通風(fēng)管道橫截面形狀對(duì)比和研究

1、通風(fēng)管道橫截面形狀管道橫截面形狀對(duì)比和研究比和研究摘要：風(fēng)管系統(tǒng)是空調(diào)及通風(fēng)工程中最重要的一個(gè)組成部分，通常情況下風(fēng)管橫截面有三種形狀：矩形圓形和扁圓形。在1960年以前，由于制作工藝簡(jiǎn)單，所需安裝空間較小，絕大部分通風(fēng)系統(tǒng)都采用矩形風(fēng)管。隨著大型螺旋圓形風(fēng)管成型機(jī)研制成功，大量工程實(shí)例證明無(wú)論在經(jīng)濟(jì)性還是其他工程參數(shù)，圓形風(fēng)管都遠(yuǎn)好于矩形風(fēng)管。本文將對(duì)這些研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并企圖將比較的重點(diǎn)放在對(duì)風(fēng)管系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性比較上，同時(shí)由于在通常

2、情況下更新費(fèi)用占總費(fèi)用比例較小，這部分的費(fèi)用在本次討論將被忽略。關(guān)鍵詞：圓形風(fēng)管矩形風(fēng)管經(jīng)濟(jì)性比較風(fēng)管系統(tǒng)1.背景風(fēng)管系統(tǒng)是空調(diào)及通風(fēng)工程中最重要的一個(gè)組成部分，它的功能主要是將調(diào)節(jié)后的空氣按設(shè)計(jì)流量盡可能高效率的傳送到末端設(shè)備。通常情況下風(fēng)管橫截面有三種形狀：矩形圓形和扁圓形。矩形風(fēng)管的制作通常是通過(guò)對(duì)四塊鋼板的鉚接來(lái)完成。圓形風(fēng)管則是將一百三十七毫米寬的鋼板放在螺旋成型機(jī)繞制而成。扁圓形風(fēng)管則比較少見(jiàn)，它一般是對(duì)圓形風(fēng)管進(jìn)行擠壓形成

3、.在1960年以前，由于制作工藝簡(jiǎn)單，所需安裝空間較小，絕大部分通風(fēng)系統(tǒng)都采用矩形風(fēng)管。隨著大型螺旋圓形風(fēng)管成型機(jī)研制成功，大量工程實(shí)例證明無(wú)論在經(jīng)濟(jì)性還是其他工程參數(shù)，圓形風(fēng)管都遠(yuǎn)好于矩形風(fēng)管。因此在國(guó)外，特別是歐洲，圓形風(fēng)管的使用率都變得越來(lái)越普及，見(jiàn)表一。中國(guó)目前的圓形風(fēng)管使用比率據(jù)筆者不完整的調(diào)查僅占百分之十～百分之二十之間。因此在中國(guó)國(guó)情之下對(duì)圓形風(fēng)管與矩形風(fēng)管的工程對(duì)比研究已成為一個(gè)刻不容緩的課題。表一：圓形風(fēng)管逐年所占的市

4、場(chǎng)分額：國(guó)家及地區(qū)19601965197019751980198519902000北歐515406070808590德國(guó)55101520252550法國(guó)510203040505065英國(guó)510152025353555從經(jīng)濟(jì)分析的角度來(lái)講，一棟建筑物內(nèi)的風(fēng)管系統(tǒng)在其整個(gè)使用壽命中所有的費(fèi)用可分為1、初投資：包括設(shè)計(jì)費(fèi)用，材料及安裝費(fèi)用，空間費(fèi)用，調(diào)試費(fèi)用，等等。2、運(yùn)行費(fèi)用：包括人員工資，能源，維護(hù)費(fèi)用。3、更新費(fèi)用：包括維修及更換破舊部

5、件費(fèi)用。近幾年國(guó)外的研究結(jié)果（Sciaconsult(1992)Bouwman(1992)Malmstrometal(2001)Malmstrometal(2002)）表明，在諸多參數(shù)圓形風(fēng)管系統(tǒng)比矩形風(fēng)管系統(tǒng)表現(xiàn)更為優(yōu)異，本文將對(duì)這些研究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并企圖將比較的重點(diǎn)放在對(duì)風(fēng)管系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性比較上，同時(shí)由于在通常情況下更新費(fèi)用占總費(fèi)用比例較小，這部分的費(fèi)用在本次討論將被忽略。2初投資部分：圓型風(fēng)管系統(tǒng)所需初投資比矩形風(fēng)管要低的部分原因

6、如下：來(lái)用標(biāo)準(zhǔn)話的柔性聯(lián)結(jié)，見(jiàn)圖2（B），這種方法不僅不需要多余空間，而且更加易于安裝。因此對(duì)于長(zhǎng)寬比接近1的矩形風(fēng)道，圓形風(fēng)管的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)法替代的。（A）（B）圖2：Sciaconsult(1992)風(fēng)管連接方案比較（A）矩形風(fēng)管（B）圓形風(fēng)管對(duì)于有著大長(zhǎng)寬比的矩形風(fēng)管，則可以采用幾根圓形風(fēng)管進(jìn)行替代，見(jiàn)圖3，這種替代方案可以使風(fēng)量的控制變得更加簡(jiǎn)單。同時(shí)安裝費(fèi)用也將大幅減小。雖然材料費(fèi)用可能會(huì)有所增加，但Jagemer（1991）的一

7、項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明，在此方案下，初投資總額幾乎和矩形風(fēng)管是一樣的。圖3：一550mmX150mm的矩形風(fēng)管為兩D=200mm的圓形風(fēng)管替代方案3.運(yùn)行費(fèi)用在通常情況下，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的最大部分為能源消耗。能源費(fèi)用包括加熱或冷卻空氣及將這些空氣傳送到末端的設(shè)備所消耗的能源。如果整個(gè)風(fēng)管系統(tǒng)被良好地進(jìn)行了保溫，則風(fēng)管漏風(fēng)量成為多余能源消耗的一個(gè)重要來(lái)源。對(duì)于風(fēng)管系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)是循環(huán)動(dòng)力的提供者，風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓一般不會(huì)超過(guò)650Pa。除去空氣處理機(jī)組的