摘 要：通风管道的合理设计，可降低系统噪声;合理选择风机，可有效降低运行费用。本文就风管系统的设计做了简要阐述，叙述了风管常用的材料，分析了风管系统设计的步骤，描述了风机的选择和校核方法。
关键词：风管;系统;设计
0.引言
通风管道现在已经在城市中很普遍了，在一些一线城市的居民楼里，为了通风更加的好，很多小型家用空调的螺旋通风管道成了房屋的基本设施，各种通风管道加工厂的投入生产保证了城市居民对通风管道的要求。
1.风管常用材料
用作通风管道的材料很多，主要有金属薄板、非金属材料和建筑结构材料三大类。
1.1 金属薄板
（1）普通薄钢板：具有良好的加工性能和结构强度，但其表面易生锈，应刷油漆进行防锈蚀。
（2）镀锌钢板：由普通钢板镀锌而成，由于其表面镀锌，可起到防锈作用，一般用来制作不受酸雾作用的潮湿环境中的风管。
（3）铝及铝合金板：加工性能好、耐腐蚀、摩擦时不易产生火花，常用于通风工程的防爆系统。
（4）不锈钢板：具有耐锈耐酸能力，常用于化工环境中需耐腐蚀的通风系统。
（5）塑料复合钢板：在普通薄钢板表面喷上一层0.2mm～0.4mm厚的塑料层，常用于防尘要求较高的空调系统和-10℃～70℃温度下耐腐蚀系统的风管。通风工程常用的钢板厚度是0.5mm～4mm。
1.2 非金属材料
非金属材料有以下几种：
（1）硬聚氯乙烯塑料板：它适用于有酸性腐蚀作用的通风系统，具有表面光滑、制作方便等优点。但不耐高温、不耐寒，只适用于0℃～60℃的空气环境，在太阳辐射作用下，易脆裂。
（2）玻璃鋼：无机玻璃钢风管是以中碱玻璃纤维作为增强材料，用十余种无机材料科学地配成黏结剂作为基体，通过一定的成型工艺制作而成。具有质轻、高强、不燃、耐腐蚀、耐高温、抗冷融等特性。保温玻璃钢风管可将管壁制成夹层，夹层厚度根据设计而定。夹心材料可采用聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、蜂窝纸等。
（3）玻璃纤维复合风管：这是将熔融玻璃纤维化，并施以热固性树脂为主的环保型配方黏合剂加工而成的板材。具有防火、防菌、抗霉和消声的作用。
建筑结构材料制成的风管，此类风管道一般称做风道。多由混凝土浇筑、预制板拼装或砖砌而成。
2.风管系统的设计
2.1 风管布置
通过风管可将各个送风口或各个回风口连接起来，为风口提供一个空气流动的渠道，风管的布置应在气流组织及风口位置确定下来以后进行。布置风管要考虑以下因素：1、尽量缩短管线，减少管线分支。2、要便于施工和检修，恰当处理与空调水管道系统、消防水管道系统及其他管道系统在布置上可能遇到的矛盾。
2.2 确定风管形状及截面大小
（1）风管的形状
常见的风管形状一般为圆形或矩形。圆形风管的强度大，耗材少，但加工工艺复杂，占用空间大，与风口的连接较困难，一般多用于排风系统和室外风干管。矩形风管加工简单，易于与建筑物结构吻合，占用建筑高度小，与风口及支管的连接也比较方便，因此，空调送风管和回风管多采用矩形风管。
（2）风管内空气流动阻力
空气流动阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力也称沿程阻力。
（3）风管系统阻力
对风管系统进行阻力计算的目的，就是确定风管截面的尺寸和系统的总阻力。通常采用假定风速法，设计步骤如下：
①绘制系统轴测图，标注各管段长度和风量。
②选定最不利环路，划分管段，选定流速。选定流速时，要综合考虑建筑空间、初投资、运行费及噪声等因素。如果风速选得大，则风管断面小、消耗管材少、初投资省，但是阻力大、运行费高，而且噪声也可能大。如果风速选得低，则运行费低，但风管断面大、初投资大、占用空间也大。
③根据实际流速和断面当量直径D查出单位长度摩擦阻力Rm。
④计算各段的局部阻力。
⑤计算各段总阻力。
⑥检查并联管路的阻力平衡情况。如压力能损失差值大于15%，则可调整管径或调整断面尺寸。
3.风机的选择与校核
根据风机工作原理的不同，目前通风与空调工程上大量使用的风机可以分为离心风机和轴流风机两大类，每一类又有很多不同的型号和规格。要正确选择风机，首先应对风机有所了解。
3.1风机的技术指标和性能曲线
风机的主要性能技术指标有：风量（G）、风压（H）、轴功率（N）和效率（η）。
各项技术指标是相互关联的，由两项指标之间的相互关系可以得到G—H、G—N、G—η三条风机在一定转速下的基本性能曲线。其中最重要的是G—H曲线，它给出了风机两个最具实用意义的技术指标参数之间的关系。风机的性能曲线，全面反映了风机的性能，是选择风机的最好依据，风机的性能曲线一般都由制造厂家根据实验得出。
3.2风机选择或校核的注意事项
在完成风管系统水力计算后，就可以依据系统风量和阻力来选择风机。选择风机应注意以下几点：
（1）考虑到风管漏风、风机出力自然衰减和计算误差等因素，应对已算得的风量Gmax和风压Hmax加上10%～20%的安全量，即：G=1.1Gmax，H=（1.1～1.2）Hmax 。
（2）根据厂家提供的风机性能图（表）选择风机，应使工作点处在高效率区域。所谓高效区域，一般指高效率点的±10%的区间。还要注意风机的工作稳定性，也就是应使工作点位于G-H曲线最高点右侧下降段。
（3）如果风机使用地点对噪声要求较高，应考虑选用低转速、低噪声型风机。
（4）空调工程中，使用离心风机比使用轴流风机多。但大风量、低阻力、对噪声无特殊要求的系统，可以选择轴流风机。
（5）当系统中要求的风量很大而一台风机的风量又不够时，可以在系统中并联设置两台风机。同一管网系统中，风机也可以串联使用。但是，通风机的联合工作（并联或串联）只有在不得已的情况下才采用，因为通风机联合工作时，破坏了通风的经济使用条件，在技术上、经济上都很难做到合理。
（6）采用风柜送风时，风机已随设备配好，此时的工作是依据加了安全量的H和G对风机校核。如风机不能满足要求，则必须对风柜重新选型，直到满足要求为止。
（7）要进行初投资、运行管理费用的综合经济和技术比较。
4.结语
通风管道系统的设计，直接影响到通风系统的使用效果和技术经济性能。根据实际情况对风管系统进行合理设计，在保证使用效果的前提下，合理确定风管结构、布置和尺寸，使系统的初投资和运行费用综合最优。
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