上海西門子移動通信有限公司 朱偉民
摘 要 通風空調(diào)管道的材質(zhì)性能及質(zhì)量關(guān)系著整個通風空調(diào)系統(tǒng)的運行效果,就我國現(xiàn)常用通風空調(diào)風管的特點、性能及市場情況進行了分析、比較,并提出選擇依據(jù)。
關(guān)鍵詞 風管 性能 市場分析
1 前言
隨著經(jīng)濟建設(shè)迅猛發(fā)展,新產(chǎn)品和新技術(shù)在激烈的競爭中不斷涌現(xiàn),并且越來越受到廣大用戶的歡迎和青睞。同時隨著中央空調(diào)系統(tǒng)的迅速發(fā)展,克服現(xiàn)有設(shè)備及材料的缺點或不足,不斷的完善和提高其性能也就越來越重要,其中對空調(diào)系統(tǒng)通風空調(diào)管道材料的選擇及開發(fā)應(yīng)用就說明了這點。本文將就我國現(xiàn)常用通風空調(diào)管道進行綜合比較,為合理選用產(chǎn)品提供可靠依據(jù)。
2 我國現(xiàn)常用三種風管的特點及性能比較
(1) 鍍鋅鐵皮風管的基本特點
它是最早使用的風管管材之一,采用鍍鋅鐵皮加工,適合含濕量小的一般性氣體的輸送,不耐腐蝕、易生銹,無保溫和消聲性能,必須另外加包保溫層及保溫防護層,須設(shè)置消聲器,制作、安裝周期長、速度慢。
(2) 無機玻璃鋼風管的基本特點
它是近十幾年較新的風管管材,采用玻璃纖維增強無機材料制作,即是符合《中華人民共和國建材工業(yè)行業(yè)標準》JC646. 1996 的玻璃纖維氯氧鎂水泥通風管道,遇火不燃、耐腐蝕,份量重,硬度大但較脆,受自重影響易變形,受原料配制影響和制約易酥裂,無保溫和消聲性能,必須另外加包保溫層及保溫防護層,須設(shè)置消聲器,制作、安裝周期長、速度慢。
(3) 復(fù)合玻纖板風管的基本特點
它是近年最新的風管管材,以容重64 kg/ m3、厚度25 mm的離心玻纖板為基材,內(nèi)復(fù)玻璃絲布,外復(fù)防潮鋁箔布(進口板材為內(nèi)涂熱敏丙稀酸聚合物,外層為稀紋布/ 鋁箔/ 牛皮紙),用專用防火粘結(jié)劑復(fù)合干燥后,再經(jīng)切割、開槽、粘結(jié)加固等工藝而制成,采用特種密封膠、壓敏膠帶、熱敏膠帶連接密封,根據(jù)風管斷面尺寸、風壓大小再采取適當?shù)募庸檀胧?。具有消聲、保溫、防火、防潮、漏風量小、經(jīng)濟適用等優(yōu)點,材質(zhì)輕,搬運吊掛容易,現(xiàn)場修改方便、易施工,組裝便捷,需密封的連接點少,節(jié)省安裝空間,熱效高,操作安靜,工作壽命長,性能價格比最優(yōu),綜合造價低,要防止被水長期浸泡。
3 三種風管的性能比較
(1) 消聲性能
鍍鋅鐵皮風管:無消聲性能,必須加裝消聲器,且需要更大的空間(因消聲器的外形尺寸比風管尺寸每邊大出200 mm) ,且消聲器要達到應(yīng)有的效果,其設(shè)置位置有一定的要求,實際工程中很難做到,造成實際消聲效果也難以保證。而且在風速較高、單邊長度較大又加強不夠、或與高中頻風機配套時還會產(chǎn)生二次噪聲,使得消聲措施事倍功半。
無機玻璃鋼風管:無消聲性能,隔聲性能優(yōu)于鐵皮風管,必須加裝消聲器,同鐵皮風管一樣,既多占用空間,噪聲處理的效果也不理想。
復(fù)合玻纖板風管:其管壁是一種多孔性吸聲材料,對中、高頻聲波具有良好的吸聲效果,有數(shù)據(jù)表明,中頻在1000 Hz~2000 Hz ,管徑500 ×320 情況下,其消聲量可達到18~21 dB/ m ,是一個很好的管式消聲器,可以消除來自空調(diào)設(shè)備的一次噪聲及閥體、管件等處產(chǎn)生的二次噪聲,隨著管道的延長,效果更為明顯,故可省去專用消聲器。
(2) 保溫性能
鍍鋅鐵皮風管:導(dǎo)熱系數(shù)很大( 為60. 4 W/ m. K) ,無保溫性能,必須另外加包保溫層及保溫防護層,在風管法蘭處保溫厚度不易保證或無保溫,將產(chǎn)生冷橋現(xiàn)象,風管壁面保溫層的覆蓋均勻度有時也會因安裝凈空不足夠而不易保證。
無機玻璃鋼風管: 導(dǎo)熱系數(shù)大( 為0. 5 W/ m. K) ,無保溫性能,必須另外加包保溫層及保溫防護層,保溫層特性同鐵皮風管。
復(fù)合玻纖板風管:管壁為離心玻璃纖維板,導(dǎo)熱系數(shù)小(平均溫度24 ℃時是0. 029 W/ m. K,70 ℃時是0. 04 W/ m. K) ,特別是外表復(fù)合鋁箔布具有很高的熱反射能力,且其強度和韌性均大大超過鋁箔紙,不易破損。因其風管壁即為保溫層,管道采用榫接、T 形內(nèi)框架對接和鐵皮插接(或外法蘭連接) ,使整個風管各部位保溫均勻,無冷橋現(xiàn)象產(chǎn)生,具有良好的保溫絕熱性能。
(3) 防火性能
鍍鋅鐵皮風管:鐵皮風管屬不燃材料,但其保溫材料是否燃燒要依材質(zhì)而定,通常要選用離心玻璃棉等不燃保溫材料,而聚苯乙烯板等則不能滿足要求。
無機玻璃鋼風管:無機玻璃鋼風管屬不燃材料,但其保溫材料是否燃燒要依材質(zhì)而定,通常選用離心玻璃棉等不燃保溫材料,而聚苯乙烯板等則不能滿足要求。
復(fù)合玻纖板風管:以不燃性玻璃纖維棉板為基材,采用自制阻燃性粘合劑(獲國家專利) ,將鋁箔布和玻璃絲布分別復(fù)合在基材的兩側(cè)。因而成品風管屬不燃材料,符合GB8624 - 1997《建筑材料燃燒性能分級方法》A 級合格,具有良好的防火性能。
(4) 防潮性能
鍍鋅鐵皮風管:易受潮、腐蝕生銹,在輸送含濕量大的空調(diào)用空氣時更為嚴重,尤其風管制作時在鐵皮咬口處鍍鋅層遭到破壞,同時又不易彌補和防腐處理,冷橋產(chǎn)生處也會有凝露對管道的腐蝕,也因此影響了其整體壽命。
無機玻璃鋼風管:無法與有機玻璃鋼風管的防潮性能相比,受原料配比的制約,其防潮能力的穩(wěn)定性較差。受市場競爭的影響,為降低成本,使目前市場上出現(xiàn)的無機玻璃鋼風管絕大多數(shù)不能符合相關(guān)標準,這更使用戶對其具有的“玻璃鋼”的相關(guān)優(yōu)點產(chǎn)生懷疑。
復(fù)合玻纖板風管:無易腐材料和部件,風管外表面為防潮鋁箔布,其透濕率為0,具有極強的防銹蝕能力,玻纖板的吸水率不大于2%,管道長期處在潮濕環(huán)境中,它的消聲和保溫等各種性能不會改變,因其為多孔材料,要防止管道內(nèi)部、管端和切口處被水長期浸泡。
(5) 漏風量
規(guī)范規(guī)定:風管漏風量應(yīng)根據(jù)管道長短及其氣密程度,按系統(tǒng)風量的百分率計算。風管漏風率宜采用10 %(對于一般送排風系統(tǒng))
鍍鋅鐵皮風管:風管總長度50 m以下時,其漏風率通常要達到8 %~10 % ,風管總長度增加時,漏風量要適當增加,當管內(nèi)靜壓為500 Pa 時,風管單位面積漏風量為6 m3/ h. m2。
無機玻璃鋼風管:風管總長度50 m以下時,其漏風量通常要達到6 %~8 % ,風管總長度增加時,漏風量要適當增加。
復(fù)合玻纖板風管:風管通過開槽、合榫、膠粘制作連接,結(jié)合縫再用鋁箔膠帶密封,不加固風管漏風量基本為0 ,加固風管漏風率不大于1 % ,系統(tǒng)漏風率不大于2 %,,當管內(nèi)靜壓為500 Pa 時,風管單位面積漏風量小于1. 8 m3/ h. m2。
(6) 強度
鍍鋅鐵皮風管:強度較高,抗靜壓能力強,在斷面尺寸大時必須按規(guī)定進行加固(規(guī)范規(guī)定邊長大于或等于630 mm和保溫風管邊長大于或等于800 mm ,且其管段長度大于1200 mm時,均應(yīng)采取加固措施,對于邊長小于或等于800 mm的風管,宜采用楞筋、楞線的方法加固) 。
無機玻璃鋼風管:強度較高,但比較脆弱,因其較重,不易搬運,易受碰撞導(dǎo)致酥裂和破損,因自重較大,水平面邊長較大時風管壁厚迅速增加,單位面積管壁重量大大增加,容易產(chǎn)生永久性豎向變形和沉降(規(guī)范規(guī)定矩形無機玻璃鋼風管也應(yīng)同按金屬風管的加固方法進行加固,其加固筋與風管應(yīng)為相同的材料并成為一整體) 。
復(fù)合玻纖板風管:管壁為輕型玻纖板,易搬運和施工,能滿足一般通風空調(diào)的承壓要求,風壓在500 Pa 時,管壁變形量不大于1 % ,壁厚為25 mm的玻纖風管能承受800 Pa 靜壓力,如需承受更大壓力時或風管邊長在630 以上的可按風壓大小及設(shè)計要求進行加固,最高可承受風壓1500 Pa ,因其為非剛性材料,要求技術(shù)工人要文明操作施工。
(7) 重量
鍍鋅鐵皮風管:容重為7870 kg/ m3 ,單位面積重量為10~16 kg/ m2 (鐵皮厚度δ= 0. 5~1 mm ,含保溫層、保溫防護層,包括法蘭、吊托支架的重量4~4. 8 kg) 。
無機玻璃鋼風管:容重為2100 kg/ m3 ,單位面積重量為11~23 kg/ m2 (風管壁厚δ= 3~8 mm ,含保溫層、保溫防護層, 包括吊托支架的重量1. 7 kg) 。
復(fù)合玻纖板風管:容重為64 kg/ m3 ,單位面積重量為2. 8 kg/ m2 (厚度δ= 25 mm ,包括吊托支架的重量1. 5 kg) ,在各類風管材料中其重量最輕。
(8) 摩擦阻力
風管內(nèi)壁為玻璃絲布, 表面粗糙度為0. 2mm ,略大于鐵皮風管的測定值,在風管內(nèi)風速小于15 m/ s 條件下,其沿程阻力與鐵皮相比不超過7 %(含風管內(nèi)加固撐桿增加的阻力) ,而在一般通風空調(diào)管道中沿程阻力只占局部阻力的10 %左右(復(fù)合玻纖板風管和鍍鋅鐵皮風管的局部阻力基本一樣),因此玻纖風管與鐵皮風管相比增加的通風阻力不到1 % ,對整個風管系統(tǒng)影響不明顯,基本可忽略。無機玻璃鋼風管的摩擦阻力大于鐵皮風管,接近于復(fù)合玻纖板風管。
注:以上主要技術(shù)數(shù)據(jù)來源于檢測報告
(9) 玻纖風管屏蔽纖維能力
風管內(nèi)壁復(fù)合玻璃絲布,具有屏蔽纖維飛散的能力。在管內(nèi)風速15 m/ s 條件下,風管內(nèi)壁纖維不脫落,完全符合國家衛(wèi)生標準,確保室內(nèi)空氣質(zhì)量及環(huán)境。
(10) 使用壽命
鍍鋅鐵皮風管:因其防潮性差,加工制作中又會使鍍鋅層破壞,更易造成腐蝕生銹,降低了風管的整體壽命,其壽命一般為5~10 年。
無機玻璃鋼風管:因其防潮穩(wěn)定性較差(相對而言) ,雖強度較高,但比較脆弱,因其較重,不易搬運,易受碰撞導(dǎo)致酥裂和破損,因自重較大,容易產(chǎn)生永久性豎向變形和沉降,受干燥潮濕、高溫低溫的環(huán)境變化影響,易造成其材質(zhì)更加脆弱而酥裂、脫皮,不適合拆修和變更管線,如原料配比不達標,該現(xiàn)象將更加嚴重,從而降低了風管的整體壽命,壽命一般為5~10 年。
復(fù)合玻纖板風管:以玻璃纖維為基材,重量輕、耐腐蝕、抗老化,易拆裝、修復(fù)和變更管線,壽命可長達10~30 年,國外已有使用30 年的工程實例,國內(nèi)也有使用十幾年的工程實例。
(11) 施工安裝
鍍鋅鐵皮風管:管道較重,制作、安裝周期長、速度慢,管道尺寸及走向變更時費工費時,保溫層在風管安裝好后現(xiàn)場安裝,工序繁瑣,在風管法蘭處保溫厚度不易保證或無保溫,將產(chǎn)生冷橋現(xiàn)象,風管四周應(yīng)留足必要的保溫層安裝操作空間,否則保溫層覆蓋均勻度會因安裝凈空不足夠而不易保證,外表不美觀,加裝消聲器,需要更大的空間,且增加了安裝難度和工作量。
無機玻璃鋼風管:管道笨重,不易搬運,強度較高,但比較脆弱,易受碰撞導(dǎo)致酥裂和破損。制作、安裝周期長、速度慢,管道尺寸及走向變更時費工費時,加裝消聲器,需要更大的空間,且增加了安裝難度和工作量。保溫層在風管安裝好后現(xiàn)場安裝,工序繁瑣,在風管法蘭處保溫厚度不易保證和無保溫,將產(chǎn)生冷橋現(xiàn)象,風管四周應(yīng)留足必要的保溫層安裝操作空間,否則保溫層覆蓋均勻度有時會因安裝凈空不足夠而不易保證,外表不美觀,因其較重,將增加建筑物的承載。
復(fù)合玻纖板風管:管道輕巧,安裝速度快,由于集管道和保溫層于一體,可一次性完成安裝程序,便于在安裝過程中根據(jù)現(xiàn)場條件或設(shè)計進行安裝變更,而不會影響其它工作程序,與其它材料相比,可省去保溫層操作空間,即可節(jié)省吊頂凈空150~200 mm(換言之,相對其它風管而言,可以提高吊頂?shù)臉烁?50~200 mm) ,外表造型美觀,也適于明裝,也可以采用多彩涂料進行裝飾,從而達到與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一,因其重量輕,安裝周期短,符合現(xiàn)代建筑追求輕質(zhì)材料的發(fā)展趨勢,更適用于高層建筑領(lǐng)域,但因其為非剛性材料,要輕拿輕放,按要求加工及存放,要求技術(shù)工人要文明操作施工,避免人為損壞。
4 經(jīng)濟性分析
鍍鋅鐵皮風管:制作安裝費為152~163 元/m2 (含各種連接件,加固件、吊裝件、保溫防護層),增設(shè)消聲器或回風靜壓箱將增加費用約20~40 元/ m2 (按管道長50 m估計) ,如風管內(nèi)風速較高,為滿足較高靜音要求消除產(chǎn)生的二次噪聲而需設(shè)置消聲風口時,還將增加較高的費用。
無機玻璃鋼風管:制作安裝費,按無機玻璃鋼10 元/ kg 計為215~242 元/ m2 ,按8 元/ kg 計為184~211 元/ m2 (含各種連接件,加固件、吊裝件),增設(shè)消聲器等消聲部件增加的費用與鐵皮風管基本相同。
注:上述價格是當風管主材壁厚δ= 5 mm、每節(jié)風管長度為1500 mm、法蘭按風管重量的12 %考慮時的數(shù)值,而風管壁厚隨斷面尺寸的大小分別取δ= 3~8 mm ,對應(yīng)法蘭的附加重量分別為7~20 % ,即風管斷面尺寸較大時,壁厚增加較快,造成風管及法蘭的重量增加也較快,而玻璃鋼管道是按重量計算價格,從而使單位面積造價相應(yīng)增加,很不合理。
復(fù)合玻纖板風管制作安裝費為185~205 元/m2 (板材厚度為25 mm ,自帶消聲、保溫及防護層,含各種連接件,加固件、吊裝件) 。
5 風管的選擇與市場分析
鍍鋅鐵皮風管:屬于傳統(tǒng)產(chǎn)品,具有廣泛的用途和使用場所,其優(yōu)缺點早已被廣大用戶所了解認同,它最適合無腐蝕、干燥氣體的輸送,同時要求有干燥的環(huán)境條件,且對通風空調(diào)系統(tǒng)的噪聲要求不嚴的場合。
無機玻璃鋼風管:屬于次新產(chǎn)品,因其具有防火、防腐、隔噪的優(yōu)點,使它曾一度搶占大半個風管市場,但近幾年隨著時間的推移,人們逐漸對無機玻璃鋼風管的一些弱點和不足有所了解,如實際的防潮性和產(chǎn)品各質(zhì)量性能的時間穩(wěn)定性,即隨著時間的推移,其各項性能下降的速度比預(yù)期的要快,尤其它的內(nèi)在質(zhì)量受原料配比影響較大,而實際工程中又不易從表面看出,另外受市場競爭的影響,為降低成本,使目前市場上出現(xiàn)的無機玻璃鋼風管絕大多數(shù)不能符合相關(guān)標準(這點應(yīng)引起關(guān)注) ,這更使用戶對其具有的“玻璃鋼”的相關(guān)優(yōu)點產(chǎn)生懷疑,且玻璃鋼管道按重量計算價格,很不合理,加上價格因素(雖然其價格一降再降) ,使無機玻璃鋼風管的市場份額逐漸縮小,而鍍鋅鐵皮風管的市場份額又逐漸增加,無機玻璃鋼風管適用場所與鐵皮風管基本相同,此外,它更適用于有腐蝕性(氟氫酸等對硅酸鹽有腐蝕性的除外) 的輸送介質(zhì)及環(huán)境條件,也適用于室外架空管道,因無機玻璃鋼風管具有很好的耐溫及防火性能,也就適用于耐溫限度以下的高溫通風及排煙管道。
復(fù)合玻纖板風管:是近年的新產(chǎn)品,因其具有對以往所有產(chǎn)品的重大變革(集管壁、保溫、防護層為一體,質(zhì)輕、具有消聲功能),仍是隨著時間的推移,已從原來人們對它的不了解、懷疑、觀望到現(xiàn)在的認知、肯定及大范圍的推廣應(yīng)用,并在北京、上海等大型城市已較大面積的使用,玻纖風管與具有相同保溫、消聲效果的鐵皮和無機玻璃鋼風管相比,不僅壽命長、重量輕、節(jié)約空間,保溫、消聲一步到位,在承壓允許的范圍內(nèi),還可通過在許可的范圍內(nèi)適當增加管內(nèi)風速達到減小風管斷面,節(jié)省管材用量,更主要的是少占用吊頂空間,提高吊頂高度,而因此增加的二次風動噪聲,可由風管的消聲功能加以消除,而且還可節(jié)省總投資5 %~20 %左右,經(jīng)濟實用,除忌諱油性介質(zhì)及在室外需慎重使用外(應(yīng)確保風管外保護層完好無損,并另設(shè)防雨雪措施) ,適用場所與無機玻璃鋼風管基本一樣,尤其是在空間緊張、靜音要求較高的場合及進度較快的工程和改造工程。玻纖風管的壁厚一般為25 mm,也可以制作壁厚30 mm或特殊加厚型風管。在特定條件下,根據(jù)特殊要求,還可以把玻纖板作為其它管道的內(nèi)襯,制成保溫和消聲鐵皮風管或無機玻璃鋼風管。
6 結(jié)論
綜合上述分析,可以看出在不同的場所,根據(jù)不同的要求,各類風管均會有其用武之地,而復(fù)合玻纖板風管確實具有消聲、保溫、防火、防潮、漏風量小、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟適用等優(yōu)點。它材質(zhì)輕,搬運吊掛容易,現(xiàn)場修改方便、易施工,組裝便捷, 需密封的連接點少,節(jié)省安裝空間,熱效高,操作安靜,工作壽命長,性能價格比最優(yōu),綜合造價低。它將隨著不斷完善和進一步的提高,以其獨特的性能,在未來的市場競爭中顯示出巨大的優(yōu)勢,尤其在空間緊張、噪聲控制較嚴格的場合,其優(yōu)勢更加突出。同時,新產(chǎn)品也不斷出現(xiàn),例如,一種新型無機玻璃鋼風管材料已投入生產(chǎn),其重量較原無機玻璃鋼輕,其各種性能有待通過實際工程的檢驗。我們相信更新更好的風管及管材仍將會隨著社會發(fā)展、技術(shù)進步而不斷涌現(xiàn)。




