🌐 ZH-TW

💨 風管風速/風量計算機

風量 (CMH)
截面積

風管計算資訊

風量(CMH) = 截面積(㎡) × 風速(m/s) × 3600。這是通風設備設計中不可或缺的計算。

指南

瞭解更多

01

風速與風量的關係

在風管系統中,風速和風量是最基礎也最關鍵的設計參數。理解兩者的關係是高效通風系統設計的核心。風量(Q)按 Q = V × A 公式計算,其中 Q 為風量(㎥/h 或 CMH),V 為風速(m/s),A 為風管截面積(㎡)。換算為 CMH 時,將 ㎥/s 乘以 3,600。直徑200mm的圓形風管在風速5m/s下,A = π × (0.1)² = 0.0314㎡,Q = 0.0314 × 5 × 3,600 = 565 CMH。若直徑為300mm,截面積為0.0707㎡,在相同風速下為1,271 CMH。一間20人的辦公室,每人需要30 CMH,則總共需要600 CMH;採用直徑250mm的風管(0.049㎡)時,所需風速為3.4m/s,處於建議範圍(2~8m/s)之內。

02

CMH(每小時立方公尺)單位

CMH 表示每小時立方公尺,是通風設備領域中使用最廣泛的風量單位。樓層高2.5m的100㎡辦公室,室內空氣體積為250㎥,若以每小時換氣1次為目標,所需風量為250 CMH。北美地區主要使用 CFM(每分鐘立方英尺),其中 1 CMH = 0.588 CFM,1 CFM = 1.699 CMH。住宅設施建議換氣0.5~1.0次/小時,辦公室1.5~2.5次/小時,會議室4~6次/小時。每人所需換氣量一般為20~30 CMH,會議室、教室為30~50 CMH,地下停車場則要求每1㎡地面6~10 CMH。

03

通風設備設計標準

有效的通風設備設計關鍵在於平衡室內空氣品質與能源效率。建議二氧化碳濃度保持在1,000ppm以下,可吸入懸浮微粒(PM10)在100㎍/㎥以下,細懸浮微粒(PM2.5)在50㎍/㎥以下。所需換氣量的計算有按人數的 Q = N × q 和按換氣次數的 Q = V × n 兩種方法。50人的教室每人40 CMH則需2,000 CMH,500㎥的辦公室每小時換氣2次則需1,000 CMH。烹飪設施所需換氣量比一般辦公室高10~20倍,夏季應考慮使用熱交換通風裝置。

04

風管尺寸的選定方法

合理的風管尺寸選定直接影響系統效率、噪音和安裝成本。圓形風管截面積按 A = π × (D/2)² 公式計算,反之用 A = Q ÷ (V × 3,600) 求所需截面積。以6m/s輸送1,500 CMH需要 A = 1,500 ÷ (6 × 3,600) = 0.069㎡,直徑約297mm,因此選擇標準的300mm。摩擦損失與風管長度及風速的平方成正比,直線風管每公尺0.1~0.2 mmAq為宜。一個90度彎頭造成的壓力損失相當於3~5m直線風管。增大直徑可減少壓力損失,從而降低運轉成本。

05

風速引起的噪音問題

風管噪音直接影響室內人員的舒適度,風速是主要原因。主風管一般為6~10m/s,分支風管4~8m/s,出風口附近2~5m/s;圖書館、錄音室即使是主風管也限制在4~6m/s。風速超過8m/s時噪音急遽增加。紊流噪音與風速的6次方成正比,風速加倍約增加18dB。將風管直徑增大20%可使風速降低約30%,噪音降低5~8dB。安裝消音器可將寬頻噪音降低20~30dB。

06

HVAC系統效率優化

HVAC系統效率優化是降低能耗成本並保持舒適室內環境的關鍵。風機功率與風量的3次方成正比,因此將風量減少20%可節省約49%的能耗。變風量(VAV)系統根據負載調節風量,每年可節省30~50%,變頻控制風機可節省20~40%的電力。濾網應每3~6個月更換一次,堵塞率超過30%時風機負載增加15~25%。風管應每2~3年清洗一次,密封接頭處的漏風可回收10~20%的風量損失。