[m/s]y流艘密度[kg/im1]风管局部管道阻力：V2 L, V2APd=1X = AX K 2g d 2g等效长度与直径之比：风管材料：制造风管材料通常多为黑铁锌或镀锌铁板。后者耐锈蚀，使用较为普遍。设计上亦有采用铝板者，但价格较高，故仍少见。工场类建筑中，其排风及回风亦有采用混凝土结构者，但大多建于地下。有关圆形风管使用铁板厚度及型号如下列所视：圆形低速风管使用铁板标准：管径[mm]150*500510750760rl,0001,0101,250>1,260铁板厚度[irm]0.50.6081.01.2铁板号数262422201S矩形低速风管使用铁板标准:10

尺寸[mJ150-300310-750760-1,5001,5102,250>2,260帙板厚度[mm]0.50.60.81.0L2铁板号数2624222018矩形高速风管使用铁板标准:尺寸[nm]<450460-1,2001,210-2.250铁板厚度[mm]0.8L01.2铁板号数222D13矩形低速风管使用铝板标准:尺寸[mm]<300330-7507801.3701,4002,1402d1602,450铁板厚度[用向0.510.6308110213铁板号数2624222018风管接合用法兰:11

管铁扳厚度［mm］法兰角铁尺寸［mm］最大间隔加］0,525x25x33.60,625x25x33.60.830x30x32,71.040x40x31.81.240x40x51.8圆形风管吊架标准:管径M束铁吊杆（铁）［斓最大间隔<1,50025x325x3或9一0。3.0>1,51030x33。x3或12.0。3.0矩形风管支（吊）架标准:铁板厚度［mm］吊架（铁）支架（铁）横撑[mm]吊杆［mm。］最大间隔加］撑架谡大间隔0.525«25x393.025x25x33.60.625k25x393.025x25x33.60.830k30x393530x30x33.61.040k40k393.040x40x3361.24Cx40x593.040x40x53.6管路中损失：在管路中，要使空气流体经过管路，必须克服相当的阻力，这阻力以压力表示，可分为管路直线部份之损失及局部弯管、分岐管、网关等之压力损失，其主要原因包括来自：（1）摩擦；（2）弯曲；（3）分岐或汇合；（4）断面积或形状之变化。12

在管道中亦有许多存在之障碍物，均会造成管流之阻力，这些项目包括：（1）风量控制器；（2）阻水板；（3）空气过滤器；（4）加热器或冷却器；（5）测量及控制仪器；（6）防火活门。静压与动压损失：送风设备所产生阻力可分为动与静两种。与风速平方成比例变化的是动阻力，与风速无关的静阻力。动阻力与静阻力合成即为为送风系统全阻力。若管路中有存在静压存在，则全压亦须包括达到静压所需压力。气流在风管内所损失压力可用下式表示：PT=PL+PD。式中，PT为全部压损，PL为管长压损，而PD则为各种弯管、分岐管、闸门等压损。前文已述，动压与风速间有一个确定的关系。就空气而言，其关系如下式：Pv=V2/2gXy=V2/16.3=（V/4.03）2[mmAq]式中，V的单位为[m/s]。直线风管阻力损失：XY2gPr=X XXY2gL _MMHL—»=kdA=0.0055[1+(20,000)d RQ-fLx乎xVn3,600一PL直线风管长度LM,直径「ml之损失[mAq]X度擦系数V管路风速[m/s]¥流体之密度Fkg/m31Q风速V,直径同下之风量[m3/h]£风管内表面凹凸粗糙度（铁板£二。一R雷诺数iRtjynuItU.riumber）n正常值Z500以下矩形风管换算：若想换算成同样单位阻力之矩形风管时，可利用下式换算：13(ab产昌d=1,3[—--——](a+b泮a、b分别为矩形风管之宽与高。其值亦可利用圆形面积与矩形面积相等方式进行粗略估计。矩形风管外围宽与高比又称为纵横比(AspectRatio),此值最高可为8:1。但自1:1至8:1时，铁板面积要增加70%，其重量亦会增加3.5倍。故设计风管时，除非特殊情况，此比值应愈趋近1:1时为佳，以节省其制造与安装成本。风管局部管道阻力：一个完整的风管系统中，除风管本身外，尚有直管，弯管、分岐管闸Qdamper)大小头，三通管，等其它组件。此部份因形状之改变会使风道产生涡流，并消耗部份能量。在这部份所产生摩擦及压力损失，统称为局部管道阻力，其计算方式如下：TOC\o"1-5"\h\zv£ V\o"CurrentDocument"△PD=，x xY=Cx( )2-2g 4?03△Pp局部元件损失[mmAq]I局部阻力保教V管路屉速[m/5]¥流IS密度[kg/m3]风管局部管道阻力：V2 L, V2APd=Cx = Xx K 2g d .■天等效长度与直径之比:14

若局部管道为矩形风管，则L'/d可改以L'/a代替，其中a为矩形风管之长边。风管局部阻力系矩形弯管（90度）：H/Wr/W=0.5a.75H/Wr/W=0.5a.751.01.50.25L'/W=251273.50.5331694to451911454.09035176APl(L'/W)ytVV2s)矩形角管（90度）:APn=（L'7W）y（V2/2g）矩形弯管（整流片）：15R/WR1/WR2/W0.50.20.40.450.750.40.70.121.00.71.00.101.51.31.60.15△Pn=f(V2/2g)矩形弯管附小型整流片:TOC\o"1-5"\h\z整流片形状 rA.K片型 0.35流蝮型 0.10△Po=匕Y(VV2g)圆型弯管:TOC\o"1-5"\h\zR/d L/d0.75 231.0 171.5 122.0 10APd=X(L/d)Y(甲/2g)16圆形管接制弯管:|R/d051.01.520二段L/d二65656565三段49211717四段191412五段171297△PD=k(L/d)y(W2e)急扩大管： 1TOC\o"1-5"\h\zMi=> =>V2A/A2 0.t 0.2 0.4 0.6 0.8工 0.81 0.64 0.36 0.16 0.04△Pd7Y铲2)急缩小管:A/A10.1 0.2 0.4 0.6[ 0,34 0.32 0.25 0.16△PD=€Y(V2/2g)17V1匚0 5n工 0.17△Pd7渐小管：vZ0 30°? 0.02△变形：。＜14°Z=0.圆形管三通管： ］论100 20口 30n 4CT0.28 0.45 0.59 0.73y£v2/2g)x(丫厂2450 60°0.04 0.07JPd=ZY(V”)15y渐大管:18V2圆形管三通管（支管钳形缩小）:分流（支斜管）45度角：“0.3050.a090.090.0750.030APD=；Y{V，2g)直通管部份（1--2）分岐管部份〔卜3）v2/v10.305080.9w0.0,0.0750.030AP0二U¥多"2GV3/V10.608101.21.96L270,970,500.37AP0=<Y(V，2G直通管部份（1--2）分岐管部份（1-3）19V1矩形风管分岐管:矩形风管合流:直通管部份（1-1=0.05-0.06-2)△PD”¥V出0.4 0.60.81.01.213.2 1.020.520.47—分暧管部份（1-3）3.03.7 1.40.75QTI0.426.2——0.790.570.47△%=工V色32]//匕C1..0暗T自可以不料%鹏»,。特1^=0.46-1.24X+0.93x2直通管 x-tV/V,)x(方㈤Li(1T)△%=—(V，霭)。250,50,751.01.25力0.3 0.2 0.3 0.40.65分岐管(1-3}20<0.40.60.81.01.21.5直通0.751.20.30.350.81.1—管仆一-2）0671.70.9。30.10.45070.60211.30,80.40.10.2APp7yW/2)V?50.40.60.31.01.21.5合流管O3)t1.300900.50.10.5514△P0:匕Y3/加金属网:邀很[hie]0.270270.660.721561.72胤隔|nun]1.672.083.575Q11.116.7微口比%707667747281g0.800.700.700.650.510.50%=ty（v2/2g）v抬汨谩辨面聘阅速管内气孔:A/A, 0.2 0.4 0.6 0.6 1.0； 47.8 7.3 1.80 0,29 0APD=<Y(W/2必21管出口（渐扩大形）:e=w20。30，40*0.7640.720.790860.60,55UM0.7J0830.50.4B0.5B0,700790.40.400.530650.760.30.340.480.620.73△%小（俨心多孔型出风口：自由面稹比V020.4060.80.5306.02.301.033&82.701.5367.4302.0397.83.2一2.540&33.43.041B.63.7一△Pu二二Y（V〃2g）自由面面稹/储xb）0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000^00oooooooa00000^0000000000风管设计实例：风管之设计方法有：减速法、定阻法、静压重获法等三种，减速法设计时较难获得准确的答案，故较少人采用。目前介绍定阻法。22空藏迪源及FT10m工厂风管布置图为例。经过风机之后，总风量为18000m3/h,经过A点后分出两条管路，主管维持10,800m3/h,支管则为7,200m3/h。共有B、C、D、E、F等五个点出口，每个出口之风量为3,600m3/h。(1)决定风速：由表中先选定风量标准。就工厂环境而言，其标准风速为6-9m/s。兹以最大值9m/s作为此次设计之风管风速。⑵主管部份损失：在18,000m3/h之风量下，若以风速9m/s为基准，主管之损失率每米为0.092mmAq，设本例以0.1mmAq/m为损失标准。⑶求ZA间之直径：Q=18,000m3/h，R=0.1mmAq/m时，覆由图6.1得其直径为83cm，修正后其风速变为9.3m/s，应属合理之范围内。(4)直径83cm为圆管，但风管仍以矩形管为多，若换算为矩形管，则可由表中查出接近于76x76之尺寸。若以此为主风管之口径，则风速将变为8.7m/s，更适合标准范围。⑸重复第(3)及第(4)项，可以求出AB、BE、CD、AE、EF等区段之直径、矩形尺寸及其相对应之风速(如表6.14)。在ZD间，A处之分岐管及CD间之90度弯管，均会产生损失。A处之详细结构如图。风管系统设计数据：23

画域反度[nt]凰量[mVh]料算之直翟[5]查表之矩形尺寸[sn]aXb覆算之凰速Ln/s]ZA2019,000B376x768.7蟠510.8864x607.8BC107,2005854x527.1CD203600444Qx4Q6.3AE157,2005354x526.9EF10a6oo4440k406.3分岐管设计:空气由A处流向BC方向时，其阻力可以不计。CD间之弯管则由第1例可以先查出H/W=1.0,r/W=1.5(假设值)时，其L/W=4.5。故等效长度应为:L=4.5X0.40=1.8m故ZD间之风管总长度应为：(5+10+10+10)+1.8=36.8m己知R=0.1mmAq/m,故其阻力应为：0.10/mX36.8m=3.7mmAq(AD部份)(7)AEF部份：AEF部份由A处之分岐管、AE间之90度弯管及直管长度。由第15例可以求得：x=(a/b)0.25(V3/V1)=(6.9/31)0.25(8.7/8.7)=1.26.\Z=0.65APT=0.65X(8.7/4.05)2=3.0mmAq故AEF间之直管及曲管合并，其压损