
从房间负荷、送风量、风管风速、风口尺寸到最不利环路静压,建立完整的全空气系统设计逻辑
全空气系统设计并不是简单确定一个风管尺寸,再平均分配几个风口。
真正合理的设计,需要从逐房冷热负荷开始, 先确定每个房间需要多少送风量, 再根据噪声、风速、管道阻力、风口形式以及AHU可用机外静压完成整个空气输配系统设计。
风速过低, 风管尺寸会明显增大,占用更多吊顶空间; 风速过高, 则容易带来更大的管道阻力、风机功耗和气流噪声。
因此,风速设计本质上是在空间、噪声、阻力和能耗之间取得平衡。
传统暖通设计资料中, 主管常见风速可以达到4~7m/s, 部分设备附近或消声处理前后的风管还可能采用更高风速。
但对于别墅和高品质住宅, YUJU通常会更加重视低噪声和低阻力, 不会单纯追求较高风速来压缩风管尺寸。
| 位置 | 常用设计参考 | YUJU设计重点 |
| 主风管 | 约4~6m/s | 兼顾吊顶、阻力和噪声 |
| 支风管 | 约2~4m/s | 靠近房间末端时逐步降低风速 |
| 末端风管 | 约1.5~3m/s | 重点控制风口气流噪声 |
以上仅作为住宅快速设计参考, 最终数值仍应根据风量、管径、噪声目标和最不利环路阻力确定。
送风口风速既影响送风距离, 也直接影响风口噪声和人体吹风感。
对于一般住宅, 风口有效出风速度通常不宜过高。
风口不能只看“外框尺寸”, 真正参与计算的是有效通风面积。
风口尺寸的基础关系非常简单:
其中:
例如一个房间设计送风量为500m³/h:
但最终风口外框尺寸通常还要大于这个计算面积, 因为百叶、叶片、滤网等都会降低实际有效面积。
传统经验中, 有时会采用“一个风口负责约20~25㎡”或者“每个风口约500m³/h”的快速估算。
这种方法可以作为早期经验判断, 但不能作为正式设计依据。
因为同样20㎡的房间, 朝向、玻璃、层高和人员负荷可能完全不同。
制冷工况下, 房间送风量主要与房间显热负荷和送风温差有关。
从设计逻辑看:
但实际全空气系统还必须同时满足:
回风口的吸入气流如果速度过高, 容易产生明显吸风声, 尤其是靠近人员长期停留区域时。
住宅项目中, YUJU通常不会简单采用4~5m/s的高回风速度, 而是根据回风口位置适当降低。
| 位置 | 设计思路 |
| 远离人员活动区 | 可适当提高回风速度 |
| 靠近人员停留区 | 优先降低风速和噪声 |
| 走廊集中回风 | 通过更大回风面积降低吸风噪声 |
在别墅住宅中, 集中回风、房间独立回风或过流回风都可以使用, 关键是保证空气能够顺利从送风区域回到空气处理机组。
一套全空气系统即使每段风管尺寸看起来都合理, 如果总阻力超过AHU能够提供的机外静压, 最远端房间仍然可能风量不足。
因此YUJU会计算最不利环路。
这比简单规定“住宅统一需要200Pa或300Pa”更加合理。
不同建筑类型, 风管长度、末端数量和设备阻力差异很大。
因此YUJU全空气设计系统不会强制所有项目使用同一个静压范围, 而是根据应用场景提供推荐值, 同时允许工程师自定义。
为了把传统依赖人工经验的快速选型变得更加标准化, YUJU正在将全空气住宅设计逻辑整合进智能计算系统。
设计人员只需要输入建筑基础条件:
系统即可进一步计算和推荐:
住宅快速设计中, 单位面积冷负荷可以作为早期估算工具, 但不能替代逐房计算。
因为两个面积完全相同的房间, 可能由于朝向和玻璃条件不同, 产生明显不同的冷热负荷。
YUJU Air Basic™可以通过比例风阀调节不同房间的送风量, 但房间风量变化以后, 整个风管系统的压力也会发生变化。
因此, 风管设计和VAV控制不能分开做。
如果风管本身过小、阻力过高, 再好的智能控制也无法解决基础输配能力不足的问题。
实际住宅最容易出现问题的, 往往不是主风管, 而是最远端的支路。
例如:
所以YUJU设计系统会以最不利路径作为静压计算基础。
风速是影响噪声的重要因素, 但不是唯一因素。
真正的住宅静音设计还要同时考虑:
因此,“静压越高噪声一定越大”也并不完全准确, 但住宅系统静压过高通常意味着风机功耗和噪声控制难度都会增加。
YUJU认为, 真正完整的全空气设计结果应该至少包括:
传统住宅全空气设计高度依赖工程师个人经验。
YUJU正在把这些工程经验逐步转化为标准化计算逻辑, 让设计人员输入建筑条件以后, 能够快速得到房间负荷、风量、风管和设备选型建议。
后续设计结果还可以进一步形成表格和项目计算报告, 用于设备选型、施工设计和现场调试。
风管不是越小越好,风速也不是越低越好。真正合理的设计,是让风量、风速、静压、噪声和设备能力彼此匹配。
YUJU全空气智能设计系统
从逐房冷热负荷、送风量、风管尺寸、风口尺寸到最不利环路静压和AHU选型,将传统经验设计逐步转化为标准化、可计算、可验证的全空气工程设计流程。