这个月底，我要在拉斯维加斯的ASHRAE会议上做一个小演讲。实际上，我在做整个演讲的三分之一，题目是柔性管道，硬管道和无管道:管道猎人的迁移模式(或不)在热舒适的土地．我的部分是在硬管上。

Chris VanRite正在做伸缩管道，Robert Bean将覆盖无管道部分(这不是指无管道的小裂缝，而是水循环分配)。我们每人有15分钟的时间，所以我将在这里详细说明我的部分。

在管道设计

设计管道系统很重要，但有一些关键步骤是第一个。第一个是使用像Acca的协议的负载计算手动J或ASHRAE基础手册。你必须知道每个房间需要多少供暖和制冷。然后，这些BTU/h要求立即转化为每分钟立方英尺(cfm)的每个房间的空气流量要求。它是在我们使用的软件(WrightSoft的RightSuite Universal)中自动完成的。

一旦你知道了建筑物的BTU/h和cfm数字，你就需要选择正确的设备。ACCA手册S协议帮助你这样做。它不仅仅是找一块符合家庭的总加热和冷却负荷的设备。您必须确保您调整家庭室内和室外设计条件。理想情况下，您拥有制造商的性能数据表，以帮助您获得对。

然后你已经准备好开始设计管道系统。

让空气流通

如果您在平静的一天将扇形放入院子里并打开它，您将获得最大的空气流量。如果您拍摄了同样的风扇并将空气吹入纸板管中，它必须抵御在该空间内积聚的压力。减小该管的尺寸越多，或用它越长或转动空气，越静的压力建立起来。并且空气流量减少了。

这是你在管道设计中必须遵循的基本原则。我之前写过的这两个因素涉及减少管道中的空气流量．一个是摩擦。当空气通过管道时，它会与表面相互作用。内表面越光滑，气流就越多。表面越粗糙，气流越少。

第二个因素是湍流。当您通过配件或转动空气时，通常会出现这种情况。凭借刚性管道，用配件打开空气，但不幸的是，柔性管道并不总是如此。

当空气从空气处理器中出来时，会发生几件事。它被送到房子里的各个房间。当它通过一个主干和分支的管道系统时，数量会不断减少，因为其中一些会被分流到每个分支，直到最后。

由于摩擦和湍流，导管的每个导管，每个拟合，每个转弯，增加了对该气流的抵抗力。格栅和寄存器，过滤器和平衡阻尼器也增加了电阻。这种阻力导致静压降低，或压降。

风管设计流程

在设计一个管道系统时，你必须知道你需要承受多大的静压力，以及由于我上面列出的因素，你损失了多少。空气处理装置额定总外部静压。这个数字的很多倍是0.5英寸水柱(iwc)。然后减去不是管道或配件的部件的压力降。这就得到了可用静压。这是你在管道系统上剩下的“花费”。如果你过度使用限制性的管道系统，静压就会上升，气流就会下降。不要这样做。

摩擦和湍流都导致静压下降和空气流量减少。我们在管道设计过程中量化的方法是使用总等效长度。对于管道的直段，我们只使用测量的长度。不过，对于配件，我们需要找出每个配件的等效长度(解释如下)。(在ACCA手册D和ASHRAE手册中都有。)一旦我们有了这些数字，我们就把所有的长度和最长行程的等效长度加起来，求出总等效长度。

下一步是将可用的静压除以总等值长度。这导致了所谓的摩擦速率，我们需要确定管道的大小。您可以使用管道计算器或软件从摩擦速率到管道尺寸。

那么它的等效长度是多少?它是一段管道的长度，你需要得到与配件相同的压力降。下图2中的刚性弯头表(来自ACCA手册D)显示了这些配件的各种形状和设计的等效长度。透过这张表，你可以看到有相当大的范围。你可以用同样长度的肘部，低至10英尺，高至75英尺。

在管道设计过程中，你必须考虑过滤器、注册器和格栅的标准压力下降。然后把供给管道和回风管道中最长的管道的等效长度相加。我们的目标是不要施加超出你能力范围的压力。很简单,对吧?不总是正确的。

我们做了第三方HVAC设计，我们试图与我们选择的配件一起保守。例如，我们可能会使用3件弯头的设计，该弯头具有35英尺的等效长度。如果安装程序使用更常见的4件弯头，则等效长度较少，因此它应该导致比我们设计的更好的气流。然后，如果他们花了那么小空中流量股息，我们被覆盖了。

在设计管道系统时，您必须考虑所有这些东西。使用刚性管道，如果使用设计中的配件，您可以获得更可预测的结果。通过Flex，由于安装者对该东西做了什么，它可能会显着差。不是它无法做到。我自己弯曲导管很好，只要它只是直接运行并拉紧。

两种方式，硬管道可能比柔性管道更糟糕

硬管的摩擦力不如弯曲管道。你不能（轻松）挤压排水管和地板托梁。使用它的承包商实际上安装了配件来转动空气。但是，在两个方面，Flex管道具有优势：

• 硬管道没有预先保温
• 硬管可能比柔性管更容易泄漏——泄漏得更多。

这些缺陷远非致命，但他们在安装过程中需要仔细注意。我测试了较老的刚性管道系统，该系统具有非常高的泄漏。图像＃3（下面）中所示的那个似乎主要由相当薄的绝缘层一起举在一起。当我拿走绝缘后，这个分支管道刚刚崩溃了。

少数外卖室为良好的管道设计

让我用一些良好的管道设计的指导方针包裹起来。

1. 可预测性。硬管的直线比弯曲管的直线更容易预测。与典型的弯曲安装相比，直接拉紧弯曲更容易预测。用管件旋转空气比用挠性旋转空气更容易预测。
2. 知道你的极限。你选择的鼓风机限制了你必须工作的静压。你添加的组件和你设计的管道系统必须在这个限制下工作。如果你在一个限制性的管道系统上花费过多，你将得不到你需要的空气流量。
3. 一个好的管道系统需要比你想象的更多的空间。特别是在空气处理器附近，导管通常需要更大，并且比通常为其设计的速度更长。
4. 将空气处理程序放在房子的中心，如果可能的话。在两个方向上运行远离空气处理装置的干线使它更容易获得良好的空气流动，因为下游分支比单一干线更少。
5. 设计以最小化等效长度，但在一些垫子中构建。确保即使安装人员做了一些替换或错误，你的设计也能工作。

这个问题比我在这里讨论的要多得多。这就是为什么有一整本书都是关于这个主题的。它被称为手册D。

Allison贝尔斯他是一位演说家、作家、建筑科学顾问和《能源先锋的博客．你可以在Twitter上关注他@energyvanguard.．