什麼是風管尺寸計算器?
風管尺寸計算器能依照「在目標風速下輸送特定風量」的需求,算出所需的風管尺寸。風管尺寸選得恰當,HVAC 空調系統才能既節能又安靜:風管太小會造成靜壓過高、產生噪音,並加重送風機負擔;風管太大則浪費材料,又會讓風速變慢。本工具採用「風速法(velocity method)」,這也是住宅與輕型商用空調系統最常用的尺寸估算方式。請注意,CFM 與 FPM 屬於英制單位,常見於美規 HVAC 系統;台灣業界部分場合會以公制(CMH、m/s)標示,使用時請留意單位是否一致。
使用方法
先輸入房間或支管所需的風量,單位為 CFM(每分鐘立方英尺)。接著輸入目標風速,單位為 FPM(每分鐘英尺)——一般主供氣幹管約為 600~900 FPM,而通往各房間的支管則建議採用 400~600 FPM,以降低風切噪音。再選擇圓形或矩形風管。若選矩形風管,請另外輸入一個已知的邊長(例如為了塞進樑與樑之間而固定的高度),計算器便會自動算出另一邊的尺寸。
公式說明
所需的截面積等於風量除以風速:\(A = \dfrac{\text{CFM}}{V}\),得到的單位為平方英尺。再乘以 144 即可換算成平方英寸。圓形風管的直徑為 \(d = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}\);矩形風管的另一邊則等於截面積除以已知邊長。
$$D = \sqrt{\dfrac{4 \times A}{\pi}}$$$$\text{Other Side} = \dfrac{A}{\text{Known Side (in)}}$$
實際範例
假設你需要在 700 FPM 的風速下輸送 400 CFM 的風量。截面積 = \(\dfrac{400}{700} = 0.5714\) 平方英尺 = 82.29 平方英寸。圓形直徑 = \(\sqrt{4 \times 82.29 / \pi} = \sqrt{104.78} \approx 10.24\) 英寸,因此可選用 10 英寸的圓形風管。若改用高度 8 英寸的矩形風管,寬度 = \(82.29 / 8 \approx 10.29\) 英寸,也就是大約 8×10 的矩形風管。
常見問題
該採用多少風速?風速越低越安靜。建議幹管採用 600~900 FPM,靠近生活空間的支管則採用 400~600 FPM。
為什麼要換算成平方英寸?風量除以風速得到的是平方英尺,但風管尺寸通常以英寸標示,所以要乘上 144。
圓形和矩形哪個比較好?圓形風管的摩擦阻力較小、相同截面所需的材料也較省;矩形風管則能塞進樑間等扁平空間。計算器也會提供等效圓形直徑,方便你做對照參考。