暖通设计丨空调风管设计及风道风口风速计算选择

　　空调风管及风口风速选择方法

　　(1)风管内的风速，一般空调房间对空调系统的限定的噪音允许值控制在40-50dB(A)之间，即相应NR(或NC)数为35～45dB(A)。根据设计规范，满足这一范围内噪音允许值的主管风速为4～7m/s，支管风速为2～3m/s。通风机与消声装置之间的风管，其风速可采用8～10m/s。

　　(2)送风口的出风风速：为防止风口噪音，送风口的出风风速宜采用2～3m/s。

　　(3)回风口的吸风速度：回风口位于房间上部时，吸风速度取4～5m/s，回风口位于房间下部时，若不靠近人员经常停留的地点，取3～4m/s，若靠近人员经常停留的地点，取1.5～2m/s，若用于走廊回风时，取1～1.5m/s

　　新风量一般按人头算，比如100平米的房间，根据房间功能查得人口密度，比如是3平米有1个人，那100平米房间就是33个人左右，再查得这房间的每个人需要的新风是多少，比如是20m³每个人每小时，那么这个房间的新风量就是660m³。

　　还有其他例如换气次数法，不再赘述。

　　知道了风量，接下来就是算风管和风口。

　　风量=风管截面积x风速x3600

　　新风的风管风速是4.5~5.5m/s，比如刚才的例子，现在风速选5，风管截面积=660/(3600x5)=0.036平米，所以此处应该选择200mmx200mm的风管。

　　风口的风速一般3m/s，同样，风口应该选择300x200.

　　一、空调风系统设计问题注意点

　　1、送、排风口的距离要适当。

　　排风口与送风口至少保持 3 米的距离以防气流短路

　　2、 选用合适的风阀。

　　从原则上讲，系统风压平衡的误差在10%-15%以内，可以不设调节阀，但实际上仅靠调风管尺寸来调风压是很困难的，所以，要设风量调节阀进行调节。

　　①风管分支处应设风量调节阀。在三通分支处可设 三通调节阀 ，或在分支处设调节阀。

　　②明显不利的环路可以不设调节阀，以减少阻力损失。

　　③在需防火阀处可用防火调节阀替代调节阀

　　④送风口处的百叶风口宜用带调节阀的送风口，要求不高的可采用 双层百叶风口 ，用调节风口角度调节风量。

　　⑤新风进口处宜装设可严密开关的风阀，严寒地区应装设保温风阀，有自动控制时，应采用 电动风阀 。

　　3、风管的布置。

　　3.1 要尽量减少局部阻力，即减少弯管、三通、变径的数量

　　3.2 弯管的中心 曲率半径 不要小于其风管直径或边长，一般可用 1.25 倍直径或边长

　　3.3 为便于风管系统的调节，在干管分支点前后，应预留测压孔。测压孔距前面的局部管件的距离应大于 5b(b 为矩形风管的长边或圆形风管的直径 ) ，距后面的局部管件的距离应不小于 2b 。通风机出口处气流较稳定的管段上宜应预留测压孔。

　　4、新风进口位置

　　4.1 进风口宜设在室外空气比较洁净的地方，保证空气质量

　　4.2 宜设在北墙上，避免设在屋顶和西墙上，并宜设在建筑物的背阴处这样可以使夏季吸入的室外空气温度低一些

　　4.3 进风口底部距室外地面不宜小于两米，当进风口布置在绿化地带时，则不宜小于一米，应尽量布置在排风口的上风侧，且低于排风口，并尽量保持不小于10米的间距。

　　5、新风口的要求

　　5.1 宜采用固定百叶窗

　　5.2 多雨地区宜采用防水百叶窗以防雨水进入

　　5.3 为防止鸟类进入，百叶窗内宜设金属网

　　6、排风管的新做法

　　类似酒店客房的排风系统设计可如下考虑：利用排气扇将室内风排到走廊的吊顶内 , 在走廊设排风管排风 , 为有效利用余热 , 排风机可设置于卫生间

　　7、风口与边墙的距离

　　风口距墙不应小于 1 米

　　8、风口的选用.

　　8.1 新风口，送风口用双层百叶风口

　　8.2 回风口用格栅风口

　　8.3 排风口用双层百叶

　　8.4 氟系统由于风量一般比较小，如要求冬季采暖需要，宜采用用双层百叶，不能用 散流器 。

　　8.5 风机盘管带两个风口时宜选用带调节阀的双层百叶。

　　9、风口的凝露

　　风口凝露是由于风口小，温度低。可加大风口尺寸防止凝露

　　10、静压箱的计算

　　①静压箱控制风速宜不大于 1.5m/s

　　②出风截面积 A=G/V ( G 为送风量)，各方向截面积应一样

　　③一般的系统可以用风口变径加消音器代替静压箱

　　11、防排烟换气次数的确定。

　　①消防水泵间不小于 4 次

　　②变电室 5-8 次

　　③变电室 5-8 次

　　12、排烟口的布置。

　　④走廊超过 60 米，做排烟口

　　⑤电梯前室用常开型多叶送风口，每层设一个

　　⑥楼梯间用自垂百叶风口， 2-3 层设一个

　　13、房间的空气压力状态。

　　①建筑物内的空气调节房间应维持正压。

　　②建筑物内的厕所、盥洗间、各种设备用房应维持负压负压

　　③旅馆客房内应维持正压，盥洗间应维持负压

　　④餐厅的前厅应维持正压，厨房应维持负压。餐厅内的空气压力应处于前厅和厨房之间。

　　14、吊顶内的风管布置原则

　　从上到下依次为：排烟风管，排风管，送风管，水管

　　15、送、排风口的相对位置

　　空调房间并行送排风管时 , 送排风口尽量不要并列布置 , 好交错布置

　　16、送风管的设计

　　尽量使风在送风管内不倒走 , 确保良好的管内气流流动和出风效果

　　17、三通与风管的搭接

　　和三通相接的管径要于三通的口径保持一致 , 不要变径 , 避免局部损失过大 .

　　二、新风(换气)量计算

　　引入新风主要是为了改善空调房间内空气质量，降低有害物质的含量和浓度，确保在内的人员的舒适度和生理健康，维持工艺要求。确定需要的新风量时，往往按照室内废气 ( 尤其是 CO2) 的产生量以及其他的室内条件。一般来说，应保证每人每小时 30m2 的新风量。

　　(新风热交换器示意图)

　　对于普通场合，可以根据每人占用面积来计算新风量：

　　计算公式：必要风量 (m3/h)=A* 面积/人均占有面积

　　上式中， A 表示人均新风量 (m3/h) 通常进行估算时可使用 20m3/h 。

　　换气次数的推荐值

　　三、中央空调系统风道风速和风口的选择

　　1、风管内的风速

　　一般空调房间对空调系统的限定的噪音允许值控制在 40 ～ 50dB ( A )之间，即相应 NR (或 NC )数为 35 ～ 45dB ( A )。根据设计规范，满足这一范围内噪音允许值的主管风速为 4 ～ 7m/s ，支管风速为 2 ～ 3m/s 。通风机与消声装置之间的风管，其风速可采用 8 ～ 10m/s 。

　　2、出风口尺寸的计算

　　为防止风口噪音，送风口的出风风速宜采用 2 ～ 5m/s 。风口的尺寸计算与风管道尺寸的计算基本相同，一般当层高在 3~4 米的房间大约取风速在 2~2.5 米每秒。根据经验一般可将使每个风口在 20~25 平方米的面积，其风量大约在 500 立方米左右。

　　3、回风口的吸风速度

　　回风口位于房间上部时，吸风速度取 4 ～ 5m/s ，回风口位于房间下部时，若不靠近人员经常停留的地点，取 3 ～ 4m/s ，若靠近人员经常停留的地点，取 1.5 ～ 2m/s ，若用于走廊回风时，取 1 ～ 1.5m/s 。

　　4、风管安装注意事项及风管计算

　　在风管设计尽量小的情况下保证主管风速 5m/s ，支管风速 3m/s ，

　　风管计算公式：所选设备风量÷ 3600÷ 风速 = 风管截面积

　　同时注意保证风管：长边÷短边≤ 4 一般不要> 4 特殊情况特殊对待。风口的选择：所选房间风量÷ 3600÷ 风速 = 散流器喉部截面积

　　注意 : 双百叶风口截面积为以上公式所得面积÷ 0.7

　　5、计算风管尺寸

　　1) 等阻尼法 ( 等压法 ) 是一种方便的计算法，适用于多种场合。

　　2) 根据下表确定主风管中的基本阻尼系数。

　　风管类型 阻尼系数( mmH2o)

　　送风管 0.05-0.2

　　回风管 0.03-0.12

　　因回风管位于吸风部位，主要承受外部压力，应注意减轻其风管负担。对于风管系统，常采用送风管 0.08-0.15mmH2O/m ，回风管 0.06- 0.1 mmH2O/m 作为基准。

　　6、在进行风管机的风管道设计时

　　注意在风管机的进、出风处加静压箱，以均衡风压，减少噪音，并且使静压箱内的流速保证在 3 米每秒以下，其长度可根据实际情况来定。

　　7、风压估算

　　? 如弯头、三通、变径等较少的情况下每米损失 4pa 左右。

　　? 如弯头、三通、变径等较多的情况下每米损失 6pa 左右

　　8、接风管的风盘的风口设计

　　1 )第一个送风口与风盘的出风口的距离要适当;

　　2 )带有两个出风口的风盘送风管要变径;

　　3 )风盘的送风口与回风口距离要适当。(≤ 5 米)

　　9、风口的选用.

　　①新风口，送风口用双层百叶风口

　　②回风口用格栅风口

　　③排风口用双层百叶

　　④氟系统由于风量一般比较小，如要求冬季采暖需要，宜采用用双层百叶，不能用散流器。风机盘管带两个风口时宜选用带调节阀的双层百叶。

　　四、中央空调冷热负荷计算

　　冷热负荷计算

　　1、围护结构传热量

　　QR = K ( C TW - TN )? S

　　QR ——围护结构传热量( W )

　　K ——围护结构传热量( W/ ㎡?℃)

　　C ——室外计算温度修正系数(冬季取 1 )

　　TW ——室外计算温度(℃)

　　TN ——室内计算温度(℃)

　　S ——围护结构外表面积(㎡)

　　朝向修正系数 C

　　2、通风换气耗热(冷)量

　　Q h = L * V *( C TW - TN )

　　L ――换气量(m 3/ h)

　　V ――空气容积热容，夏季按 0.46W ?h / (m 3 .℃)计算，冬季按 0.4W ?h / (m 3 .℃)计算

　　3、通过门窗的太阳辐射热

　　QY = C*λ*S

　　λ――太阳辐射热(直接辐射 + 散射辐射)

　　S ――门窗面积(㎡)

　　C ――遮阳系数

　　4、照明热负荷

　　如果按照以往资料，多数办公室照明负荷大于 20W/ ㎡，但是采用节能灯照明负荷一般小于 5 W/ ㎡，所以应参考照明设计进行计算。

　　对于有门窗的房间，如果透过门窗的辐射热超过 50W/ ㎡(按建筑面积算)，房间不需电灯即可满足室内照明的需要。所以，在设计计算时，太阳透光辐射热大于 50W/ ㎡时，一般不需要进行照明热负荷计算，但是对于跨度大的建筑还是要计算照明负荷的。

　　5、人体散热量

　　6、其它散热量

　　包括室内设备散热及其它物料散热，需要根据实际情况计算。

　　以上六项计算后，把结果相加，所得数值即是建筑物的总冷热负荷。但是在计算建筑物热负荷时，照明负荷、太阳辐射热、人体散热及其它散热量不能计算在内。

　　舒适性空调室内设计参数

　　要综合考虑地区、经济条件和节能要求等因素，根据我国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》 (GBJ 19-87) 的规定，对于舒适性空调，室内设计参数如下：

　　夏季：温度应采用 24~28 ℃;冬季：温度 应采用 18~22 ℃;

　　相对湿度应采用 40%~65% ;相对湿度 应采用 40%~60% ;

　　风速不应大于 0.3m/s 。风速 不应大于 0.2 m/s 。

　　标准中给出的数据是概括性的。对于具体的民用建筑而言，由于各空调房间的使用功能各不相同，而其室内空调设计计算参数也会有较大的差异。