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1、通風(fēng)管道橫截面形狀管道橫截面形狀對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)管成型機研制成功,大量工程實例證明無論在經(jīng)濟性還是其他工程參數(shù),圓形風(fēng)管都遠好于矩形風(fēng)管。本文將對這些研究結(jié)果進行總結(jié),并企圖將比較的重點放在對風(fēng)管系統(tǒng)的經(jīng)濟性比較上,同時由于在通常
2、情況下更新費用占總費用比例較小,這部分的費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組成部分,它的功能主要是將調(diào)節(jié)后的空氣按設(shè)計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對四塊鋼板的鉚接來完成。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繞制而成。扁圓形風(fēng)管則比較少見,它一般是對圓形風(fēng)管進行擠壓形成
3、.在1960年以前,由于制作工藝簡單,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)管成型機研制成功,大量工程實例證明無論在經(jīng)濟性還是其他工程參數(shù),圓形風(fēng)管都遠好于矩形風(fēng)管。因此在國外,特別是歐洲,圓形風(fēng)管的使用率都變得越來越普及,見表一。中國目前的圓形風(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。因此在中國國情之下對圓形風(fēng)管與矩形風(fēng)管的工程對比研究已成為一個刻不容緩的課題。表一:圓形風(fēng)管逐年所占的市
4、場分額:國家及地區(qū)19601965197019751980198519902000北歐515406070808590德國55101520252550法國510203040505065英國510152025353555從經(jīng)濟分析的角度來講,一棟建筑物內(nèi)的風(fēng)管系統(tǒng)在其整個使用壽命中所有的費用可分為1、初投資:包括設(shè)計費用,材料及安裝費用,空間費用,調(diào)試費用,等等。2、運行費用:包括人員工資,能源,維護費用。3、更新費用:包括維修及更換破舊部
5、件費用。近幾年國外的研究結(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,本文將對這些研究結(jié)果進行總結(jié),并企圖將比較的重點放在對風(fēng)管系統(tǒng)的經(jīng)濟性比較上,同時由于在通常情況下更新費用占總費用比例較小,這部分的費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:來用標準話的柔性聯(lián)結(jié),見圖2(B),這種方法不僅不需要多余空間,而且更加易于安裝。因此對于長寬比接近1的矩形風(fēng)道,圓形風(fēng)管的優(yōu)點是無法替代的。(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)管對于有著大長寬比的矩形風(fēng)管,則可以采用幾根圓形風(fēng)管進行替代,見圖3,這種替代方案可以使風(fēng)量的控制變得更加簡單。同時安裝費用也將大幅減小。雖然材料費用可能會有所增加,但Jagemer(1991)的一
7、項調(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.運行費用在通常情況下,空調(diào)系統(tǒng)運行費用的最大部分為能源消耗。能源費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。如果整個風(fēng)管系統(tǒng)被良好地進行了保溫,則風(fēng)管漏風(fēng)量成為多余能源消耗的一個重要來源。對于風(fēng)管系統(tǒng),風(fēng)機是循環(huán)動力的提供者,風(fēng)機的風(fēng)壓一般不會超過650Pa。除去空氣處理機組的
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