戶(hù)式通風(fēng)系統設計入門(mén)寶典
要真正了解室內通風(fēng)如何設計,做好室內通風(fēng)設計,需要設計人員根據建筑物的現狀,當地的氣候條件,因勢利導,實(shí)事求是地做設計,只有這樣,才能做出滿(mǎn)足消費者需求的室內通風(fēng)設計方案。
1 通風(fēng)設計原則
通風(fēng)設計的最重要的參數是風(fēng)量與風(fēng)壓。我們應該怎樣選擇風(fēng)量與風(fēng)壓?
1.1 如何選擇房間所需要的風(fēng)量?
要確定一個(gè)空間所需要的風(fēng)量,我們首先要搞清楚一個(gè)概念:什么是換氣次數?
假設一個(gè)房間的面積是100 平米,高度是2.8米。這間房子的容積就280立方米。如果我們每小時(shí)送進(jìn)去280 立方米的室外新鮮空氣,同時(shí)排出來(lái)280立方米的室內污濁空氣,我們就說(shuō)這間房間的換氣次數達到1 次。
確定房間所需要的風(fēng)量,有2 個(gè)辦法:一是按每人每小時(shí)需要的新風(fēng)量計算,二是按換氣次數計算。
1.1.1 按每人每小時(shí)需要的新風(fēng)量計算,是根據室內經(jīng)?;顒?dòng)的人數確定,國家規定保證每人不小于30 立方米的新風(fēng)量。比如,一個(gè)家庭4 口人,房間每小時(shí)所需要的風(fēng)量就是不低于120 立方米。
1.1.2 按換氣次數計算,一般來(lái)說(shuō),家庭住宅換氣次數一般在每小時(shí)1- 2 次,公共場(chǎng)所
因為人流大, 換氣次數一般選擇每小時(shí)3- 5次。
對于特殊行業(yè),如醫院的手術(shù)室,特護病房,實(shí)驗室,工廠(chǎng)的車(chē)間等等,要按照國家的相關(guān)規范要求,來(lái)確定所需要的新風(fēng)量。
1.2 風(fēng)壓怎樣確定?
風(fēng)壓取決于通風(fēng)管道的長(cháng)度與阻力,管道越長(cháng),需要的風(fēng)壓越大。
原則上一臺新風(fēng)換氣機只負責一層樓面所需的新風(fēng)量,不要一臺新風(fēng)換氣機管2 個(gè)或者2 個(gè)以上的樓層,那樣的話(huà),通風(fēng)管道太長(cháng),風(fēng)阻太大,風(fēng)損大,費用高,工程量大,得不償失。
1.3 怎樣確定通風(fēng)系統的氣流組織形式?
按照通風(fēng)系統的送風(fēng)口與回風(fēng)口位置的相互關(guān)系和氣流方向,新風(fēng)系統的氣流組織形式一般分為上送風(fēng)下回風(fēng),上送風(fēng)上回風(fēng),下送風(fēng)上回風(fēng)三種方式。
1.3.1 上送風(fēng)下回風(fēng)
這是最基本的新風(fēng)系統氣流組織形式,新風(fēng)系統的送風(fēng)由位于房間上部的送風(fēng)口送入室內,而回風(fēng)口設在房間的下部。上送風(fēng)下回風(fēng)方式的送風(fēng)在進(jìn)入工作區前就已經(jīng)與室內空氣充分混合,易于形成均勻的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)。
1.3.2 上送風(fēng)上回風(fēng)
送風(fēng)口與回風(fēng)口都安裝在房間上部,氣流從上部送下,經(jīng)過(guò)工作區后回流向上進(jìn)入回風(fēng)管。
1.3.3 下送風(fēng)上回風(fēng)
送風(fēng)從房間下部進(jìn)入,下送方式能使新鮮空氣首先通過(guò)工作區,同時(shí)由于是頂部排風(fēng),因而,房間上部余熱可以不進(jìn)入工作區而被直接排走??紤]到人的舒適需要,送風(fēng)速度一般不超過(guò)每秒0.5~0.7 米。但是采用下送風(fēng)上回風(fēng)方式,地面容易積聚臟物,有可能影響到送風(fēng)的清潔度。暖通南社
新風(fēng)系統的氣流組織方式主要有以上三種,其中上送風(fēng)上回風(fēng)是最常見(jiàn)的。
2 通風(fēng)設備選擇
2.1 通風(fēng)設備種類(lèi)
可以用來(lái)做新風(fēng)系統的主機有很多種類(lèi),如熱交換新風(fēng)機,雙向流新風(fēng)機,單向流新風(fēng)機,風(fēng)機箱,靜音風(fēng)機等。
2.1.1 熱交換新風(fēng)機
熱交換新風(fēng)機從室外引入新鮮空氣,經(jīng)送風(fēng)管道系統分配至各個(gè)房間;同時(shí)將從室內收集的污濁空氣排出,在不開(kāi)窗的情況下實(shí)現空氣置換,提高室內空氣品質(zhì)。室外新風(fēng)和從室內排出的氣流在熱交換新風(fēng)機的熱交換器進(jìn)行能量交換,降低了從室外引入的新鮮空氣對室內舒適度的影響。
2.1.2 雙向流新風(fēng)機
雙向流新風(fēng)機與熱交換新風(fēng)機相比,除了沒(méi)有熱交換芯以外,其余的功能全部都有。因為它的價(jià)格相對便宜,所以被廣泛的應用在雙對能量的消耗并不是很重要,又有通風(fēng)換氣要求的場(chǎng)所。雙向流新風(fēng)機是新風(fēng)機中的一個(gè)重要成員。因為它的價(jià)格比熱交換新風(fēng)機低,而效果同樣不錯,所以應用廣泛。
2.1.3 單向流新風(fēng)機
單向流新風(fēng)機可以實(shí)現強制排風(fēng)與自然進(jìn)風(fēng),它主要由風(fēng)機、進(jìn)風(fēng)口或者排風(fēng)口及各種管道和接頭組成。新風(fēng)機從排風(fēng)口把室內污濁空氣排到室外,這時(shí)室內就會(huì )產(chǎn)生負壓,這時(shí),室外的空氣從別的通風(fēng)口或者門(mén)窗縫隙進(jìn)入,把室外的新鮮空氣帶進(jìn)室內,從而達到通風(fēng)換氣的作用。
相對來(lái)說(shuō),雙向流新風(fēng)機比單向流新風(fēng)機的空氣處理能力大,而單向流新風(fēng)機更像是一套風(fēng)力比較強勁的換氣扇。暖通南社
2.1.4 風(fēng)機箱
風(fēng)機箱是也是一種送風(fēng)排氣設備,風(fēng)機箱產(chǎn)品品種較多,包括離心式風(fēng)機箱、混流式風(fēng)機箱、低噪聲風(fēng)機箱、排煙風(fēng)機箱等。
風(fēng)機箱一般分為臥式和立式兩種結構,臥式為水平進(jìn)出風(fēng),立式為水平進(jìn)風(fēng)垂直上出風(fēng)。
每種結構按箱內配用風(fēng)機數量分為A、B、C 三種型式,A 型表示箱內配一臺風(fēng)機,B 型為箱內配兩臺風(fēng)機,C 型為箱內配三臺風(fēng)機。
2.1.5 靜音風(fēng)機
靜音風(fēng)機采用了可以使噪音度降低的風(fēng)機,并采用特殊吸音材料,來(lái)最大程度地降低噪音。靜音風(fēng)機可根據不同的空間提供不同風(fēng)量,去除含塵埃、異味的污濁空氣,從而使室內空氣干凈舒爽;靜音風(fēng)機將各個(gè)房間污濁空氣排出,同時(shí),新鮮空氣通過(guò)門(mén)窗縫隙,或者通過(guò)安裝在墻壁上的自然進(jìn)風(fēng)口送入室內。
2.2 通風(fēng)設備參數
2.2.1 風(fēng)量:?jiǎn)挝粫r(shí)間內空氣的流通量,用于表明通風(fēng)設備的能力,計算單位是每小時(shí)立方米。
2.2.2 風(fēng)壓:是克服風(fēng)流阻力產(chǎn)生的壓頭,是通風(fēng)設備對空氣提供的動(dòng)力。通常所說(shuō)的風(fēng)壓是機外靜壓。(暖通南社)
2.2.3 功率:通風(fēng)設備的功率風(fēng)機箱所輸送的氣體,在單位時(shí)間內從風(fēng)機箱所獲得的有效能量。單位為kW。
2.2.4 效率:風(fēng)機箱效率是指輸出功率除以軸功率。風(fēng)機箱在把原動(dòng)機的機械能傳遞給氣體的過(guò)程中,因為克服各種損失而會(huì )消耗一部分能量,風(fēng)機箱的軸功率不可能全部轉變?yōu)橛行Чβ?,可用效率?lái)反映風(fēng)機箱能量損失的大小。
2.2.5 噪聲:噪聲是發(fā)聲體做無(wú)規則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音,即嘈雜、刺耳的聲音。噪聲用dB 來(lái)表示,dB 表示兩個(gè)量的比值大小,沒(méi)有單位。噪聲的大小是人們選擇通風(fēng)設備的一個(gè)重要參數。
3 通風(fēng)管道設計
3.1 通風(fēng)管道系統的設計計算步驟
在進(jìn)行通風(fēng)管道系統的設計計算前,必須首先確定各送(排)風(fēng)點(diǎn)的位置和送(排)風(fēng)量、管道系統和凈化設備的布置、風(fēng)管材料等。
選擇合理的空氣流速。風(fēng)管內的風(fēng)速對系統的經(jīng)濟性有較大影響。流速高、風(fēng)管斷面小,材料消耗少,建造費用??;但是,系統壓力損失增大,動(dòng)力消耗增加,有時(shí)還可能加速管道的磨損。流速低,壓力損失小,動(dòng)力消耗少;但是風(fēng)管斷面大,材料和建造費用增加。對除塵系統,流速多低會(huì )造成粉塵沉積,堵塞管道。
3.2. 設計管道的兩個(gè)重要參數:風(fēng)量、風(fēng)壓。
3.2.1 風(fēng)量設計:為了確定送風(fēng)管道截面積大小,在風(fēng)管設計盡量小的情況下保證主管風(fēng)速5m/s,支管風(fēng)速3m/s。
風(fēng)管計算公式:所選設備風(fēng)量÷3600÷風(fēng)速=風(fēng)管截面積
同時(shí)注意保證風(fēng)管:長(cháng)邊÷短邊≤4 一般不要>4 特殊情況特殊對待。
3.2.2 風(fēng)壓設計:也叫機外靜壓。為了計算在送風(fēng)過(guò)程中克服阻力所需的參數。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是能將風(fēng)送多大距離的動(dòng)力。風(fēng)壓估算值在彎頭、三通、變徑等較少的情況下,每米損失按8pa 左右計算。
4 進(jìn)出風(fēng)口形式與安裝位置
4.1 外墻風(fēng)口
新風(fēng)機是用來(lái)室內通風(fēng)換氣的設備,它可以實(shí)現室內外空氣的交換,所以,它需要通風(fēng)管道輸送空氣,也需要在建筑物外墻上打孔,作為進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口。為了防止雨水流向室內,進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口都必須安裝外墻風(fēng)口。外墻風(fēng)口一般使用不銹鋼或者塑料制成,不銹鋼外墻風(fēng)口使用最為普遍。
不銹鋼外墻風(fēng)口通常安裝在建筑物外墻上,可以防雨、防蚊蟲(chóng)及其他小動(dòng)物與阻擋灰塵雜物,作為室內通風(fēng)系統,空調系統的進(jìn)氣口與排氣孔。也常常用于抽油煙機、排氣扇、浴霸等通風(fēng)管道上,所以說(shuō),不銹鋼外墻風(fēng)口的應用十分廣泛。
不銹鋼外墻風(fēng)口東西雖然不大,但是,它在通風(fēng)系統中的作用不可缺少,在某種意義上來(lái)說(shuō),它是通風(fēng)系統的守門(mén)員,沒(méi)有它,通風(fēng)系統就不能正常運行。我們在設計與安裝通風(fēng)系統時(shí),不要忘記正確選擇與使用不銹鋼外墻風(fēng)口。
4.2 室內風(fēng)口
4.2.1 新風(fēng)系統室內出風(fēng)口尺寸的大小首先取決于新風(fēng)系統容量的大小,如果出風(fēng)口尺寸過(guò)大,風(fēng)管過(guò)長(cháng),則氣流速度就會(huì )下降,從而影響室內通風(fēng)效果;如果出風(fēng)口尺寸選擇過(guò)小,則氣流速度會(huì )變快,從而導致風(fēng)直接吹向人體,人們就會(huì )感到不舒服,氣流速度變快還有可能導致氣流噪音過(guò)大。為防止風(fēng)口噪音,出風(fēng)口的風(fēng)速一般應該設計在每秒2~5 米。
房間層高在3~4 米時(shí),風(fēng)速在每秒2~2.5 米為好。根據經(jīng)驗,一般可將設計20~25 平方米面積安裝一個(gè)風(fēng)口,每個(gè)風(fēng)口風(fēng)量不大于每小時(shí)500 立方米。
由于室內一般只能看到中央空調的出風(fēng)口,如果出風(fēng)口尺寸設計不合理,會(huì )造成不美觀(guān),帶來(lái)視覺(jué)上的污染,這也是必須引起設計人員注意的一個(gè)問(wèn)題。
4.2.2 根據氣流形式、送風(fēng)口安裝位置以及建筑裝修等方面的要求,可以選用不同形式的送風(fēng)口。送風(fēng)口的種類(lèi)繁多,按送出氣流形式主要分為四種類(lèi)型。
4.2.2.1 線(xiàn)形送風(fēng)口:氣流從狹長(cháng)的線(xiàn)狀風(fēng)口送出。如長(cháng)寬比很大的條縫形送風(fēng)口,這種送風(fēng)口在空調通風(fēng)系統中最為常見(jiàn)。
4.2.2.2 輻射形送風(fēng)口:送出氣流呈輻射狀向四周擴散。如盤(pán)式散流器、片式散流器等。這是新風(fēng)系統里用的最多的一種送風(fēng)口。
4.2.2.3 面形送風(fēng)口:氣流從大面積的平面上均勻送出。如孔板送風(fēng)口。凈化車(chē)間,凈化工程中用的比較多。
4.2.2.4 軸向送風(fēng)口:氣流沿送風(fēng)口軸線(xiàn)方向送出。這類(lèi)風(fēng)口有格柵送風(fēng)口、百葉送風(fēng)口,噴口、條縫送風(fēng)口等,軸向送風(fēng)口也常常用于空調通風(fēng)系統中。
另外,送風(fēng)口按其安裝位置分類(lèi),可分為頂棚送風(fēng)口、側墻送風(fēng)口、窗下送風(fēng)口及地面送風(fēng)口等。還常常將格柵送風(fēng)口、百葉送風(fēng)口、條縫送風(fēng)口等安裝在側墻上或風(fēng)管側壁上的送風(fēng)口統稱(chēng)為側送風(fēng)口。暖通南社
4.3 回風(fēng)口的形式
4.3.1 在新風(fēng)系統與空調通風(fēng)系統中,回風(fēng)口是必不可少的組成部分。
回風(fēng)口附近的空氣氣流速度急劇下降,對室內氣流組織的影響不大,因而回風(fēng)口構造比較簡(jiǎn)單,類(lèi)型也不多。最簡(jiǎn)單的就是在孔口上裝金屬網(wǎng),以防雜物被吸入。為了美觀(guān),可以在孔口上裝各種圖案的格柵。
回風(fēng)口的形狀和位置根據氣流組織要求而定。若設置在房間下部區域時(shí),為避免灰塵和雜物被吸入,回風(fēng)口下緣離地面至少為0.20 米。
在空調工程中,回風(fēng)口應能夠進(jìn)行風(fēng)量調節,若回風(fēng)口上沒(méi)有安裝調節裝置,則應在支。
4.3.2 回風(fēng)口的吸風(fēng)速度
回風(fēng)口位于房間上部時(shí),吸風(fēng)速度取4~5m/s,回風(fēng)口位于房間下部時(shí),若不靠近人員經(jīng)常停留的地點(diǎn),取3~4m/s ,若靠近人員經(jīng)常停留的地點(diǎn),取1.5~2m/s ,若用于走廊回風(fēng)時(shí),取1~1.5m/s。
新風(fēng)系統采用什么形式的送風(fēng)口,取決于新風(fēng)系統的使用環(huán)境,設計人員要根據實(shí)際情況來(lái)選用合適的送風(fēng)口。
5 通風(fēng)設計注意事項
在明確了通風(fēng)管道使用的材質(zhì)后,下一步就要確定通風(fēng)風(fēng)管的走向和布置。在一個(gè)建筑物內部,有各種附屬設施,比如暖通管道,給水排水管,供電照明,通訊電纜等等。施工前,負責現場(chǎng)總管的工程師,應將各工種的管線(xiàn),畫(huà)在一張平面圖上,每種管道用一種彩色筆。
在各交點(diǎn)處綜合其標高,看是否有矛盾之處,及時(shí)發(fā)現,將問(wèn)題解決在安裝之前。
要做好新風(fēng)系統設計,需要深入安裝現場(chǎng)勘測,因為新風(fēng)系統的安裝現場(chǎng)的情況是千差萬(wàn)別的,新風(fēng)系統設計人員要具體情況具體對待,只要真正了解現場(chǎng)情況,就一定能做好新風(fēng)系統設計。
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