通风空调工程在建筑工程中的地位及其材质要求探索

【摘　要】:随着我国人民生活水平的不断提高,通风空调工程在建筑工程中的地位越来越重要,市场对通风管道材质的要求越来越高,工程论文范文本文是作者在近几年的工作过程中,对新型超级风管的性能以及施工中的相关技术进行简要阐述。加强对通风管道的新材料、新工艺的研究和应用,使我们更好的去适应市场、把握市场。　　

【关键词】:风管 性能 复合玻纤板风管

1　前　言　　
随着经济的发展,我国人民生活水平的不断提高,通风空调工程在建筑工程中的地位越来越重要,市场对通风管道材质的要求越来越高,空调通风管道的种类从原来比较单一的镀锌钢板风管向多样性方面发展,消声、节能、环保、重量轻、防火性能高的材料逐渐成为空调通风管道的主导材料。由于各种工程对空调通风管道有着各种不同的要求,各种材质的通风管道应运而生,而相应的施工方法也在不断实践中逐步完善。随着各种新材料、新工艺的不断出现,空调通风管道的性能更符合现代建筑科学的要求,这就决定了我们必须对空调通风管道工程的复杂性、广泛性及不同材质的相应特性有一个准确的掌握,加强对空调通风管道的新材料、新工艺的研究和应用,使我们更好的去适应市场、把握市场。目前,空调通风管道所选用的材料和施工方法主要有以下几种:
1·1　无机玻璃钢风管无机玻璃钢风管是以氯氧化镁为基材,以玻璃纤维布为增强材料加入若干无机化工原料进行水化反应,固化而成的一种比较新型的产品,能广泛应用于各类建筑通风、空调风管系统中。其风管尺寸规格按国家通风管道标准制作,也可以根据需要,加工成非标准尺寸的产品。该产品遇火不燃、耐腐蚀,但份量重,硬度大但较脆,受自重影响易变形,受原料配制影响和制约易酥裂,无保温和消声性能,必须另外加包保温层及保温防护层,须设置消声器,制作、安装周期长,特别在设计变更、修改时,损耗特别大。
1·2　镀锌铁皮风管现行的空调通风管道工程中仍有较多的项目延用传统的做法,采用镀锌铁皮风管:采用镀锌铁皮加工,适合含湿量小的一般性气体的输送,不耐腐蚀、易生锈,无保温和消声性能,必须另外加包保温层及保温防护层,另在声源附近还要设置消声器,制作、安装周期长、速度慢,难度大、操作噪音大,使用寿命较短。
1·3　新型超级风管(复合玻纤板风管)它是近年最新的风管管材,以容重64 kg/m3、厚度25 mm的离心玻纤板为基材,内复玻璃丝布,喷胶处理,外复防潮铝箔粘结,符合《中华人民共和国建材工业行业标准》JC/T591-1995复合玻纤板风管标准。该产品具有消声、保温、防火、防潮、漏风量小、经济适用等优点,材质轻,搬运吊装容易,现场修改方便、易施工,组装便捷,需密封的连接点少.节省安装空间,热效高,操作安静,工作寿命长,性能价格比最优,综合造价低,但要防止被水长期浸泡及施工中人为破坏。

2　性能特点
2·1　保温性能超级风管的管壁为离心玻璃纤维板,导热系数小(平均温度24度时是0·029 W /m·K, 70度时是0·04W /m /K),特别是外表复合铝箔布具有很高的热反射能力,且其强度和韧性均大大超过铝箔纸,不易破损。因其风管壁即为保温层,管道采用榫接、T形内框架对接和铁皮插接(或外法兰连接),使整个风管各部位保温均匀,无冷桥现象产生,具有良好的保温绝热性能。而镀锌铁皮风管和无机玻璃钢风管均无保温性能,须另加保温层和保温防护层。
2·2　防火性能超级风管是以不燃性玻璃纤维棉板为基材,采用自制阻燃性粘合剂(获国家专利),将铝箔布和玻璃丝布分别复合在基材的两侧。因而成品风管属不燃材料,符合GB8624-1997《建筑材料燃烧性能分级方法》A级,具有良好防火性能。而镀锌铁皮风管和无机玻璃钢风管虽属不燃材料,但其保温材料是否燃烧要依材质而定,原采用聚苯乙烯板做夹层,因在外加火源作用下会产生有毒气体,逐步被淘汰。现通常选用离心玻璃棉等不燃保温材料作夹层,因强度等问题,产品质量尚不是很稳定。
2·3　消声性能超级风管的管壁是一种多孔性吸声材料,对中、高频声波具有良好的吸声效果,有数据表明,中频在1 000 HZ~2 000 HZ,管径500 mm×320 mm情况下,其消声量可达到18 dB/m~21 dB/m,是一个很好的管式消声器,可以消除来自空调设备的一次噪声及阀体、管件等处产生的二次噪声,随着管道的延长,效果更为明显,故可省去专用消声器。而镀锌铁皮风管和无机玻璃钢风管均无消声性能,须加消声器。
2·4　防潮性能超级风管所用材料中无易腐材料和部件,风管外表面为防潮铝箔布,其透湿率为0,具有极强的防蚀能力,玻纤板的吸水率不大于2%,管道长期处在潮湿环境中,它的消声和保温等各种性能不会改变,因其为多孔材料,要防止管道内部、管端和切口处被水长期浸泡。而镀锌铁皮风管易受潮、腐蚀生锈,在输送含湿量大的空调用空气时更为严重,尤其风管制作时在铁皮咬口处镀锌层遭到破坏,同时又不易弥补和防腐处理,冷桥产生处也会有凝露对管道产生腐蚀,因此影响了其整体寿命。无机玻璃钢风管,受原料配比的制约,其防潮能力的稳定性较差。
2·5　漏风量规范规定风管漏风量应根据管道长短及其气密程度,按系统风量的百分率计算。风管漏风率宜采用10% (对于一般送排风系统)。超级风管通过开槽、合榫、胶粘制作连接,结合缝再用铝箔胶带密封,不加固风管漏风量基本为0,加固风管漏风率不大于1%,系统漏风率不大于2%,当管内静压为500Pa时,风管单位面积漏风量小于1·8m3/h·m2。
2·6　重　量超级风管的容重为64 kg/m3,单位面积重量为2·8 kg/m2(厚度δ=25 mm,包括吊托支架的重量1·5 kg),在各类风管材料中其重量最轻。镀锌铁皮风管的容重为7 870kg/m3,无机玻璃钢风管的容重为2 100 kg/m3。
2·7　摩擦阻力超级风管内壁为玻璃丝布,表面粗糙度为0·2 mm,略大于铁皮风管的测定值,在风管内风速小于15 m /s条件下,其沿程阻力与铁皮相比不超过7% (含风管内加固撑杆增加的阻力),而在一般通风空调管道中沿程阻力只占局部阻力的10%左右(超级风管和镀锌铁皮风管的局部阻力基本一样),因此玻纤风管与铁皮风管相比增加的通风阻力不到1%,对整个风管系统影响不明显,基本可忽略。无机玻璃钢风管的摩擦阻力大于铁皮风管,接近于复合玻纤板风管。
2·8　玻纤风管屏蔽纤维能力复合玻纤板风管内壁为复合玻璃丝布,具有屏蔽纤维飞散的能力。在管内风速15 m /s条件下,风管内壁纤维不脱落,完全符合国家卫生标准,确保室内空气质量及环境。
2·9　施工安装镀锌铁皮风管:管道较重,制作、安装周期长、速度慢,管道尺寸及走向变更时费工费时,保温层在风管安装好后现场安装,工序繁琐,在风管法兰处保温厚度不易保证或无保温,将产生冷桥 现象,风管四周应留足必要的保温层安装操作空间,否则保温层覆盖均匀度会因安装净空不足而不易保证,外表不美观,加装消声器,需要更大的空间,且增加了安装难度和工作量。无机玻璃钢风管:管道笨重,不易搬运,强度较高,但比较脆弱,易受碰撞导致酥裂和破损。制作、安装周期长、速度慢,管道尺寸及走向变更时费工费时,损耗极大。加装消声器,需要更大的空间,且增加了安装难度和工作量。如采用带保温的夹层风管,因其较重,将增加建筑物的承载。复合玻纤板风管:管道轻巧,安装速度快,由于集管道和保温层于一体,可一次性完成安装程序,便于在安装过程中根据现场条件或设计进行安装变更,而不会影响其它工作程序,与其它材料相比,可省去保温层操作空间,即可节省吊顶净空150 mm~200 mm (换言之,相对其它风管而言,可以提高吊顶的标高150 mm~200 mm),外表造型美观,也适于明装,也可以采用多彩涂料进行装饰,从而达到与周围环境和谐统一,因其重量轻,安装周期短,符合现代建筑追求轻质材料的发展趋势,更适用于高层建筑领域,但因其为非刚性材料,要轻拿轻放,按要求加工及存放,要求技术工人要文明操作施工,避免人为损坏。

3　超级风管的安装工艺流程　　管板材的开槽→管道制作→密封→加固→性能测试破损修补→风管安装→支吊架制作安装

4　超级风管施工工艺要点
4·1　管板材的开槽a、板材开槽的种类有三种:一块板开槽法、二块板开槽法、四块板开槽法。b、板材开槽的方法有二种:手工开槽法、机械开槽法。
4·2　密　封密封材料的选用及其工艺规范在确保安装出合格、高效的玻纤风管系统工程中起着至关重要的作用。使用不合格的材料或不规范的操作,会影响系统使用效果或缩短系统寿命。节能消音风管系统建议使用的密封胶带有:热敏胶带、压敏胶带二种。在管道未用胶带密封前,应先使用专用的扒形装订针,对管道的搭接口进行固定,装订针的间距为50 mm一个;装订时装订针应与接缝略呈角度。装订针仅用于有盖舌的搭接口固定:若无盖舌,或平接口时,应用胶带接片进行固定。胶带最大为300 mm,每边至少一个。
4·3　加　固当风管系统内部的静压负载使玻纤风管管道壁出现1%的挠度时,就需要对风管管道进行加固。因此,根据系统的压力及管道尺寸,选用正确的加固方法,对风管系统的使用寿命是至关重要的:通常节能消音风管系统管道可采用以下方法来进行加固:a、拉杆加固法:拉杆加固是采用钢彩、套管加固,通常使用在500Pa以下的正压加固。b、框架加固法:框架加固是采用轻钢龙骨加固。c、抱合加固法:抱合加固也是采用轻钢龙骨加固,使用在拉杆加固和框架加固无法应用的某些特殊管道上,如900弯管、三通管、闷头管等。
4·4　防下垂加固法防下垂加固是用于特殊管道的加固,如变经管道加固和迂回管道加固。
4·5　破损修补
4·5·1　轻微破损的修补如果是管道外表面很轻微的破损,可以用专用的密封胶带来进行修补即可。如果是管道内表面有轻微破损,则可用舒伯专用修补胶进行修补。如果管道外表面的铝箔层发生破损,而玻纤保温层未发生损坏,则可选用一片合格的铝箔片进行管道铝箔表面的修补。
4·5·2　更换板材的修补如果管道壁的破损已达到玻纤保温层时,则可将破损的地方切割下来,开出雌雄搭接口,另选一块完好的板材,根据切割下来的玻板尺寸切割好,留下雌雄搭接口,在四周接口上涂上修补胶及粘胶剂,根据工艺规范进行密封。
4·5·3　更换管道的修补如果管道的破损比较严重,且破损面积比较大,有可能会影响风管系统的正常运行时,就需要对管道进行更换修补,以保证系统的正常运行。
4·6　性能测试为确保施工全过程直接影响质量的每道工序过程都能达到工序能力要求,且始终处于稳定受控状态,以便及时发现问题,督促改进,使产品质量达到国家规定的标准。对影响工序质量的因素———人、设备、材料、工艺(标准及方法)、环境进行事先的控制,其核心是管理因素。既对影响工序质量的异常因素(如不遵守工艺标准,违反操作规程,设备故障等)采取相应的技术和管理措施,又使这些因素的波动,被控制在允许范围内,从而保证每道工序的质量。

5　效益分析　　
镀锌铁皮风管:制作安装费为152元/m2~163元/m2(含各种连接件,加固件、吊装件、保温防护层),增设消声器或回风静压箱将增加费用约20元/m2~40元/m2(按管道长50 m估计),如风管内风速较高,为满足较高静音要求消除产生的二次噪声而需设置消声风口时,还将增加较高的费用。无机玻璃钢风管:制作安装费,按无机玻璃钢10元/kg计为215元/m2~242元/m2,按8元/kg计为184元/m2~211元/m2(含各种连接件,加固件、吊装件),增设消声器等消声部件增加的费用与铁皮风管基本相同。超级风管:制作安装费为135元/m2~155元/m2(板材厚度为25 mm,自带消声、保温及防护层,含各种连接件,加固件、吊装件)。上海市闵行区圣戈班磨料磨具二厂新建厂房工程由上海建工集团下属的上海市第八建筑有限公司总承包。该工程安装总投资近2 000万元,其中恒温恒湿空调通风系统投资约为360万元。其中空调通风管路为超级风管。

6　效果特点　　
风管的选择与市场分析镀锌铁皮风管:属于传统产品,具有广泛的用途和使用场所,其优缺点早已被广大用户所了解认同,它最适合无腐蚀、干燥气体的输送,同时要求有干燥的环境条件,且对通风空调系统的噪声要求不严的场合。复合玻纤板风管:是近年的新产品,因其具有对以往所有产品的重大变革(集管壁、保温、防护层为一体,质轻、具有消声功能),仍是随着时间的推移,已从原来人们对它的不了解、怀疑、观望到现在的认知、肯定及大范围的推广应用,并在北京、上海等大型城市已较大面积的使用,玻纤风管与具有相同保温、消声效果的铁皮和无机玻璃钢风管相比,不仅寿命长、重量轻、节约空间,保温、消声一步到位,在承压允许的范围内,还可通过在许可的范围内适当增加管内风速达到减小风管断面,节省管材用量,更主要的是少占用吊顶空间,提高吊顶高度,而因此增加的二次风动噪声,可由风管的消声功能加以消除,而且还可节省总投资5% ~20%左右,经济实用,除忌讳油性介质及在室外需慎重使用外(应确保风管外保护层完好无损,并另设防雨雪措施),适用场所与无机玻璃钢风管基本一样,尤其是在空间紧张、静音要求较高的场合及进度较快的工程和改造工程。
玻纤风管的壁厚一般为25 mm,也可以制作壁厚30 mm或特殊加厚型风管。在特定条件下,根据特殊要求,还可以把玻纤板作为其它管道的内衬,制成保温和消声铁皮风管或无机玻璃钢风管。无机玻璃钢风管:属于次新产品,因其具有防火、防腐、隔噪的优点,使它曾一度抢占大半个风管市场,但近几年随着时间的推移,人们逐渐对无机玻璃钢风管的一些弱点和不足有所了解,如实际的防潮性和产品各质量性能的时间稳定性,即随着时间的推移,其各项性能下降的速度比预期的要快,尤其它的内在质量受原料配比影响较大,而实际工程中又不易从表面看出,另外受市场竞争的影响,为降低成本,使目前市场上出现的无机玻璃钢风管绝大多数不能符合相关标准(这点应引起关注),这更使用户对其具有的“玻璃钢”的相关优点产生怀疑,且玻璃钢管道按重量计算价格,很不合理。加上价格因素(虽然其价格一降再降),使无机玻璃钢风管的市场份额逐渐缩小,而镀锌铁皮风管的市场份额又逐渐增加,无机玻璃钢风管适用场所与铁皮风管基本相同,此外,它更适用于有腐蚀性(氟氢酸等对硅酸盐有腐蚀性的除外)的输送介质及环境条件,也适用于室外架空管道,因无机玻璃钢风管具有很好的耐温及防火性能,也就适用于耐温限度以下的高温通风及排烟管道。

7　结束语　　
复合玻纤板风管确实具有消声、保温、防火、防潮、漏风量小、性能稳定、经济适用等优点,在不同的场所,根据不同的要求,各类风管均会有其用武之地。它材质轻,搬运吊挂容易,现场修改方便、易施工,组装便捷,需密封的连接点少,节省安装空间,热效高,操作安静,工作寿命长,性能价格比最优,综合造价低。加强对空谓通风管道的新材料、新工艺的研究和应用,使我们更好的去适应市场、把握市场。