6.7 风管设计

6.7.1～6.7.3 本条是关于风管尺寸、风管材料、风管壁厚的规定，为新增条文。
    条文的目的是为使设计中选用的风管截面尺寸标准化，为施工、安装和维护管理提供方便，为风管及零部件加工工厂化创造条件。据了解，在《全国通用通风管道计算表》中，圆形风管的统一规格是根据R20系列的优先数制定的，相邻管径之间共有固定的公比(≈1.12)，在直径100mm～1000mm范围内只推荐20种可供选择的规格，各种直径间隔的疏密程度均匀合理，比以前国内常采用的圆形风管规格减少了许多；矩形风管的统一规格是根据标准长度20系列的数值确定的。把以前常用的300多种规格缩减到50种左右。经相关单位试算对比，按上述圆形和矩形风管系列进行设计，基本上能满足系统压力平衡计算的要求。对于要求较严格的除尘系统，除以R20作为基本系列外，还有辅助系列可供选用，因此是足以满足设计要求的。
    对风管材料的要求综合在本规范第6.7.2条中。风管有金属风管、非金属风管、复合材料风管等多种，用何种材料制作风管首先应满足使用条件及施工安装条件要求，如风管的强度、耐温、耐腐蚀、耐磨、使用寿命等应满足使用要求。其次，其防火性能应满足《建筑设计防火规范》GB 50016中的相关要求。需防静电的风管应采用金属材料制作。
    第6.7.3条提出了确定风管壁厚的原则，设计者应根据具体工程需要确定风管壁厚，同时强调现行国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243中是风管最小壁厚的要求。风管壁厚还和施工方法相关。
6.7.4 本条是关于风管漏风量的规定。
    原条文中提出漏风率的取值范围，对选择风机、空气处理设备等有用，但对风管设计无实际意义，且提出的系统漏风率数值偏大。“一般送、排风系统”概念不明确，因此改为“非除尘系统”，与除尘系统相对应(以下同)。
    风管设计中，选择风管材料及风管制作工艺，从而控制风管漏风量是设计人员能够且应该做到的。风管漏风率改为非除尘系统不超过5％，除尘系统不超过3％。需要指出，这样的附加百分率适用于最长正压管段总长度不大于50m的送风系统和最长负压管段总长度不大于50m的排风及除尘系统。对于更大的系统，其漏风百分率适当增加。有的全面排风系统直接布置在使用房间内，则不必考虑漏风的影响。
6.7.5 本条规定了风管水力平衡计算要求。
    把通风、除尘和空气调节系统各并联管段间的压力损失差额控制在一定范围内，是保障系统运行效果的重要条件之一。在设计计算时，应用调整管径的办法使系统各并联管段间的压力损失达到所要求的平衡状态。不仅能保证各并联支管的风量要求，而且可不装设调节阀门，对减少漏风量和降低系统造价较为有利。特别是对除尘系统，设置调节阀害多利少，不仅会增大系统的阻力，而且会增加管内积尘，甚至有导致风管堵塞的可能。根据国内的习惯做法，本条规定非除尘系统各并联管段的压力损失相对差额不大于15％，除尘系统不大于10％，相当于风量相差不大于5％。这样做既能保证通风效果，设计上也是能办到的。如在设计时难以利用调整管径达到平衡要求时，则可以采用设置调节阀门或增加设计流量等方法进行增加阻力计算，同时也可以考虑重新布置管道走向，改善环路的平衡特性。
6.7.6 本条规定了风管设计风速要求。
    1 表6.7.6中所给出的通风系统风管内的风速是基于经济流速和防止在风管中产生空气动力噪声等因素，参照国内外相关资料测定的。对于一般工业建筑的机械通风系统，因背景噪声较大、系统本身无消声要求，即使按表6.7.6中较大的经济流速取值，也能达到允许噪声标准的要求。
    2 除尘系统风管设计风速应按第6.7.6条第2款的规定确定，条文中特别指出使用本规范附录K时，应注意适用条件。
6.7.7 本条是关于风管采取补偿措施的规定，为新增条文。
    1 要求金属风管设补偿器，是因为输送高温烟气的金属风管，在温度变化时会热胀冷缩，产生很大的推力，处理不好会对建筑物或支架造成破坏，因此要求设计人员一定要通过计算，将管道对管道支架的推力控制在合理的范围内，并选用合适的管道托座。
    2 提出线膨胀系数较大的非金属风管在一定条件下应设补偿器。
6.7.8 本条规定了通风系统排除凝结水的措施，为新增条文。
    排除潮湿气体或含水蒸气的通风系统，风管内表面有时会因其温度低于露点温度而产生凝结水。为了防止在系统内积水腐蚀设备及风管影响通风机的正常运行，因此条文中规定水平敷设的风管应有一定的坡度，并在风管的最低点排除凝结水。
6.7.9 本条规定了除尘系统风管设计要求，为新增条文。
    1 强调了宜采用圆形钢制风管，在同等输送能力下，圆形钢制风管强度大，比摩阻小。满焊连接，以减少漏风量。
    2 除尘风管直径根据所输送的含尘粒径的大小作了最小直径的补充规定，以防产生堵塞问题。
    3 除尘风管以垂直或倾斜敷设为好。但考虑到客观条件的限制，有些场合不得不水平敷设，尤其大管径的风管倾斜敷设就比较困难。倾斜敷设时，与水平面的夹角越大越好，因此规定应大于45°。为了减少积尘的可能，本款强调了应尽量缩短小坡度或水平敷设的管段。
    4 支管从主管的上面连接比较有利。但是施工安装不方便，鉴于具体设计中支管从主管底部连接的情况也不少，所以本款规定为“宜”。对于三通管夹角，考虑到大风管常采用45°夹角的三通，除尘风管的三通夹角也可以用到45°，因此本款规定三通夹角宜采用15°～45°。
    较大直径风管三通连接时经常受到场地的限制，支管和干管的夹角不能保证小于45°，常有采用90°连接的情况，这时应采取扩口导流措施，可显著减小局部阻力。
    5 减少弯管数量、加大弯管曲率半径、减小弯管角度可降低阻力，防止堵塞。
    6 除尘风管在特定条件下应有防磨措施。
    7 除尘风管设计应考虑管内积灰清除的可能性。直径较大的水平管道可在易积灰的部位，如弯管、三通、阀门等附近设置密闭清灰人孔，直径较小的管道可设置密闭检查孔或管道吹扫孔。
    8 除尘支管上设置风量调节装置及风量测定孔有利于运行调节。对于吸风点较多的机械除尘系统，虽然在设计时进行了各并联环路的压力平衡计算，但是由于设计、施工和使用过程中的种种原因，出现压力不平衡的情况实际上是难以避免的。为适应这种情况，保障除尘系统的各吸风点都能达到预期效果，因此条文规定在各分支管段上宜设置调节阀门。
    在吸入段风管上，一般不容许采用直插板阀，因为它容易引起堵塞。作为调节用的阀门，无论是蝶阀、调节瓣或插板阀，都宜装设在垂直管段上，如果把这类阀门装在倾斜或水平风管上，则阀板前、后产生强烈涡流，粉尘容易沉积，妨碍阀门的开关，有时还会堵塞风管。
    9 本款规定了除尘风管支、吊架跨距的确定原则。除尘风管的外径和壁厚是根据管内气体流速、管道刚度及粉尘磨琢性等因素综合确定，常采用较厚的钢板制作，因此有较大的刚度。现行的国标图集及施工与验收规范大部分内容是针对薄壁风管的，并不适用于除尘风管，因此本条参考相关资料给出原则性规定。
    10 从生产操作的角度出发，装有阀门、测孔、人孔、检查孔或吹扫孔等部位现场不具备其他检查维护条件时，宜设置平台和梯子，便于使用。
    11 本款是安全生产的要求。