空调风管设计T方法基本理论及应用_cbohaiying的空间

作者：张智力罗忠　　来自：同济大学热能工程系，上海200092 　阅读次数：

暖通设计中如何确定各风管的尺寸、计算系统总压降并选择适当的风机来达到各支管所需的风量是一件非常重要的事情。在众多风管尺寸设计法中，常见的有以下数种：等摩阻法、速度递减法、静压复得法(Static Regain Method)、平衡全压法(pressure Balance Method)。国内的暖通设计师通常按已定的风量及选定的风速来求出截面积，并按国内的风管系列来选择，可以说具有较大的任意性。静压复得法在VAV 系统中用的较多，而本文要介绍的由Tsal等于1988年首次提出全名称做{zj0}化T的方法(T-Method)。采用这种方法所得的送风管路理论上是最节省能源及风管安装成本的。它是ASHRAE在1993年的Fundamentals Handbook中鼎力推荐的方法，国内目前的大楼HVAC 系统设计还没见这方面报道，有关的编程资料也很少，故在此对它的原理及应用做一简介，以期能抛砖引玉。

大部分传统的设计方法无法顾及系统水力平衡，需要在设计完成后在风管加上风阀，借助调整风阀来达到所需风量。以能源的观点来看这是一种浪费，同时会产生额外的噪音问题。{zj0}的风管设计应该是尽可能减少使用阀门，xx靠风管尺寸的变化来控制压降与风量。T方法的特点之一就是在设计时同时考虑了压力平衡，设计完成后系统内各风管的压力均自动平衡，不需再使用额外的风阀。T方法的另一特点是引进了成本参量，通过最小化能源成本与安装成本，T 方法可达成{zj0}(最省钱)的风管设计。

　将上式对

1，

2 做偏微分，令微分值为零，即可解出最小化E所需的$P1与$P2。故可求得{zj0}的

1与

2为：

上一节所介绍的是在风量需求已知的情况下，如何设计一套管路系统来达到所需风量的方法。但常常有一种反面的情形，即风管系统已经存在或经过修改，我们希望知道此时开启风机后各支管的风量将会是多少。例如一变风量系统(VAV)中，建物内某些房间的变风量BOX关小了，此时整个风管系统的风量将会是多少，其它的BOX风量将如何变化，是否仍符合需求?诸如此类的问题需要一个管路模拟计算风量的方法来解决，传统的通风管路设计原理也可应用于此类管路模拟，可以很方便地计算风量。

(3)它可以正确地设计出一套全压平衡系统，大部分时候仅须更改风管尺寸就能控制所需的全压，不需要使用额外的风阀来平衡，对于节能来说，这是相当有利的，但这会导致有些小管段的管径过小而使得风速过高，会引起噪音问题，即应当在原管路设计方法中加入相应的风速，摩阻的约束条件；T方法中采用的是圆管，设计工程中由于建筑条件的限制，一般都为方管，这可以通过当量直径来换算，但局部阻力系统的情况就有些变化——方管与圆管下的情形有较大的差异；编程中有个难点是如何将离散的局部阻力系数表应用到T 方法的方程中。因为对于一些诸如三通之类的局部阻力构件，各区段的风量调整后(迭代运算的需要)，其各区段的阻力系数也是改变的，需再次查表，而且现有的国内的风系统局部阻力系数表不太全面，查表不够方便对于T 方法编程是个障碍(对传统的方法而言也是暖通设计中较少有详细风管水力计算的原因之一)，所以建议有关部门急需加编局部阻力系数手册及相关的数据库。