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風(fēng)機在建筑通風(fēng)區(qū)的適用性

作者:朱斌 羅剛  
評論: 更新日期:2019年06月12日

并聯(lián)風(fēng)機一般運用在阻力小的的管網(wǎng)中,或者充分避免并聯(lián)風(fēng)機在阻力大的情況下運行,串聯(lián)工作串聯(lián)是為了不改變流量的情況下增高系統(tǒng)的壓力。圖5中的H-Q是通風(fēng)機串聯(lián)后的合成特性曲線,是將同一流量的各臺通風(fēng)機的壓力相疊加而得到的。H-Q合成特性曲線上的A點是將在流量QA時的曲線Ⅰ及Ⅱ上的縱坐標(biāo)相加而得到的。如果要想在通風(fēng)機串聯(lián)使用后顯著增加風(fēng)機的壓力,必須在阻力較大的管路系統(tǒng)中進行。這種現(xiàn)象可從圖5中顯示。圖中曲線1,2,3分別表示3種不同的管道特性曲線。綜上分析:為了充分發(fā)揮串聯(lián)風(fēng)機的工作特性,串聯(lián)風(fēng)機一般運用在阻力大的管網(wǎng)中,或者避免多臺風(fēng)機接力在小阻力管網(wǎng)中工作。

車庫通風(fēng)在城市的寫字樓、高層住宅等現(xiàn)代中的地下室,往往會設(shè)置地下停車庫。隨著城市機動車保有量的不斷攀升,地下停車庫往往成了主要集中停放機動車的場所。鑒于地下室自然通風(fēng)條件的限值以及車輛尾氣的排放,設(shè)計人員往往首先設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)。地下停車庫通風(fēng)的好壞良直接影響到車庫品質(zhì)的高低。我們來看一個具體工程例子:在某大樓地下車庫中,3個防火分區(qū)每個1000m2,分別設(shè)置1臺排風(fēng)兼排煙風(fēng)機。集中排放到1個排風(fēng)百葉里,按6次換氣次數(shù)設(shè)計,每臺風(fēng)機風(fēng)量為21600m3/h。在風(fēng)機風(fēng)壓選擇上有高低不同,如圖6所示。3臺風(fēng)機共用1根水平排風(fēng)管道,雖然節(jié)省了管道材料,結(jié)果在同時工作時,風(fēng)壓低的排風(fēng)機風(fēng)量顯著下降,噪音比較大。通過風(fēng)速測風(fēng)儀測得,風(fēng)壓小的風(fēng)機風(fēng)量減少了30%。如果將合用管道取消,將每個排風(fēng)系統(tǒng)各自獨立接到排風(fēng)百葉后,每臺風(fēng)機的風(fēng)量值接近銘牌所標(biāo)數(shù)值。由上述章節(jié)分析,不同壓頭風(fēng)機并聯(lián)后的風(fēng)量小于單獨運行的風(fēng)量,假設(shè)2臺同型號風(fēng)機單獨運行時的風(fēng)量為QB,聯(lián)合運行的風(fēng)量為QA,此時,QA<2QB,QA=2QC,而QC<qb,。即并聯(lián)運轉(zhuǎn)時風(fēng)機風(fēng)量減少qb-qc,所以設(shè)計時應(yīng)考慮并聯(lián)運行風(fēng)量減少這一因素,盡量減少系統(tǒng)阻力,使各個風(fēng)機運行工作不相互干擾??照{(diào)新風(fēng)在繁華的大城市,建筑已經(jīng)是城市的載體。在繁華核心地帶,建筑更是高聳林立。高檔的商業(yè)樓,特別是地標(biāo)性建筑,建筑立面追求極度的完美。而高樓的空調(diào)系統(tǒng)必須解決新風(fēng)引入通道問題,在建筑外立面限制開口情況下,只能設(shè)置新風(fēng)豎井直接從屋頂引入。而地標(biāo)性建筑往往是高層或者超高層建筑,由于新風(fēng)豎井長,所帶樓層多,空間狹小等局限,新風(fēng)豎井的阻力不得不考慮。特別是多臺空調(diào)送風(fēng)機開啟的情況下,從屋頂通過豎井到各臺空調(diào)送風(fēng)機又成為了并聯(lián)系統(tǒng)。我們引入一個工程例子來看(圖略):混凝土制的新風(fēng)取風(fēng)塔和新風(fēng)進風(fēng)道,4個不同風(fēng)量與風(fēng)壓的空調(diào)機組共同使用,結(jié)果在機組全部運行時,風(fēng)壓低的空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量顯著減少。>< p="">

幾個空調(diào)系統(tǒng)共用1個新風(fēng)道,并聯(lián)風(fēng)道中風(fēng)速太大(10m/s),而且土建風(fēng)道粗糙度比較大,由公式(4)可知。粗糙度K越大,λ越大,ΔPm越大;速度越大,Re越大,同樣是ΔPm越大。(式略)風(fēng)壓小的風(fēng)機風(fēng)量顯著下降。如果把土建風(fēng)道內(nèi)貼上光滑的金屬風(fēng)道,粗糙度大大減小(見表1),風(fēng)速減小,從圖4中可以看出,管網(wǎng)阻力特性曲線變緩了,使得工作交點往右移動,風(fēng)量減小不大。如果在各個風(fēng)機入口設(shè)置調(diào)節(jié)閥門,增大3#,4#的風(fēng)機轉(zhuǎn)速,從而提高壓力,風(fēng)機特性曲線上揚,使得工作交點同樣是往右移動。合成曲線不會使得各個風(fēng)機風(fēng)量下降顯著。屋頂接力排風(fēng)建筑內(nèi)區(qū)區(qū)域往往沒有自然通風(fēng)通道,特別是過渡季節(jié),內(nèi)區(qū)與外區(qū)的散濕散熱不同,使得內(nèi)區(qū)舒適度明顯較外區(qū)差。這種情況在節(jié)省的前提下,通風(fēng)空調(diào)設(shè)計人員往往設(shè)計內(nèi)區(qū)排風(fēng)系統(tǒng)。而高層建筑中,在建筑平面層層相同的情況下,設(shè)計人員會選擇同一型號的通風(fēng)機,忽略了最低層與最高層之間的管路阻力差,而在屋頂再設(shè)計一總風(fēng)機串聯(lián)工作。下面引入實例。如圖9,某醫(yī)院1棟12層的病房樓,標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)區(qū)域設(shè)計為新風(fēng)換氣系統(tǒng)。室內(nèi)換藥、配液、治療、護士站等房間排風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)換氣機HQ3-2~11-1排至排風(fēng)豎井。各層排風(fēng)經(jīng)排風(fēng)豎井后,由屋頂總排風(fēng)機排出室外,如圖9系統(tǒng)圖所示。標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.5m,12層總高度為54m。新風(fēng)換氣機的參數(shù)為:800m3/h,85Pa。而總排風(fēng)機參數(shù)為10370m3/h,465Pa。當(dāng)只開最底層的新風(fēng)換氣機時,管路處在最大阻力狀態(tài),屋頂總風(fēng)機的工作狀態(tài)接近銘牌。如果只開最高層的換氣機和屋頂風(fēng)機,相當(dāng)于2臺風(fēng)機串聯(lián)在小阻力管路中工作。如前面章節(jié)所分析,屋頂風(fēng)機風(fēng)量小于銘牌所標(biāo)示風(fēng)量。當(dāng)所有層新風(fēng)換氣機都開啟時,最高層新風(fēng)換氣機風(fēng)量最大,最底層的風(fēng)量最小。所以,在設(shè)計時,設(shè)計人員應(yīng)該考慮到這些因數(shù),在各個新風(fēng)換氣機的出口加設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門。當(dāng)所有新風(fēng)換氣機共同開啟時,高樓層的新風(fēng)換氣機的調(diào)節(jié)閥門開度調(diào)小,增大阻力;低樓層的新風(fēng)換氣機的調(diào)節(jié)閥開度調(diào)大,減少阻力,從而達(dá)到各個樓層的新風(fēng)換氣機的風(fēng)量均衡。

通風(fēng)是建筑設(shè)計中重要的一環(huán),通風(fēng)設(shè)計是否優(yōu)化靈魂直接影響建筑的通風(fēng)效果,建筑是城市的靈魂,而風(fēng)機管網(wǎng)特性曲線就似通風(fēng)機的靈魂。設(shè)計人員在實際工程設(shè)計過程中,除了簡單計算風(fēng)量、風(fēng)壓并選型外,還應(yīng)隨時使用風(fēng)機管網(wǎng)特性曲線,來分析其并聯(lián)工作或串聯(lián)工作的合理性。

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