连载· 13 |《变风量空调系统》——2.7变风量空调风管系统设计
2017-09-15
2.7 变风量空调风管系统设计
2.7.1 设计指南
空调风管系统设计，对于确保空调系统运行有效和节能，是一个很重要的环节。变 风量空调的送风系统设计，有两个基本要求：①变风量末端装置的运行需要送风管内有 一定的静压；②这个静压值在整个系统运行过程中应保持稳定，以利于末端装置的稳定 运行。所以，变风量空调的送风系统一般都设计成中速、中压系统。当然，它也可以设 计成低速低压系统，但是，除了风管尺寸变大以外，还要注意满足系统静压控制的要求 和末端装置运行所必需要保持的静压值。在风管设计中遵循以下原则，可在系统的初投 资和运行费两方面取得一个合理的平衡。
（1）风管应尽可能按直线布置。
（2）采用标准长度的直线管段，将各种变径管和接头的数量减至最少。
（3）若安装空间范围允许，建议采用螺旋圆风管。
（4）采用等半径弯头而不采用或少采用带导流叶片的直角弯头。
（5）中压风管系统从主风管上接出分支管时，应采用圆锥形接头（对圆形支管）或 45°马鞍形接头（对方形支管）。
（6）末端装置入口连接的送风支管，不得采用软管。
（7）与送风散流器相连的送风软管长度不得超过 2m。
（8）避免两个或更多风管配件连续紧靠在一起安装，这样会使压力陡降。
2.7.2 设计方法
变风量空调系统风管计算方法与定风量空调系统基本相同，常用的有：等摩阻法（流 速控制法）和静压复得法。
空调通风设计中，通常把风速 v ≥ 12m/s 者称为高速风管，v<12m/s 者称为低速风管。 高速风管可减小风管截面，节省建筑空间，但增加了风管阻力和风机压头，适用于大型系统。高速系统需采用静压复得法计算，以保证管内各点静压接近。低速风管截面相对较大，但降低了风管阻力和风机压头，适用于中小型系统。目前国内的变风量空调系统 大多为低速风管，系统采用等摩阻法计算。
低速送风系统等摩阻法计算推荐的设计比摩阻为 1pa/m，设计时可按此值选用送风管 的风速。变风量系统一般不设回风末端，故各房间无回风量调节功能。为使各房间回风 量比较平衡，宜减小回风管阻力，比摩阻可取0.7~0.8pa/m。此外，也常采用吊顶集中回风。
末端下游送风管阻力不宜过大，以免降低单风管末端上调节风阀的阀权度，影响 风阀的调节性能。风速应控制在 4~5m/s。末端下游送风管也宜采用铝箔玻璃纤维风管， 以强化消声功能。
在末端下游送风管与送风口间常采用软管连接，能起消声和接驳作用。由于软管摩 阻较大，直软管 3m/s 风速的比摩阻相当于同径内表面光滑风管 8m/s 风速下的比摩阻， 因此软管长度不宜大于 2m，且不宜弯曲，应直而短。风速应控制在 3m/s 以内。
表 2-8风管风速建议值
注 ：通风机和消声设备之间的风管，其风速可采用 8~10m/s；采用具有消声功能的风管时，主风管流速可采用 7~10m/s。（gb 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》）
2.7.3 风管布置特点
送风系统建议采用环形风管连接方式，如图 2-9 所示。环形风管布置方式可使气流 从多个通道流向末端，从而降低并均化风道内的静压，减小出口噪声，并为将来扩展末 端容量提供了基础；但缺点是增大了风道尺寸和投资。
图 2-9 环形风管接管方式图
回风系统建议采用吊顶回风，在吊顶上部空间形成一个大的静压箱，使吊顶内的静 压相对稳定，各点静压差为 10~20pa。当各末端的送风量变化时，自然导致室内的静压 变化，使回风量随着改变。吊顶回风有利于自然平衡室内送回风量，使室内压力不受送 风量变化的干扰。
2.7.4 风管保温
风管常用绝热（保冷）材料及其制品的主要技术性能见表 2-9，建筑物内风管（平面） 保冷经济绝热厚度见表 2-10。
表 2-9风管常用绝热（保冷）材料及其制品的主要技术性能
表 2-10建筑物内风管（平面）保冷经济绝热厚度（mm）
注：室内通风房间的环境温度一般可按 29℃计算；空调房间环境温度可按 26℃计算。橡塑材料热导率为 0.0338 w/（m·k），硬质聚氨酯热导率为 0.0253 w/（m·k）。