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風(fēng)機(jī)在建筑通風(fēng)區(qū)的適用性

作者:朱斌 羅剛  
評(píng)論: 更新日期:2019年06月12日

并聯(lián)風(fēng)機(jī)一般運(yùn)用在阻力小的的管網(wǎng)中,或者充分避免并聯(lián)風(fēng)機(jī)在阻力大的情況下運(yùn)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(jī)串聯(lián)后的合成特性曲線,是將同一流量的各臺(tái)通風(fēng)機(jī)的壓力相疊加而得到的。H-Q合成特性曲線上的A點(diǎn)是將在流量QA時(shí)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(jī)串聯(lián)使用后顯著增加風(fēng)機(jī)的壓力,必須在阻力較大的管路系統(tǒng)中進(jìn)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(jī)的工作特性,串聯(lián)風(fēng)機(jī)一般運(yùn)用在阻力大的管網(wǎng)中,或者避免多臺(tái)風(fēng)機(jī)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(huì)設(shè)置地下停車庫。隨著城市機(jī)動(dòng)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(jī)動(dòng)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(jì)人員往往首先設(shè)計(jì)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(gè)具體工程例子:在某大樓地下車庫中,3個(gè)防火分區(qū)每個(gè)1000m2,分別設(shè)置1臺(tái)排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)。集中排放到1個(gè)排風(fēng)百葉里,按6次換氣次數(shù)設(shè)計(jì),每臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量為21600m3/h。在風(fēng)機(jī)風(fēng)壓選擇上有高低不同,如圖6所示。3臺(tái)風(fēng)機(jī)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(shí)工作時(shí),風(fēng)壓低的排風(fēng)機(jī)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(jī)風(fēng)量減少了30%。如果將合用管道取消,將每個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)各自獨(dú)立接到排風(fēng)百葉后,每臺(tái)風(fēng)機(jī)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(jī)并聯(lián)后的風(fēng)量小于單獨(dú)運(yùn)行的風(fēng)量,假設(shè)2臺(tái)同型號(hào)風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)量為QB,聯(lián)合運(yùn)行的風(fēng)量為QA,此時(shí),QA<2QB,QA=2QC,而QC<qb,。即并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)風(fēng)機(jī)風(fēng)量減少qb-qc,所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮并聯(lián)運(yùn)行風(fēng)量減少這一因素,盡量減少系統(tǒng)阻力,使各個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)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(tái)空調(diào)送風(fēng)機(jī)開啟的情況下,從屋頂通過豎井到各臺(tái)空調(diào)送風(fēng)機(jī)又成為了并聯(lián)系統(tǒng)。我們引入一個(gè)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(jìn)風(fēng)道,4個(gè)不同風(fēng)量與風(fēng)壓的空調(diào)機(jī)組共同使用,結(jié)果在機(jī)組全部運(yùn)行時(shí),風(fēng)壓低的空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量顯著減少。>< p="">

幾個(gè)空調(diào)系統(tǒng)共用1個(gè)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(jī)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(diǎn)往右移動(dòng),風(fēng)量減小不大。如果在各個(gè)風(fēng)機(jī)入口設(shè)置調(diào)節(jié)閥門,增大3#,4#的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,從而提高壓力,風(fēng)機(jī)特性曲線上揚(yáng),使得工作交點(diǎn)同樣是往右移動(dòng)。合成曲線不會(huì)使得各個(gè)風(fēng)機(jī)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(jì)人員往往設(shè)計(jì)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(jì)人員會(huì)選擇同一型號(hào)的通風(fēng)機(jī),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(jì)一總風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作。下面引入實(shí)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(jì)為新風(fēng)換氣系統(tǒng)。室內(nèi)換藥、配液、治療、護(hù)士站等房間排風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)換氣機(jī)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(jī)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(jī)的參數(shù)為:800m3/h,85Pa。而總排風(fēng)機(jī)參數(shù)為10370m3/h,465Pa。當(dāng)只開最底層的新風(fēng)換氣機(jī)時(shí),管路處在最大阻力狀態(tài),屋頂總風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)接近銘牌。如果只開最高層的換氣機(jī)和屋頂風(fēng)機(jī),相當(dāng)于2臺(tái)風(fēng)機(jī)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(jī)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(jī)都開啟時(shí),最高層新風(fēng)換氣機(jī)風(fēng)量最大,最底層的風(fēng)量最小。所以,在設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮到這些因數(shù),在各個(gè)新風(fēng)換氣機(jī)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(jī)共同開啟時(shí),高樓層的新風(fēng)換氣機(jī)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(jī)的調(diào)節(jié)閥開度調(diào)大,減少阻力,從而達(dá)到各個(gè)樓層的新風(fēng)換氣機(jī)的風(fēng)量均衡。

通風(fēng)是建筑設(shè)計(jì)中重要的一環(huán),通風(fēng)設(shè)計(jì)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(jī)管網(wǎng)特性曲線就似通風(fēng)機(jī)的靈魂。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工程設(shè)計(jì)過程中,除了簡單計(jì)算風(fēng)量、風(fēng)壓并選型外,還應(yīng)隨時(shí)使用風(fēng)機(jī)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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