工程技术(风管部分)

中央空调工程风系统设计及施工PAGEPAGE7三、中央空调工程风系统设计和施工

一、中央空调工程风系统设计1空调系统的分类空调系统一般可按负担室内热湿负荷所用的介质分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和制冷剂系统。按空气处理设备的集中程度可分为集中式空调系统、半集中式空调系统和分散式空调系统。按热量移动（传递）的原理来分可分为对流方式空调和辐射方式空调，按被处理空气的来源来分可分为封闭式系统、直流式系统和混合式系统。它们之间的主要关系见表1，各自特征见表2、表3空调系统的分类表1主要传热方式负担热湿负荷的介质空调方式分散程度备注集中半集中分散对流全空气单风道定风量方式○单风道变风量方式○双风道方式○全空气诱导器空调方式○全水风机盘管方式○·冷热源集中·因无新风，属封闭式系统空气–水风机盘管+新风系统方式○空气-水诱导器空调方式○冷剂整体式柜式和窗式空调机分体式柜式和窗式空调机○·不设新风系统者属封闭式闭环式水热源热泵方式○·不设新风系统者属封闭式按负担室内负荷的介质不同分类表2名称特征系统应用全空气系统室内负荷全部由处理过的空气来负担空气比热、密度小，需空气量多，风道断面大，输送耗能大以普通的低速单风道系统为代表，应用广泛，可分为一次回风及二次回风方式全水系统室内负荷由一定温度的水来负担输送管路断面小无通风换气的作用风机盘管系统空气—水系统由处理过的空气和水共同负担室内负荷其特征介于上述二者之间风机盘管与新风相结合的系统诱导空调系统冷剂系统制冷系统蒸发器或冷凝器直接向房间吸收（或放出）热量冷、热量的输送损失少柜式空调机组（整体式或分体式）多台室内机的分体式空调机组闭环式水热源热泵机组系统按分散程度分类表3名称特征应用集中式空调系统空气的温湿度集中在空气处理机（AHU）中进行调节后经风道输送到使用地点，对应负荷变化集中在AHU中不断调整，是空调最基本的方式普通为单风道定风量（或变风量）系统此外有双风道系统半集中式系统除由集中的AHU处理空气外，在各个空调房间还分别有处理空气的“末端装置”（如风机盘管等）新风集中处理结合诱导器送风新风集中处理结合风机盘管送风分散式系统个别独立型各房间的空气处理由独立的带冷热源的空调机组承担整体或分体的柜机或窗式机组（单元式空调器）2.风系统设计原则空调风系统原则上分为空调送风系统和排风系统2.1送风系统设计原则⑴、送风系统分类空调送风系统分为两类：a、低风速全空气单（双）风道送风方式；b、风机盘管加新风系统送风方式。较大面积的公用场所，如商场、交易大厅、宴会厅、影剧院和体育馆等多采用第一种送风方式，而写字楼和宾馆饭店中的客房等较小面积的空调房间，多采用第二种送风方式。⑵、采用全空气空调方式送风系统的划分公用场所各厅室，如采用全空气单（双）风道空调方式时，送风系统应按空调场所使用时间的不同而划分区域。⑶、采用风机盘管加新风空调方式新风系统的划分无论是写字间、客房新风系统还是公用场所各厅室新风系统，应以楼层和房间使用功能按中小规模划分新风区域。最大系统的新风量不宜超过4000m3/h.⑷、风系统划分区域不宜过大无论全空气风系统还是新风系统均不宜将区域划分过大，以防止由于风系统区域过大使系统风量过大，输配距离过长而带来以下三种弊病：主干风管断面过大，既费材料，又需占用较大的建筑空间；沿途风阻大，压降大，使空气输配用电过大，同使噪声也大；系统风量的沿途漏损增大；⑸、送风系统应设置风量调节装置送风系统宜采用双速电机驱动的风机或并联双风机；新风系统必须设置随季节变化的风量调节装置。⑹、送风温度与送风温差送风温度。夏季为了防止送风口附近产生结露现象，一般应使送风干球温度高于室内空气的露点温度2~3℃送风温差一般舒适性空调的送风温差，宜根据以下原则确定：送风高度H≤5m送风温差Δts≤10℃送风高度H>5m送风温差Δts≤15℃工艺性空调的送风温差，一般可按表4工艺性空调推荐送风温差（℃）表4室内允许波动范围送风温差>±1≤15±16-10±0.53-6±0.1-0.22-3⑺、送风方式和送风口型式中央空调的空调房间送风方式和送风口型式的选择，可参考以下原则：室内对温湿度的区域偏差无严格要求时，宜采用百叶风口或条缝型风口进行侧送；当有设备对侧送气流有一定阻挡或单位面积送风量过大，致使工作区的风速超过要求范围时，不应采用侧送；当建筑层高较低、单位面积送风量较大，且有平吊顶可供利用时，宜采用圆型、方型或条缝型散流器进行下送，或采用孔板下送；当单位面积送风量很大，而工作区又需保持较低风速或对区域温差有严格要求时，应采用孔板送风；室温允许波动范围较大（≥1℃）的高大厂房或层高很高的公共建筑，宜采用喷口送风。喷口送风时的送风温差宜取8-12℃，送风口高度宜保持6-10m;设计贴附侧送流型时，应采用水平与垂直两个方向均能进行调节的双层百叶风口，双层百叶风口仅供调节气流流型之用，不能用以调节送风量。因此，在风口之前应装置对开式风量调节阀（人字阀）。⑻、送风口的送风速度几种送风口的送风速度，见表5侧送百叶风口的最大送风速度表5建筑性质最大送风速度m/s建筑性质最大送风速度m/s播音室1.5~2.5个人办公室2.5~5.0住宅2.5~3.8个人办公室(无隔声措施)4.0~6.3旅馆客房2.5~3.8一般办公室5.0~6.3剧场2.5~3.8电影院5.0~6.3会堂2.5~3.8百货公司7.5散流器送风的最大送风速度m/s表6建筑性质允许噪声/dB(A)室内的净高度/m34567广播323.94.24.34.44.5剧场、住宅、手术室33~394.44.64.85.05.2旅馆、饭店、个人办公室40~465.25.45.75.96.1商店、银行、餐厅、百货公司47~536.26.67.07.27.4公共建筑：一般办公、百货公司底层54~607.47.98.38.78.9顶棚散流器送风量表7尺寸mm送风流量m/s1.01.52.02.53.755.0250×250170225340425640850300×3002453654906109201225350×35033550066583512501660400×400435655870109016302175500×50068010201360170022503400600×60098014701960245036704900孔板、条缝和喷口送风的最大送风速度表8风口最大送风速度m/s备注孔板3~5送风均匀性要求高、或送热风时，宜取上限值条缝口2~4风口安装位置高、或人员活动区允许有较大风速时，宜取上限值喷口4~10侧送风的之送风量表9送风口尺寸mm送风口流速m/s1.52.02.53.755.0250×100300×100400×100500×100600×100750×100900×10010012516520524530537013516522027032541049017020527034041051061025530541051061076592034041054568082010201225250×150300×150155185205245255305380460510610400×150500×150600×150750×150900×150245305370460550325410490610735410510610765920610765920115013808201020122515301840400×200500×200600×200750×200900×20032541049062073543554562582098054568081510201225820102012251530183510901360163020402450400×250500×250600×250750×250900×250410510610765920545680820102012256808501020127515301020127515307910229513601700204025503060500×300600×300750×300900×3006107359201100820980122514701020122515301835153018352295275520402450306036701000×501000×751000×1001000×1251000×1501000×1751000×200205310410515615720820270405540675810945108034051068085010201190136051076510201275153017852040680102013601700204023802720⑼、风管内空气的流速风管内空气流速的选取见表10通风空调风管内空气流速（m/s）表10名称住宅公共建筑工厂推荐值最大值推荐值最大值推荐值最大值干管3.5~4.54.0~6.05.0~6.55.5~8.06.0~9.06.5~11.0支管3.03.5~5.03.0~4.54.0~6.54.0~5.05.0~9.0从支管上接出的风管2.53.2~4.03.0~3.54.0~6.04.05.0~8.0风机入口3.54.54.05.05.07.0风机出口5.0~8.08.56.5~10.07.5~11.08.0~12.08.5~14.02.1.排风系统设计原则公共场所的排风设置较大排风量的排风机或数个小风量排风机。⑵、宾馆饭店中客房的排风一般客房卫生间均由土建或装修单位装设排风机排除污浊空气。高级豪华套间的会客室需单设排风装置。⑶、KTV间的排风KTV间一般分隔为较小的单间，并要做好隔音防止产生共鸣，避免宾客演唱时互相干扰。因此KTV间的排风设施一般须安装消声排风管道外排，并要设有防止倒风装置以防排风互窜。⑷、桑拿浴、蒸汽浴室和游泳馆的排风桑拿浴、蒸汽浴室和游泳馆内空气潮湿且温度高，必须设置排风装置定期以较大的风量排放室内空气，或长期以较小风量排放室内空气。排风装置应选用防潮防爆电机驱动的低噪音排风机。⑸、厨房与公用卫生间的排风宜采用机械排风并通过垂直管道向上排风，排风装置应具备防止回流作用。2.2.风系统的防火设计与消声设计⑴、防火设计风管及其保温材料、消声材料及其粘结剂，应采用非燃烧性材料或难燃烧材料；风系统的送风管和回风管在下列部位应设防火阀送回风总管穿过机房的隔墙和楼板处；通过火灾危险性大的房间隔墙和楼板处的送回风管道；多层建筑和高层建筑的每层送、回风水平管与垂直管总管交接处的水平管段上。消声设计在有较高噪声要求的空调区域，无论是空调送风管道还是新风送风管道，无论是空调机组还是新风机组，均应采用消声弯头、消声风管和消声器。2.3风机盘管加新风空调系统风机盘管（FanCoolUnit,简称FCU）在空调工程中的应用大多是和经单独处理的新风系统相结合的。风机盘管一般安装在每个空调房间内，而新风则通过独立的新风机组和新风管道送入每个空调房间。一台新风机组可负担多台空调房间或一层楼所有房间的新风。新风机组可安装在新风机房内（卧式或立式），也可安装在房间的顶棚内（吊顶式）。风机盘管基本参数与允许噪声表11FP代号名义风量（m3/h）名义供冷量（W）名义供热量（W）单位风机功率供冷量（kPa）水压力损失（kPa）允许声级＜dB(A)FP-2.525014002100401535FP-3.535020003000452037FP-550028004200502439FP-6.363035005250553040FP-7.171040006000524042FP-880045006750504445FP-10100053007950455446FP-12.5125066009900473447FP-141400740011100453848FP-161600850012750454050FP-2020001060015900405054注：1、上表参数系指风机转速为额定最高转速、进出口空气压差为零（Pa）时的参数；2、上表参数系被测风机盘管与测试室的空气静压差为0±2Pa（无静压机组）或静压值±2Pa（有静压机组）时的参数；3、名义风量指进口空气干球温度为14~27℃时标准状态的风量；4、名义供冷量指进口空气干球温度为27℃，湿球温度为19.5℃、进口水温为7℃、进出口水温差为5℃时的参数；5、名义供热量指进口空气干球温度为21℃、进口水温为60℃、供水量与名义供冷工况时的流量相同时的参数；6、风机盘管允许声级指在消声室内，在额定最高转速下进行噪声测量时，其噪声的A声级最大允许值。2.3.1风机盘管系统中新风的供给方式风机盘管系统的新风供给方式有多种，见表12所示风机盘管新风供给方式表12新风供给方式特点适用范围房间缝隙自然渗入如图2.1a1、无组织渗透风，室温不均匀2、简单3、卫生条件差4、初投资与运行费低5、机组承担新风负荷，长时间在湿工况下工作1、人少、无正压要求、清洁度要求不高的空调房间2、要求节省投资与运行费用的房间3、新风系统布置有困难或旧有建筑改造机组背面墙洞引入新风如图2.1b1、新风口可调节，冬、夏季最小新风量，过渡季大量新风量2、随新风负荷的变化，室内直接受到影响3、初投资与运行费用节省4、须作好防尘、防噪声、防雨、防冻措施5、机组长时间在湿工况下工作1、人少、要求低的空调房间2、要求节省投资与运行费用的房间3、新风系统布置有困难或旧有建筑改造4、房高为5m以下的建筑物单设新风系统，独立供给室内如图2.1c1、单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求2、投资大3、占空间多4、新风口可紧靠风机盘管，也可不在一处，以前者为佳要求卫生条件严格和舒适的房间，目前最常用单设新风系统供给风机盘管如图2.1d1、单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新内量要求2、投资大3、新风接至风机盘管，与回风混合后进入室内，加大了风机风量，增加噪声要求卫生条件严格的房间，目前较常用abcd图1风机盘管新风供给方式2.5.全空气集中式单风道空调系统在空调工程中，全空气集中式单风道空调系统是最基本、最典型、最重要的系统之一。所谓全空气集中式单风道空调系统，就是依靠单一的送回风管道，夏季将冷风、冬季将热风集中送往各空调房间，而不是在各房间使用各种末端空调设备的空调方式。室内的全部冷（热）负荷均由集中处理过的、由风道送往各房间的空气负担。2.5.1、全空气集中式空调系统的设计原则对用于多个空调房间或空调区域的全空气集中式空调系统的划分原则，见表15全空气集中式空调系统的划分原则表13序号项目空调系统合并空调系统分开1Δt≥±0.5℃或Δt≥±0.5%1、各室邻近，且室内温湿度基数、单位送风量、使用班次和运行时间接近时；2、单位送风量的热湿扰量虽不同，但有室温调节加热器的再热系统1、房间分散；2、室内温湿度基数、单位送风量的热湿扰量、使用班次和运行时间差异较大时2Δt±0.1~0.2℃恒温面积较小且附近有温湿度基数和使用班次相同的恒温房间时恒温面积较大且附近恒温房间温湿度基数和使用班次不同时3清洁度1、产生同类有害物质的多个空调房间；2、个别房间产生有害物质，但可用局部排风较好地排除，而回风不致影响其他要求干净的房间时1、个别产生有害物质的房间不宜与其他要求干净的房间合一系统；2、有洁净室等级要求的房间不宜和一般空调房间采用合一系统4噪声标准1、各室噪声标准相近时；2、各室噪声标准不同，但可作局部消声处理时各室噪声标准差异较大而难于作局部消声处理时5大面积空调1、室内温湿度精度要求不严且各热湿扰量相差不大时；2、室内温湿度精度要求较严且各区热湿扰量相差较大时，可用按区分别设置再热系统的分区空调1、按热湿扰量的不同，分系统分别控制；2、负荷特性相差较大的内区与周边区，以及同一时间内须分别进行加热和冷却的房间，宜分区设置空调系统2.5.2.全空气集中式空调的新风系统2.5.2.1.新风量的计算⑴、民用建筑新风量。民用建筑最小新风量，如表14民用建筑最小新风量（m3/h.p）表14房间名称最小新风量吸烟情况影剧院、博物馆、体育馆、商店8无办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅、医院17无旅馆客房30少量生产厂房的新风量。关于生产厂房的新风量，应按补偿排风、保持室内正压和保证每人不小于30m3/h的新风量等三项风量的最大值确定。2.5.2.2.新风采风口的设计原则新风采风口处空气的洁净度应符合《工业企业设计卫生标准》的规定。新风采风口应设在排风口的上风侧。采风口位置应低于排风口，但当新风口与排风口相距20m以上时，则可布置在同一高度。新风采风口应尽量设在北向外墙上。新风口底部距室外地面不宜低于2m，当处于绿化地带时可不低于1m。2.5.2.3.新风阀的设置原则当采用手动风时，应考虑操作的方便。一般宜分成最小新风阀和最大新风阀（最大新风阀作为过渡季进入大量新风时使用）。最小新风阀在空调系统运行时可以不加控制，只在空调系统停用时关闭。当有回风机时，可以不控制新风阀，仅控制回风和排风阀来调节新、回风比例。当固定新、回风比时，只需用一个新风阀，但应有最小开度的限位。2.5.2.全空气集中式空调的回风系统回风系统的选用原则设置回风系统，是为了节约冷（热）量。可根据不同条件采用一次回风系统或一、二次回风系统。其选用原则见表15回风系统的选用原则表15一次回风系统一、二次回风系统仅作夏季降温用的空调系统，送风温差可取较大值时。室内散湿量较大时室内散湿量较小，且不允许选用较大送风温差时。在1.的前提下，室温允许波动范围较小或送风相对湿度小于某一值，宜采用固定比例的一、二次回风。⑵、一次回风空调系统一次回风空调系统的特点：一次回风空调系统是在由室外引入的新风处理过程中混入一定量的回风。这样可以减少夏季的冷负荷与冬季的热负荷。同时，由于送入室内的空气仍有部分新风，因此，能保证工作人员呼吸用氧的要求。新风数量越少，则经济性越好，但被调节房间内的空气新鲜度也越差。所以新风的数量应合理。图3一次回风的空气冷却器系统最小新风阀；2-最大新风阀；3-预热器；4-过滤器；5-表冷器；6-第二次加热器；7-送风机；8-加湿器；9-一次回风阀⑶、一、二次回风空调系统（略）3.送风系统的主要配件:3.1.主要风口形式：方形散流器、圆形散流器、百叶风口（双层、单层）、蛋格式风口、旋流散流器、条缝形风口、线形风口、消声百叶等。3.2.主要配件：3.2.1消声静压箱(静压箱)：作用：均压、消音除噪3.2.2消声弯头：作用：消音除噪3.2.3消声器：有多种形式的，大体分为阻性和抗性两种，还有复合形的。作用：消声除噪3.2.4风量调节阀：作用：调节送风管道中各支路的风量，还起到风量平衡的作用。主要有：对开多叶调节阀（包括电动及手动）、风管蝶阀（形式简单，但多用于小风管中）另有一种简易的风量调节装置，即在风管制作过程中，在三通、四通等处预留一块镀锌板，用拉杆将其固定在一定的角度上，以此达到调节风量的作用，但这种方式不易很好地控制和调节风量，多为施工单位为简化施工程序和节省工程造价时采用。3.2.5防火阀（防火调节阀）：作用：在发生火灾时关闭，以免火势顺风管蔓延。有两种主要形式：常开型和常闭型。在一般低速送回风管道中多用的是70℃时关闭的常开型。二、风速风道及风口设计1风速1．1风速大小的确定风速指通风管道内空气流动的速度。一般空调系统的风速在14m/s以下（低速风道）。低速空调系统的风速因处于通风系统的不同位置而不同，可参照表1。表1低速系统推荐风速（m/s）风速部位低速风道民用建公共建筑工厂新风入口3.54.05.0风机入口3.54.05.0风机出口5.0~8.06.5~10.08.0~12.0主管道3.5~4.55.0~6.56.0~9.0水平支管道3.03.0~4.54.0~5.0立支管道2.53.0~3.54.0送风口1.0~2.01.5~3.53.0~4.0回风管道低于送风低于送风低于送风若已知空调房间的送风量和风管的尺寸，即可用下式求出该风道内的风速。V=L/(F×3600)（m/s）(6-1)式中，L——风量（m3/h）；F——风道截面积（m2）1．2风速查表法以下几种风速表有助于设计人员确定风速。用于各种场所的低速风管系统的流速见表2所示。低速风管系统的最大允许流速见表3所示。以噪声标准控制的允许风速见表4所示。逗留区的送风流速见表5所示。已知建筑条件空调场所及风道情况即可通过查表法求得不同的风速。表2用于各类场所的低速风管流速（m/s）低速风管系统的推荐值和最大流速m/s应用场所住宅公共建筑工厂推荐最大推荐最大推荐最大室外空气入口2.54.02.54.52.58.0空气过滤器1.31.51.51.81.81.8加热排管2.32.52.53.03.03.5冷却排管2.32.32.52.53.03.0淋水室2.52.52.52.52.52.5风机出口6.08.59.011.010.814.8主风管4.06.06.08.09.011.0支风管(水平)3.05.04.06.55.09.0支风管（垂直）2.54.03.56.04.08.0表3低速风管系统的最大允许流速（m/s）应用场所以噪声控制主风管以摩擦阻力控制送风主管回风主管送风支管回风支管住宅3.05.04.03.03.0公寓、饭店房间5.07.06.56.05.0办公室、图书馆6.010.07.58.06.0大礼堂、戏院4.06.55.55.04.0银行、高级餐厅7.510.07.58.06.0百货店、自助餐厅9.010.07.58.06.0工厂12.515.09.011.07.5表4以噪声标准控制的允许风速（m/s）应用场所流速m/s以噪音标准控制的允许送风流速图书馆、广播室1.75~2.5住宅、公寓、私人办公室、医院房间

2.5~4.0银行、戏院、教室、一般办公室、商店、餐厅4.0~5.0工厂、百货公司、厨房5.0~7.5推荐的送风口流速播音室1.5~2.5戏院2.5~3.5住宅、公寓、饭店房间、教室2.5~3.8私人办公室2.5~4.0一般办公室5.0~6.0电影院5.0百货店、上层7.5百货店、地下10.0表5逗留区的送风流速(m/s)人体感觉或环境状况流速m/s逗留区流速不舒适、停滞空气的感觉0~0.06理想、舒适0.127基本舒适0.127~0.25不舒适、可以吹动薄纸0.33对站立者为舒适感之上限0.38对于工厂和局部空调0.38~1.52逗留区最大允许流速长时间坐办公室冷却0.10长时间坐办公室加热0.20短时间坐餐厅冷却0.15短时间坐餐厅加热0.30商店轻工作冷却0.20商店轻工作加热0.35重工作冷却0.30重工作加热0.452风道2．1风道截面积的确定当空调房间送风量为已知时，确定送风管道截面尺寸的方法有两种：假定风速法和比阻法，假定速度法比较常用，现介绍之。首先应已知空调送风量（参照前述的方法），然后根据建筑物的空调送风系统查出风速值（假定风道中的风速，再通过下式计算出风道面积。最后确定风道的管径（圆管直径或矩形管道的边长）。风道截面积计算公式F=L/（v×3600）m2(6-2)式中L--风量m3/hv--风速m/sF--风道面积m2例如：某空调系统送风量L=7200m3/h，属工业空调，现安装一主风管，试确定其风管尺寸。假定风速，查表1可知，工厂空调系统主风道风速推荐值为6~9m/s，现取8m/s

。风道面积可计算求F=L/v×3600=7200/8×3600=0.25m2若采用圆形风管，其直径可由下式计算出m（6-3）式中π——圆周率π=3.14F——风管面积m2D=0.56m=560mm若采用方形风管，其边长应为=500mm若采用矩形风道，管道的长短边尺寸可参考表7选用。表中给出了矩形风道的流量当量直径，由圆管直径可变为矩形边长而维持管中空气的流量（风量）不变。表中当量直径接近560mm的有460mm×580mm,440×600mm两种规格。2．2低压风管尺寸及材料选用表低压风管尺寸选择见表6所示。当量直径见表7所示。低速风道的结构要求见表16所示。各类形状风管的钢板厚度见表16所示。圆形风管标准规格见表6-8所示。矩形风管标准规格见表9所示。非金属玻璃钢风管与配件壁厚见表10所示。玻璃钢风管法兰规格见表11所示。不锈钢板风管和配件板材厚度见表12所示。不锈钢板风管法兰规格见表13所示。铝板风管和配件板材厚度见表14所示。铝板风管法兰规格见表15所示。低速矩形风管数据见表16所示。低速圆形风管数据见表17所示。矩形风量法兰见表18所示。矩形风管加强法兰和连接法兰见表19所示。安装风管用的吊卡和支架见表20所示。风管制作咬口宽度见表21所示。表9矩形风管规格镀锌钢板接合用凸缘悬吊金具支承金具钢号厚度mm圆形风道直径mm角钢尺寸mm最大间隔m型钢mm条钢mm最大间隔m型钢mm最大间隔m#260.50.15~0.3025×25×33.625×25×3径93.025×25×33.6#240.60.31~0.7525×25×33.625×25×393.025×25×33.6#220.80.76~1.0030×30×32.730×30×393.030×30×33.6#200.91.51~2.2540×40×31.840×40×393.040×40×33.6#181.22.26~40×40×51.840×40×5123.040×40×53.6表10玻璃钢风管与配件的壁厚圆形风管直径或矩形风管大边长壁厚（mm）≤200500~630800~10001250~20001.0~1.52.0~2.52.5~3.03.0~3.5表11玻璃钢风管法兰规格（mm）圆形风管外径或矩形风管大边长法兰规格（宽×厚）螺栓规格≤460420~10001060~200030×440×650×8M8×25M8×30M10×35表12不锈钢板风管和配件板材厚度圆形风管直径或矩形风管大边长（mm）不锈钢厚度（mm）100~500500~11201250~20000.50.751.00表13不锈钢板风管法兰规格（mm）圆形风管直径或矩形风管大边长（mm）不锈钢厚度（mm）≤280320~560630~10001120~200025×430×435×640×8表14铝板风管和配件板材厚度圆形风管直径或矩形风管大边长（mm）铝板厚度（mm）100~320360~630700~20001.01.52.0表15铝板风管法兰规格圆形风管直径或矩形风管大边长（mm）法兰规格（mm）扁铝（宽×厚）角铝≤280320~560630~10001120~200030×635×840×1040×12L30×4L35×4表21手工或机制风道咬口宽度钢板厚度（mm）单咬口宽度（mm）转角咬口宽度（mm）0.7以下0.7~0.80.9~1.26~88~1010~126~77~89~102．3空调通风管道阻力计算风道系统的计算总阻力包括：沿程损失和局部阻力（摩擦阻力和局部阻力）。一般在通风系统中用的最多的是等压损法和假定速度法，现以假定速度法为例说明之。计算前应先绘制出风道系统的轴侧图，然后进行分段编号，表出风道尺寸、风道长度和风量。然后假定风道内的风速，然后根据公式进行阻力计算。例1某一中央空调的风道系统见图1所示，管道分段ABCDEFZ。图1对于ZA段，风量L=18000m3/h，风速取8m/s，可以得到阻力系数R=0.066H2O/m，管道面积为0,625m2若采用圆形风道，则直径为88cm。但从吊顶空间尺寸考虑，风道高度要限制在40cm以内，故从当量直径表可查得与直径88cm相当的矩形风道尺寸1850×400cm，其面积为1.850×0.4=0.74m。图1ZA段的实际风速应为U=18000/0.74×3600=6.76m/s，再由此风速查有关空调设计手册中的局部阻力表，求局部阻力并决定送风机的静压。此例中的各段数据见表22所示。表22风道计算例管段风量Q（m3/h）直径d（cm）风速v（m/s）阻力R（mmH2O/m）矩形风道实际风速va(m/s)a×b(cm)断面积（m2）ZA18000888.00.066185×400.746.76AB10800698.00.090105×400.427.142．4风道的保温空调管道和设备在下列情况下需保温：(1)不保温，冷、热损耗大，且不经济时；（2）由于冷、热损耗大，使管内介质温度达不到要求时；(3)当管道通过室内空气参数要求严格控制的房间，而且由于管道散出的冷、热量使室内参数不易达到规定值时；(4)管道冷表面可能结露时。保温材料应根据因地制宜，就地取材的原则，选取来源广泛、价格低廉、保温性能好、易于施工、耐用的材料。常用的保温材料有岩棉板，聚苯乙烯塑料板、铝箔岩棉板等。保温材料一定要隔热、防潮、体轻、防火。常用保温材料及技术性能见第七章表7.16所示。近几年生产厂家推出了一种新型高分子保温材料—高倍率独立气泡聚乙烯塑料（俗称PEF保温材料）。密度22~34kg/m3,导热系数0.034W/m·℃。此材料吸水率极小（0.1%）,水蒸气渗透系数为1．34x10-6g／mhPa。同时，此材料化学稳定性好，可用任何胶类粘贴。它的阻燃性能也好(氧指数27．5)，为难燃性材料，燃烧时不释放有毒物质。而且，它施工简便，综合工程造价仅为传统保温结构的60％左右。保温层的厚度因材料不同而异，它们的导热系数一般在0.12W/m·℃以内，通过保温后风道壁传热系数一般应在1.75W/m·℃以内。3风口3.1风口的特性及送风量空调房间气流流型主要取决于送风射流，送风口形式对它有直接影响。回风口的位置对室内气流流型和区域温差的影响较小。各种不同的空调系统采用不同的风口，常用的风口有百叶风口（单层、双层）、散流器风口（圆形或方、矩形）、孔板送风口、条形风口、喷嘴等五种。对室温波动范围要求严格的空调大多采用前三种。不同送风口的特性见表24所示。不同送风方式的送风量和室内平均流速见表25所示。表24不同送风口特性特性侧送风口条缝送风口局部孔板顶栅散流器顶栅孔板m3/hm2地板换风次数10～20714～351216～501816～903018～18060表25不同送风方式的送风量和室内平均流速（m/s）送风方式单位地板面积的送风量m3/m2h工作区平均流速m/s换气次数h-1侧送百叶风口条形风口局部孔板送风顶栅散流器顶棚孔板送风11～2215～3616～5416～9018～1800.13～0.180.10～0.180.10～0.180.10～0.250.05～03为圆形散流器和矩形百叶风口在直管道上安装的情形，图中(a)为散流器下吹送方式，图中(b)为矩形风口的侧吹送形式。图3风口的形式从建筑物内吊顶（天花板）下送的散流器气流见图6-4所示。圆形散流器的扩散半径、到达距离、静压损失及噪声NC值见表26所示。表26圆形散流器特性面积m2风速（m/s）3.03.54.04.55.06.025(0.0507)风量(m3/n)5506407308209151095静压损失(mmAq)H0.50.70.91.21.42.0V1.31.72.22.73.34.6扩散半径（m）到达距离（m）H1.0～2.11.5～3.11.5～3.41.5～3.71.8～3.72.1～4.3V2.0～4.12.6～5.23.0～6.63.5～7.04.4～8.8NC值H——21243834——23263035风量（m’n）790920105511851315158030(0.0731)静压损失（mmAq）H0.50.70.91.21.42.0V1.31.72.22.73.34.6扩散半径（m）到达距离（m）H1.4～3.01.8～3.71.8～4.02.1～4.32.1～4.62.4～5.2V2.5～5.33.2～6.53.6～7.24.1～8.44.5～9.05.4～10.8NC值H——21343834——23263035带有调节阀的散流器其气流吹送均匀，而没有调节阀的散流器往往出现偏吹不均匀，图4为圆形散流器有无调节阀的不同气流对比，调节阀的作用不仅如此，而且还可以对送风量进行调节，使各风口的送风平衡。图4散流器的调节阀散流器的安装位置不仅影响到气流分布和吹送效果而且还会影响阻力的大小。图6-5所示为圆形散流器安装在不同位置的情形。图(a)的管道过长或有弯头使单位静压损失加大。图(b)为在终端风口前加设一个小静压箱的例子，其管道阻力减小了。图5阻力损失散流器安装在吊顶上，首次送风因通风管道内不清洁而将风口附近的吊顶污染。这对于建筑装饰不利。为防止此类风口污染的发生需采取必要的措施进行处理。侧送用的风口一般为百叶风口，有单层百叶和双层百叶之分。风口百叶为活动可调节的，即风量和风向均可调节。关闭一部分百叶时送风量会相应减少。百叶可左、右或上下调节，以改变风向。见图6所示还有一种固定百叶风口，可与风量调节阀配合使用，见图7所示。风量调节阀安装在百叶风口的背面。侧送型风口的特性见表所示。图6百叶风口（双层可调）图7固定风口与调节阀配合使用回风口是为吸引房间的风回到空调机中而设置的，回风口可以置于吊顶上，侧壁上或门的下部。回风口有条状格栅、百叶窗形或花格形等。回风口的材制一般为铝合金和木材。回风口的推荐面风速为1.0～4.0m/s。回风口所需全压见表28所示。表28回风口需要全压值（Pa）风速（m/s）所需全压（Pa）1.071.5162.0282.5433.054回风口的位置：可装于侧壁，。也可装于吊顶下面（如风机盘管风口）、门的下部。回风口也可兼检查口，在恒温恒湿的电子计算机中回风口与灯具合二为一即使空气循环又富于装饰性。回风口的风量一般不安装调节阀，如有必要时可安装调节阀门以调节回风量。百叶窗和回风格栅的推荐速度见表29所示。回风口、新风入口和排风口的最大风量见表30所示。表29百叶窗和回风格栅的推荐流速（m/s）百叶窗的推荐流速（m/s）回风格栅的推荐流速（m/s）位置新风回风减湿器正面减湿器旁通加热器旁通近座位逗留区以上门下部门上部工业用流速m/s2.5～45～62～47.5～125～7.52～33～443≥43.2气流组织由空调送风口，回风口的不同布置可形成不同的气流组织。图11为几种不同的气流组织形式。气流组织有上送下回、侧送侧回等等形式。气流组织的计算步骤：侧送：（1）布置风口，选定风口形式。（2）选取送风温度及送风温差。（3）确定送风速度。（4）满足轴心温度衰减的风口个数。（5）确定风口尺寸。（6）校核射流的贴附长度。（7）较核房间高度。散流器平送风的计算①根据房间的建筑尺寸，布置散流器并决定数量、垂直射程。②选取送风温差、计算送风量，较核换气次数。③选定喉部风速（2～5m/s），计算喉部面积。④确定修正系数。⑤计算温差Δtx⑥较核工作区流速。4空调系统的消声、减震及防火4.1空调系统的消声空调系统的噪声主要来源于制冷空调设备。如压缩机、水泵、通风机等等。这些声源的噪声可传至空调房间内。在空调房间内的噪声是有规定的，民用建筑允许噪声标准见表6-31所示，生产厂房及其他建筑的允许噪声标准见表32所示。有噪声要求的空调系统其风管内的风速可参照表33选用。表31民用建筑允许噪声标准dB(A)建筑类别建筑等级高级中级普通音乐厅、剧院卫生建筑居室、办公室、写字楼等公共场所303540453540455040455055表32生产厂房及其他建筑物允许噪声标准建筑物类别噪声级dB(A)不宜大于不得大于一般生产厂房精密厂房、装配线等计算机房厂房办公室实验室，化验室85655565509070657060表33风管内风速(m/s)室内允许噪声值dB(A)主管风速支管风速25～3535～5050～6565～853～44～66～88～10≤22～33～55～8噪声控制的措施空调系统噪声降低应采取以下几种措施（1）主要考虑降低产生噪声的声源，选用空调设备时应选用振动小，噪声低的产品，如低噪声压缩机、电机、风机、水泵、空调机、风机盘管等。当空调系统中的风量一定时，选用风机压头安全系数不宜过大，必要时选用送风机和回风机共同负担系统的总阻力。（2）在设计空调风道系统时风道应尽量减少阻力，管道的局部阻力不可过大，尽量减少变阻管、弯头、三道、风阀等的个数。每个送风系统的总风量和阻力不宜过大，必要时把大风量系统分成几个小风量系统。（3）尽量减小送风温差以减少送风量，风量减少了，风机也可能相应减小号数，噪声降低。（4）风道内风速应尽量在合理的范围内减少，风速降低，噪声会减弱。（5）在制冷空调设备上加设防振措施，以减小噪声。（6）在风管内或弯头处加设消声设施，如消声器、消声弯头等。（7）在机房或空调机内增加消声材料、吸收噪声。空调通风系统管道消声设计方法（1）根据噪声声源的频源、管道系统的噪声衰减量和实际的室内允许噪声标准，确定消声器所需要的消声量。要特别注意：噪声源的声功率级、噪声自然衰减量、室内允许噪声的均应分别按各倍频程确定（2）根据风道内的风量以及流速来确定消声器的有效流通截面积。（通过室内消声器的风速不宜大于5m/s，通过消声弯头的风速不宜大于8m/s，通过其他类型的消声器风速不宜大于10m/s）。4.2空调设备的减振在制冷机组，空气处理机，柜式空调机、风机、泵等制冷设备中应用减振器来减振。减振器有橡胶减振器和弹簧减振器。在通风机的出口，空调机送风口处与风道连接处应采用软连接如帆布接头等。4.3空调系统的防火规范有空调设备的建筑防火十分必要的。为了避免火灾发生，为了建筑和人员的安全必须十分重视空调系统的防火问题。空调设计中必须遵守我国的有关防火规定和各种规范，主要有：《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001年版)。《人民防空工程设计防火规范》GB50098-98及其他有关最新的建筑空调、通风的防火排烟规定及措施。有关空调系统防火设计问题请参照空调设计手册。5空调工程中常用风机在空调工程中常用的通风机，根据作用原理可分为离心式、轴流式和贯流式三种。贯流式风机目前仅用于某些空调机组设备中，如风机盘管、风幕等。在工程中大量使用的是离心式和轴流式通风机。5.1风机的特性：1、通风机的特性参数通风机的性能是以它的特性参数表示的，主要参数有风量、风压、功率、效率和转速。这些参数在风机的铭牌上均可查到。⑴风量L：是指在单位时间内流过风机入口处的空气体流量。风机铭牌上给出的是在标准工况(t=20℃，p=101.3Kpa，RH=50%)下的体积流量。风量的单位是m3/s或m3/h。⑵风压P：是指通风机出口断面上的空气的全压与入口断面上空气的全压之差。单位Pa。⑶功率Ny：通风机在单位时间内传给空气的能量，称为通风机的有效功率，kW。可以用下式计算：Ny=LP（6-5）Ny——通风机的有效功率W；L——通风机输送的风量m3/s；P——通风机所产生的风压Pa⑷效率η：由于通风机在运行过程中有能量的损失，通风机的有效功率Ny与通风机的输入功率（轴功率）N之比，称为通风机的全压效率（又称空气效率）：η=（6-6）后向式叶片的离心通风机效率一般为80%~90%，前向式叶片的离心通风机效率一般为60%~65%。通风机实际消耗的功率，还应考虑电机与通风机机械传动的能量损失，以及电动机的安全系数。通风机配用电机的功率可按下式计算：Nm=（6-7）式中Nm——通风机配用电机的额定功率W；ηi—-机械效率。电动机直接传动时，ηi=1.0；联轴器直联传动时，ηi=0.98；减速器传动时，ηi=0.95；三角皮带传动时，ηi=0.92m—电动机地容量安全系数，可根据电动机的容量，按表6-34选用。其余符号同前。表6-34电动机轴功率的安全系数电动机的轴功率N(kW)m离心通风机轴流通风机≤0.51.51.20.51~1.001.41.151.01~2.001.31.12.01~5.001.21.05≥5.001.151.05⑸转速n：通风机的流量、压力、功率等参数都随着通风机的转速改变而改变，所以通风机的转速也是一个特性参数，它的单位为r/min。⑹比转数ns：通风机的比转数是用来表明通风机在标准工况下的风量L、风压P及转速n之间的关系的数值：ns=n(8)我国现有的通风机比转数计算是用工程单位制，风压的单位是mmH2O，故工程单位制的比转数值ns’是国际单位制的比转数ns值的5.54倍(9.8070。75)，即ns’=5.54ns(9)对于同一台风机，在不同的工况点，P、L不同，对应有不同的比转数，为了能表达各种类型的通风机的特性，便于进行分析比较，一般是把通风机全压效率最高点的比转数作为该通风机的比转数值。这样，同一类型的通风机，其比转数必然相等，不同类型的通风机，其比转数一般不同，由式(8)可知，在转速一定的条件下，比转数大，表明通风机的流量大，压力低；比转数小，表明通风机的流量小，压力高。故一般可用比转数的大小来划分通风机的类型。例如：ns’=15~65前弯型离心通风机；ns’=20~90后弯型离心通风机；ns’=90~95单级双进风离心通风机；ns’=100~200轴流式通风机；若ns’=10~15可用罗茨风机或其它回转式风机。2．通风机的特性曲线通风机的特性曲线是指在一定的转速下，风压P，轴功率N，效率η与流量L的关系曲线。特性曲线的横左标为流量，纵坐标分别为P、N、η。每一个流量与相对应的风压、功率、效率等参数反映了风机的某种工作状况（又称工况）。通风机的特性曲线一般是通过实验得到的，可查阅有关产品样本。图12为4-72-11NO5A离心式通风机在转速为2900r/min时的特性曲线，图中还标出了效率较高的经济使用范围。由于同类型通风机具有集合相似、运动相似和动力相似的特性，因此，用通风机的各参数无因次量来表达其特性是比较方便的，(图略)图13T4-72No5离心通风机特性曲线图1411-74离心通风机的无因次特性曲线同一类型的通风机具有同一的无因次特性曲线。图13是11-74型离心通风机的无因次特性曲线。其中，压力系数P=P/ρμ2，流量系数L=L/(πD22μ/4)，功率系数N=N/(πD22ρμ3/4)，式中：ρ—气体密度Kg/m3；μ—叶轮外圆周速度m/s；D2—叶片外径m。通风机制造厂在产品样本中，除了提供通风机无因次特性曲线外，还总是给出在经济工作范围内的几个工作点的参数，以方便选用。当所需要的性能参数在两种机号之间时，最好利用无因次特性来选择。5．2通风机在管路系统中的工作我们知道，管路系统的阻力是随着管内风速的变化而变化的，对于一定的管路系统，风速是由管路系统的流量来决定的。从流体力学可知，管路阻力与流量之间近似地存在下述关系：P=P0+kL2(10)式中P—管路系统的阻力,Pa；P0—排气空间与吸气空间的压力差，Pa。当由大气中吸入空气，最后又排入大气时，这一压力差为零；k—管路系统的阻力系数；L—通过管路的流量,m3/s。上式说明，当管路一定，即k为定值时，管路阻力随流量的平方而变。我们把管路阻力与流量之间的关系曲线称为管路特性曲线。在管路系统中，工作的通风机所提供的流量也就是管路中的流量，空气在风机中获得的能量(全压)也正是空气流经管路系统所消耗的能量。因此，当通风机在管路系统中工作时，必须同时满足通风机性能曲线与管路特性曲线。也就是说，通风机在管路系统中的实际工作状况，是由通风机性能曲线与管路特性曲线联合确定的。在图6-15中，通风机性能曲线1与管路特性曲线2的交点A，就是通风机在管路系统中的实际工作点。在实际工作中，还往往会遇到下列情况，山于风机制造质量问题，风机的全压达不到设计性能值，或由于施工质量差导致管路系统的阻力大于设计阻力值，这时通风机的实际工作点就会偏离设计的最佳工作点。为了满足设计的送风量，就必须对通风机的工作点进行调整。当计算管路阻力时，阻力系数选用偏大，或者确定管路阻力时，安全系数偏大，以致使设计工作点A的压力大于实际工作点B的压力(图6-16)。调整的办法是在管路中加设挡板，提高管路阻力，使实际的管路特性曲线从2变为曲线1，使工作点B移到设计工作点A。或者降低通风机转速，风机转速由n1降为n2，这时管路曲线2与风机特性曲线n2的交点A’，图11图11图15通风机在管路中的工作点图16通风机在臂路中的工况分析满足使用要求LA′=LA。反之，当设计工作点A的压力小于实际工作点C的压力时，可以采取减少管路阻力的措施，把实际管路阻力降下来，使管路特性曲线变为曲线1，使工作点C改变为A。或者提高风机转速(更换皮带轮或电动机)，使通风机转速由n1变为n3，工作点由A变到A”.满足系统对风量的要求，LA”=LA。必须注意，当采用提高风机转速进行风量调整时，应验算通风机是否超过最高转速和电机是否过载。当系统中要求的风量很大而一台风机的风量又不够时，可以在系统中并联设置两台或多台风机。同一管网系统中，风机也可以串联使用。但是，通风机的联合工作(并联或串联)，只有在不得已的情况下才采用。因为通风机联合工作时，破坏了通风机的经济使用条件，在技术上、经济上都难做到合理。6．3．3离心式通风机离心式通风机主要由叶轮、机壳、进风口、出风口及电机等组成。叶轮上有一定数量的叶片，叶片可以根据气流出口的角度不同，分为向前弯的，向后弯的或径向的叶片。叶轮固定在轴上由电机带动旋转。风机的机壳为一个对数螺旋线形蜗壳。如图17所示，气体经过进气口轴向吸入，然后气体约折转90°经叶轮叶片构成的流道间，而蜗壳将被叶轮甩出的气体集中、导流，从通风机出口或出口扩压器排出。当叶轮旋转时，气体在离心风机中先为轴向运动，后转变为垂直于风机轴的径向运动，当气体通过旋转叶轮的叶片间时，由于叶片的作用，气体随叶轮旋转而获得离心力。在离心力作用下，气体不断地流过叶片，叶片将外力传递给气体而做功，气体则获得动能和压力能。离心通风机的全称包括：名称、型号、机号、传动方式、旋转方向、山风口位置等六个部分。现以T4-72-llNo.10C右90°为例说明其命名法。图17离心通风机简图1--进气室；2—进气口；3一叶轮；4—蜗壳；5—主轴；6—出气口1)名称。指通风机的用途，以用途的两个汉字或其汉语拼音字母的第一个字母来表示，T或“通用”表示“通用通风机”，一般通用通风机可省略此项。2)型号。由基本型号和补充型号组成。共分三组，中间用短线分隔开。基本型号占两组，是通风机在最高效率点时的全压力系数乘以10后的化整数和比转数(取两位整数)。示例中的“4”表示通风机的压力系数0.43乘10后化为整数，“72'表示该通风机的比转数，“11"中的第一个“1"，表示该通风机为单侧进气，第二个“1”是指该通风机为第一次设计。3)机号。用通风机叶轮直径的分米敷表示，尾数四舍五入，数字前冠以No¨示例中"No.10"表示该通风机叶轮外径为10dm，即1.Om。4)传动方式。离心通风机的传动方式共有六种：A型，叶轮装在电机轴上；B型，叶轮悬臂，皮带轮在两轴承中间；c型，叶轮悬臂，皮带轮悬臂；D型，叶轮悬臂，联轴器直联传动；x型，叶轮在两轴承中间，皮带轮悬臂传动；P型，叶轮在两轴承中间，联轴器直联传动。5)旋转方向。通风机的旋转方向系指叶轮的旋转方向，用“右”、“左”表示。“右”表示从主轴轮槽或电动机位置看叶轮旋转方向为顺时针，“左”表示为逆时针。6)出风口位置。通风机出口位置用角度表示，如图18所示。图18出风口角度位置平常只用压力系数和比转数作为筒略型号，如4-72型通风机。在空调工程中常用的离心通风机有4—68型、4-72型、4-79型和11-61型。4-68型离心通风机可作为一般工厂及大建筑物的通风换气用，输送空气或其他不自然的、对钢铁材料无腐蚀性的气体；气体温度不超过80℃，气体内不允许含有粘性物质，所含的尘土及硬质颗粒物不大于150mg/m3。风机叶轮由12片后倾翼形叶片焊接于弧锥型的轮盖与平板型的轮盘中间。4—68型离心通风机是节能型的新型离心通风机。风机为单吸入式，传动方式有A，B，C，D四种，最高空气效率为93％。4-68型通风机的风量范围为0．16～66．57m3／s(565～239654m3／h)，全压为167～3865Pa(17～394mmH2O)，配用电机功率为0.55～245kW。其无因次性能见表35。表354—68型离心通风机无因次性能表代号工况点1234567QPηN0.1650.4980.8760.0940.1850.4800.9030.1000.2050.4720.9220.1040.2250.4500.9300.1090.2450.4220.9200.1120.2650.3880.8850.1160.2850.3500.8470.118T4-72型离心式通风机可作为一般工厂及大建筑物通风换气用。使用条件与4—68型通风机相同。它的叶轮由10个后倾的等厚度圆弧薄板型叶片、曲线型前盘和平板后盘组成。其风量范围为O.24～113m3/s(850～408000m3／h)，全压为180～3200Pa，配用电机功率为O.75～310kW。最高空气效率为91％。T4-72型离心通风机的无因次特性曲线见图6-14。ll—62型离心通风机适用于工业、民用公共建筑的一般通风换气，也可以作为空调系统和空气净化设备配套使用。它的主要特点是效率高、噪声低、振动小、运转平稳、结构紧凑，采用可调速的外转子电动机，风量调节很方便。叶轮由52～72个前向圆弧形薄板叶片与中盘、前后盘铆接而成。11—62型风机均为双吸入式，机号有No.2.5—No.5等六种，每种机号又有左转和右转两种形式。风机出口位置有O°，45°，90°，135°，180°，225°，270°等角度。配用三相无级调速电机，电机功率为O．25-2．2kW，风量范围为O．36—2．4m，／s(1310-8600m3／h)，全压范围为78～637Pa，噪声级为54-71dB(A)。最高效率为64％。1l-62型离心通风机的主要性能参数见表6-36。表3611-62型离心通风机主要性能表机号No风量L(m³/h)全压P(Pa)转速n(r/min)电机功率N(kW)噪声Lp(dB(A))2.516001679000.25542.520002169200.3756331003149000.55593.542004029000.80603.553004419201.162472005799001.868486006379202.2714.5120007559204.0755150008829005.5803.