排烟风机风压计算
排烟风机的风压计算是确保排烟系统有效运行的关键步骤，需综合考虑系统阻力、管道特性及规范要求。以下是详细计算步骤和要点：
1. 基本概念
- 风压（全压）：风机需提供的总压力，包括静压（克服管道阻力）和动压（维持气流速度）。 [ P{\text{全压}} = P{\text{静压}} + P_{\text{动压}} ]
- 动压计算：
[
P_{\text{动压}} = \frac{1}{2} \rho v^2
]
- (\rho)：空气密度（标准工况取1.2 kg/m³）；
- (v)：管道内风速（m/s）。
2. 计算步骤
(1) 确定系统设计参数
- 排烟量（Q）：根据防烟分区面积或规范（如GB 51251-2017）确定，例如：
- 民用建筑：60 m³/(h·m²)；
- 工业建筑：根据换气次数或具体需求。
- 管道风速（v）：金属管道≤20 m/s，非金属管道≤15 m/s（规范要求）。
(2) 计算管道阻力（静压损失）
管道总阻力包括沿程阻力和局部阻力：
-
沿程阻力（摩擦损失）： [ \Delta P_{\text{沿程}} = \lambda \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{\rho v^2}{2} ]
- (\lambda)：摩擦系数（查莫迪图或公式计算）；
- (L)：管道长度（m）；
- (D)：管道直径（m）。
或使用简化公式： [ \Delta P_{\text{沿程}} = R \cdot L ]
- (R)：单位长度摩擦阻力（Pa/m，查风管水力计算表）。
-
局部阻力（配件损失）： [ \Delta P_{\text{局部}} = \xi \cdot \frac{\rho v^2}{2} ]
- (\xi)：局部阻力系数（查手册，如弯头、三通、阀门等）。
(3) 计算动压
根据设计风速计算出口动压： [ P_{\text{动压}} = \frac{1}{2} \times 1.2 \times v^2 \quad (\text{Pa}) ]
(4) 总风压需求
[ P{\text{风机}} = \Delta P{\text{沿程}} + \Delta P{\text{局部}} + P{\text{动压}} + \text{其他阻力（如防火阀、消声器等）} ]
3. 示例计算
已知条件：
- 排烟量 (Q = 10,000 \, \text{m}³/\text{h})（≈2.78 m³/s）；
- 金属风管，直径 (D = 0.5 \, \text{m})，长度 (L = 30 \, \text{m})；
- 风速 (v = Q/A = 2.78 / (\pi \times 0.25^2) ≈ 14.1 \, \text{m/s})（符合≤20 m/s）；
- 局部阻力：2个弯头（(\xi = 0.3)/个），1个防火阀（(\xi = 0.5)）。
计算：
-
沿程阻力：
- 假设 (R = 3 \, \text{Pa/m})（查表）： [ \Delta P_{\text{沿程}} = 3 \times 30 = 90 \, \text{Pa} ]
-
局部阻力： [ \Delta P_{\text{局部}} = (2 \times 0.3 + 0.5) \times \frac{1.2 \times 14.1^2}{2} ≈ 110 \, \text{Pa} ]
-
动压： [ P_{\text{动压}} = 0.5 \times 1.2 \times 14.1^2 ≈ 119 \, \text{Pa} ]
-
总风压： [ P_{\text{风机}} = 90 + 110 + 119 ≈ 319 \, \text{Pa} ]
选型裕量：建议增加10%~20%安全系数，最终选型风压约 350~380 Pa。
4. 关键注意事项
- 规范要求：
- 排烟风机的最小风压应保证最不利环路排烟效果。
- 末端风口需维持足够负压（通常≥30 Pa）。
- 系统校验：
- 检查风机性能曲线，确保在风量变化时风压足够。
- 并联风机需考虑压力叠加，串联风机需考虑风量叠加。
- 其他因素：
- 高温烟气密度修正（通常按标准空气计算，但高温时需调整）；
- 管道漏风率（一般按5%~10%考虑）。
5. 常用工具
- 风管水力计算表（如ASHRAE手册）；
- 风机选型软件（如厂家提供的选型程序）；
- 规范参考：《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017。
通过以上步骤，可系统计算排烟风机所需风压，确保设计符合安全与性能要求。
