风管系统设计
第8章通风管道系统的设计计算
f0 不变
（3）风道断面、条缝宽度或孔口面积都不变，如图8-16所示。 风道断面F及孔口面积 f 0 不变时，管内静压会不断增大，可以根 据静压变化，在孔口上设置不同的阻体来改变流量系数 。
28
8.4.1 均匀送风管道的设计原理
风管内流动的空气，在管壁的垂直方向受到气流静压 作用，如果在管的侧壁开孔，由于孔口内外静压差的作用， 空气会在垂直管壁方向从孔口流出。但由于受到原有管内轴 向流速的影响，其孔口出流方向并非垂直于管壁，而是以合 成速度沿风管轴线成 角的方向流出，如图8-17所示。
L 1 V 5m / s ab 0.5 0.4 2ab 2 500 400 DV 444mm ab 500 400
13
由V=5m/s、Dv=444mm查图得Rm0=0.62Pa/m 粗糙度修正系数
200
K t KV 3 5
0.25
0.25
所谓“当量直径”，就是与矩形风管有相同单位长度摩 擦阻力的圆形风管直径，它有流速当量直径和流量当量直径 两种。 （1）流速当量直径 （2）流量当量直径
12
[例8-2]
有一表面光滑的砖砌风道（K=3mm），横断面尺寸为 500mm× 400mm,流量L=1m3/s(3600m3/h)，求单位 长度摩阻力。 [解] 矩道风道内空气流速 1）根据矩形风管的流速当量直径Dv和实际流速V，求矩形 风管的单位长度摩擦阻力。
2
通风除尘管道
如图，在风机4的动力作用下，排风罩（或排风口）1 将室内污染空气吸入，经管道2送入净化设备3，经净化处 理达到规定的排放标准后，通过风帽5排到室外大气中。 室外大气
1 排风罩 2 风管 4 风机 5 风帽
1 排风罩
SPD-V风管设计系统操作使用说明书_V3_0_
5.2
零件边界 .................................................................. 20
1
风管设计系统操作使用说明书
Байду номын сангаас
5.2.1
边界设置 ................................................................. 20
4.3.1 4.3.2
复制支架及其附件操作 ...................................................... 13 移动支架及其附件操作 ...................................................... 14
4.3.3 4.3.4
2.1
绘制风管管路操作 ........................................................... 4
2.1.1 输入风管路起点操作 ......................................................... 4
2.1.2 输入风管路下一点操作 ....................................................... 4
4.8
支架接板架检查操作 ........................................................ 18
5 生产信息 ..................................................... 19
5.1
托盘管理 .................................................................. 19
风管设计规范
风管设计规范风管设计规范主要包括以下几个方面的内容：一、风管材料和尺寸规范1. 风管材料应选用无毒无害、耐腐蚀、不易细菌滋生的材料，如镀锌钢板、不锈钢板、塑料等。
2. 风管尺寸应根据风量和风速进行适当选择，以确保风管内的风速不超过规定值，一般不低于2m/s。
3. 风管连接应采用密封可靠、不易漏风的方式，如螺纹连接、法兰连接、密封软接头等。
二、风管布置和支撑规范1. 风管布置应符合气流流动的原则，避免出现死角、冷凝点和震荡等问题。
2. 风管应设置断续校正装置，以确保风流均匀分布。
3. 风管支撑应牢固可靠，支撑间距应符合规范要求，以防止风管变形和松动。
三、风管与设备接口规范1. 风管与设备（如空调机组、风机等）的接口应采用密封可靠的方式，以确保风量不受泄漏影响。
2. 风管与设备的连接处应设置补偿装置，以吸收因热胀冷缩而引起的伸缩变形。
四、风管隔热和防冷凝规范1. 风管在冷却水管道附近应进行隔热处理，以防止冷凝水的形成。
2. 风管内外表面应进行防腐和保温处理，以减少能量损失和减少冷凝水的产生。
五、风口和排风口规范1. 风口应选择适当的尺寸和形式，以保证风量和风速的要求。
2. 排风口应设置在合适的位置，尽量远离空气进口口和人员活动区域，以防止污染和异味扩散。
六、通风管道系统的测试和调试规范1. 完成风管系统安装后，应进行通风系统的静态与动态试验，以验证其性能和正常运行。
2. 根据试验结果进行调整和改进，以确保通风系统的正常运行和满足设计要求。
七、安全和环保要求1. 风管系统应符合相关的安全和环保法规要求，确保建筑物内的空气质量和人员健康安全。
2. 在风管系统设计过程中，要合理利用自然通风和热力学原理，减少能源消耗和对环境的影响。
总结：风管设计规范的制定和遵循，对于建筑物的室内通风和空气质量的保障起着重要作用。
在设计过程中，需要考虑材料选择、尺寸确定、布置和支撑、与设备的接口、隔热和防冷凝、风口和排风口的设置、测试和调试等方面的要求，并对安全和环保提出具体要求。
暖通空调安装的风管系统规范
暖通空调安装的风管系统规范暖通空调系统是现代建筑中重要的设备之一，它能够调节室内空气的温度、湿度及洁净度，为人们提供舒适的生活和工作环境。
而风管系统作为暖通空调系统的核心组成部分，其设计和安装规范的质量直接影响着整个系统的性能和效果。
因此，本文将详细介绍暖通空调安装的风管系统规范。
一、风管系统设计规范1. 风管系统的设计应满足当地暖通空调设计规范的要求，并结合实际情况进行合理设计。
2. 风管系统的尺寸和布局应能确保正常的空气流通，避免死角和积尘区域的出现。
3. 风管系统的分段和连接处应考虑方便施工和维修，同时保证系统的密封性能。
4. 风管系统的材料应选用符合国家标准的无污染、耐腐蚀、隔热隔音性能好的材料，并保证材料的质量可追溯。
5. 风管系统的保温层应根据当地气候条件选择合适的厚度，确保系统的能效。
二、风管系统安装规范1. 风管系统的安装应由具备相关资质的专业施工队伍进行，并按照设计要求进行施工。
2. 风管系统的安装过程中，应注意保护风管的表面，避免刮擦和损坏。
3. 风管系统的连接应采用密封件和密封胶进行固定，确保连接处的严密性和稳定性。
4. 风管系统的支架应满足承重要求，并采用防震措施，避免因地震或其他原因导致的风管系统损坏。
5. 风管系统与其他设备和构件的连接应牢固可靠，并进行密封处理，防止漏风和渗水现象的发生。
三、风管系统验收规范1. 风管系统安装完成后，应进行全面检查，并按照相关规范进行验收。
2. 风管系统的表面应清洁整齐，无明显的损伤和锈蚀现象。
3. 风管系统的连接处应紧密密封，无渗漏和漏风现象。
4. 风管系统的支架应稳固可靠，无明显松动和变形。
5. 风管系统的绝热层应完整，无明显破损和脱落。
四、风管系统的维护规范1. 风管系统应定期清洗和消毒，保持风管内部的清洁卫生。
2. 风管系统的绝热层应定期检查，修补或更换已损坏的部分。
3. 风管系统的连接处和支架应定期检查，确保系统的稳定性和安全性。
通风管道系统的设计计算
通风管道系统的设计计算首先，通风管道系统的设计需要根据建筑物的用途和面积确定通风需求。
通风需求的计算通常基于建筑物的使用人数、通风目标、空气质量要求等因素。
其次，需要确定通风系统的工作参数，包括通风风量、通风速度和压力损失。
通风风量与通风需求密切相关，可以根据通风需求进行估算。
通风速度则根据通风风量和通风管道的截面积来计算。
压力损失与通风管道材料、直径、长度、弯头、分支等因素有关，可以通过计算或查表确定。
然后，根据通风系统的工作参数，选择合适的通风管道材料和规格。
通风管道材料常见的有金属材料如钢板、镀锌板、铁皮等以及非金属材料如塑料管、玻璃钢管等。
在选择时，需要考虑通风系统中的气流特性、耐腐蚀性、机械强度等因素。
接下来，需要进行管道系统的布置和分支计算。
通风管道系统应合理布置，避免管道的交叉和弯曲，减少阻力和压力损失。
分支计算时需要考虑分支管道的长度、直径和弯头数量，保证通风风量的平衡和均匀分布。
最后，进行管道系统的稳定性计算和支撑设计。
通风管道系统在运行过程中需要承受气流的冲击和压力变化，因此需要进行稳定性计算，确保管道系统的结构稳定和安全。
同时，还需要设计合适的支撑结构，保证管道的固定和支撑，防止因振动或外力导致的破坏。
综上所述，通风管道系统的设计计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
通过合理的设计和计算，可以确保通风系统的正常运行，提供良好的室内空气质量。
同时，还需要对通风管道系统的运行进行监测和维护，及时发现和解决问题，保持通风系统的稳定性和效率。
HVAC空调系统的风管设计
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• 校核性计算： 已知管道长度、各管段尺寸和风机参数， 校核各管段流量是否ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ到要求。
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4. 风管水力计算
• 流速控制法
集中式全空气空调系统设计风管水力 计算一般都用流速控制法 最不利环路----选流速----定尺寸----总阻力---选风机 • 等压损法：总压力以定，作分支风管压损平衡 • 静压复得法：分支较多的风管，均匀送风管
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风速选择
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空调系统中的空气流速
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用流速控制法进行管道设计计算
• 画管路系统图（各管长、风量） • 确定最不利环路（标注管段） • 选流速，定管道断面尺寸
• 按实际V (和 Dv) 查定 Rm
• 计算各管段阻力，系统总阻力 • 确定其余管道尺寸，检查平衡性
1. 风管设计基本原则
• 与建筑装修配合 • 与气流组织配合 • 合理确定流速，避免气流噪声 • 力求简洁，节省材料，降低能耗 • 保温隔热防结露，减少冷（热）量损失 • 安装、调节、维护方便
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2. 风管材料
镀锌钢板 （薄钢板） 铝合金板 不锈钢板 硬聚氯乙烯塑料板
玻璃钢板 玻璃纤维板 混凝土风道 （砖砌风道 ） 复合风管（工业化）
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例题7-3 设计计算
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5.风管系统压力分布（单风机）
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5.风管系统压力分布（双风机）
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6. 风管保冷（保温）隔热 • 冷风管道----保冷
防结露；减少冷损失即减小管道温 升 • 热风管道----保温
风管设计规范
风管设计规范风管设计规范1. 设计准则1.1 设计风管系统应符合当地建筑规范和相关规定。
1.2 设计应考虑工程环境和条件，包括室内外温度、湿度、污染物等因素。
1.3 设计应合理利用空间，确保风管系统的正常运行和维护。
2. 设计要求2.1 风管系统的设计应满足所需风量和压力损失的要求。
2.2 风管系统应具备良好的舒适性，能够提供适宜的温度和湿度条件。
2.3 风管系统的设计应考虑噪声控制，保证系统的安静运行。
2.4 风管系统的设计应考虑节能和环保要求，采用高效的风机和节能设备。
2.5 风管系统的设计应考虑防火安全，采用防火材料和符合防火规范的构造。
3. 材料选择3.1 风管的材料应符合相关标准要求，具有良好的抗腐蚀性和耐用性。
3.2 风管的材料可以选择钢板、不锈钢板、铝板等材质，根据需要进行选择。
3.3 风管的密封材料应选用符合标准的密封胶带或胶水，确保密封性能。
4. 施工要求4.1 风管系统的安装和连接应符合规范的要求，保证连接牢固和密封性能。
4.2 风管的支撑和固定应牢固可靠，符合相关规范要求。
4.3 风管系统应避免漏风和空气泄漏，应采取相应措施进行密封。
4.4 风管系统的防腐处理应符合相关规定，保证系统的耐久性和使用寿命。
5. 工程验收5.1 风管系统的工程验收应符合相关规定和标准要求。
5.2 风管系统的运行应稳定可靠，符合设计要求和使用需求。
5.3 风管系统的噪声和震动应符合相关标准要求，不影响使用和环境。
5.4 风管系统的防火措施应符合相关规范，确保安全使用。
总结：风管设计规范是保证风管系统能够正常运行和提供舒适环境的重要依据。
设计准则、要求、材料选择、施工要求和工程验收等方面的规范都要严格执行，确保风管系统的质量和安全性。
设计师和施工人员在设计和施工过程中要仔细遵守相关规范，确保风管系统的设计和施工质量。
风管设计
风管设计空调风系统的管道设计（一）风管机在设计管道时首先必须从产品资料上了解三个参数：风量、风压、噪声。
1．风量：为了确定送风管道大小。
2．风压：也叫机外静压。
为了计算在送风过程中克服阻力所需的参数。
简单不确切地说，就是能将风送多大距离的动力。
3．噪声：其产品技术资料所标的噪声只是相对的，因为噪声是随不同条件而相应的变动的。
可能产生噪声的渠道有：机器本身的风机、机器运行振动、送风风压过大等。
风系统设计包括的主要内容有：合理采用管内的空气流速以确定风管截面尺寸，计算风系统的阻力及选择风机，平衡各支风路的阻力以保证各支风路的风量达到设计值。
那么管内风速如何选择？风管尺寸如何来确定呢？※管内风速的选取决定了风管截面的尺寸，两者之间的关系如下：F=a×b=L/(3600•V) （公式1-1）式中：F：风管断面积（㎡）a、b：风管断面长、宽（m）L：风管风量（m³/h）V：风速（m/s）以上各取值受到以下几个方面的影响：①建筑空间：在现代的建筑中，无论是多层建筑或高层建筑，还是高档别墅，建筑空间都是相当紧张的，因此要求我们尽可能提高风速以减少风管的截面。
（管内风速与风管截面积成反比，即是风速越高，则风管截面积越小，反之，风速越低，则风管截面积越大。
）②风机压力及能耗：风速越高，则风阻力越大，风机的能耗也就越大，从此点来说又要求降低风速。
③噪音要求：风速对噪音的影响表现在三个方面：首先，随着风速的提高，风机风压的要求较高而引起风机的运行噪声加大；第二，风速加大至一定程度时，在通过风管部件时将产生气流噪声；第三，随着风速的提高，风管消声的消声能力下降。
总的来说，风管内的风速越高，则所产生的噪声就越大。
因此,管内风速的选取是综合平衡各种因素的一个结果.通过查阅相关资料和有关手册以及根据实际工程的体会,建议空调通风系统中的各种风道内的推荐风速见下表所示:（表1）场合以合宜噪声为主导主风管的风速V（m/s）以合宜风管阻力为主导的风速V（m/s）送风主管回风主管送风支管回风支管住宅3.0 5.0 4.0 3.0 3.0公寓、酒店客房、医院病房 5.0 7.5 6.5 6.0 5.0高级办公室、图书馆6.0 10.0 7.5 8.0 6.1剧院、演讲厅4.0 6.5 5.5 5.0 4.0银行、高级餐厅、办公室7.5 10.0 7.5 8.0 6.0百货公司、咖啡厅9.0 10.0 7.5 8.0 6.0工厂12.5 15 9.0 11.0 7.5一般设计方法风管的水利计算方法较多，对于高速送风管道采用静压复得法，对于低速送风系统，大多采用等压损法和假定速度法。
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Pa/m Pa/m
m/s
表 2.3 风管材料
薄钢板或镀锌薄钢板 塑料板 矿渣石膏板 矿渣混凝土板 胶合板 砖砌体 混凝土 木板
管壁粗糙度 粗糙度 K(mm) 0.15~0.18 0.01~0.05 1.0 1.5 1.0 3~6 1~3 0.2~1.0
(式 2-5) (式 2-6)
(式 2-7) (式 2-8) (式 2-9)
(式 2-10) (式 2-11)
-3-
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4) 局部阻力损失 a. 局部阻力损失：
Z=ζ ρ ⋅V 2 2
Z：局部阻力损失 ζ：局部阻力系数（见附录 2） ρ：空气密度 V：空气流速
b.减少局部阻力措施： ·弯头内 R 对局部阻力损失影响比外 R 大 示例：
Pa
Pa kg/m3 m/s
(式 2-12)
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风管系统设计
1. 风管材料与型式 1) 常用材料 a. 金属薄板：普通薄钢板，镀锌薄钢板，铝及铝合金板，不锈钢板，塑料 复合钢板等
b.非金属材料：硬聚氯乙烯塑料板，玻璃钢等 c. 风道：砖砌，混凝土浇筑，预制板搭拼等
2) 型式 a. 形状：圆形，矩形等 b.连接方式：焊接，法兰连接，插接等 c. 规格：规格尺寸不宜太多，尽量选用推荐规格；矩形风管长宽比优先选 用 1:4 以内，并不应超过 1:10
c. 当量直径：
流速当量直径
DV=
2a ⋅ b a+b
mm
流量当量直径
DL=1.3
(a (a
⋅ b) 0.625 + b)0.25
mm
a、b：矩形风管长边及短边长度
mm
d.温度压力修正：
Rm=Kt•KB•Rm0
Kt=( 273 + 20 )0.825 273 + t
KB=(
B 101.3
)0.9
Pa/m
W
(式 3-5)
W
(式 3-6)
m3/s Pa
表 3.2 通风机机械效率
传动方式 电动机直联
机械效率ηm(%)
100
联轴器直联
98
三角皮带传动
(滚动轴承)
95
表 3.3 电机容量安全系数
电机功率(kW)
安全系数 K
<0.5
1.5
0.5~1
1.4
1~2
1.3
2~5
1.2
>5
1.15
e. 压力系数 风机在最高效率点工作时全压与风量为零时全压之比值
3) 保温 a. 材料：软木，离心玻璃棉，岩棉，聚苯乙烯泡沫塑料，橡塑，聚氨酯泡 沫塑料，硅酸铝等 b.构成：防腐层，保温层，防潮层，保护层
2. 风管阻力计算 1) 风管内压力损失 a.全压：Pt = Ps+Pd b.静压：Ps
c.动压：Pd =ρ V 2 2
V：风速 ρ：空气密度
Pa Pa
Pa
m/s kg/m3
离 心 式 风 机 最 佳 比 转 数 的 范 围 为 15<ns<90 ( 后 向 式 叶 轮 一 般 20<ns<90，前向式叶轮 15<ns<65)；当 ns>100 时，一般采用轴流式风 机；当比转数 ns<10，一般采用容积式风机
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·对同一风机，转数、气体密度、叶轮直径变化时：
风管内风速(m/s)
低速式
高速式
推荐值
最大值
推荐值 最大值
住宅 公建 工场 住宅 公建 工场
2.5 2.5 2.5 4.0 4.5 6.0 3.0 5.0
1.25 1.5 1.75 2.5 3.0 3.5 3.5 3.5
2.25 2.5 3.0 2.5 3.0 3.5 3.5 3.5
2.5 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 2.5 3.0
2.5 3~3.5 4.0 3.25~4 4~6 5~8
c. 器具风速： 根据送风距离及噪音要求选定 器具风速一般推荐值（见表 2.2）
表 2.2
种
类
散流器送风口
新风百叶窗
单双层百叶送风口
排气罩
器具速度一般推荐值
速度(m/s)
种
类
3.5~5.0(喉部)
射流风口
2.5~3.0(有效开口)
排气百叶窗
2.5~5.0(有效开口) 单双层百叶排风口
f. 比转数 一个包括流量 L、压头 PT 及转速 n 等设计参数在内的综合性相似特征 数，用符号“ns”表示
ns
＝4.83
n ( PT
L
3
)4
ρ
rpm
(式 3-7)
L：风机风量 PT：风机全压 ρ：空气密度
n：风机转数
m3/s Pa kg/m3 rpm
g.性能参数变化关系 ·对不同风机，比转数变化时： 比转数 ns 越大，则全压 PT 越小，叶轮出口直径 D2 也就越小，而叶 轮出口宽度 b2 相对地显得加大，叶形变得短而宽
3.5 4.0 5.0 4.5 5.0 7.0 8.5 16.5
5.0~8.0 6.5~10 8~12 8.5 7.5~11 8.5~14 12.5 25.0
3.5~4.5 6~6.5 6~9 4~6 5.5~8 6.5~12 12.5 30.0
3.0 3~4.5 4~5 3.5~5 4~6.5 5~9 10.0 22.5
特性曲线
流量系数 压力系数
效率
多叶 0.3~0.6 0.9~1.2 0.6~0.78
窄轮 0.05~0.3 0.7~0.9 0.7~0.88
直板 0.1~0.3 0.55~0.75 0.7~0.88
前弯 0.05~0.2 0.55~0.75 0.7~0.88
单板 0.05~0.35
0.3~0.6 0.75~0.9
·容积式风机的特点： 产生的风压高。
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β2
β2
β2
多叶 β2
直板 β2
单板 β2
窄轮 前向式
前弯 径向式
图 3.1 离心式通风机叶片的结构形式
表 3.1 不同叶片型式离心式通风机性能比较
型式
前向
径向
出口安装 角β2
理论压力
>90° 大
=90° 中
动压
>静压
=静压
机翼 后向式
后向 <90° 小 <静压
机翼 0.1~0.35 0.3~0.6 0.75~0.92
①
b2/D2
0.3~0.6
0.05~0.3
0.1~0.3
0.05~0.2 0.05~0.35
0.1~0.35
比转数 50~100
10~50
30~60
25~50
40~80
50~80
体积小，转 转速高，压 叶片简单，
力高，噪声
转速高，适 效率较高，噪声较小，适用
b) 容积式 依靠工作时机械产生的容积变化来实现对流体的吸入与排出
·活塞式 通过活塞在缸体内作往复运动来使活塞与缸体形成的容积不断变化， 从而吸入和排出流体
·回转式 借助机壳内的转子旋转来使转子与机壳之间所形成的容积不断地发 生变化，从而将流体吸入和排出。 这种型式的风机又分为罗茨式、叶氏式、螺杆式、齿轮式等多种。
·射流通风机 风量大，风压高，噪音大，可逆转；常用于隧道通风
c) 按通风机的转速分类 ·单速通风机
·双速通风机 采用双速电动机，通过接触器转换变级得到两档转速
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2) 风机的性能参数 a. 测试条件 一般风机测试条件为标准状态： 大气压力 B=101.3 kPa,温度 t=20℃,密度ρ=1.20 kg/m3 锅炉引风机测试条件： 大气压力 B=101.3 kPa,温度 t=200℃,密度ρ=0.746 kg/m3
Y5-48,T4-72, 4-68,G4-68, 4-79,Y5-47, Y4-68,4-72,
4-62 G4-73,Y4-73
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b.按通风机用途分类 ·一般用途通风机 输送气体温度低于 80℃，含尘浓度小于 150mg/m3 的清洁空气
·排尘通风机 叶片耐磨处理： 表面渗碳； 喷镀三氧化二铝； 硬合金钢； 焊耐磨层等
Rm：实际比摩阻 Rm0：标准状况下比摩阻 Kt：温度修正系数 KB：压力修正系数 t：实际空气温度 B：实际大气压力
Pa/m Pa/m
℃ kPa
e. 管壁粗糙度修正： Rm=Kr•Rm0 Kr=(K•V)0.25
Pa/m
Rm：实际比摩阻 Rm0：标准状况下比摩阻 Kr：粗糙度修正系数 K：管壁粗糙度（见表 2.3） V：空气流速
·防爆通风机 防火花处理： 叶轮与导风板之间衬铜条； 叶轮采用铝板； 叶轮及机壳均采用铝板等
·防腐通风机 防腐处理： 采用不锈钢材质； 与气体接触部件表面镀塑或涂防腐层； 塑料制或玻璃钢制等
·消防排烟通风机 温度大于 280℃时保证连续运行 30 分钟
·屋顶通风机 直接安装于建筑物屋顶
·高温通风机 耐高温处理： 轴承及电机外置； 轴、孔结合部防止热空气外泄； 壳体保温； 300℃以上采用耐热材料，滚动轴承采用水冷等
特性及适 速低，噪声
转速低，适
用范围 低，适用于 高，适用于 用于农机和 用于冶金、 于锅炉、空调、矿井、建筑
阻力大的系
排尘和烧结
通风等
空调
排尘系统
统
示例
9-19,9-26,10-19, 9-27,9-35,8-23Y
C4-68,7-29,7-40, 6-30,6-46
注：① b2 ─ 叶轮出口宽度；D2 ─ 叶轮外径。
b.风压（见图 3.2）