通風管道的設計計算

通風管道的設計計算第1頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日

通風管道是通風和空調系統(tǒng)的重要組成部分，設計計算的目的是，在保證要求的風量分配前提下，合理確定風管布置和尺寸，使系統(tǒng)的初投資和運行費用綜合最優(yōu)。通風管道系統(tǒng)的設計直接影響到通風空調系統(tǒng)的使用效果和技術經(jīng)濟性能。第2頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日目錄6.16.26.36.46.5通風空調施工圖

風道設計中的有關問題風道壓力分布

風道的水力計算風道阻力第3頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.1風道阻力根據(jù)流體力學可知，空氣在管道內流動，必然要克服阻力產(chǎn)生能量損失?？諝庠诠艿纼攘鲃佑袃煞N形式的阻力，即摩擦阻力和局部阻力。6.1.1摩擦阻力

由于空氣本身的粘滯性和管壁的粗糙度所引起的空氣與管壁間的摩擦而產(chǎn)生的阻力稱為摩擦阻力?？朔Σ磷枇Χ鸬哪芰繐p失稱為摩擦阻力損失，簡稱沿程損失。空氣在橫斷面不變的管道內流動時，沿程損失可按下式計算·（6.1）第4頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日式中——風道的沿程損失，Pa；——摩擦阻力系數(shù)；——風道內空氣的平均流速，m/s；——空氣的密度，kg/m3；——風道的長度，m；——風道的水力半徑，m；=（6.2）——管道中充滿流體部分的橫斷面積，m2；——濕周，在通風系統(tǒng)中即為風管周長，m。

第5頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日·Pa/m（6.3）（1）圓形風管的沿程損失對于圓形風管==式中——風管直徑。則圓形風管的沿程損失和單位長度沿程損失即比摩阻分別為·Pa

·Pa/m（6.5）

單位長度的摩擦阻力，也稱比摩阻，為（6.4）第6頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日摩擦阻力系數(shù)與風管管壁的粗糙度和管內空氣的流動狀態(tài)有關，在通風和空調系統(tǒng)中，薄鋼板風管的空氣流動狀態(tài)大多數(shù)屬于紊流光滑區(qū)到粗糙區(qū)之間的過渡區(qū)。通常，高速風管的流動狀態(tài)也處于過渡區(qū)。只有流速很高，表面粗糙的磚、混凝土風管流動狀態(tài)才屬于粗糙區(qū)。因此，對于通風和空調系統(tǒng)中，空氣流動狀態(tài)多處于紊流過度區(qū)。在這一區(qū)域中用下式計算（6.6）式中——風管內壁的粗糙度，mm；——雷諾數(shù)。=（6.7）式中——風管內流體（空氣）的運動粘度，m2/s。第7頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日在通風管道設計中，為了簡化計算，可根據(jù)公式（6.5）和式（6.6）繪制的各種形式的線算圖或計算表進行計算。圖6.1為風管單位長度沿程損失線算圖。只要知道風量、管徑、比摩阻、流速四個參數(shù)中的任意兩個，即可求出其余的兩個參數(shù)。表6.1的編制條件是：大氣壓力為101.3kPa，溫度為20℃，空氣密度為1.204kg/m3，運動粘度為15.06×10-6m2/s，管壁粗糙度k=0.15mm，當實際使用條件與上述條件不同時，應進行修正。①大氣溫度和大氣壓力的修正Pa/m（6.8）式中——實際使用條件下的單位長度沿程損失，Pa/m；——溫度修正系數(shù)；——大氣壓力修正系數(shù)；——線算圖或表中查出的單位長度沿程損失，Pa/m。第8頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.1風管單位長度沿程損失線算圖第9頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日=（6.9）=（6.10）式中——實際的空氣溫度，℃；——實際的大氣壓力，kPa。和也可直接由圖6.2查得。②密度和粘度的修正（6.11）——實際的空氣密度，℃；——實際的空氣運動粘度，kPa。第10頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.2溫度和大氣壓力曲線第11頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日②絕對粗糙度的修正通風空調工程中常采用不同材料制成風管，各種材料的絕對粗糙度見表6.1.(6.12)式中——粗糙度修正系數(shù)。=（6.13）——管內空氣流速，m/s。管道材料K（mm）管道材料K（mm）薄鋼板和鍍鋅鋼板0.15~0.18膠合板1.0塑料板0.01~0.05磚管道3~6礦渣石膏板1.0混凝土管道1~3礦渣混凝土板1.5木版0.2~1.0表6.1各種材料的粗糙度第12頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日【例6.1】已知太原市某廠已通風系統(tǒng)采用鋼板制圓形風道，風量L=1000m3/h，管內空氣流速v=10m/s，空氣溫度t=80℃，求風管的管徑和單位長度的沿程損失。解由附錄6.1查得：D=200mm=6.8Pa/m，太原市大氣壓力：B=91.9kPa由圖6.1查得：=0.86，=0.92所以，==0.86×0.92×6.8=5.38Pa/m（2）矩形風管的沿程損失風管阻力損失的計算圖表是根據(jù)圓形風管繪制的。當風管截面為矩形時，需首先把矩形風管斷面尺寸折算成相當于圓形風管的當量直徑，再由此求出矩形風管的單位長度摩擦阻力損失。當量直徑就是與矩形風管有相同單位長度沿程損失的圓形風管直徑，它分為流速當量直徑和流量當量直徑兩種。第13頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日①流速當量直徑假設某一圓形風管中的空氣流速與矩形風管中的空氣流速相等，且兩風管的單位長度沿程損失相等，此時圓形風管的直徑就稱為該矩形風管的流速當量直徑，以Dv表示，所以，圓形風管和矩形風管的水力半徑必須相等。圓形風管水力半徑（6.14）矩形風管水力半徑（6.15）式中——矩形風管的長度和寬度。第14頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日根據(jù)式（6.3），當流速與比摩阻均相同時，水力半徑必相等則有

②流量當量直徑假設某一圓形風管中的空氣流量與矩形風管中的空氣流量相等，且兩風管的單位長度沿程損失也相等，此時圓形風管的直徑就稱為該矩形風管的流量當量直徑，以DL表示：圓形風管流量（6.17）（6.16）（6.18）第15頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日矩形風管流量令，則（6.19）（6.20）（6.21）（6.22）第16頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日必須說明，利用當量直徑求矩形風管的沿程損失，要注意其對應關系；當采用流速當量直徑時，必須采用矩形風管內的空氣流速去查沿程損失；當采用流量當量直徑時，必須用矩形風管中的空氣流量去查單位管長沿程損失。這兩種方法得出的矩形風管比摩阻是相等的。

第17頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日【例6.2】有一鋼板制矩形風道，K=0.15mm，斷面尺寸為500×250mm，流量為2700m3/h，空氣溫度為50℃，求單位長度摩擦阻力。解一矩形風管內空氣流速=m/s流速當量直徑==m由=6m/s，=330mm，查附錄6.1得=1.2Pa/m由圖6.1查得t=50℃時，=0.92所以==0.92×1.2=1.1Pa/m解二流量當量直徑=1.265=1.265m由L=2700m3/h，=384mm查附錄6.1得=1.2Pa/m所以==0.92×1.2=1.1Pa/m第18頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.1.2局部阻力風道中流動的空氣，當其方向和斷面的大小發(fā)生變化或通過管件設備時，由于在邊界急劇改變的區(qū)域出現(xiàn)旋渦區(qū)和流速的重新分布而產(chǎn)生的阻力稱為局部阻力，克服局部阻力而引起的能量損失稱為局部阻力損失，簡稱局部損失。局部損失按下式計算Pa（6.23）式中——局部損失，Pa；——局部阻力系數(shù)。局部阻力系數(shù)通常用實驗方法確定。在計算局部阻力時，一定要注意值所對應的空氣流速。第19頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日在通風系統(tǒng)中，局部阻力所造成的能量損失占有很大的比例，甚至是主要的能量損失，為減小局部阻力，以利于節(jié)能，在設計中應盡量減小局部阻力。通常采用以下措施：（1）布置管道時，應力求管線短直，減少彎頭。圓形風管彎頭的曲率半徑一般應大于（1~2）倍管徑，見圖6.3。矩形風管彎頭的長寬比愈大，阻力愈小，應優(yōu)先采用，見圖6.5。必要時可在彎頭內部設置導流葉片，見圖6.4，以減小阻力。應盡量采用轉角小的彎頭，用弧彎代替直角彎，如圖6.6所示。（2）避免風管斷面的突然變化，管道變徑時，盡量利用漸擴、漸縮代替突擴、突縮。其中心角最好在8~10°，不超過45°，如圖6.7。（3）管道和風機的連接要盡量避免在接管處產(chǎn)生局部渦流，如圖6.8所示。第20頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.3圓形風管彎頭

圖6.5矩形風管彎頭

圖6.4導流葉片

第21頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.6幾種矩形彎頭的局部阻力系數(shù)

圖6.7漸擴管內的空氣流動

第22頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.8風機進出口的管道連接

第23頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（4）三通的局部阻力大小與斷面形狀、兩支管夾角、支管與總管的截面比有關。為減小三通的局部阻力，應盡量使支管與干管連接的夾角不超過30°，如圖6.9所示。當合流三通內直管的氣流速度大于支管的氣流速度時，會發(fā)生直管氣流引射支管氣流的作用，有時支管的局部阻力出現(xiàn)負值，同樣直管的局部阻力也會出現(xiàn)負值，但不可能同時出現(xiàn)負值。為避免引射時的能量損失，減小局部阻力，應使≈≈，即F1+F2=F3，以避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。第24頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.9三通支管和干管的連接

第25頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.10風管進口

（5）風管的進口第26頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.1.3總阻力摩擦阻力與局部阻力之和稱為總阻力，克服摩擦阻力和局部阻力而引起的能量損失稱為總阻力損失。（6.24）式中——管段總阻力損失，Pa。第27頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.2風道壓力分布空氣在風道中流動時，由于風道內阻力和流速的變化，空氣的壓力也在不斷地發(fā)生變化。下面通過圖6.11所示的單風機通風系統(tǒng)風道內的壓力分布圖來定性分析風道內空氣的壓力分布。壓力分布圖的繪制方法是取一坐標軸，將大氣壓力作為零點，標出各斷面的全壓和靜壓值，將各點的全壓、靜壓分別連接起來，即可得出。圖中全壓和靜壓的差值即為動壓。系統(tǒng)停止工作時，通風機不運行，風道內空氣處于靜止狀態(tài)，其中任一點的壓力均等于大氣壓力，此時，整個系統(tǒng)的靜壓、動壓和全壓都等于零。系統(tǒng)工作時，通風機投入運行，空氣以一定的速度開始流動，此時，空氣在風道中流動時所產(chǎn)生的能量損失由通風機的動力來克服。第28頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.11風管壓力分布示意圖第29頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日從圖中可以看出，在吸風口處的全壓和靜壓均比大氣壓力低,入口外和入口處的一部分靜壓降轉化為動壓，另一部分用于克服入口處產(chǎn)生的局部阻力。在斷面不變的風道中，能量的損失時由摩擦阻力引起的，此時全壓和靜壓的損失時相等的,如管段1～2、3～4、5～6、6～6和8～9。在收縮段2～3，沿著空氣的流動方向，全壓值和靜壓值都減小了，減小值也不相等，但動壓值相應增加了。第30頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日在擴張段6～8和突擴點6處，動壓和全壓都減小了，而靜壓則有所增加，即會產(chǎn)生所說的靜壓復得現(xiàn)象。在出風口點9處，全壓的損失與出風口形狀和流動特性有關，由于出風口的局部阻力系數(shù)可大于1、等于1或小于1，所以全壓和靜壓變化也會不一樣。在風機段4～5處可看出，風機的風壓即是風機入口和出口處的全壓值，等于風道的總阻力損失。第31頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.3.1風道水力計算方法風管水力計算的方法主要有以下三種：（1）等壓損法該方法是以單位長度風道有相等的壓力損失為前提條件，在已知總作用壓力的情況下，將總壓力值按干管長度平均分配給各部分，再根據(jù)各部分的風量確定風管斷面尺寸，該法適用于風機壓頭已定及進行分支管路阻力平衡等場合。（2）假定流速法該方法是以技術經(jīng)濟要求的空氣流速作為控制指標，再根據(jù)風量來確定風管的斷面尺寸和壓力損失，目前常用此法進行水力計算。6.3風道的水力計算第32頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（3）靜壓復得法該方法是利用風管分支處復得的靜壓來克服該管段的阻力，根據(jù)這一原則確定風管的斷面尺寸，此法適用于高速風道的水力計算。6.3.2假定流速法計算方法和步驟（1）繪制系統(tǒng)軸測示意圖，并對各管段進行編號，標注長度和風量。通常把流量和斷面尺寸不變的管段劃為一個計算管段。第33頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（2）確定合理的氣流速度風管內的空氣流速對系統(tǒng)有很大的影響。流速低，阻力小，動力消耗少，運行費用低，但是風管斷面尺寸大，消耗材料多，建造費用大。反之，流速高，風管段面尺寸小，建造費用低，但阻力大，運行費用會增加，另外還會加劇管道與設備的磨損。因此，必須經(jīng)過技術經(jīng)濟分析來確定合理的流速，表6.2、表6.3列出了不同情況下風管內空氣流速范圍。（3）由風量和流速確定最不利環(huán)路各管段風管斷面尺寸，計算沿程損失、局部損失及總損失。計算時應首先從最不利環(huán)路開始，即從阻力最大的環(huán)路開始。確定風管斷面尺寸時，應盡量采用通風管道的統(tǒng)一規(guī)格。第34頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日建筑物類別管道系統(tǒng)的部位風速靠近風機處的極限流速自然通風機械通風輔助建筑吸入空氣的百葉窗0~1.02~410~12吸風道1~22~6支管及垂直風道0.5~1.52~5水平總風道0.5~1.05~8近地面的進風口0.2~0.50.2~0.5近頂棚的進風口0.5~1.01~2近頂棚的排風口0.5~1.01~2排風塔1~1.53~6工業(yè)建筑材料薄鋼板總管6~14支管2~8室內進風口1.5~3.5室內回風口2.5~3.5新鮮空氣入口5.5~6.5磚、礦渣、石棉水泥、礦渣混凝土4~122~61.5~3.02.0~3.05~6表6.2工業(yè)管道中常用的空氣流速（m/s）第35頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日風速（m/s）部位低速風管高速風管推薦風速最大風速推薦最大居住公共工業(yè)居住公共工業(yè)一般建筑新風入口2.52.52.54.04.5635風機入口3.54.05.04.55.06.08.516.5風機出口5~86.5~108~128.56.5~118.5~1412.525主風道3.5~4.55~6.56~94~65.5~86.5~1112.530水平支風道3.03.0~4.54~53.5~4.04.0~6.55~91022.5垂直支風道2.53.0~3.54.03.25~4.04.0~6.05~81022.5送風口1~21.5~3.53~4.02.0~3.03.0~5.03~54－表6.3空調系統(tǒng)中的空氣流速（m/s）第36頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（4）并聯(lián)環(huán)路的計算為保證系統(tǒng)能按要求的流量進行分配，并聯(lián)環(huán)路的阻力必須平衡。因受到風管斷面尺寸的限制，對除塵系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路間的壓損差值不宜超過10%，其他通風系統(tǒng)不宜超過15%。若超過時可通過調整管徑或采用閥門來進行調節(jié)。調整后的管徑可按下式確定mm（6.25）式中——調整后的管徑，mm；——原設計的管徑，mm；——原設計的支管阻力，Pa；——要求達到的支管阻力，Pa。第37頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日需要指出的是，在設計階段不把阻力平衡的問題解決，而一味的依靠閥門開度的調節(jié)，對多支管的系統(tǒng)平衡來說是很困難的，需反復調整測試。有時甚至無法達到預期風量分配，或出現(xiàn)再生噪聲等問題。因此，我們一方面加強風管布置方案的合理性，減少阻力平衡的工作量，另一方面要重視在設計階段阻力平衡問題的解決。（5）計算系統(tǒng)的總阻力。第38頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（6）選擇風機①根據(jù)輸送氣體性質、系統(tǒng)的風量和阻力確定風機的類型。②考慮到設備、風管的漏風和阻力損失計算的不精確，選擇風機的風量，風壓應按下式考慮m3/h（6.26）Pa（6.27）式中——風機的風量，m3/h；——系統(tǒng)總風量，m3/h；——風機的風壓，Pa；——系統(tǒng)總阻力，Pa；——風量附加系數(shù)，除塵系統(tǒng)=1.1~1.5；一般送排風系統(tǒng)=1.1；——風壓附加系數(shù)，除塵系統(tǒng)=1.15~1.20；一般送排風系統(tǒng)=1.1~1.15。第39頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日當風機在非標準狀態(tài)下工作時，應按公式（6.28）、（6.29）對風機性能進行換算，再以此參數(shù)從風機樣本上選擇風機。（6.28）（6.29）【例6.3】如圖6.12所示的機械排風系統(tǒng)，全部采用鋼板制作的圓形風管，輸送含有有害氣體的空氣(=1.2m3/kg)，氣體溫度味常溫，圓形傘形罩的擴張角為60°，合流三通分支管夾角為30°，帶擴壓管的傘形風帽h/D0=0.5，當?shù)卮髿鈮毫?2kPa，對該系統(tǒng)進行水力計算。第40頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圖6.12機械排風系統(tǒng)圖第41頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日解1．對管段進行編號，標注長度和風量，如圖示。2．確定各管段氣流速度，查表6.2有：工業(yè)建筑機械通風對于干管=6~14m/s；對于支管=2~8m/s。3．確定最不利環(huán)路，本系統(tǒng)①~⑤為最不利環(huán)路。4．根據(jù)各管段風量及流速，確定各管段的管徑及比摩阻，計算沿程損失，應首先計算最不利環(huán)路，然后計算其余分支環(huán)路。如管段①,根據(jù)=1200m3/h,=6~14m/s查附錄6.2可得出管徑=220mm,=9m/s,=4.5Pa/m查圖6.1有=0.91，則有=0.91×4.5=4.1Pa/m==4.1×13=53.3Pa也可查附錄6.2確定管徑后，利用內插法求出：、。同理可查出其余管段的管徑、實際流速、比磨阻，計算出沿程損失，具體結果見表6-4。第42頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日5．計算各管段局部損失如管段①，查附錄6.4有：圓形傘形罩擴張角60°，=0.09，90°彎頭2個，=0.15×2=0.3，合流三通直管段，見圖6.12。

+≈=30°，查得=0.66，=0.09+0.3+0.66=1.15第43頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日其余各管段的局部阻力系數(shù)見表6.5。

==1.15×=55.89Pa同理可得出其余管段的局部損失，具體結果見表6.4。6．計算各管段的總損失，結果見表6.4。第44頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日流量管段長度管徑流速比摩阻比摩阻修正系數(shù)實際比摩阻局部阻力系數(shù)沿程損失局部損失管段總損失管段編號(m3/h)(m)(mm)(m/s)(Pa/m)(Pa/m)動壓Pd(Pa)(Pa)(Pa)(Pa)備注最不利環(huán)路112001322094.50.914.148.61.1553.355.89109.22210062809.63.90.913.5555.30.8121.344.696642.60.912.46531.0814.6656.2462.0449001140010.630.912.6366.40.330.0320.2250.3549001540010.630.912.6366.40.640.9540.4481.4分支環(huán)路6900920084.10.913.6338.40.0333.561.235.1與①平衡61300920011.99.50.918.6850.6468.354.4132.6與①+②平衡815001020013.0110.9110101.41.26100126.8226.8與①+②+③平衡9900916012.3130.9111.8390.80.03106.42.6109.1阻力平衡表6.4管道水力計算表第45頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日表6.5各管段局部阻力系數(shù)統(tǒng)計表第46頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6．檢查并聯(lián)管路阻力損失的不平衡率（1）管段⑥和管段①不平衡率為

調整管徑取=160mm查附錄6.2，得=160mm，=12.3m/s，=13Pa/m==0.91×13=11.83Pa/m+=0.058m2=0.062m2+≈>mm第47頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日查附錄6.4，合流三通分支管阻力系數(shù)為-0.21，。阻力計算結果見表6.5，=109.1Pa不平衡率為＜滿足要求。（2）管段⑦與管段①+②不平衡率為＞若將管段⑦調至=180mm，不平衡率仍然超過，因此采用=200mm，用閥門調節(jié)。第48頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（3）管段⑧與管段①+②+③不平衡率＜滿足要求。8．計算系統(tǒng)總阻力=369Pa9．選擇風機風機風量=1.1×4900=5390m3/h風機風壓Pa，可根據(jù)、查風機樣本選擇風機，電動機。第49頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.4.1風道布置設計原則風管布置直接影響通風、空調系統(tǒng)的總體布置，與工藝、土建、電氣、給排水、消防等專業(yè)關系密切，應相互配合、協(xié)調一致。（1）布置中應使風管少占建筑空間并不妨礙生產(chǎn)操作，常沿著墻、柱、樓板屋梁或屋架敷設，安裝在支架或吊架上；（2）除塵風管應盡可能垂直或傾斜敷設，傾斜時與水平面夾角最好大于45°。如必須水平敷設或傾角小于30°時，應采取措施，如加大流速、設清潔口等。（3）當輸送含有蒸汽、霧滴的氣體時，應有不小于0.005的坡度，并在風管的最低點和風機底部設水封泄液管，注意水封高度應滿足各種運行情況的要求。6.4風道設計中的有關問題第50頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（4）有爆炸危險廠房的排風管道及排除有爆炸危險物質的風管，不應穿越防火墻，其他風管不宜穿過防火墻和不燃性樓板等防火分隔物，如必須穿過時，應在穿過處設防火閥。在防火閥兩側2m范圍內的風管及保溫材料，應采用不燃材料。風管穿過處的縫隙應用防火材料封堵。（5）可燃氣體管道、可燃液體管道和電線、排水管道等，不得穿越風管的內腔，也不得沿風管的外壁敷設。可燃氣體管道和可燃氣體管道，不應穿過風機室。（6）風管內設有電加熱器時，電加熱器前后各800mm范圍內的風管和穿過設有火源等容易起火房間的風管及保溫材料均應采用不燃材料。第51頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（7）風管上應設必需的調節(jié)和測量裝置（如閥門、壓力表、溫度計、測定孔和采樣孔等）或預留安裝測量裝置的接口，且應設在便于操作和觀察的地點。（8）風管的布置應力求順直，避免復雜的局部管件。彎頭、三通等管件要安排得當，與風管的連接要合理，以減少阻力和噪聲。（9）對于排除有害氣體和含有粉塵的通風系統(tǒng)，其風管的排風口宜采用錐形風帽或防雨風帽。第52頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.4.2系統(tǒng)劃分由于建筑物內不同的地點有不同的送排風要求，或面積較大、送排風點較多，為了運行管理，常需分設多個系統(tǒng)，通常一臺風機與其聯(lián)系在一起的管道及設備構成一個系統(tǒng)。系統(tǒng)的劃分應當本著運行維護方便，經(jīng)濟可靠為主要原則。系統(tǒng)劃分的原則是：（1）空氣處理要求相同或接近、同一生產(chǎn)流程且運行班次和時間相同的，可劃為一個系統(tǒng)。（2）以下情況需單設排風系統(tǒng)；①兩種或兩種以上的有害物質混合后能引起燃燒、爆炸，或形成毒害更大、腐蝕性的混合物或化合物；②兩種有害物質混合后易使蒸氣凝結并積聚粉塵；③放散劇毒的房間和設備。第53頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（3）對除塵系統(tǒng)還應考慮揚塵點的距離，粉塵是否回收，不同種粉塵是否可以混合回收，混合后的含塵氣體是否有結露可能等因素來確定系統(tǒng)劃分。（4）排風量大的排風點位于風機附近，不宜和遠處排風量小的排風點合為同一系統(tǒng)。6.4.3風道材料、形狀、規(guī)格及設計（1）材料風管材料要求堅固耐用、表面光滑、防腐蝕性好、易于制造和安裝，且不產(chǎn)生表面脫落等特點。常用主要有以下兩大類：第54頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日金屬薄板①普通薄鋼板具有良好的加工性能和結構強度，其表面易生銹，應刷油漆進行防腐。②鍍鋅鋼板由普通鋼板鍍鋅而成，由于表面鍍鋅，可起防銹作用，一般用來制作不受酸霧作用的潮濕環(huán)境中的風管。③鋁及鋁合金板加工性能好，耐腐蝕。摩擦時不宜產(chǎn)生火花，常用于通風工程的防爆系統(tǒng)。④不銹鋼板具有耐銹耐酸能力，常用于化工環(huán)境中需耐酸耐腐蝕的通風系統(tǒng)。⑤塑料復合鋼板在普通薄鋼板表面噴上一層0.2～0.4mm厚的塑料層，常用于防塵要求較高的空調系統(tǒng)和-10～60℃溫度下耐腐蝕系統(tǒng)的風管。通風工程中常用的鋼板厚度是0.5～4mm第55頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日非金屬材料①硬聚氯乙烯塑料板適用于有酸性腐蝕作用的通風系統(tǒng)，具有表面光滑、制作方便等優(yōu)點。但不耐高溫、不耐寒，只適用于0～60℃的空氣環(huán)境，在太陽輻射作用下，易脆裂。②玻璃鋼無機玻璃鋼管是以中堿玻璃纖維作為增強材料，用十余種無機材料科學地配成粘結劑作為基體，通過一定的成型工藝制作而成。具有質輕、高強、不燃、耐腐蝕、耐高溫、抗冷融等特性。玻璃鋼風管與配件的壁厚應符合表6.6的規(guī)定。

第56頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日圓形風管直徑或矩形風管長邊尺寸壁厚圓形風管直徑或矩形風管長邊尺寸壁厚≤200250～400500～6001.0～1.51.5～2.02.0～2.5800～10001250～20002.5～3.03.0～3.5表6.6玻璃鋼風管與配件的壁厚（mm）第57頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（2）形狀、規(guī)格及設計風管常用斷面形狀有矩形和圓形兩種。

兩者相比，在相同斷面積時圓形風管強度大、阻力小、節(jié)省材料，圓形風管直徑較小時比較容易制造，保溫亦方便，但圓形風管管件的放樣、構件制作較矩形風管困難，布置時不易與建筑、結構配合，明裝時不易布置得美觀。

矩形風管在民用建筑、低速風管系統(tǒng)方面應用更多些。矩形風管的寬高比最高可達8：1，但自1：1到8：1表面積要增加60%。因此設計風管時，除特殊情況外，寬高比愈接近1愈好，可以節(jié)省動力及制造和安裝費用，適宜的寬高比在3.0以下?？紤]到最大限度的利用板材，加強建筑安裝的工廠化生產(chǎn)，在設計、施工中應盡量選用國家統(tǒng)一規(guī)格。

第58頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.4.4風道閥門通風空調系統(tǒng)中的閥門主要用于關閉風道、風口，調節(jié)管道內空氣量，平衡阻力以及在防排煙中控制火災煙氣等使用。風閥安裝于風機出口的風道上、主干風道上、分支風道上或空氣分布器之前等位置。常用的閥門有蝶閥、多葉調節(jié)閥、插板閥、止回閥、防火閥、排煙防火閥。（1）蝶閥如圖6.13所示，多用于風道分支處或空氣分布器前端。轉動閥板的角度即可改變空氣流量。蝶閥使用較為方便，但嚴密性較差。圖6.13蝶閥構造示意圖第59頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（2）調節(jié)閥如圖6.14所示，一般用于空調、通風系統(tǒng)管道中，用來調節(jié)支管的風量。該閥分為手動和電動兩種，電動可以自動控制調節(jié)風量與自控系統(tǒng)配套。（a）（b）圖6.14調節(jié)閥（a）手動調節(jié)閥；（b）電動調節(jié)閥第60頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（3）插板閥如圖6.15所示，多用于風機出口或主干風道處作開關。通過拉動手柄來調整插板的位置即可改變風道的空氣流量，其調節(jié)效果好，但占用空間大。圖6.15插板閥第61頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（4）止回閥如圖6.16所示，安裝在空調、通風系統(tǒng)風道內，保證在風機停止運行時，防止氣流倒流。使用止回閥時風道內的風速應大于8m/s。圖6.16止回閥

第62頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（5）防火閥如圖6.17所示，是通風空調系統(tǒng)中的安全裝置，保證在火災發(fā)生時能立即關閉，切斷氣流，避免火災從風道中傳播蔓延。防火閥其關閉方式采用溫感易熔件，易熔件熔斷點60℃。當火災發(fā)生時，氣溫升高，達到熔點，易熔片熔化斷開，閥板自行關閉，將系統(tǒng)氣流切斷。圖6.17防火閥第63頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（6）排煙防火閥如圖6.18所示，由閥體、排煙閥操作器、280℃溫感裝置、開啟彈簧和關閉彈簧等部分組成。一般安裝在排煙管道上，平時處于關閉狀態(tài)，手動開啟或接到消防中心信號依靠開啟彈簧閥門開啟進行排煙，一旦排煙管中溫度達到280℃時，280℃溫感裝置動作，依靠關閉彈簧將閥門關閉起防火作用。圖6.18排煙防火閥第64頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.4.5風道保溫在通風空調系統(tǒng)中，為提高冷、熱量的利用率，避免不必要的冷、熱損失，保證通風空調系統(tǒng)運行參數(shù)，應對通風空調風道進行保溫。此外，當風道送冷風時，其表面溫度可能低于或等于周圍空氣的露點溫度，使其表面結露，加速傳熱，同時也對風道造成一定腐蝕，基于此也應對風道進行保溫。保溫材料主要有軟木、聚苯乙烯泡沫塑料（通常為阻燃型）、超細玻璃棉、玻璃纖維保溫板、聚氨酯泡沫塑料和石板等，導熱系數(shù)大都在0.12W/(m·℃)以內，保溫風管的傳熱系數(shù)一般控制在1.84W/(m·℃)以內。第65頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日通常保溫結構有四層：（1）防腐層：涂防腐漆或瀝青；（2）保溫層：粘貼、捆扎、用保溫釘固定；（3）防潮層：包塑料布、油毛氈、鋁箔或刷瀝青，以防潮濕空氣或水分進入保溫層內，破壞保溫層或在其內部結露，降低保溫效果；（4）保護層：室內可用玻璃布、塑料布、木版、聚合板等作保護，室外管道應用鍍鋅鐵皮或鐵絲網(wǎng)水泥作保護。第66頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.4.6通風系統(tǒng)的防火防爆（1）通風系統(tǒng)防火通風空調系統(tǒng)發(fā)生火災時，風道是極易傳播煙氣，使煙氣從著火區(qū)蔓延到非著火區(qū)，甚至到安全疏散通道，因此在工程設計時要采取以下可靠的防火措施。①垂直排風管道應采取防止回流的措施。如廚房、浴室和廁所的排風管與豎井風道連接時，可在支管上安裝止回閥；②必要部位設置防火閥。如風道穿越防火分區(qū)的隔板或樓板、穿越通風空調機房及重要的房間隔墻處、穿越變形縫處風管的兩側；第67頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日③嚴格選取設備及風管材料。通風系統(tǒng)的設備及風管應采用不燃材料制成，管道和設備的保溫材料、消聲材料和膠黏劑應為不燃材料或難燃材料，風道內設有電加熱器時，風機應與電加熱器聯(lián)鎖，電加熱器應設無風斷電保護裝置；④合理布置通風系統(tǒng)。盡量使風道不穿越防火分區(qū)，通風空調系統(tǒng)豎向不宜超過五層。（2）通風系統(tǒng)防爆通風系統(tǒng)發(fā)生爆炸是因為空氣中的可燃物含量達到了爆炸濃度極限，同時遇到電火花、金屬碰撞引起的火花或其他火源而造成的。因此，在設計有爆炸危險的通風系統(tǒng)時，應注意以下幾點：第68頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日①空氣含有易燃、易爆物質的房間，為了防止風機停機后，易燃、易爆物質從風管倒流，引起燃燒爆炸事故，其送、排風系統(tǒng)采用相應得防爆型通風設備，風管應考慮到除靜電的接地措施；②當風機設在單獨隔離開的通風機房內，且在送風干管上設有防火閥及止回閥時，由于可以防止危險物質倒流到風機內，此時可采用普通型通風設備；③空氣中含有易燃、易爆物質的房間，其空氣不應循環(huán)使用，且應獨立的通風系統(tǒng)；④系統(tǒng)風量除滿足通風空調需求外，還應校核可燃物濃度，若處于爆炸濃度極限范圍時，則應加大風量。⑤在爆炸危險的通風系統(tǒng)，應設防爆門。當系統(tǒng)內壓力急劇升高時，靠防爆門自動開啟泄壓。第69頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日6.5通風空調施工圖6.5.1通風空調施工圖的組成通風空調系統(tǒng)施工圖包括圖紙目錄、設計施工說明、平面圖、剖面圖、系統(tǒng)圖、詳圖及主要設備材料表等。為了查閱方便，施工圖中應有圖紙目錄。圖紙目錄包括圖紙的組成、名稱、張數(shù)、圖紙順序等。（1）設計施工說明①設計主要參數(shù)、主要設計氣象資料和通風空調房間的設計條件；②通風空調系統(tǒng)的劃分與組成；③通風空調系統(tǒng)的運行情況；④風管、風閥與防火閥安裝使用說明；⑤管道、設備的防腐及保溫做法；⑥設備的調試與試運行。第70頁，共84頁，2023年，2月20日，星期日（2）平面圖平面圖表示通風空調設備、管道的平面布置及與建筑物的尺寸關系，一般包括以下內容：①風機、電動機等設備的位置、形狀輪廓及設備型號；②空調機組、風管、風口、調節(jié)閥等設備與部件的定位尺寸、風管尺寸，用符號注明送、回風口的空氣流動方向；③剖面圖的剖面位置及其編號。（3）剖面圖剖面圖主要反映管道及設備在垂直方向的布置及尺寸關系，橫縱向管道的連接，管道、