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三种中央空调风管性能分析及选择
作者:佛山市东政螺旋风管有限公司 发布日期:2018-5-3 15:12:02

分析三种中央空调风管的特点、性能及选择。


一、前言:

随着经济建设迅猛发展,新产品和新技术在激烈的竞争中不断涌现,并且越来越受到广大用户的欢迎和青睐。同时随着中央空调系统的迅速发展,克服现有设备及材料的缺点或不足,不断的完善和提高其性能也就越来越重要,其中对空调系统通风空调管道材料的选择及开发应用就说明了这点。本文将就我国现常用通风空调管道进行综合比较,为合理选用产品提供可靠依据。


二、我国现常用三种风管的特点:

1、镀锌铁皮风管的基本特点:

它是最早使用的风管管材之一,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,须设置消声器,制作、安装周期长、速度慢。


2、无机玻璃钢风管的基本特点:

它是近十几年较新的风管管材,采用玻璃纤维增强无机材料制作,即是符合《中华人民共和国建材工业行业标准》JC646.1996的玻璃纤维氯氧镁水泥通风管道,遇火不燃、耐腐蚀,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、速度慢。


3、复合玻纤板风管的基本特点:

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,外复防潮铝箔布(进口板材为内涂热敏丙稀酸聚合物,外层为稀纹布 / 铝箔 / 牛皮纸),用专用防火粘结剂复合干燥后,再经切割、开槽、粘结加固等工艺而制成,采用特种密封胶、压敏胶带、热敏胶带连接密封,根据风管断面尺寸、风压大小再采取适当的加固措施。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,要防止被水长期浸泡。


三、三种风管的性能比较:

1、消声性能:

(1)、镀锌铁皮风管:

无消声性能,必须加装消声器,且需要更大的空间(因消声器的外形尺寸比风管尺寸每边大出200 mm),且消声器要达到应有的效果,其设置位置有一定的要求,实际工程中很难做到,造成实际消声效果也难以保证。而且在风速较高、单边长度较大又加强不够、或与高中频风机配套时还会产生二次噪声,使得消声措施事倍功半。


(2)、无机玻璃钢风管:

无消声性能,隔声性能优于铁皮风管,必须加装消声器,同铁皮风管一样,既多占用空间,噪声处理的效果也不理想。


(3)、复合玻纤板风管:

其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1000 Hz ~ 2000 Hz,管径500×320情况下,其消声量可达到18 ~ 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。


2、保温性能:

(1)、镀锌铁皮风管:

导热系数很大(为60.4 W / m.K),无保温性能,必须另外加包保温层及保温防护层,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,风管壁面保温层的覆盖均匀度,有时也会因安装净空不足够而不易保证。


(2)、无机玻璃钢风管:

导热系数大(为0.5 W / m.K),无保温性能,必须另外加包保温层及保温防护层,保温层特性同铁皮风管。


(3)、复合玻纤板风管:

管壁为离心玻璃纤维板,导热系数小(平均温度24 ℃时是0.029 W / m.K ,70 ℃时是0.04 W / 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。


3、防火性能:

(1)、镀锌铁皮风管:

铁皮风管属不燃材料,但其保温材料是否燃烧要依材质而定,通常要选用离心玻璃棉等不燃保温材料,而聚苯乙烯板等则不能满足要求。


(2)、无机玻璃钢风管:

无机玻璃钢风管属不燃材料,但其保温材料是否燃烧要依材质而定,通常选用离心玻璃棉等不燃保温材料,而聚苯乙烯板等则不能满足要求。


(3)、复合玻纤板风管:

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级合格,具有良好的防火性能。


4、防潮性能:

(1)、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的腐蚀,也因此影响了其整体寿命。


(2)、无机玻璃钢风管:

无法与有机玻璃钢风管的防潮性能相比,受原料配比的制约,其防潮能力的稳定性较差。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,这更使用户对其具有的“玻璃钢”的相关优点产生怀疑。


(3)、复合玻纤板风管:

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,具有极强的防锈蚀能力,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。

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)。


(1)、镀锌铁皮风管:

风管总长度50 m以下时,其漏风率通常要达到8 % ~ 10 % ,风管总长度增加时,漏风量要适当增加,当管内静压为500Pa时,风管单位面积漏风量为6m3/h.m2。


(2)、无机玻璃钢风管:

风管总长度50 m以下时,其漏风量通常要达到6 % ~ 8 % ,风管总长度增加时,漏风量要适当增加。


(3)、复合玻纤板风管:

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500 Pa时,风管单位面积漏风量小于1.8 m3 / h . m2。


6、强度:

(1)、镀锌铁皮风管:

强度较高,抗静压能力强,在断面尺寸大时,必须按规定进行加固(规范规定边长大于或等于630 mm和保温风管边长大于或等于800 mm,且其管段长度大于1200 mm时,均应采取加固措施,对于边长小于或等于800 mm的风管,宜采用楞筋、楞线的方法加固)。


(2)、无机玻璃钢风管:

强度较高,但比较脆弱,因其较重,不易搬运,易受碰撞导致酥裂和破损,因自重较大,水平面边长较大时,风管壁厚迅速增加,单位面积管壁重量大大增加,容易产生永久性竖向变形和沉降(规范规定矩形无机玻璃钢风管,也应同按金属风管的加固方法进行加固,其加固筋与风管应为相同的材料并成为一整体)。


(3)、复合玻纤板风管:

管壁为轻型玻纤板,易搬运和施工,能满足一般通风空调的承压要求,风压在500 Pa时,管壁变形量不大于1% ,壁厚为25 mm的玻纤风管能承受800 Pa静压力,如需承受更大压力时或风管边长在630 mm以上的,可按风压大小及设计要求进行加固,最高可承受风压1500 Pa,因其为非刚性材料,要求技术工人要文明操作施工。


7、重量:


(1)、镀锌铁皮风管:

容重为7870 kg / m3,单位面积重量为10 ~ 16kg / m2(铁皮厚度δ= 0.5 ~ 1 mm,含保温层、保温防护层,包括法兰、吊托支架的重量4 ~ 4.8 kg)。


(2)、无机玻璃钢风管:

容重为2100 kg / m3,单位面积重量为11 ~ 23 kg / m2(风管壁厚δ=3 ~ 8 mm,含保温层、保温防护层,包括吊托支架的重量1.7 kg)。


(3)、复合玻纤板风管:

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。


8、摩擦阻力:

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(复合玻纤板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。

注:以上主要技术数据来源于检测报告。


9、玻纤风管屏蔽纤维能力:

风管内壁复合玻璃丝布,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。

10、使用寿命:

(1)、镀锌铁皮风管:

因其防潮性差,加工制作中又会使镀锌层破坏,更易造成腐蚀生锈,降低了风管的整体寿命,其寿命一般为5年 ~ 10年。


(2)、无机玻璃钢风管:

因其防潮稳定性较差(相对而言),虽强度较高,但比较脆弱,因其较重,不易搬运,易受碰撞导致酥裂和破损,因自重较大,容易产生永久性竖向变形和沉降,受干燥潮湿、高温低温的环境变化影响,易造成其材质更加脆弱而酥裂、脱皮,不适合拆修和变更管线,如原料配比不达标,该现象将更加严重,从而降低了风管的整体寿命,寿命一般为5年 ~ 10年。


(3)、复合玻纤板风管:

以玻璃纤维为基材,重量轻、耐腐蚀、抗老化,易拆装、修复和变更管线,寿命可长达10年 ~ 30年,国外已有使用三十年的工程实例,国内也有使用十几年的工程实例。


11、施工安装:

(1)、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够而不易保证,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。


(2)、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,加装消声器,需要更大的空间,且增加了安装难度和工作量。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和无保温,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,保温层覆盖均匀度有时会因安装净空不足够而不易保证,外表不美观,因其较重,将增加建筑物的承载。


(3)、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。


四、经济性分析:

1、镀锌铁皮风管:

制作安装费为152 ~ 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 ~ 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。


2、无机玻璃钢风管:

制作安装费,按无机玻璃钢10元 / kg计为215 ~ 242元 / m2,按8元 / kg计为184 ~ 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。


注:上述价格是当风管主材壁厚δ=5 mm、每节风管长度为1500 mm、法兰按风管重量的12%考虑时的数值,而风管壁厚随断面尺寸的大小分别取δ=3 ~ 8 mm,对应法兰的附加重量分别为7~20%,即风管断面尺寸较大时,壁厚增加较快,造成风管及法兰的重量增加也较快,而玻璃钢管道是按重量计算价格,从而使单位面积造价相应增加,很不合理。


复合玻纤板风管制作安装费为18 5~ 205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)。


五、风管的选择与市场分析:

(1)、镀锌铁皮风管:

属于传统产品,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。


(2)、无机玻璃钢风管:

属于次新产品,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,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。


(3)、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,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,承压允许的范围内,还可通过在许可的范围内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。


六、结论:

综合上述分析,可以看出在不同的场所,根据不同的要求,各类风管均会有其用武之地,而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。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。它将随着不断完善和进一步的提高,以其独特的性能,在未来的市场竞争中显示出巨大的优势,尤其在空间紧张、噪声控制较严格的场合,其优势更加突出。同时,新产品也不断出现,例如,一种新型无机玻璃钢风管材料已投入生产,其重量较原无机玻璃钢轻,其各种性能有待通过实际工程的检验。我们相信更新更好的风管及管材仍将会随着社会发展、技术进步而不断涌现。


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