​通风管道设计步骤与要点

1. 明确设计需求

• 用途：确定是工业排烟、商业空调送风还是住宅换气。

• 风量要求：根据空间体积、换气次数（如厨房15-30次/小时，办公室2-4次/小时）计算所需风量（m³/h）。

• 压力等级：低压（<500 Pa）、中压（500-1500 Pa）或高压（>1500 Pa）系统。

• 污染物类型：是否需处理高温、潮湿或腐蚀性气体（如实验室需防腐材质）。

2. 计算关键参数

• 风量（Q）：
  $Q=V\times A\times N$
  $V$：空间体积（m³），$A$：换气次数（次/h），$N$：安全系数（通常1.1-1.3）。

• 风速选择：

  • 主风管：6-12 m/s（商业）、10-20 m/s（工业）。

  • 支管：4-8 m/s（避免噪音过大）。

• 压力损失：
  使用Darcy-Weisbach公式或查《风管水力计算表》，确保总阻力在风机压头范围内。

3. 管道布局设计

• 路径规划：

  • 最短路径、减少弯头和三通（每个90°弯头等效增加5-10m直管阻力）。

  • 避开梁柱、管线密集区，预留检修口（间距≤6m）。

• 管材选择：

  • 镀锌钢板（通用）、不锈钢（高温/腐蚀）、PVC（防腐蚀）、纤维织物（柔性临时系统）。

• 截面形状：

  • 圆形（效率高，适合高压）、矩形（节省空间，需宽高比<4:1）。

4. 组件选型与配置

• 风机匹配：
  根据风量和系统总阻力（静压+动压）选型，预留10-15%余量。

• 风阀与调节装置：

  • 防火阀（70℃熔断，间距≤20m）。

  • 电动调节阀用于分区控制。

• 消声措施：

  • 风速>8 m/s时加消声器或内衬吸声材料（如玻璃棉）。

• 风口设计：

  • 散流器（均匀送风）、百叶风口（可调方向）、排风口距送风口≥3m避免短路。

5. 详细设计输出

• 图纸标注：

  • 管径、标高、坡度（排水管需0.5-1%坡度）、风口尺寸及风量。

• 系统分区：

  • 大系统划分多个支路，平衡各支路阻力（偏差<15%）。

• BIM协调：

  • 使用Revit等工具检查与机电其他专业的碰撞。

6. 验证与优化

• 软件辅助：

  • 使用CFD（如Fluent）模拟气流分布，或工具（如Ductsize）优化管径。

• 现场测试：

  • 风量平衡调试，使用风速仪检测关键节点。

7. 规范与安全

• 遵守标准：

  • 中国：GB 50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》。

  • 国际：ASHRAE 62.1（通风）、NFPA 90A（防火）。

• 防火要求：

  • 穿越防火分区时设置防火阀，风管耐火极限≥1小时。

示例：办公室通风设计

1. 需求：200㎡办公室，层高3m，换气次数4次/h。
   $Q=200\times 3\times 4=2400{\text{m}}^3\mathrm{/}\text{h}$。

2. 管道：主风管风速8 m/s → 管径约φ300mm（圆形）或400x250mm（矩形）。

3. 风机：选型3000 m³/h @ 200 Pa。