气承式充气膜结构中风机选型的核心原则

气承式充气膜结构中风机选型的核心原则

一、风机选型的基本依据

1. 送风量（风量）确定

风机的最小送风量应满足以下三者中的最大值：

条件 说明

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① 补偿漏气量 膜结构存在不可避免的缝隙、门缝、材料微孔等，需持续补气维持内压。漏气量可通过气密性测试或经验公式估算（如按体积的0.5~2次/小时换气率）。

② 满足新风换气要求 若内部有人长期停留（如体育馆、展厅），需满足《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736）等标准规定的最小新风量（如每人≥30 m³/h）。此时新风量可能远大于漏气量。

③ 应急避难工况下的保压能力 当紧急疏散开启多个出口（如应急门全开），短时间内漏气剧增。风机必须能在规定避难时间（如10~30分钟）内维持膜面不下塌至危险高度（通常要求不低于2.0 m）。此工况下所需风量最大，常作为极端校核条件。

风机额定风量 ≥ max(漏气量, 新风量, 避难工况所需风量)

2. 静压（全压）确定

风机需克服以下系统阻力以维持设定内压（通常为200–500 Pa）：

管道沿程阻力（风管长度、弯头、变径等）

局部阻力（风阀、过滤器、消声器、布风口等）

膜结构内部流场阻力（气流分布均匀性影响）

设定内压值本身（即风机出口需提供的净正压）

 关键点：

风机的静压 = 系统总阻力 + 设定内压

例如：若系统阻力为150 Pa，设定内压为300 Pa，则风机需提供至少 450 Pa 静压。

二、风机选型方法：风机性能曲线与系统曲线交点

1. 绘制系统阻力曲线（System Curve）

表达式：ΔP=K⋅Q .Q

其中Q 为风量，K为系统阻力系数（由管道、阀门等决定）。

曲线起点为设定内压（即使Q=0，也需维持该压力）。

2. 叠加风机性能曲线（Fan Curve）

选择风机型号后，将其风量–静压曲线与系统曲线叠加。

工作点 = 两曲线交点 → 此点的风量和压力即为实际运行工况。

⚠️ 注意：

工作点应位于风机高效区（通常为额定风量的70%~100%）；

避免在喘振区或低效区运行；

考虑高原、高温等环境对风机性能的修正。

三、冗余与安全设计

双风机配置：一用一备，自动切换；

变频控制：根据实时压力动态调节转速，节能且稳定；

应急电源：确保市电中断后仍能维持关键时段供风；

多级报警：欠压、超压、风机故障、断电等分级预警。

四、规范与标准参考

《气承式膜结构技术规程》（CECS 355:2013）

《建筑设计防火规范》（GB 50016）——关于避难时间与出口要求

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736）——新风量标准

ASCE/SEI 55-22（美国充气结构标准）

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