01風(fēng)機(jī)的并聯(lián)工作
在不同管網(wǎng)中2臺通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的特性曲線
當(dāng)通風(fēng)機(jī)并聯(lián)使用時，要想增加較大的流量，只能在阻力較小的管路中使用。如果管網(wǎng)阻力過大，則不僅不能起到增加流量的作用，還可能妨礙另1 臺風(fēng)機(jī)的正常工作。從上圖中就可以發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。圖中曲線1，2，3 分別表示3 種不同管網(wǎng)阻力情況下的管道特性曲線。
從圖中所示可知：
1）曲線1 與合成曲線的交點(diǎn)為A, 此時通風(fēng)機(jī)的總流量QA 要大于只有1臺通風(fēng)機(jī)工作時的流量。
2）曲線2 與合成曲線的交點(diǎn)為B,此時通風(fēng)機(jī)的總流量QB 與QⅠ相等，第2臺通風(fēng)機(jī)不工作。
3）曲線3 與合成曲線的交點(diǎn)為E，此時通風(fēng)機(jī)的總流量QE<QⅠ,比第1臺通風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作時小；而第2臺通風(fēng)機(jī)不但不起作用，還影響了第1 臺通風(fēng)機(jī)的工作。
綜上分析：并聯(lián)風(fēng)機(jī)一般運(yùn)用在阻力小的的管網(wǎng)中，或者應(yīng)充分避免并聯(lián)風(fēng)機(jī)在阻力大的情況下運(yùn)行。
02風(fēng)機(jī)的串聯(lián)運(yùn)行
串聯(lián)是為了不改變流量的情況下增高系統(tǒng)的壓力。下圖中的H-Q 是通風(fēng)機(jī)串聯(lián)后的合成特性曲線，是將同一流量的各臺通風(fēng)機(jī)的壓力相疊加而得到的。H-Q 合成特性曲線上的A點(diǎn)是將在流量QA時的曲線Ⅰ及Ⅱ上的縱坐標(biāo)相加而得到的。
在不同管網(wǎng)中2臺通風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作的特性曲線
如果要想在通風(fēng)機(jī)串聯(lián)使用后顯著增加風(fēng)機(jī)的壓力，必須在阻力較大的管路系統(tǒng)中進(jìn)行。這種現(xiàn)象可從上圖中顯示。圖中曲線1，2，3 分別表示3 種不同的管道特性曲線。
從圖中所示可知：
1）曲線1與合成曲線的交點(diǎn)為A，此時通風(fēng)機(jī)的總壓力HA要大于只有1臺通風(fēng)機(jī)工作的壓力。
2）曲線2與合成曲線的交點(diǎn)為B，此時的通風(fēng)機(jī)總壓力HB與H1相等，第2臺通風(fēng)機(jī)不工作。
3） 曲線3與合成曲線的交點(diǎn)為C，此時通風(fēng)機(jī)的總壓力HC<H1，比第1臺通風(fēng)機(jī)單獨(dú)工作時小，而第2臺通風(fēng)機(jī)不但不起作用，還影響第1 臺通風(fēng)機(jī)工作。
綜上分析：為了充分發(fā)揮串聯(lián)風(fēng)機(jī)的工作特性，串聯(lián)風(fēng)機(jī)一般運(yùn)用在阻力大的管網(wǎng)中，或者避免多臺風(fēng)機(jī)接力在小阻力管網(wǎng)中工作。
03建筑工程通風(fēng)中實(shí)例的運(yùn)用
1）車庫通風(fēng)
在城市的寫字樓、高層住宅等現(xiàn)代建筑中的地下室，往往會設(shè)置地下停車庫。隨著城市機(jī)動車保有量的不斷攀升，地下停車庫往往成了主要集中停放機(jī)動車的場所。鑒于地下室自然通風(fēng)條件的限值以及車輛尾氣的排放，設(shè)計(jì)人員往往首先設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。地下停車庫通風(fēng)的好壞良直接影響到車庫品質(zhì)的高低。
我們來看一個具體工程例子：
在某大樓地下車庫中，3個防火分區(qū)每個1000m2，分別設(shè)置1臺排風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)。集中排放到1個排風(fēng)百葉里，按6次換氣次數(shù)設(shè)計(jì)，每臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量為21600m3/h。
3臺風(fēng)機(jī)共用1根水平排風(fēng)管道，雖然節(jié)省了管道材料，結(jié)果在同時工作時，風(fēng)壓低的排風(fēng)機(jī)風(fēng)量顯著下降，噪音比較大。通過風(fēng)速測風(fēng)儀測得，風(fēng)壓小的風(fēng)機(jī)風(fēng)量減少了30%。如果將合用管道取消，將每個排風(fēng)系統(tǒng)各自獨(dú)立接到排風(fēng)百葉后，每臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量值接近銘牌所標(biāo)數(shù)值。
改造示意圖
由上述章節(jié)分析，不同壓頭風(fēng)機(jī)并聯(lián)后的風(fēng)量小于單獨(dú)運(yùn)行的風(fēng)量，假設(shè)2臺同型號風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行時的風(fēng)量為QB,聯(lián)合運(yùn)行的風(fēng)量為QA,此時，QA<2QB,QA=2QC,而QC<QB，見下圖。即并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時風(fēng)機(jī)風(fēng)量減少Q(mào)B-QC,所以設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮并聯(lián)運(yùn)行風(fēng)量減少這一因素，盡量減少系統(tǒng)阻力，使各個風(fēng)機(jī)運(yùn)行工作不相互干擾。
2）屋頂接力排風(fēng)
建筑內(nèi)區(qū)區(qū)域往往沒有自然通風(fēng)通道，特別是過渡季節(jié)，內(nèi)區(qū)與外區(qū)的散濕散熱不同，使得內(nèi)區(qū)舒適度明顯較外區(qū)差。這種情況在節(jié)省投資的前提下，通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)人員往往設(shè)計(jì)內(nèi)區(qū)排風(fēng)系統(tǒng)。而高層建筑中，在建筑平面層層相同的情況下，設(shè)計(jì)人員會選擇同一型號的通風(fēng)機(jī)，忽略了最低層與最高層之間的管路阻力差，而在屋頂再設(shè)計(jì)一總風(fēng)機(jī)串聯(lián)工作。下面引入實(shí)例。
如上圖，某醫(yī)院1棟12層的病房樓，標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)區(qū)域設(shè)計(jì)為新風(fēng)換氣系統(tǒng)。室內(nèi)換藥、配液、治療、護(hù)士站等房間排風(fēng)經(jīng)過新風(fēng)換氣機(jī)排至排風(fēng)豎井。各層排風(fēng)經(jīng)排風(fēng)豎井后，由屋頂總排風(fēng)機(jī)排出室外。標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.5m，12層總高度為54m。則新風(fēng)換氣機(jī)的參數(shù)為：800m3/h,85Pa。而總排風(fēng)機(jī)參數(shù)為10370m3/h，465Pa。
當(dāng)只開最底層的新風(fēng)換氣機(jī)時，管路處在最大阻力狀態(tài)，屋頂總風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)接近銘牌。如果只開最高層的換氣機(jī)和屋頂風(fēng)機(jī)，相當(dāng)于2臺風(fēng)機(jī)串聯(lián)在小阻力管路中工作。如前面章節(jié)所分析，屋頂風(fēng)機(jī)風(fēng)量小于銘牌所標(biāo)示風(fēng)量。
當(dāng)所有層新風(fēng)換氣機(jī)都開啟時，最高層新風(fēng)換氣機(jī)風(fēng)量最大，最底層的風(fēng)量最小。所以，在設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮到這些因數(shù)，在各個新風(fēng)換氣機(jī)的出口加設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門。當(dāng)所有新風(fēng)換氣機(jī)共同開啟時，高樓層的新風(fēng)換氣機(jī)的調(diào)節(jié)閥門開度調(diào)小，增大阻力；低樓層的新風(fēng)換氣機(jī)的調(diào)節(jié)閥開度調(diào)大，減少阻力，從而達(dá)到各個樓層的新風(fēng)換氣機(jī)的風(fēng)量均衡。
從上述兩個例子可以發(fā)現(xiàn)，在通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)行風(fēng)機(jī)并聯(lián)、串聯(lián)設(shè)計(jì)時，要充分考慮實(shí)際應(yīng)用時的系統(tǒng)管網(wǎng)曲線，避免出現(xiàn)多臺風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)時工況點(diǎn)處在“拖后腿”的情況下，以免造成不必要的浪費(fèi)和損失。
