通風管道的設計計算：

通風管道是通風和空調(diào)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(diào)系統(tǒng)的使用效果和技術經(jīng)濟性能。

風道阻力：

根據(jù)流體力學可知，空氣在管道內(nèi)流動，必然要克服阻力產(chǎn)生能量損失�？諝庠诠艿纼�(nèi)流動有兩種形式的阻力，即摩擦阻力和局部阻力。

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�摩擦阻力而引起的能量損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(nèi)流動時，沿程損失可按下式計算：

式中：

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單位長度的摩擦阻力，也稱比摩阻，為：

摩擦阻力系數(shù) 與風管管壁的粗糙度和管內(nèi)空氣的流動狀態(tài)有關，在通風和空調(diào)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(diào)系統(tǒng)中，暖通設計學習交流加微星摳摳213加0054和815�？諝饬鲃訝顟B(tài)多處于紊流過度區(qū)。在這一區(qū)域中 用下式計算：

表 1.1 各種材料的粗糙度

表1.2 工業(yè)管道中常用的空氣流速（m/s）

表 1.3 空調(diào)系統(tǒng)中的空氣流速（m/s）

表1.4 管道水力計算表

表1.5 各管段局部阻力系數(shù)統(tǒng)計表

風道布置設計原則：

風管布置直接影響通風、空調(diào)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(diào)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；雪洗暖通夾唐老師微星摳摳 213加00都54卯815。

（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。

（4）有爆炸危險廠房的排風管道及排除有爆炸危險物質(zhì)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(cè)2m范圍內(nèi)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(nèi)腔，也不得沿風管的外壁敷設�？扇細怏w管道和可燃氣體管道，不應穿過風機室。

（6）風管內(nèi)設有電加熱器時，電加熱器前后各800mm范圍內(nèi)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。

（7）風管上應設必需的調(diào)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 。

系統(tǒng)劃分：由于建筑物內(nèi)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(zhì)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(zhì)混合后易使蒸氣凝結(jié)并積聚粉塵；

③ 放散劇毒的房間和設備。

（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(jié)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)。

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：

金屬薄板

① 普通薄鋼板，具有良好的加工性能和結(jié)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(diào)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。

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(jié)劑作為基體，通過一定的成型工藝制作而成。具有質(zhì)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1.6的規(guī)定。

表 1.6 玻璃鋼風管與配件的壁厚（mm）

（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(jié)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。

考慮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。

風道閥門：

通風空調(diào)系統(tǒng)中的閥門主要用于關閉風道、風口，調(diào)節(jié)管道內(nèi)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(diào)節(jié)閥、插板閥、止回閥、防火閥、排煙防火閥。

（1）蝶閥如圖1.13所示，多用于風道分支處或空氣分布器前端。轉(zhuǎn)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。

（2）調(diào)節(jié)閥如圖1.14所示，一般用于空調(diào)、通風系統(tǒng)管道中，用來調(diào)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(diào)節(jié)風量與自控系統(tǒng)配套。

（3）插板閥如圖1.15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(diào)整插板的位置即可改變風道的空氣流量，其調(diào)節(jié)效果好，但占用空間大。

（4）止回閥如圖1.16所示，安裝在空調(diào)、通風系統(tǒng)風道內(nèi)，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(nèi)的風速應大于8m/s。

（5）防火閥如圖1.17所示，是通風空調(diào)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。

（6）排煙防火閥如圖1.18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。

風道保溫：在通風空調(diào)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(diào)系統(tǒng)運行參數(shù)，應對通風空調(diào)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(jié)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(nèi)，保溫風管的傳熱系數(shù)一般控制在1.84 W/(m·℃)以內(nèi)。

通常保溫結(jié)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(nèi)，破壞保溫層或在其內(nèi)部結(jié)露，降低保溫效果；

（4）保護層：室內(nèi)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。

通風系統(tǒng)的防火防爆：

（1）通風系統(tǒng)防火

通風空調(diào)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(diào)機房及重要的房間隔墻處、穿越變形縫處風管的兩側(cè)；

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(nèi)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(diào)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：

① 空氣含有易燃、易爆物質(zhì)的房間，為了防止風機停機后，易燃、易爆物質(zhì)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(nèi)，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(zhì)倒流到風機內(nèi)，此時可采用普通型通風設備；

③ 空氣中含有易燃、易爆物質(zhì)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(diào)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(nèi)壓力急劇升高時，靠防爆門自動開啟泄壓。

通風空調(diào)施工圖的組成：

通風空調(diào)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(diào)房間的設計條件；

②通風空調(diào)系統(tǒng)的劃分與組成；

③通風空調(diào)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(diào)試與試運行。

（2）平面圖：平面圖表示通風空調(diào)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(nèi)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(diào)機組、風管、風口、調(diào)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、附件和設備的標高等。

（4）系統(tǒng)圖：系統(tǒng)圖主要表示管道在空間的布置及交叉情況，它可以直觀地反映管道之間的上下、前后、左右關系。圖中應注有通風空調(diào)系統(tǒng)的編號、管道斷面尺寸、設備名稱及規(guī)格型號等；

（5）詳圖：詳圖主要表示管道、構件的加工制作及設備安裝要求等，如通風空調(diào)管件的展開下料，管道吊、托、支架制作，管道的保溫，風機減振基礎等設備的安裝。�？蛇x用國家標準圖。

設備材料表應明確設備、附件的型號規(guī)格、主要性能參數(shù)及數(shù)量以及材料的性能要求、數(shù)量等。

通風空調(diào)施工圖的繪制要求：

繪制施工圖是施工圖設計階段的重要環(huán)節(jié)，它直接體現(xiàn)設計者成果，也是施工的主要依據(jù)。施工圖的圖幅、標題欄、線條、符號、尺寸標注、文字、比例、系統(tǒng)與設備的表達方式等要嚴格符合有關規(guī)定、統(tǒng)一技術條例及制圖規(guī)定，圖面表達與計算要一致，施工圖的深度應能保證通風空調(diào)系統(tǒng)施工質(zhì)量。

（1）平面圖

管道和設備布置平面圖應以直接正投影法繪制，按假想除去上層樓板后俯視規(guī)則繪制，否則應在相應垂直剖面圖中表示平剖面的剖切符號，剖視的剖切符號應由剖切位置線，投射方向線及編號組成，剖切位置線和投射方向線均應以粗實線繪制。

用于通風空調(diào)系統(tǒng)設計的建筑平面圖，應用細實線繪出建筑輪廓線和與通風空調(diào)有關的門、窗、梁、柱、平臺等建筑物配件，并標明相應定位軸線編號、房間名稱、平面標高。常采用繪圖比例為1：100。

（2）剖面圖

剖面圖應在平面圖基礎上盡可能選擇反映系統(tǒng)全貌的部位垂直剖切后繪制。斷面的剖切符號用剖切位置線和編號表示。管道不宜用單線繪制，并注明管道、設備標高。常采用繪圖比例為1：100。

（3）系統(tǒng)圖

系統(tǒng)圖是以軸測投影法繪制，宜采用與相應的平面圖一致的比例，按正等軸測或正面斜二測按投影規(guī)則繪制。管道系統(tǒng)圖的基本要素應與平、剖面圖相對應。系統(tǒng)圖可用單線繪制，圖中的管線重疊、密集處，可采用斷開畫法，斷開處宜以相同的小寫拉丁字母表示，也可用細虛線連接。常采用繪圖比例為1：100。

（4）詳圖

當詳圖表示某些設備或管道系統(tǒng)復雜連接點的詳細構造及安裝要求時，應在平、剖面圖上標注索引符號。常采用繪圖比例為1：20或1：50。

需要指出的是：所表示的詳圖如果采用標準圖集中的統(tǒng)一做法時可不必繪出，只需指出標準圖號，供施工人員從標準圖中查閱。

現(xiàn)以一儀表車間的空調(diào)施工圖舉例介紹通風空調(diào)施工圖的組成。

（1）設計說明書

（2）設備表

由圖可見，該空調(diào)系統(tǒng)設在一層，空調(diào)機房設在儀表室北面獨立小室。新風進口由建筑北墻外3.5m標高處引入。儀表室的送、回風管均設在機房和儀表室的隔墻上，送風管標高為3.55m，回風管標高為1.04m�；仫L進入立柜式空調(diào)機組。

新風通過單層百葉風口、初效過濾器進入立柜式空調(diào)機組，和進入的回風一起進行集中處理，處理后的空氣由送風管道并通過設在儀表室標高為3.2m的兩個散流器均勻送入室內(nèi)。

平面圖上可以看出兩個剖面圖的剖切位置，Ⅰ—Ⅰ剖面位于建筑4#軸線西側(cè)，由東向西可以看出送風管、回風口、新風管和送風口的設置情況、管道標高等；Ⅱ—Ⅱ剖面位于機房和儀表室隔墻北側(cè)，由南向北可以看出送風管、新風管設置情況、管道標高等。

空調(diào)系統(tǒng)圖可以直觀地反映出空調(diào)管道、設備和附件的設置情況及全貌。為降低系統(tǒng)噪聲，新風管道、回風管道和送風管道與空調(diào)機箱均采用硅玻鈦金不燃軟接頭。

為監(jiān)測空調(diào)系統(tǒng)的工作狀況，系統(tǒng)送風、回風和新風管道上還設有溫度和風量測量孔，空調(diào)自控裝置可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及用戶需要不斷進行即時調(diào)解。