摘要：布質(zhì)風(fēng)管以其送風(fēng)柔和、均勻和易于清洗等獨(dú)特性質(zhì)，越來越受到空調(diào)通風(fēng)領(lǐng)域的關(guān)注。本公司在布質(zhì)風(fēng)管應(yīng)用到空調(diào)工程上進(jìn)行了初步的嘗試，并取得滿意的效果。本文對布質(zhì)風(fēng)管進(jìn)行了水力分析的基礎(chǔ)上，介紹布質(zhì)風(fēng)管的基本送風(fēng)形式，并與傳統(tǒng)金屬風(fēng)管等硬質(zhì)風(fēng)管進(jìn)行比較。最后介紹了二個采用布質(zhì)風(fēng)管的空調(diào)系統(tǒng)。
0 前言
最早在上世紀(jì)80年代就應(yīng)用于食品加工車間，環(huán)境溫度在10~20℃的布質(zhì)風(fēng)管，由于具有送風(fēng)柔和，易于清洗、安裝方便等眾多優(yōu)點(diǎn)，在近幾年又做為一種新的空調(diào)通風(fēng)方式，逐步推廣使用到更多的場合。
目前，主要的產(chǎn)品基本上是從歐洲進(jìn)口，如丹麥、法國的產(chǎn)品在國內(nèi)都有代理；但國內(nèi)尚無有能力提供各種規(guī)格布質(zhì)風(fēng)管，且能適用于各個場合的廠家。我司由于一些工程的需要，在這方面做了些初步的研究和摸索，并應(yīng)用到工程實(shí)踐上。
1 布質(zhì)風(fēng)管的送風(fēng)過程水力分析
所謂布質(zhì)風(fēng)管就是用各種布質(zhì)材料制作成的通風(fēng)管道，一般只能用于通風(fēng)系統(tǒng)的正壓送風(fēng)管。一段等截面圓形的水平送風(fēng)布質(zhì)風(fēng)管見圖1。
圖1 布質(zhì)風(fēng)管送風(fēng)
在離風(fēng)管末端X距離處布質(zhì)風(fēng)管表面的空氣外流速度為
=
式中
：布質(zhì)風(fēng)管表面出風(fēng)流量系數(shù)；
：風(fēng)管在斷面x處的靜壓，Pa；
：空氣的密度，kg/m3；
根據(jù)伯努利能量方程和質(zhì)量守恒可以得到：
+
=
+
（1）
=
=
（2）
式中
：風(fēng)管內(nèi)的斷面x的氣流速度，m/s；
：風(fēng)管表面的空氣外流平均速度，m/s；
：風(fēng)管延程摩擦阻力系數(shù)；
A：風(fēng)管截面積，m2；
D：風(fēng)管直徑，m。
布質(zhì)材料本身具有一定的透氣性，在整條布質(zhì)風(fēng)管上總是存在的，但是風(fēng)管截面積是一樣的，因此V2＞V1，同時斷面1、2間的延程阻力也小于斷面間的動壓之差，根據(jù)靜壓復(fù)得原理，
＞
,故Vx 也順著風(fēng)管的氣流方向逐漸增大。
因此，在某一具體長度的同一透氣性能的布質(zhì)風(fēng)管上是不可能做到每點(diǎn)表面的均勻出風(fēng)。
由于我們目前對布質(zhì)風(fēng)管材料研究的缺乏，上述各式中的和還沒有權(quán)威的數(shù)據(jù)，因此如果要進(jìn)行精確的理論計(jì)算，還是存在難度。也只有在今后大量的實(shí)驗(yàn)工作基礎(chǔ)上不斷總結(jié)分析，才能準(zhǔn)確的推導(dǎo)出一系列的計(jì)算公式，方便在各個場合上選用布同的布質(zhì)風(fēng)管送風(fēng)方案。
根據(jù)以上分析，可以知道布質(zhì)風(fēng)管的水力情況分析將比其他硬質(zhì)材料的風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜的多。如要在各個可使用布質(zhì)風(fēng)管做為送風(fēng)管道的空調(diào)通風(fēng)工程中，恰當(dāng)?shù)倪x用不同的布質(zhì)材料，來制作各個規(guī)格尺寸和性能的布質(zhì)風(fēng)管，還需要有關(guān)各個致力于布質(zhì)風(fēng)管研究的單位共同努力。
2 布質(zhì)風(fēng)管的送風(fēng)形式
目前在工程實(shí)踐上適用的布質(zhì)風(fēng)管根據(jù)送風(fēng)形式的送風(fēng)速度來分主要有三種：低速型、中速型和高速型。
2.1 低速型
低速型是布質(zhì)風(fēng)管最初開始采用的形式，一般應(yīng)用在要求空調(diào)環(huán)境內(nèi)的風(fēng)速不能過高的環(huán)境。它的送風(fēng)氣流分布情況如圖2。
圖2 低速型布質(zhì)風(fēng)管的送風(fēng)氣流
該類型的布質(zhì)風(fēng)管的空氣完全是靠風(fēng)管表面紡織結(jié)構(gòu)間的空隙滲透出來，一般風(fēng)管的表面平均出風(fēng)速度在0.05～0.5m/s，送風(fēng)距離較短，因此多根風(fēng)管布置的距離也不因太大，保證室內(nèi)溫度的均勻。由于單位面積的出風(fēng)量較小，因此如需要較大的送風(fēng)風(fēng)量，則要提供更大的風(fēng)管表面積。
在低溫食品加工車間內(nèi)，為保證食品的新鮮度，空調(diào)環(huán)境溫度一般在10~20℃?？照{(diào)系統(tǒng)屬于小焓差、大風(fēng)量系統(tǒng)，送風(fēng)溫度一般在5~14℃，此時送風(fēng)區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速較高時，工作人員的舒適性是很差的。如在18℃的車間內(nèi)，送風(fēng)速度2m/s時，工作人員的體感溫度是13℃，而如采用低速型布質(zhì)風(fēng)管送風(fēng)，送風(fēng)速度在0.1m/s時，體感溫度是16.3℃。同樣，在14℃溫度環(huán)境中，常規(guī)的體感溫度是7.8℃，而在微風(fēng)條件下，體感溫度則上升至13.3℃，極大的提高了工作人員的舒適性。
目前，有種采用無紡布制作的低速型布質(zhì)風(fēng)管產(chǎn)品，本身具有過濾、捕捉塵埃粒子的功能，過濾級別達(dá)到99%以上（計(jì)數(shù)法），使車間的空氣潔凈度保證在10萬級以內(nèi)。這種很適合推廣使用在有潔凈度要求的低溫食品加工車間內(nèi)。
2.2 中速型
中速型布質(zhì)風(fēng)管又稱為舒適型，較多的使用在生產(chǎn)車間、辦公室等常溫空調(diào)環(huán)境。它在低速型的基礎(chǔ)上，在風(fēng)管表面對稱布置送風(fēng)條縫，布質(zhì)風(fēng)管本體的透氣風(fēng)量很少，絕大部分風(fēng)量是通過送風(fēng)條縫來送到房間內(nèi)。送風(fēng)條縫的出風(fēng)速度在2～8m/s，可以只要較少數(shù)量的風(fēng)管，就可以實(shí)現(xiàn)較大面積的空調(diào)效果。它的送風(fēng)氣流如圖3。
圖3 中速型布質(zhì)風(fēng)管的送風(fēng)氣流
從條縫出來的冷空氣迅速和房間內(nèi)的空氣混合，并帶動更多的空氣，送風(fēng)至最遠(yuǎn)L處。上部的冷空氣下沉到活動區(qū)吸收熱量后，隨著溫度的上升逐漸回到房間上部。
2.3 高速型
高速型的布質(zhì)風(fēng)管的送風(fēng)部件是安裝在風(fēng)管側(cè)面的噴口，布質(zhì)風(fēng)管本體的透氣風(fēng)量也很少?？諝鈴膰娍趪姵龅乃俣仍?0~15 m/s，由設(shè)計(jì)的需要及噪音值來決定。由于高速氣流的誘導(dǎo)性，可帶動20倍至40倍出風(fēng)量的房間空氣流動。高速型的送風(fēng)氣流情況見圖4。
圖3 高速型布質(zhì)風(fēng)管的送風(fēng)氣流
由于高速送風(fēng)的距離很遠(yuǎn)，該類型一般都應(yīng)用在較大空間高度的場合，例如倉貯場所。
布質(zhì)風(fēng)管如按風(fēng)管的截面形狀來區(qū)分還能分成圓形，半圓形和1/4圓形，可以配合各種裝飾要求。
3 布質(zhì)風(fēng)管的特點(diǎn)
布質(zhì)風(fēng)管與以金屬風(fēng)管為代表的傳統(tǒng)硬質(zhì)風(fēng)管的比較存在以下特點(diǎn)。
3.1 在風(fēng)管的清洗和維護(hù)方面
在SARS爆發(fā)以后，人們越來越注重空氣的品質(zhì)，現(xiàn)在有關(guān)通風(fēng)管道的清洗問題已經(jīng)被國內(nèi)暖通空調(diào)行業(yè)提到議程上來，風(fēng)管清洗馬上即將列為空調(diào)通風(fēng)的規(guī)范要求強(qiáng)制執(zhí)行，但是金屬風(fēng)管清洗成本非常高。如采用布質(zhì)風(fēng)管，則只需要取下風(fēng)管用水清洗就可以了，費(fèi)用極低。這一點(diǎn)在食品加工車間是非常值得推薦的。
3.2 風(fēng)管配件
由于金屬風(fēng)管必須要使用風(fēng)口風(fēng)閥等輔助配件，但布質(zhì)風(fēng)管通過特有的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)（進(jìn)口產(chǎn)品），根據(jù)室內(nèi)狀況和送風(fēng)參數(shù)，在風(fēng)管上布置不同方向不同形式的通風(fēng)圓孔或使用不同布質(zhì)材料的不同透氣性，在室內(nèi)有效地形成置換通風(fēng)和誘導(dǎo)通風(fēng)混合的通風(fēng)形式，節(jié)省了很多的通風(fēng)配件。
3.3 風(fēng)管的安裝
在金屬風(fēng)管安裝時，由于自身的體積和重量以及其他的因素，將要花費(fèi)很大的勞力以及很多的吊架支架等配件，但是作為布質(zhì)風(fēng)管，本身就是很輕，風(fēng)管使用拉鏈連接，通過搭扣或者滑軌安裝在吊頂下，安裝非常簡便，而且在室內(nèi)的布質(zhì)風(fēng)管根本就布需要保溫。
3.4 風(fēng)管的布置方面
金屬風(fēng)管在送風(fēng)時采用散流器等風(fēng)口布風(fēng)，整個室內(nèi)的氣流不一定很均勻，而布質(zhì)風(fēng)管通過本體和條縫送風(fēng)，出風(fēng)均勻，室內(nèi)溫度梯度很小。這點(diǎn)已在工程實(shí)踐中得到很好的證明。
3.5 風(fēng)管的材料
傳統(tǒng)金屬風(fēng)管材料比較單一，在一些特殊的通風(fēng)場合并不特別適用，但是布質(zhì)風(fēng)管的材料很多，可根據(jù)不同的場合選用不同的材料。有很多特殊功能，如優(yōu)越的防腐、防靜電、抗菌，防火。
3.6 配合現(xiàn)代裝飾
對于現(xiàn)在室內(nèi)的裝飾，業(yè)主越來越重視，但是金屬風(fēng)管基本上都是在吊頂內(nèi)，而布質(zhì)風(fēng)管有圓形，半圓形，四分之一圓形，而且還可以定制業(yè)主喜歡的顏色和標(biāo)記，極大的滿足業(yè)主追求新穎的要求。3.7 風(fēng)管系統(tǒng)的噪音
金屬風(fēng)管噪音問題對布質(zhì)風(fēng)管而言也亦不存在，布質(zhì)風(fēng)管甚至可以提供3dB的消音功能，這是消聲器也不易達(dá)到的功能。
當(dāng)然，布質(zhì)風(fēng)管也有其固有的缺陷，如只能做為送風(fēng)管來使用，回風(fēng)管要用硬質(zhì)風(fēng)管來補(bǔ)充。而且在空調(diào)箱送風(fēng)到室內(nèi)前部分的風(fēng)管，布質(zhì)風(fēng)管還是無能為力，目前只能使用在室內(nèi)環(huán)境。