1(6)风系统设计解析

风系统设计青岛海信日立空调系统有限公司Contents123风管设计室内机的设计气流组织气流组织ｰ1．气流组织概述

1室内气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动与分布，使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好地满足工艺要求及人们舒适感的要求。室内气流组织是否合理，不仅影响房间的空调效果，而且也影响空调系统的能耗与初投资。ｰ1．气流组织概述

1主要影响因素：送风装置的形式、数量、大小、位置。建筑空间的几何尺寸污染源的位置及分布和性质送风参数(送风温差和风口速度)回风方式ｰ2．气流组织原则

11、

对于送风高度低于5m情况，应注意选择送风口型式，避免冷风直吹到人，从而满足工作区风速冬季不大于0.2m/s,夏季不大于0.3m/s；当房间的吊顶高度较高时，应注意冬季空调送出的热风能否到达工作区（由地面至1.8－2m高的区域）。ｰ2．气流组织原则

12、送风口的出风速度，应根据送风方式、送风口类型、安装高度、室内允许风速和噪声标准等因素确定，消声要求较高时，宜采用２~５

m/s，喷口送风可采用4~10m/s。对于容量不大于5HP的风管机，由于风量较小，其送风口为百叶风口或散流器且用于普通的房间时，风速一般取1.5~3.0m/s，以2m/s左右为最好。ｰ2．气流组织原则

1侧送百叶送风口最大送风速度建筑物类别最大送风速度(m/s)建筑物类别最大送风速度(m/s)广播室1.5~2.5电影院5~6住宅、公寓2.5~3.8一般办公室5~6饭店客房2.5~3.8个人办公室2.5~4.0会堂2.5~3.8商店5~7.5剧场2.5~3.8医院病房2.5~4.0ｰ2．气流组织原则

1散流器喉部最大送风速度(m/s)建筑物类别允许噪声(dB)吊顶高度(m)3456广播室323.904.154.254.35住宅、剧场、手术室33～394.354.654.855.00公寓、旅馆大堂、办公室40～465.155.405.755.85餐厅、商店47～536.156.657.007.15公共建筑物54～606.506.807.107.50ｰ2．气流组织原则

1孔板、条缝、喷口的送风速度送风方式送风速度(m/s)备注孔板下送3～5送风均匀性要求高或送热风时，取较大值条缝风口2～4送风口位置高或活动区允许风速大时，取较大值喷口4～8当空调区域内噪声要求不十分严时，最大值可取10m/sｰ2．气流组织原则

13、回风口的布置应符合下列要求：（1）回风口不应设在送风射流区和人员经常停留的地方；采用侧送时，一般设在送风侧的同侧。（2）在有条件时，可采用走廊回风，但走廊的断面风速不宜过大且应保持走廊与非空调区之间的密闭性。（3）以冬季送热风为主的空调系统，其回风口应设在房间的下部．回风口的吸风速度可按下表选用，当房间内对噪声要求较高时，吸风速度应适当降低，回风口的构造做法应能防止噪声的再次产生．当采用容量不大于5HP的风管机时，由于风量较小，其回风口（须配空气过滤网）的风速一般取1.0~2.0m/s。ｰ2．气流组织原则

1回风口的吸风速度位置风速（m/s）房间上部≤4.0房间下部不靠近人经常停留的地点 ≤3.0靠近人经常停留的地点

≤1.5用于走廊回风

1.0－1.5ｰ2．气流组织原则

14、风管机选择风口时，风口风量应按风管机中档风速选择。

风口性能表中的射程为等温送风条件下的数值。制冷制热时应进行修正。送风方式工况下送侧送制热0.80.8制冷1.51风管设计ｰ1．风道分类

2分类标准风道名称优点缺点备注风道形状圆形风道强度大，材料少，阻力小占用空间大，制作较困难用于除尘系统或高速系统矩形风道占用有效空间小，制作相对简单应用广泛风道材料金属风道阻力少，防火性好，经久耐用、质量稳定应用广泛非金属风道阻力较大，加工质量不易保证土建风道结构简单，节省钢材漏风严重，阻力较大，不易保温减少使用风道内的空气流速低速风道（v<=8m/s)风道系统产生的气流噪声可忽略不计应用广泛高速风道（v=20-30m/s）应考虑气流噪声，能耗较大ｰ2．风道水力计算2空气在管道内流动由于与管壁的摩擦而产生沿程阻力（或称摩擦阻力），由于在局部管件处产生流速和流动方向的变化，因而产生局部涡流而形成局部阻力。沿程阻力与局部阻力之和构成空气流动的总阻力。风道水力计算的方法一般有假定流速法、等压损法、静压复得法。ｰ2．风道水力计算2假定速度法：首先，要选定系统最不利的环路，一般即指最长或局部构件多的分支管路；其次，是根据风量和所选定的风速，计算各管段（指该环路）的断面尺寸，并根据该尺寸求出个管段阻力和系统总阻力，根据总阻力选定风机；最后，按系统阻力平衡的原则，确定其余分支管路的管径，要求各环路间的总阻力差别不大于15%，无法达到要求时，加设风管阀门。适用于动力设备有多种型号可供选择的情况。ｰ2．风道水力计算2等压损法：在已知总作用压头的情况下，将其平均分配给最不利环路的各管段，即最不利环路采用相同的比摩阻进行设计。适用于动力设备已定（总作用压头已定）的情况。ｰ2．风道水力计算2对于一般通风空调系统,风管压力损失值P(Pa)可按下式估算

P=｛PmｘLｘ(1+k)+△P｝ｘ(1.1～1.2)Pm--单位长度风管的摩擦压力损失,Pa/m；L--到最远送风口的送风管总长度加上到最远回风口的回风管的总长度（即最不利环路的总长度）,m；k--局部压力损失与摩擦压力损失的比值； 弯头三通少时,取k=1.0-2.0；弯头三通多的场合,可取到k=3.0-5.0；△P--对于空调系统，要考虑到空气通过空气过滤器、静压箱、消声器等阻力较大的空调装置的压力损失之和。1.1～1.2--富裕系数ｰ2．风道水力计算2例题：

选用全热交换器KPI-12521Q，风量1250m3/h，余压170Pa，新风侧风管总长30米，平均比摩阻为：

170＝｛Pm*30*(1+4)+30｝*1.2Pm＝0.74Pa/m查通风管道计算表总管的管径为400x200，比摩阻为0.96Pa/m。一般来讲，主管路的前部分管路风量大，一般应取较大的风速或较高的比摩阻，后一部分的管路风量小，一般应取较小的风速或较低的比摩阻，末端的主管路不应取得太小，以利风量平衡。ｰ3．风道设计21、风速的确定

若风管内风速大，则风道截面小，节省风道材料，系统阻力也大，需要风机的压力高，消耗的功率也就多，而且可能导致噪声增大；如果采用较小的风速，则出现上述相反的情况；因此必须根据风管系统的建设费用、运行费用和气流噪声等因素进行技术经济比较，确定合理的经济流速．有消声要求的通风与空调系统，其风管内的风速，宜按下表选用。室内允许噪声级dB(A)主管风速(m/s)支管风速(m/s)25～353～4≤235～504～72～350～656～93～565～858～125～8ｰ3．风道设计2机械进、排风系统和空调系统内的空气流速部位住宅教室、剧院及其他公共建筑站房、库房适宜流速最大流速适宜流速最大流速适宜流速最大流速新风入口3.54.04.04.54.55.0空气过滤器1.21.51.51.751.752.0换热盘管2.02.252.252.52.53.0风机出口5.0~8.08.06.5~10.07.0~10.58.0~12.08.0~14.0主风管3.5~4.54.0~6.05.0~6.06.0~7.06.0~8.07.0~10.0支风管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ｰ3．风道设计22、通风、空调系统的风管，宜采用圆形或长、短边之比不大于4的矩形截面，其最大长、短边之比不应超过10。风管的截面尺寸，宜按国家现行标准《通风与空气调节工程施工质量验收规范》（GB50243－2002）中的规定执行。金属风管管径为外径或外边长；非金属风管管径为内径或内边长。采用矩形风管时，为提高吊顶高度，风管的厚度应尽量小。

类别风管直径D或长边尺寸b圆形风管矩形风管除尘系统风管中、低压系统高压系统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按设计2000<D(b)≤4000按设计1.2按设计注：1螺旋钢板的厚度可适当减小10%～15%。2排烟系统风管钢板厚度可按高压系统。3特殊除尘系统风管钢板厚度应符合设计要求。4不适用于地下人防与防火隔墙的预埋管。ｰ3．风道设计23、风机的风量应考虑一定的管道漏风量，一般送、排风系统的漏风附加率宜为5％～10％，故在选择风机、全热交换器等时，风量要考虑5％～10％的裕量。在风管的水力计算时不考虑管道漏风量。4、风管系统各环路的压力损失应进行压力平衡计算。各并联环路压力损失的相对差额，不宜超过15％；当通过调整管径无法达到要求时，应装设调节装置；主管路分支时，管路较短，阻力较小的一支应设调节阀门；所有的支管上应设调节阀门（最后一个支管可以不设）；调节阀门一般采用对开多叶调节阀或钢制蝶阀。ｰ3．风道设计25、对于空调系统，选用风机时要考虑到空气通过过滤器、表冷器、加热器、消声器、静压箱等空调装置的压力损失，并考虑10％～15％的富裕量。下表给出推荐的风机静压值：种

类风机静压值(Pa)通风设备小型系统一般100～250300～400空调装置小型（空调面积300㎡内）中型（空调面积2000㎡内）大型（空调面积大于2000㎡内）高速系统（中型）高速系统（大型）400～500600～750650~11001000~15001500~2500ｰ3．风道设计26、通风、空气调节系统的风管，应采用不燃材料制作。接触腐蚀性气体的风管及柔性接头，可采用难燃材料制作。复合材料风管的覆面材料必须为不燃材料，内部的绝热材料为不燃或难燃B1级，且对人体无害的材料。7、矩形风管的弯头部分应尽量使用较大的曲率半径（风管中心线处的曲率半径），常用的标准曲率半径为R=1.5b(b为风管弯头的宽度)。ｰ3．风道设计28、与风机等振动设备（包括室内机、室外机）连接的风管，应装设挠性接头，保证其荷载不传到风机等设备上，同时避免了风机与风管、吊顶等产生共振的可能性。9、舒适性空调，空调区与室外的压力差或空调区之间有压差要求时，压差值宜取5～10Pa，不应大于50Pa。空调系统应有排风出路并应进行风量平衡计算，人员集中或使用大量新风的空调区（如会议室、多功能厅等），无排风出路时，应考虑机械排风。ｰ3．风道设计210、放散热、湿、烟、味的房间及普通地下室均应考虑通风换气。通风换气尽可能采用自然通风方式，当自然通风不能保证卫生要求时，才采用机械通风。一般情况下应通过热平衡计算来确定通风换气量，若缺乏资料，通风换气量可参考下表：房间名称换气次数（次/h）房间名称换气次数（次/h）卫生间5～10电梯机房8～15开水间6～10厨房（中餐）40～50制冷机房4～6厨房（西餐）30～40变电室5～8职工餐厅25～35配电室3～4车库5～6蓄电池室10～15浴室（无窗）5～10全封闭蓄电池室3～5洗衣房10～15油罐室4～6锅炉房、换热站10～15ｰ3．风道设计211、下列情况之一的通风、空调系统的风管道应设70°自动关闭的防火阀（一般常用防火调节阀，兼用调节风量）：（1）管道穿越防火分区处；（2）穿越通风、空气调节机房及重要的或火灾危险性大的房间隔墙和楼板处；（3）垂直风管与每层水平风管交界处的水平管段上；（4）穿越变形缝处的两侧。ｰ3．风道设计212、防火阀、排烟阀（口）的安装方向、位置应正确；防火分区隔墙两侧的防火阀，距墙表面不应大于200mm；防火阀应单独设置支、吊架，当防火阀暗装时，应设置检修口。13、管道和难燃烧材料，穿过防火墙和变形缝的风管两侧（即防火阀的设备的保温材料、消声材料和粘结剂应为不燃烧材料或两侧）各2.00m范围内应采用不燃烧材料及粘结剂。14、空调系统的电加热器应与送风机联锁，并应设无风断电、超温断电保护装置，电加热器的金属风管应接地。电加热器前后各800mm范围内的风管和穿过设有火源等容易起火部位的管道，均必须采用不燃保温材料。ｰ3．风道设计215、风管设计步骤（采用等压损法计算时）（1）划分系统，确定总风量，总风量可从负荷计算中获得。（2）选定风口根据要求，选择合理的气流组织，确定送风口、回风口和新风入口的位置、类型和尺寸。（3）选择设备（空调机或新风机等）和风管系统的附属装置（消声器、静压箱等），确定风管的材料、形式。（4）进行风管的水力计算，再由风量和比摩阻确定管径。（5）绘图，标注管径、定位尺寸、设备号等。室内机设计ｰ1．四面出风嵌入机的设计3四面出风嵌入式室内机（RCI）的出风高度（模式可通过有线遥控器调节）机型28-71型80-160型模式安装高度2.7m以下3.2m以下标准2.7-3.0m3.2-3.6m增速13.0-3.5m3.6-4.2m增速2对于冬季有供热要求的场所，为了让热风能够送下来，28-71型的安装高度不宜大于3米，80-160型的安装高度不宜大于3.6米。ｰ2．天花板内置风管机的设计31、风管机有多种机型，并提供了多种静压模式，适用于工程中不同阻力的风管系统，如果产品在实际的工程应用中机器静压与风管系统严重不匹配，则室内机实际运行时的风量将偏离设计风量，进一步有可能导致制冷、制热效果不足，噪声过大、溅水等一系列问题，因此，风管机在选型设计阶段应充分考虑静压匹配问题，选择正确的静压模式（不一定是出厂时的默认设置），确保机器提供的静压与风管阻力相匹配或相接近，使产品处于良好的工作状态点下。ｰ2．天花板内置风管机的设计3设计选用建议如下：机型情况1情况2备注28～71型的风管机设于局部吊顶内直接侧吹，一般可选用标准型（带L），余压为30Pa；接一定长度的风管时，一般选用高静压型（带H），余压为50Pa（可调至80Pa）。建议根据设计手册详细计算风管阻力、并综合风口、空气过滤器的阻力，来选择静压模式，大匹数机型应注意噪声80～160型的风管机①设于局部吊顶内侧吹，或②接一定长度的风管时，一般选用标准型（带L），余压为60Pa，适用于大部分场合；所接风管很长（如大于8－10米）或采用阻力较大的风口（如旋流风口、喷口等）而导致总阻力较大时，选用高静压型（带H），余压为120Pa（可调至90Pa）。28～71薄型风管机设于局部吊顶内直接侧吹时，20Pa的默认设置即可；接一定长度的风管时，一般选用50Pa静压，此时设计人一定要在图纸上表明“50Pa静压”，现场安装时调整；安装服务工程师在安装现场一定要根据风管阻力的情况设定相应的静压。8匹、10匹风管机只有一档静压220Pa，设计人要注意风管的阻力情况要与之匹配，如果阻力偏小，建议增设阀门或一定阻力的过滤器以加大或调节阻力。请注意噪声ｰ2．天花板内置风管机的设计32、对于容量不大于5HP的风管机，由于风量较小，其送风口为百叶风口或散流器、用于普通的房间且送风距离为5-6米以内时，送风口风速一般取1.5-3.0m/s，以2m/s左右为最好；其回风口（配空气过滤网）的风速一般取1.0-2.0m/s，以低于2m/s为最好；风管的风速应通过阻力计算确定，常为1.5-3.0m/s。当噪音要求较高时，应取低值。ｰ2．天花板内置风管机的设计33、

应根据不同的送风距离及送风高度，确定合适的送风口；当房间的吊顶高度较高时，应注意冬季空调送出的热风能否到达工作区（由地面至2m高的区域）。（1）水平送风距离为6-8米以内时，可采用双层活动百叶风口侧送，距离越大，可选用稍高的风速；当水平送风距离为10-12米以上时，可采用喷口，应通过计算选取，使送风距离、噪声、阻力满足要求。室内机一般设置在底层的局部吊顶内。ｰ2．天花板内置风管机的设计3ｰ2．天花板内置风管机的设计3（2）顶送风，送风高度为2.5-3.5米时，可采用散流器或双层活动百叶风口；送风高度为3.5-5米时，可采用双层活动百叶风口；送风高度为4-7米时，可采用高射程型旋流风口，应通过计算选取；ｰ2．天花板内置风管机的设计34、风管机下回风时，比后回风的噪声要高5-10dB(A)以上，因此风管机最好做后回风（接回风管）（如2.3条图），3匹及以上机型在办公条件下一定不要做下回风，并且回风要考虑一定