參考文獻 [1] 蔣能照，張華，姚國琦，等. 家用中央空調實用技術. 北京：機械工業出版社，2002 [2] 美國家用中央空調風管式年產量知多少. 制冷技術，2003，（1）：56 [3] 住宅設計規范（GB 50096-1999）. [4] 通風與空調工程施工及驗收規范（GB 50243-97）. [5] 謝建軍. 淺論酚醛泡沫材料在中央空調風管中的應用. 潔凈與空調技術，2004，（4）：39-43
標簽： 風管
家用中央空調風管材料的選擇和應用
1 家用中央空調風管系統的使用特點 家用中央空調其實就是將中央空調系統應用在單元住房面積為80～600m2之間的多居室公寓、復式公寓、別墅、小型辦公樓及小型商業用房中，因此，與中央空調系統的風管相比，家用中央空調的風管系統具有以下特點： （1）層高的問題比較突出 一般中央空調使用在商場、電影院、寫字樓等公共場所，這些地方的層高一般都比較高，因此層高的問題不是很明顯，基本上都能滿足中央空調風管系統安裝、使用和維護的需要。但對于家用中央空調，由于它使用的地方很多時候層高低于3 m，一般在2.8 m左右，這就要求它配置的風管應盡可能少的占用層高空間。 （2）風管加工要求方便 家用中央空調風管系統的加工量不大，但規格多，因此只能進行現場加工。由于家用中央空調風管的施工場地一般都比較小，且施工點比較多，因此不適合采用大型機器設備制作。另外，每戶家用中央空調的風管安裝位置都可能不同，不像寫字樓、商場等，每層的布置基本固定，很多時候都需要進行現場定位，而且安裝時還需要根據具體情況臨時加工管道配件，如彎頭、大小徑等，因此要求風管的加工非常方便。 （3）對噪聲的要求比較高 家用中央空調主要使用在居住環境，因此對噪聲的要求比較高。根據《中華人民共和國住宅設計規范》的要求，住宅臥室、起居室（廳）內的允許噪聲晝間應小于或等于50分貝，而夜間應小于或等于40分貝[3]。風管機的機外余壓一般為80~250Pa左右，噪音比較大，這就要求家用中央空調的風管系統加裝有消聲裝置或自身具有較好的吸聲功能。 （4）對風管強度的要求可適當降低 中央空調使用的場合，如商場、辦公樓等，經?？梢杂龅酱罂臻g，因此要求風管具有較高的強度。家用中央空調使用場合的跨度一般都比較小，通常都小于4 m，這就使得對風管強度的要求可適當降低。另外，家用中央空調風管系統的通風量比較小，通風管道要求的口徑也比較小，這也可以適當地降低對風管材料的強度要求。 從以上分析可以看出，家用中央空調風管系統和中央空調風管系統的要求不完全相同，因此在進行家用中央空調風管系統設計和施工時一定要充分考慮到這些特點，才能得到一個令人滿意的家用中央空調風管系統。 2 家用中央空調風管材料的技術性能比較 中央空調風管常用的材料有鍍鋅鐵皮、玻璃鋼、復合材料（中間為保溫材料，如酚醛泡沫、聚氨酯泡沫、玻璃纖維等，外表面附著一層保護層，如鋁箔等）等幾種。由于玻璃鋼風管需要在工廠進行加工，且加工損耗大，存在老化現象，在家用中央空調中使用很少，因此本文只對鍍鋅鐵皮和復合材料這兩種風管材料進行比較。 （1）施工的方便性 鍍鋅鐵皮適合大尺寸加工，機械加工方便，但小尺寸時由于不方便采用機械設備，因此加工周期長，速度慢。另外，鍍鋅鐵皮風管施工時不好控制安裝精度；大小通等配件不易制作；安裝難度大，對施工人員的要求高。雖然，為改正這些缺點，鍍鋅鐵皮風管的施工進行了不少改進，如開發出小型加工設備，采用新的聯結方式等等。但是，這些新設備、新工藝僅僅只能對鍍鋅鐵皮風管施工困難的狀況進行一定的改善，而不能從根本上解決問題。 復合材料風管一般采用手工施工，不需要專門的加工設備，因此特別適合于家用中央空調這樣的小場地施工。采用復合材料現場制作大小通、彎頭等配件也非常方便，因此施工速度快，且對施工人員的要求也相對降低。另外，復合材料風管對安裝精度的要求也相對較低，這又可以提高風管的安裝速度。 據工程測算，在進行家用中央空調風管施工時，一個熟練工人每小時可制作安裝10~15 m2復合材料風管（以酚醛泡沫鋁箔風管為例），而同樣一個工人，卻只能制作安裝3~4 m2鍍鋅鐵皮風管。從這里可以看出，復合材料風管的施工方便性要遠遠好于鍍鋅鐵皮風管。 （2）節能效果 復合材料風管的導熱系數大大低于鍍鋅鐵皮風管的導熱系數，例如，酚醛鋁箔復合風管的導熱系數為0.016～0.036W/(m•K)左右，鍍鋅鐵皮風管（采用20 mm橡塑保溫材料）的導熱系數卻高達0.035-0.043 W/(m•K)，而且當鍍鋅鐵皮風管的保溫材料長期接觸空氣時，還會出現吸濕的現象，使得鍍鋅鐵皮風管的導熱系數大大增加。另外，復合材料風管特有的連接方式還保證了通風系統具有優良的氣密性，其漏氣率大約只有鍍鋅鐵皮風管漏氣率的1/8左右。因此，復合材料風管的節能效果遠遠好于鍍鋅鐵皮風管。 現場測試表明，在輸送同樣熱（冷）量時，鍍鋅鋼板風管的散熱損失大約為15％左右，而酚醛泡沫保溫材料風管的散熱損失低于2％。 （3）防火性能 鍍鋅鐵皮為無機材料，防火性能好，為不燃A級，但其外部經常采用橡塑類保溫材料。由于橡塑類保溫材料的防火性能只有B1級，因此大大降低了鍍鋅鐵皮風管的防火等級。 復合材料風管的防火性能根據材料的不同而不同，例如，經改性處理的酚醛泡沫鋁箔風管和玻纖鋁箔風管的防火性能均達到了不燃A級。因此，從防火性能這個角度來看，復合材料風管和鍍鋅鐵皮風管都能滿足家用中央空調的防火要求。 （4）強度 鍍鋅鐵皮風管的強度高，適合大場地、大空間的安裝，因此在大空間的中央空調風管系統中應用較多。復合材料風管雖然強度較低，但也能滿足家用中央空調的要求。例如，根據《通風與空調工程施工及驗收規范》中的規定，當風管直徑小于400 mm時，間距要求不大于4 m，而當風管直徑大于或等于400 mm，間距要求不大于3 m[4]。對于家用中央空調，保溫風管的直徑通常小于400 mm，因此其間距只要不大于4 m就可滿足要求，而這個條件在住宅中非常容易得到滿足。這就是說，在一般情況下，復合材料風管完全可以滿足家用中央空調的強度要求，不需要進行加固。 （5）對層高的影響 鍍鋅鐵皮風管的外部需要在現場包裹一層保溫層，而且在進行維修時還常常需要更換保溫層，因此除風管本身的高度外，還需要預留一定的安裝和維修空間。復合材料風管本身就具有保溫效果，同時一般都采用隱形法蘭連接工藝，因此可以緊貼房頂安裝，不需要再預留安裝空間。因此，從對層高影響這個角度來看，復合材料風管比鍍鋅鐵皮風管更適合用于家用中央空調。 工程實測表明，采用復合材料風管比采用鍍鋅鐵皮風管可節約層高5~10 cm左右。 （6）使用壽命 鍍鋅鐵皮在潮濕環境中容易生銹，而鍍鋅鐵皮風管常用的另一種保溫材料玻璃纖維吸濕后容易變脆，因此鍍鋅鐵皮風管的使用壽命大約只有5～10年左右。由于家用中央空調主機的使用壽命一般為15～20年，因此家用中央空調如采用了鍍鋅鐵皮風管，則在其使用過程中需要更換一次風管，這就給用戶帶來非常大的麻煩。而據國外經驗，復合材料風管如酚醛鋁箔復合風管的使用壽命在20年左右，這與家用中央空調主機的使用壽命基本相同，因此在家用中央空調整個使用過程中不需要更換風管。從這點看，復合材料風管遠遠強于鍍鋅鐵皮風管。 （7）消聲性能 鍍鋅鐵皮風管是一種剛性風管，沒有消聲效果，它甚至還會將設備的噪聲傳送到工作地點，因此需要加消聲罩和消聲彎頭之類的消聲配件。另外，鍍鋅鐵皮風管在突然遇到冷風或熱風時，由于熱脹冷縮的原因，還會產生應力變形，從而出現“嘎、嘎”的討厭聲音。而復合材料風管的夾層基本上為多孔泡沫材料板，具有良好的消聲性能，因此本身就是一個很好的管式消聲器，不需要再進行消聲處理，這就可以減少大量的麻煩。從這點來看，家用中央空調應盡量采用復合材料制作風管。 （8）衛生和健康 復合材料風管表面采用鋁箔密封，不會生銹，另外，由于保溫效果好，復合材料風管的內層不會產生凝結水，不會滋生細菌，因而保證了輸送介質的衛生，避免了對室內空氣的二次污染。鍍鋅鐵皮風管易生銹，且容易產生冷橋現象，易結露，因此在鍍鋅鐵皮風管非常容易滋生細菌，如軍團病菌等，從而對送風空氣進行二次污染。另外，鍍鋅鐵皮風管常用的保溫材料玻璃纖維對人體健康也有一定的危害，因此，從衛生和健康這個角度來看，復合材料風管比鍍鋅鐵皮風管更加適合于家用中央空調。 從以上分析可以知道，雖然鍍鋅鐵皮風管具有強度高、防火性能好等優點，但根據家用中央空調風管系統的具體使用要求，復合材料風管在其他方面遠遠強于鍍鋅鐵皮風管，因此在家用中央空調風管使用中應大力推廣復合材料風管。 3 家用中央空調風管材料的經濟性能比較 復合材料風管包括酚醛泡沫、聚氨酯泡沫、玻璃纖維等幾種。與其他復合材料風管相比，酚醛泡沫鋁箔復合風管具有絕熱性能好、環保、健康、防火性能可達到不燃A級等優點，在國外得到了大量的應用[5]。因此，本文采用酚醛泡沫鋁箔復合風管為代表對鍍鋅鐵皮風管和復合風管進行經濟比較。 （1）一次性投資 風管系統的一次性投資即風管系統從購買到開始使用時所花費的費用，一般由風管材料的成本、保溫材料的成本、安裝費用、各種連接件、加固件、吊裝件以及增設消聲器等消聲部件所增加的費用構成。通過向多家風管材料供應商咨詢，相對于鍍鋅鐵皮風管的一次性投資，酚醛泡沫鋁箔復合風管的一次性投資大約可節省25％左右，即業主每采用1m2酚醛泡沫鋁箔復合風管材料，大約可節約30~40元左右的一次性投資。 （2）風管更新投資 鍍鋅鐵皮在潮濕環境中較易生銹，其常用的保溫材料——玻璃纖維吸濕后容易變脆，因此鍍鋅鐵皮風管的使用壽命不是很長，大約為5～10年。由于家用中央空調主機的使用壽命一般為15～20年，因此在使用過程中需要更換鍍鋅鐵皮風管一次，這就使得風管的成本大大增加，且施工非常麻煩。根據國外經驗，酚醛泡沫鋁箔復合風管的使用壽命為20年，和家用中央空調主機的使用壽命相同，因此它在使用過程中不需要更換，可以節約大筆開支。 （3）總投資 為更加具體地對酚醛泡沫鋁箔復合風管和鍍鋅鐵皮風管兩者的經濟性能比較，以下以長沙地區一棟10000 m2的公寓大樓為例進行計算。 根據工程經驗，對于一般住宅建筑，家用中央空調風管的使用面積F與住宅面積S的比例P大約為20％左右，因此，這棟大樓的風管使用面積F為： F = S*P = 10000*0.2 = 2000 m2 （1） 采用酚醛泡沫鋁箔復合風管比采用鍍鋅鐵皮風管可減少的一次性投資M1為： M1 = 40元/m2*2000 m2 = 80000元 （2） 現階段市場上鍍鋅鐵皮風管的一次性投資大約為200元/m2左右，因此采用酚醛泡沫鋁箔復合風管比采用鍍鋅鐵皮風管可減少的設備更新投資M2為： M2 = 200 元/m2*2000 m2 = 400000元 （3） 則大樓采用酚醛泡沫鋁箔復合風管比采用鍍鋅鐵皮風管可減少的總投資M為： M = M1 + M2 = 80000 + 400000 = 480000元 （4） 從以上計算結果可以看出，以酚醛泡沫風管為代表的復合材料風管具有明顯的經濟優勢（還沒有考慮酚醛泡沫鋁箔復合風管帶來的節能效益）。 4 家用中央空調風管系統安裝注意事項 在選擇了合適的風管材料后，要想得到一個滿意的風管系統，安裝也是非常重要的影響因素。家用中央空調的適用對象一般為住宅、別墅等建筑，因此它的風管系統的安裝與中央空調的安裝存在著很多不同。根據筆者對多項家用中央空調風管系統安裝工程的跟蹤調查，總結出以下幾點安裝注意事項： （1）風管布置應盡量采用沿墻壁鋪設的方法（如圖1所示），這樣在最終裝修時可形成凹凸頂結構，既保持了室內的凈高，又使風管得到屏蔽，可以起到較好的裝修效果； （2）風管在布置時應盡量短，彎頭不宜過多，轉角半徑不宜過小，并盡量避免管道突變徑，以減少沿程壓力的損失； （3）風管安裝時不應破壞原有建筑的結構，特別是承重結構； （4）風管穿過墻壁處，其孔洞四周的縫隙，應使用彈性材料填充密實； （5）為了降低噪聲，風管的始端（與送風機連接處）不宜急彎，必要時，彎頭和三通支管等處應裝設導流葉片； （6）風管的連接應嚴格按照規范進行，粘貼應牢固、鋪設應平整、綁扎應緊密，無滑動、松弛與斷裂現象，防止漏冷（熱）； （7）輸送易產生冷凝水空氣的風管，一定要按設計要求的坡度安裝； （8）安裝要牢固，所有吊、支、托架不得妨礙風口、閥門、控制系統及檢查門的操作，并作良好的防銹處理； （9）新風管安裝除應遵守送風管道安裝規定外，還應按設計要求作有坡度安裝（坡向新風口）； （10）新風口要有防雨和過濾網罩，安裝位置應選在空氣不受污染的地方且便于檢修。 5 結論 與一般中央空調的風管系統相比，家用中央空調風管系統具有層高問題比較突出、風管加工要求方便、對噪聲要求比較高、對風管強度的要求可適當降低等特點，因此在家用中央空調風管系統的設計和施工中應綜合進行考慮。結合這些特點，通過對家用中央空調兩種常用風管——鍍鋅鐵皮風管和復合材料風管進行的技術和經濟比較，發現以酚醛泡沫鋁箔復合風管為代表的復合材料風管非常適合于家用中央空調，值得在工程中大力推廣使用。
