通风空调工程系统及部件的功能与类型：
通风工程的主要任务是控制室内空气污染物，进行室内外空气交换，保证良好的室内空气品质，保护大气环境。
通风工程的风管系统主要分为两类：排风系统和送风系统。
排风系统的基本功能是排出室内的污染空气。
送风系统的基本功能是将清洁空气送入室内。
空调系统具有两个基本功能：①控制室内空气污染物浓度②调节室内热湿环境。
通风空调工程空气输配管网的装置及管件：
组成通风空调工程空气输配管网的装置及管件有风机、风阀、风口、三通、弯头、变径（形）管等，还有空气处理设备。它们是影响管网性能的重要因素。
风机是空气输配管网的动力装置。
风阀是空气输配管网的控制、调节机构。
风口的基本功能是将气体吸入或排出管网，按具体功能可分为新风口、排风口、送风口、回风口等。
空气处理设备的基本功能是对空气进行净化处理和热湿处理。
风管布置设计及系统水力计算：
1.风管设计的基础知识
1.1风管的布置原则
风管布置直接与工艺、土建、电气、给排水等专业关系密切，应相互配合、协调一致。
①空调系统的风管在布置时应考虑使用的灵活性。
②风管的布置应符合工艺和气流组织的要求。
③风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部管件。
④风管上应设置必要的调节和测量装置（如阀门、压力表、温度计、风量测定孔、采样孔等）或预留安装测量装置的接口。
⑤风管布置应最大限度地满足工艺需要，并且不妨碍生产操作。
⑥风管布置应在满足气流组织要求的基础上，达到美观、实用的原则。
1.2风管断面形状的选择
风管断面形状：
圆形断面风管—强度大、阻力小、消耗材料少，但加工工艺比较复杂，占用空间多，布置时难以与建筑、结构配合，常用于高速送风的空调系统；
矩形断面风管—易加工、好布置，能充分利用建筑空间，弯头、三通等部件的尺寸较圆形风管的部件小。为了节省建筑空间，布置美观，一般民用建筑空调系统送、回风管道的断面形状均以矩形为宜。
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风管形状
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优点
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缺点
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应用
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圆形风管
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强度大，阻力小，耗材少，安装方便。
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工艺复杂，不易加工，难于建筑结构配合。
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应用于工业生产等高速通风系统。
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矩形风管
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工艺简单，易加工，占用空间少，布置美观，易与建筑结构配合。
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耗材多，强度较圆形风管稍小，阻力大。
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一般民用建筑的空调通风系统。
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2.风管系统的水力计算
2.1.风管系统水力计算的主要目的
流体输配管网水力计算的主要目的是：根据要求的流量分配，确定管网的各段管径（或断面尺寸）和阻力，求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备好条件，进而确定动力设备（风机、水泵等）的型号和动力消耗（设计计算）；或者根据已定的动力设备，确保流量分配的管道尺寸（校核计算）。水力计算是流体输配管网设计的基本手段，是管网设计质量的保证。
2.2.常用的水力计算方法
流体输配管网水力计算的常用方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法。
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常用方法
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使用步骤
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适用情况
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假定流速法
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选定流速，结合流量，确定尺寸，计算阻力，确定动力。
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动力未知情况（设计计算）
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压损平均法
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已知动力，平均分配，根据流量，调整尺寸。
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动力已定（校核计算）
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静压复得法
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改变尺寸，降低流速，克服阻力，维持静压。
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保证风口所需风速（校核计算）
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2.3.风管系统阻力计算
①绘制风系统轴测图，确定最不利环路；
最不利环路是指管路长度最长，局部阻力部件最多的环路，即(三通、弯头)最多的路线，并对各管段进行编号，标注长度和风量，方便计算查阅。
②确定管内流速，按推荐风速取值。
风管风速技术经济比较
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优点
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缺点
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风速高
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风管断面尺寸小，占用空间少，方便施工，耗材少，初投资费用低。
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系统阻力大，动力消耗大，运行费用高，运行噪声大，若气流含粉尘，对风管磨损较大。
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风速低
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系统阻力小，动力消耗小，噪音小，系统静压大，调试方便。
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占用空间大，施工不方便，耗材多，初投资费用较高，若含有粉尘，粉尘易沉积，堵塞管道。
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③确定各管段的断面尺寸，根据流量流速初步确定风管断面尺寸，并适当调整使其符合通风管道统一规格，利于工业化加工。根据调整后的尺寸计算管内实际流速。
④根据管内的实际流速计算阻力。
当量直径：与矩形风管有相同比摩阻的圆形风管直径，即为该矩形风管的当量直径。分为流速当量直径和流量当量直径两种。
流速当量直径：当圆形风管与矩形风管内空气流速相等，且两者的比摩阻也相等，则该圆风管的直径称成为此矩形风管的流速当量直径。用DV表示 。断面为a×b的矩形风管的流速当量直径DV：
流量当量直径：当圆形风管与矩形风管内空气流量相等，且两者的比摩阻也相等，则该圆风管的直径称成为此矩形风管的流速当量直径。用DL表示 。断面为a×b的矩形风管的流量当量直径DL：
2.4.调整并联管路的阻力平衡
当各并联管路的资用压力相等时，各并联管路的流动阻力必然相等。为了保证各管路达到预期的风量，在水力计算中，应使并联支管在预期风量时的计算阻力相等，工程上称为并联阻力平衡。
由于管材规格和管内流速的限制，不能实现理想平衡，工程上允许两并联管路的计算阻力存在一定的偏差，一般不超过15%，含尘风管应不超过10%。若超过上述规定，应进行调整。
①调整支管管径
②阀门调节
阀门布置原则：
1.风管的分支处应设风量调节阀
2.明显不利的环路可以不设置调节阀，以减少阻力损失。
3.在需安装防火阀的位置可用FVD代替FD。
4.送风口处的百叶风口宜用带调节阀的送风口，要求不高的可以采用双层百叶用以调节风量。
5.新风进口出应装设可严密开关的风阀，严寒地区应装设保温风阀。
2.5.计算系统总阻力，获得管网特性曲线
获得管网特性曲线，完成管网水力计算。
3.风道压力损失估算法
对于一般的空调系统，风道压力损失值可按下式估算
∆P=∆pyl（L+k）+∑∆ps (Pa)
式中：∆py—单位管长沿程压力损失,即单位管长摩擦阻力损失，Pa/m。
L—最不利环路总长度,即到最远送风口的送风管总长度加上到最远风口的回风管总长度，m。
k—局部压力损失与沿程压力损失之比值;(弯头、三通等局部管件比较少时，取k=1.0-1.2；弯头、三通等局部管件比较多时，可取到k=3.0-5.0。
∑∆ps—考虑到空气通过过滤器、喷水室（或表冷器）、加热器等空调装置的压力损失之和。
尼龙过滤网：阻力一般较小，5-20Pa。
G3初效过滤：阻力有初阻力和终阻力之分，一般按终阻力计算。260-370Pa
F7中效过滤：阻力有初阻力和终阻力之分，一般按终阻力计算。260-370Pa
静压箱：按所在系统风量大小预估5-50Pa。
表8-5给出了为空调系统推荐的送风机静压值，可供估算时参考：
4.常见术语：
风量：风机每分钟输送的空气立方数，SI：m³/h。
全压：气体所具有的全部能量，等于动压+静压，SI：Pa。
动压：将气体从零速度加速至某一速度所需要的压力，SI：Pa。
静压：流体某点的绝对压力与大气压力的差值，SI：Pa 。
风机转速：风机叶轮每分钟转过的转数，SI：RPM；
轴功率：电动机除去外部损耗因素，传递到风机轴上的实际功率，通常认为是风机实际所需功率，SI：KW。
噪音：风机在正常运转过程中气动噪音和机械噪音叠加所形成的噪音；大多数厂家公布A记权噪音(dBA)，1.5m处。SI：dB(A)
全压效率：风量×全压/轴功率/1000/3600×100%
电源：380/50/3，220/50/1，220/50/3，690/50/3等等。
出口风速：风机出口截面积的风速，控制出口风速可间接控制噪音。SI：m/s。
风扇分类及常用各型风轮的形状
风机特性曲线认识：
喘振的定义：
当风机在非稳定工作区域运行时，可能出现一会儿由风机输出流体，一会儿由管网向风机内部倒流流体的现象，专业称之为“喘振”。
喘振的危害：系统中流量、压头急剧波动，并发生强烈振动，产生巨大噪声，进而破坏风管和设备。
喘振的防治：(1)尽量避免风机在非稳定区运行。
(2)采用旁通或放空法。
(3)增速节流法。
5.样本数据选型方法：
⑴选型时，先找到静压；
⑵按照静压所在列向下查找，找到所需风量；
⑶读出轴功率、噪音，转速等参数；
⑷查看性能曲线，功率曲线，外形尺寸等是否满足需求；
⑸按照轴功率×1.1，向上匹配合适的电机；
⑹选型完成。
空调风机选型：
⑴风机盘管（FCU)：满足需要的风量冷量之外，还要考虑机外静压是否满足需求，对风管进行二次校核。
⑵标准空调箱（DBFP)：厂商生产的标准型空调箱一般静压在200-300Pa，风量≤15000m³，多用于一般的空调系统。
这类空调箱一般自身只带尼龙粗效过滤，如果对空气洁净程度有较高要求，还要另加中效过滤。此时要考虑风机静压是否满足要求。
⑶分体空调风管机：选型时需要满足冷量，一般机外静压比较小，有0Pa-30Pa不等，选型时需要特别注意核对静压值。
6.噪音控制
噪音总是伴随着风机的运转，不可消除。最新研究表明，只要风速超过0.75m/s，就会产生噪音。当然，风速越低，产生的噪音就越小。
噪音是有害的污染。在设计中，总是想尽可能的降低风机设备的噪音。随着风机技术的发展，所能做到的噪音污染也在越来越小。
但是风机选型时，噪音不是越小越好。
噪音小当然好，但必须兼顾其经济性。要求的噪音越低，整台设备的成本就越高。大约每降低10个分贝，风机成本上涨1倍（经验值，非线性）。大多数风机噪音最小不可能低于35dB(A)。
所以选择风机时，噪音“够用就好”，不必要一定追求低噪音。
例如：风机设备所在区域为无人区，那只要考虑噪音不超过“红线”即可。
风机设备所在区域存在更高噪音的设备时，可将风机设备的噪音设定为“最高设备的噪音-6dB(A)”，合成后噪音最多高出1分贝，而成本最为经济。如果“最高设备噪音-10dB(A)”，合成后噪音仍为最高设备的噪音，而低的噪音已被“湮没”。
风机所在设备如果有隔音或吸音效果，只要考虑噪音透射产生的影响即可。
噪音控制：
有时候风机本身的噪音难以降低，为消除其有害影响，我们需要控制噪音。那么如何控制？
⑴远离衰减法：将风机放置在距离目标较远的位置，通过声音的自然衰减，减小影响。下表为声音衰减表。
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噪音衰减表
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距离 米
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衰减值dB(A)
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1
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8.0
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1.5
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11.5
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2
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14.0
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2.5
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16.0
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3
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17.5
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4
|
20.0
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5
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22.0
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6
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23.5
|
|
7
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25.0
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8
|
26.0
|
|
9
|
27.0
|
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10
|
28.0
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15
|
31.5
|
|
20
|
34.0
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25
|
36.0
|
|
30
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37.5
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⑵隔音法：将风机设备与目标区域隔离，通过隔离屏障的反射与吸收作用来达到降低噪音的效果。
举例：设备间/设备层，隔音箱，隔音玻璃罩。
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隔音效果
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名称
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衰减值dB(A)
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24CM砖墙
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31
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37CM砖墙
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35
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25mm发泡隔音罩
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15
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3mm普通玻璃
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18
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5mm隔音玻璃
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24
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专用隔音门
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35
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专用隔音板
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30
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⑶物理消音法
利用消音材料消除噪音。利用疏松多孔，表面凹凸的材料，使声音钻入孔内不断反射衰减，波峰波谷叠加衰减，从而起到减小噪音的效果。
举例：消音器，消音箱，消音罩，吸音棉，消音弯头。
7.风管对风机性能的影响
不正确的风管设计：
不正确的风管设计会大大增加管道阻力，产生风机风量减小、噪音过大、风机设备过载、缩短风机使用寿命、风机喘振、效率降低等危害。
正确的风管设计：
风机的最佳工作区是指其运行的既稳定又经济的工作区域，一般是指设备最高效率的90%-95%以上范围内的区域作为最佳工作区。
总之，做风管设计和风机选型时候，要综合考虑风管系统特性曲线和风机性能曲线，使得风机尽可能处在最佳工作区。
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