คำนวณขนาดท่อลม (Air Duct Sizing)

คำนวณ ΔP, ความเร็ว, Reynolds และตรวจสอบเทียบกับเกณฑ์ความเร็วของ ASHRAE ทั้งท่อกลมและท่อสี่เหลี่ยม (ใช้ Huebscher equivalent diameter)

อ้างอิง: ASHRAE Handbook — Fundamentals (2021), Chapter 21 · SMACNA HVAC Duct Construction Standards · ISO 7807

อุณหภูมิอากาศ

ความดันบรรยากาศ

ประเภทระบบ (ASHRAE Tbl 21-2)

คุณสมบัติอากาศ

ρ = 1.204 kg/m³ · ν = 15.16 mm²/s

แยกจาก main เข้าโซน · ΔP/m เป้าหมาย ≤ 0.80 Pa/m

ข้อมูลท่อและการไหล

รูปร่างท่อ

เส้นผ่านศูนย์กลาง (mm) · ISO 7807

ขนาดที่แนะนำสำหรับ 1000 m³/h: 300 mm

วัสดุท่อ (roughness ε)

เปลี่ยนวัสดุได้เฉพาะแพ็กทั้งคลัง

อัตราการไหลอากาศ

หน่วย

ความยาวท่อ

หน่วย

ฟิตติ้ง (ASHRAE Ch 21)Σ K = 0.61

ข้องอ 90° กลม (R/D = 1.0)×1K=0.21

Takeoff 45° (Y-branch)×1K=0.40

Σ K เพิ่มเติม (filter / coil / custom)

ใช้สำหรับ static-pressure drop ที่ไม่อยู่ในแคตาล็อก ASHRAE (filter ≈ 50–125 Pa = K~5–10, cooling coil ≈ 50–150 Pa)

หน่วยแสดงผล

ΔP รวม

ความเร็ว 3.93 m/s · ΔP/m = 0.6 Pa/m

รายละเอียด

ขนาดท่อ

300 mm Ø

พื้นที่ A

706.9 cm² (0.0707 m²)

Reynolds Re

77777

Friction factor f

0.0203

Velocity pressure ½ρv²

9 Pa

ΔP/m (friction only)

0.6 Pa/m

ΔP_friction (รวมยาว)

19 Pa

ΔP_minor (Σ K = 0.61)

6 Pa

กราฟ Q vs ΔP/m และความเร็ว — แถบเขียวคือเกณฑ์ ASHRAE

จุดทำงาน: Q = 1000.0 m³/h · v = 3.93 m/s · ΔP/m = 0.629 Pa/m

เส้นทึบ = ΔP/m, เส้นปะ = ความเร็ว, แถบเขียว = ช่วง ASHRAE (3.0–6.5 m/s). เกณฑ์ ΔP/m แนะนำ ≤ 0.80 Pa/m.

ใบสเปกท่อลม & พัดลม — ASHRAE Ch 21 / SMACNA (ดาวน์โหลด PDF)

เอกสารมาตรฐานพร้อมออก RFQ — ผลคำนวณ v + ΔP + Re ใส่ให้แล้ว, ช่องเอกสาร/วัสดุ/พัดลมแก้ไขได้

RevisionIssue

กด “ดาวน์โหลด PDF” แล้วเลือก Save as PDF — พิมพ์เฉพาะใบสเปกนี้ ขนาด A4

WORK PROJECT NAME:

Customer's Logo

(click to upload)

Customer's NAME

AIR DUCT & FAN — EQUIPMENT DATASHEET

DOCUMENT NO. :

REVISION :

DEKENGINEER.COM

APPROVAL NOTE

APPROVEDAPPROVED WITH MINOR COMMENTSAPPROVED WITH MAJOR COMMENTSNOT APPROVED

RESUBMIT FOR APPROVAL BY

This approval does not relieve the contractor / vendor of his responsibility to meet the purchase-order conditions, referenced specifications, applicable codes and standards.

DATE

OWNER NAME

0					IFR


REVISION	ISSUE DATE	PREPARED BY	CHECKED BY	APPROVED BY	REVISION STATUS
Customer PROJECT NO. :			DEKEN PROJECT NO. :

Page 2 / 3	AIR DUCT & FAN SPECIFICATION SHEET ASHRAE Handbook Ch 21 (Duct Design) · SMACNA HVAC Duct Construction 4th ed. · ISO 7807		Rev.0
Customer		Job Name
Location		Job No.
Item Name	Air Duct & Fan System	Item No.	DUCT-xxxx
Type	Round galvanized duct	No. of Req'd	1
Size	300 mm Ø · 30 m run	Manufacturer	(by vendor)
OPERATING CONDITION
Air service	Branch supply	Operation	Continuous
Installed Place		Air temperature (°C)	20.0
Atmospheric (kPa)	101.33	Air density ρ (kg/m³)	1.204
Design flow Q (m³/h)	1000	Velocity band (m/s)	3.0 – 6.5
Corr. / Eros. caused by
SPECIFICATION
Code Requirement	ASHRAE Handbook Ch 21; SMACNA HVAC Duct Construction 4th ed.; NFPA 90A (life safety)	SMACNA Pressure Class	Low pressure (≤ 500 Pa)
Duct material	Galvanized steel (เรียบ, รอยต่อข้าง+สกรู)	Gauge / thickness	0.7–1.2 mm per SMACNA Table 1-5 (by vendor)
Joint type / sealant	Slip & drive / TDC (rect.); spiral (round)	Hanger / support	Threaded rod + trapeze per SMACNA
Lining	None	Lining thickness	—
Insulation	External fiberglass blanket (R-1.0)	Insulation thickness	25 mm
Leakage class	Class 6 (SMACNA seal class B)	Test pressure	1.5 × 25 Pa
Fan type	Centrifugal backward-curved (or AHU mixed-flow per vendor)	Fan duty	1000 m³/h @ 25 Pa total static (duct only)
Fan motor (kW)	≥ 0.01 kW (η ≈ 0.6; vendor confirms)	Fan speed	1450 rpm (4-pole, 50 Hz) — by vendor
Electrical	400 V / 3 ph / 50 Hz	Recommended round Ø	300 mm
Accessories	Volume dampers; balancing dampers; flexible connector at fan; access doors per NFPA 90A; smoke/fire dampers per code.
Spare Parts	Filter media; flexible-connector replacement; fan belt (if belt-driven); bearing set.
Remarks

Page 3 / 3	AIR DUCT & FAN SPECIFICATION SHEET ASHRAE Handbook Ch 21 (Duct Design) · SMACNA HVAC Duct Construction 4th ed. · ISO 7807		Rev.0
DUCT GEOMETRY (calculation inputs)
Shape	Round	Size	300 mm Ø
Equivalent Ø	300.0 mm	Hydraulic Ø	300.0 mm
Cross-section area A	706.9 cm²	Run length L	30.0 m
Material / roughness ε	Galvanized steel (เรียบ, รอยต่อข้าง+สกรู) · 90 µm	Σ K (fittings)	0.61
AIR-DUCT PERFORMANCE (ASHRAE Ch 21 — computed)
Velocity v	3.93 m/s	Reynolds Re	7.78e+4
Friction factor f	0.0203	Velocity pressure ½ρv²	9.3 Pa
Friction ΔP/L	0.629 Pa/m	Friction ΔP (total)	18.9 Pa
Minor-loss ΔP	5.7 Pa	TOTAL static ΔP	24.5 Pa
Velocity verdict ปลอดภัย — ความเร็วในช่วง 3.0 – 6.5 m/s (เกณฑ์ Branch supply)
Fan duty (duct only) Hydraulic Q·ΔP = 0.007 kW; assume η_fan 0.55–0.70 (centrifugal BC) for shaft kW. Add AHU coils / filters / louvers separately before sizing the actual fan motor.
TESTING & REFERENCES
Test & balance	AABC/NEBB TAB on commissioning	Leakage test	1.5 × 25 Pa
References ASHRAE Handbook — Fundamentals (2021), Ch 21 Duct Design; SMACNA HVAC Duct Construction Standards (4th ed.); NFPA 90A; ISO 7807. เครื่องคำนวณช่วยตั้งต้น — ΔP / v / Re สำหรับท่อสายเดี่ยว; วิศวกรผู้ออกแบบและผู้ผลิตต้องตรวจสอบและรับรองก่อนออกเอกสาร (โดยเฉพาะการเลือก pressure class และความเสียง NC).
Made by	Checked by	Apr'd by	Page
			1 / 1

ดูเวอร์ชันข้อความ (สำหรับวางในอีเมล)

=== AIR DUCT & FAN DATASHEET (ASHRAE Ch 21 / SMACNA) ===
ASHRAE Handbook Ch 21 (Duct Design) · SMACNA HVAC Duct Construction 4th ed. · ISO 7807

-- COVER --
PROJECT          : —
CUSTOMER         : —
DOC NO. / REV    : — / 0
BY DEKENGINEER.COM
RESUBMIT BY      : —
DATE / OWNER     : 2026-08-30 / —
CUSTOMER PROJ NO.: —
DEKEN PROJECT NO.: —


-- 1. OPERATING CONDITION --
Air service                   : Branch supply
Operation                     : Continuous
Installed Place               : —
Air temperature (°C)          : 20.0
Atmospheric (kPa)             : 101.33
Air density ρ (kg/m³)         : 1.204
Design flow Q (m³/h)          : 1000
Velocity band (m/s)           : 3.0 – 6.5
Corr. / Eros. caused by       : —

-- 2. SPECIFICATION --
Code Requirement              : ASHRAE Handbook Ch 21; SMACNA HVAC Duct Construction 4th ed.; NFPA 90A (life safety)
SMACNA Pressure Class         : Low pressure (≤ 500 Pa)
Duct material                 : Galvanized steel (เรียบ, รอยต่อข้าง+สกรู)
Gauge / thickness             : 0.7–1.2 mm per SMACNA Table 1-5 (by vendor)
Joint type / sealant          : Slip & drive / TDC (rect.); spiral (round)
Hanger / support              : Threaded rod + trapeze per SMACNA
Lining                        : None
Lining thickness              : —
Insulation                    : External fiberglass blanket (R-1.0)
Insulation thickness          : 25 mm
Leakage class                 : Class 6 (SMACNA seal class B)
Test pressure                 : 1.5 × 25 Pa
Fan type                      : Centrifugal backward-curved (or AHU mixed-flow per vendor)
Fan duty                      : 1000 m³/h @ 25 Pa total static (duct only)
Fan motor (kW)                : ≥ 0.01 kW (η ≈ 0.6; vendor confirms)
Fan speed                     : 1450 rpm (4-pole, 50 Hz) — by vendor
Electrical                    : 400 V / 3 ph / 50 Hz
Recommended round Ø           : 300 mm
Accessories                   : Volume dampers; balancing dampers; flexible connector at fan; access doors per NFPA 90A; smoke/fire dampers per code.
Spare Parts                   : Filter media; flexible-connector replacement; fan belt (if belt-driven); bearing set.
Remarks                       : —

-- 3. DUCT GEOMETRY (calculation inputs) --
Shape                         : Round
Size                          : 300 mm Ø
Equivalent Ø                  : 300.0 mm
Hydraulic Ø                   : 300.0 mm
Cross-section area A          : 706.9 cm²
Run length L                  : 30.0 m
Material / roughness ε        : Galvanized steel (เรียบ, รอยต่อข้าง+สกรู) · 90 µm
Σ K (fittings)                : 0.61

-- 4. AIR-DUCT PERFORMANCE (ASHRAE Ch 21 — computed) --
Velocity v                    : 3.93 m/s
Reynolds Re                   : 7.78e+4
Friction factor f             : 0.0203
Velocity pressure ½ρv²        : 9.3 Pa
Friction ΔP/L                 : 0.629 Pa/m
Friction ΔP (total)           : 18.9 Pa
Minor-loss ΔP                 : 5.7 Pa
TOTAL static ΔP               : 24.5 Pa
Velocity verdict: ปลอดภัย — ความเร็วในช่วง 3.0 – 6.5 m/s (เกณฑ์ Branch supply)
Fan duty (duct only): Hydraulic Q·ΔP = 0.007 kW; assume η_fan 0.55–0.70 (centrifugal BC) for shaft kW. Add AHU coils / filters / louvers separately before sizing the actual fan motor.

-- 5. TESTING & REFERENCES --
Test & balance                : AABC/NEBB TAB on commissioning
Leakage test                  : 1.5 × 25 Pa
References: ASHRAE Handbook — Fundamentals (2021), Ch 21 Duct Design; SMACNA HVAC Duct Construction Standards (4th ed.); NFPA 90A; ISO 7807. เครื่องคำนวณช่วยตั้งต้น — ΔP / v / Re สำหรับท่อสายเดี่ยว; วิศวกรผู้ออกแบบและผู้ผลิตต้องตรวจสอบและรับรองก่อนออกเอกสาร (โดยเฉพาะการเลือก pressure class และความเสียง NC).

-- SIGNOFF --
Made by    : —
Checked by : —
Apr'd by   : —
Page       : 1 / 1

=== END ===

ทำความเข้าใจการคำนวณท่อลม

หลักการพื้นฐาน

การออกแบบท่อลม HVAC มี 3 วิธีหลักตาม ASHRAE Handbook Chapter 21:

Equal Friction Method: เลือกขนาดท่อให้ ΔP/m เท่ากันทุกสายหลัก (ทั่วไป 0.6–1.0 Pa/m สำหรับ low-pressure) เป็นวิธีที่ใช้กันแพร่หลายที่สุด
Velocity Reduction: เลือกความเร็วลดลงทีละช่วงตาม ASHRAE Table 21-2 ขณะ Q ลดเข้าสู่ branch
Static Regain: ใช้กับระบบ high-velocity เพื่อรักษาแรงดันสถิตให้คงที่ ตลอดท่อหลัก โดยปล่อยให้ความเร็วลดลงตอน takeoff

เครื่องคำนวณนี้ใช้ Equal Friction Method — ป้อน Q + ขนาดท่อ + ความยาว แล้วได้ ΔP/m และ ΔP รวม

วิธีคำนวณ — 4 ขั้นตอน

1คุณสมบัติอากาศ

ใช้ ideal-gas เพื่อปรับ ρ ตามอุณหภูมิและความดันบรรยากาศ

ρ(T,P)=ρref​⋅TTref​​⋅Pref​P​

$ρ_{ref} = 1.204$ kg/m³ ที่ 20 °C, 101.325 kPa. ความหนาแน่นที่ลดลงทำให้ $\frac{1}{2} ρ v^{2}$ และ ΔP ลดลงตาม

2ขนาดเทียบเท่า (Huebscher) สำหรับท่อสี่เหลี่ยม

ASHRAE 2021 eq 21-1: ท่อสี่เหลี่ยม (W × H) ที่ให้ ΔP เท่ากันกับท่อกลม เส้นผ่านศูนย์กลาง $D_{e q}$ :

Deq​=(W+H)0.251.30(W⋅H)0.625​

ไม่ใช้ $D_{h} = 4 A / P_{w e t}$ โดยตรงเพราะมุมของท่อสี่เหลี่ยม ทำให้กระแสไหลไม่สม่ำเสมอ — Huebscher ปรับให้ ΔP จริงตรงกับท่อกลม

3Friction Factor (Swamee–Jain explicit)

Reynolds $Re = v D / ν$ ; สำหรับ Re > 4000 (turbulent) ใช้สูตร explicit ของ Swamee–Jain:

f=[log10​(3.7Dε​+Re0.95.74​)]20.25​

$ε$: roughness ของผนังท่อ; galvanized smooth $\approx 9 \times 1 0^{- 5}$ m, flexible duct $\approx 3 \times 1 0^{- 3}$ m
$ν$: kinematic viscosity ของอากาศ ≈ 1.5×10⁻⁵ m²/s ที่ 20 °C

4ΔP รวม (Darcy–Weisbach + Σ K)

ΔP จาก friction (ท่อตรง) บวกกับ minor losses (elbow, takeoff, damper):

ΔPtotal​=fDL​⋅21​ρv2+(i∑​Ki​)⋅21​ρv2

สำหรับท่อสี่เหลี่ยม ใช้ $D_{e q}$ ในส่วนของ friction แต่ความเร็ว $v$ และพื้นที่ $A = W \cdot H$ (จริง) ในส่วนของ velocity pressure

เกณฑ์ความเร็ว (ASHRAE Tbl 21-2)

ความเร็วสูงเกินไปทำให้เกิดเสียงรบกวน (NC สูง); ต่ำเกินไปทำให้ท่อใหญ่และเปลือง พื้นที่. ตารางต่อไปนี้คือเกณฑ์ที่ ASHRAE แนะนำ:

ระบบ	v (m/s)	v (fpm)	ΔP/m เป้าหมาย (Pa/m)
Main supply — low velocity (commercial)	5.0–8.0	984–1575	0.80
Main supply — high velocity	7.5–12.5	1476–2461	2.00
Branch supply	3.0–6.5	591–1280	0.80
Diffuser / grille (จุดจ่ายอากาศ)	1.5–3.5	295–689	0.50
Return main	5.0–10.0	984–1969	0.80
Exhaust	7.5–15.0	1476–2953	1.50
Low-noise (ห้องสมุด, สตูดิโอ)	1.0–4.0	197–787	0.40
Industrial dust collection	10.0–20.0	1969–3937	5.00

ข้อจำกัด

เครื่องคำนวณนี้ทำ steady-state ΔP ของท่อสายเดี่ยว (ท่อตรง + Σ K) ที่ ความหนาแน่นและอุณหภูมิคงที่. ใช้ตัวจำลองเต็มรูปแบบเมื่อ:

โครงข่ายท่อแยกหลายสาขาที่ต้อง balance pressure (ใช้ network simulator)
ระบบ multi-speed VAV ที่ ΔP เปลี่ยนกับโหลด
ต้องประเมิน NC level เพื่อตรวจสอบเสียงรบกวน (ใช้ ASHRAE Table 21-7)
ระบบ heated/cooled duct ที่ ρ เปลี่ยนตลอดความยาว

Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.

ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ

ตรวจสอบแล้ว · Validated

ระบบจริงของคุณไม่ได้มีท่อเดียว

ตัวจำลองเครือข่ายแก้ทั้งระบบพร้อมกัน — วงรอบปิด ปั๊ม วาล์ว แรงดันกระชาก และการจำลอง 24 ชั่วโมง เปิดตัวอย่างที่ตรวจสอบแล้ว กดรันดูผลจริงได้เลย ไม่ต้องสมัคร