彩钢酚醛泡沫复合风管综合了镀锌铁皮风管和铝箔复合风管的优点,不仅保温性能好、施工方便,而且强度高、防火性能强,大大拓宽了复合风管的应用范围,尤其在钢结构工程、大型公用工程、医疗工程中具有明显的优势,这就为复合风管全面替代镀锌铁皮风管创造了条件。
关键词:彩钢 酚醛泡沫 风管
引言
空调风管根据选用的材料可分为三大类:镀锌铁皮风管(镀锌铁板+保温层)、无机玻璃钢风管和近几年崛起的复合型轻质保温风管[1]。由于复合风管具有保温性能好、造价低、施工方便、外观整齐等优点,在空调工程中得到了迅速地推广。据笔者不完全统计,在长沙地区,复合风管的使用量已占到了新建空调工程的30%以上,而且该比例还在不断上升。
现阶段,普通复合风管还存在着一些缺点:通常是把铝箔复合到保温材料表面,强度不是很高,只能用在中低压系统;铝箔在施工或维护过程中容易被硬物碰破,导致使济宁屋面岩棉板厂家用寿命下降;内层保温材料多采用易燃的聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫,在外层仅覆盖一层铝箔的情况下,失火时容易着火燃烧。因此,普通复合风管在一些要求严格的重点工程中,如体育场馆、地铁、净化工程等,受到了较大的限制。
通过对镀锌铁皮风管和普通复合风管两者优缺点的比较,笔者所在单位开发了一种新型复合风管——彩钢酚醛泡沫复合风管,该风管内层采用有机保温材料中不燃性能较好的酚醛泡沫材料,外层通过自动化机组覆盖彩色钢板进行保护。这种新型风管综合了镀锌铁皮风管和普通复合风管的优点,不仅保温性能好、施工方便,而且强度高、防火性能强,大大拓宽了复合风管的应用范围,为复合风管全面替代镀锌铁皮风管创造了条件。
1、彩钢酚醛复合风管与镀锌铁皮风管的比较
镀锌铁皮风管的较内层为镀锌铁皮,外裹玻璃棉等保温材料(如采用橡塑保温材料,则防火性能大大下降),较外面再采用铝箔缠绕,这使得铁皮风管的自重大、施工安装费工费时、外观差、气密性低、输送过程冷/热量损失大。与镀锌铁皮风管相比,彩钢
酚醛风管具有以下优势:
1)高效保温,节省能源消耗。彩钢
酚醛风管内层为享有“保温之王”称号的酚醛泡沫[2],因此其导热系数仅为0.022~0.026 W/(m·K),而铁皮风管的导热系数为0.035~0.043 W/(m·K);彩钢
酚醛风管在工厂一次成型,而铁皮风管需在现场进行保温,容易形成冷桥,导致其保温效果迅速下降;彩钢
酚醛风管特有的连接方式保证了通风系统具有优良的气密性,减少了冷/热空气输送过程中的泄漏。据测算,在输送同样冷/热量时,铁皮风管的冷/热量损失为15%,而彩钢
酚醛风管的冷/热量损失低于2%。
2)屏蔽粉尘,抑菌防水,保证健康环境。彩钢
酚醛风管不需现场保温,内表面复合铝箔,使气流与保温材料隔绝开来,形成严密的防粉尘屏障;铁皮风管需要在现场进行保温,施工过程中岩棉、玻纤棉会对工作人员健康造成影响。彩钢
酚醛风管的内壁涂有专用胶水,可抑制细菌在风管内孳生;铁皮风管由于冷桥的存在,容易形成冷凝水,使得风管内部容易起霉,从而对送风造成污染[3]。
3)吸声降噪,营造宁静空间。酚醛泡沫可充分吸收气流中的各种噪声能量,而彩钢板的密度大,具有良好的隔音效果,因此彩钢
酚醛风管具有类似管式消声器的消声效果。铁皮风管由于需要在现场施工,其下料及咬口过程中可能会出现配合不匀的现象,因此在运行中将带来管道的震动及噪声。
4)自重轻,可降低建筑荷载。彩钢
酚醛风管的容重为2.98 kg/m2,而铁皮风管(0.8 mm厚)的容重为7.08 kg/m2,因此采用彩钢酚醛泡沫就可以大大减轻建筑的结构荷载,增大建筑的安全系数,这对框架式钢结构建筑尤为有利。
5)节省净空,提高有效空间。彩钢
酚醛风管不必预留保温施工空间,可贴梁、贴壁、贴顶安装,且不需安装消声器,因此能有效利用建筑物空间,提高室内净高。铁皮风管需在现场进行保温,因此需保留一定的安装空间,从而造成了建筑空间的浪费。
6)制作快捷,缩短施工周期。彩钢
酚醛风管在工厂一次成型,现场的制作方便快捷,工作量小,且由于自重轻,对吊装的要求低,因此施工效率高,施工周期远小于铁皮风管。据现场测算,彩钢
酚醛风管的安装效率比镀锌铁皮风管提高了3~4倍,可大大缩短施工周期,使业主物业早日投入使用,早日产生效益。
7)造价低,且寿命长久。彩钢
酚醛风管的制作、安装过程简单,节省了大量的人工费,因此彩钢
酚醛风管的造价低于铁皮风管,据测算,彩钢
酚醛风管造价较铁皮风管低10%左右。另外,彩钢
酚醛风管不易形成冷桥,无冷凝水产生,且钢板作了烤漆处理,因此不易锈蚀,使用寿命一般在20年以上;铁皮风管容易结露产生冷凝水,导致铁皮生锈,使用寿命只有5年左右。
8)色彩美观,适合明装工程。彩钢
酚醛风管现场工作量少,外观整齐划一,可根据客户需求选择颜色,与工程装饰环境协调,特别适合于明装,如商场超市、体育场馆等;铁皮风管需要现场手工进行铝箔和保温层包裹,外观质量较差,不适合明装工程。
2、彩钢酚醛复合风管与普通复合风管的比较:
普通复合风管外层为铝箔,保温材料通常选用易燃的聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫,因此虽然其保温性能比铁皮风管要好,但强度和防火性能却低于铁皮风管。彩钢
酚醛风管外层采用彩钢板,内层保温材料为有机材料中不燃性能较好的酚挤塑板保温施工工艺图片醛泡沫,因此可避免普通复合风管的缺陷,具有明显的优势:
1)安全,符合防火A级标准:彩钢
酚醛风管的内层采用酚醛泡沫材料。试验表明,100 mm酚醛泡沫抗火焰能力可达1小时以上而不被穿透,且烟密度低于3%,因此能确保施工人员和使用人员的安全[2]。外表面采用0.2 mm厚的彩钢板后,可大大增强了抵御火灾的能力。据法国HAMON公司介绍,将酚醛泡沫彩钢风管的一侧加热升温到1030 ℃,另一侧不会超过65℃。因此,彩钢
酚醛风管的燃烧性能达到了不燃A级的标准,可应用在对防火要求严格的工程中.
2)能适用于中高压系统:彩钢
酚醛风管外层采用0.2 mm厚彩钢板,它通过自动成型机复合到酚醛泡沫材料表面,其强度远远大于单层钢板的强度,使得彩钢
酚醛风管的承压能力大大加强,拓宽了其使用范围,可适用于中、高压系统。普通复合风管采用的铝箔只有0.08 mm,因此只能用于中低压系统,当管内压力过高时,普通复合风管经常出现“胀破”的问题。表1为彩钢
酚醛风管在中压时的漏风量和变形量检测数据。从表1可以看出,彩钢
酚醛风管的漏风量平均只有标准允许量的44.5%,平均变形量也只有标准允许量的6.5%,均大大低于标准允许值,因此可用于一些对风压有较高要求的工程,如净化工程。
3)环保,对人体无危害:酚醛泡沫采用无氟发泡,而聚氨脂在发泡过程会逸出大量的臭氧层破坏物质,对臭氧层造成极大的破坏。玻璃纤维在生产和安装过程中会对工人的健康造成极大的危害。酚醛泡沫燃烧时无有害气体产生,且烟密度低。聚氨脂燃烧时会产生氰化气体,而复合玻纤板风管燃烧时检出了2-甲基丙烯酚醛板低价批发酰苯胺,这是一种有害物质[4]。复合玻纤板风管的内表面虽然涂有聚丙烯,但在加工工程中玻璃纤维不可避免地会对风管形成污染,如果散落的玻璃纤维随送风飘落到室内,则对人体健康必然造成危害[5]。
4)耐候性好,且不易受损,使用寿命长:有机塑料在自然条件和外界因素的长时间影响下,会老化或者风化,严重时甚至使发泡性能丧失。通常采用人工照射的办法来比较各种塑料的耐候性。表2为几种常用保温材料在人工照射下的外观对比,从表中可以看出,在同等条件下,酚醛的抗老化性能较好。另外,彩钢
酚醛风管外层彩钢板采用烤漆处理,不锈蚀,不易受外力碰撞而发生破损,因此彩钢
酚醛风管的使用寿命可长达20年,明显高于普通复合风管。
3、彩钢酚醛复合风管在重点工程中的应用
3.1 在钢结构工程中的应用
框架式钢结构建筑一般用于厂房、仓库、超市、体育场馆等高大空间。由于框架式钢结构建筑的跨度大、空间高,因此框架式钢结构建筑中安装的空调风管具有特殊的要求:
1)风管质量要求轻:框架式钢结构对负荷的限制比较严,因此要求风管系统的质量比较小,不能超过规定的设计值,否则会影响到框架式钢结构建筑的安全使用。另外风管质量较大的话,对施工也会造成很大的不利,甚至还可能带来安全事故。
2)安装方便,不需要维护或少维护,使用寿命长:框架式钢结构建筑的空间一般都比较高,大部分时候超过了20 m,有的甚至达到了30~40 m,因此风管系统的安装位置也比较高,这就要求风管的安装方便,在使用过程不需要维护或少维护,且使用寿命较长。
3)风管应能承受较高的静压,且消声性能好:框架式钢结构建筑中风管安装的位置高,因此风口送风的速度一般比较大[6],这就要求风管能承受较高的风压,另外,由于风速较高,风管中的气流噪声必然增大,因此要求风管具有较好的消声性能。
从以上分析可知,彩钢
酚醛风管是钢结构建筑的较佳选择。图1是湖北某飞机修理厂采用彩钢
酚醛风管的效果图。
3.2 在大型公用工程中的应用
与普通民用建筑或工业建筑不同,在地铁、车站、飞机场等大型公用工程中,对空调风管的要求也比较高,具体如下:
1)防火要求高。公用建筑中人流量大,人员复杂,设备多,出现火灾的可能性大,易造成重大人员伤亡或财产损失,因此对空调风管的防火要求高,普通复合风管由于不燃性能只能达到B1级,因此不适合在这些大型公用工程中使用。
2)不需维修或维修方便。地铁、车站、飞机场这些公用工程投入使用后,运行时间长,有的甚至需要全天运行,因此维修时间不够,这就要求风管使用过程中不易损坏,或损坏后维修方便。铁皮风管容易结露造成生锈穿孔,且维修非常麻烦,因此不适合大型公用工程。
彩钢
酚醛风管的防火能力强,外层彩钢板采用烤漆处理,不腐蚀、不锈蚀,因此不容易损坏,因此非常适合于地铁、车站、飞机场等大型公用工程。
3.3 在医疗工程中的应用
风管系统根据工作压力可分为三个等级:低压系统(P≤500 Pa)、中压系统(500<P≤1500 Pa)和高压系统(P>1500 Pa)。在医疗工程中,很多地方需要对空气进行净化,一般安装了多级净化装置,工作压力比较高。对于1~5级净化空调系统,属高压系统,而对6~9级的净化空调系统,则属中压系统。普通复合风管的外表面采用铝箔复合,承压能力较低,因此不适合于净化空调系统。
医疗工程对空调风管的另一个要求是风管内无冷凝水,不容易滋生细菌,不生锈,不会对送风不造成污染。铁皮风管由于容易形成冷桥产生冷凝水,使铁皮生锈,并容易滋生细菌,从而使送风受到污染,因此也不能很好地应用在医疗工程中,所以很多净化工程采用了不锈钢风管,这使得工程造价大幅上升。
彩钢
酚醛风管不会产生冷凝水,因此不易滋生细菌,且由于它的外表面复合了一层钢板,强度远远大于普通复合风管,可满足高压、中压系统的要求,因此在医疗工程中得到很好的使用。
4、结论
彩钢
酚醛风管综合了镀锌铁皮风管和普通复合风管的优点,它不仅保温性能好,而且防火能力强,可使用于中、高压系统,因此特别适合于要求严格的重点工程中,如体育场馆、地铁工程、净化工程等,是传统风管升级换代的较佳选择。