玻璃鋼風管在通風工程上的應用

    目前,在建筑工程上,用于通風系統的風管占據很重要的地位,風管是采用金屬、非金屬薄板或其他材料制作而成用于空氣流通的管道。風管常用的地方是通風系統的進風和排風。進風是半新鮮空氣從室外引進來,送到使用地點,有的還需要將空氣過濾、加濕、加熱。排風是將室內空氣排到某個地方或直接排到室外。
    風管常用的材料是鐵皮和鋼板。為了節約大量的鋼材,降低制造成本,用玻璃鋼代替鐵皮和鋼板制造風管是比較理想的。
1   玻璃鋼風管
    玻璃鋼也叫玻璃纖維增強塑料,是以玻璃纖維制品為增強材料,以樹脂為粘結劑,經過一定的成型工藝制作而成的復合材料。
    目前,在建筑施工中使用的大多數玻璃鋼均為無機玻璃鋼,具有質輕、強度高、耐熱性和耐化學腐蝕性強,以及電絕緣性好、加工成型方便等優點,在建筑防腐蝕工程中得到了廣泛應用。
    玻璃鋼風管的種類較多,由環氧類、酚醛類、呋喃類、聚脂類到目前的無機玻璃鋼通風管道。
    普通玻璃鋼風管易燃燒,鋼板風管易腐蝕。而無機玻璃鋼風管用無機材料制作,用玻璃纖維作增強材料,遇火不燃料,無毒,無煙,而腐蝕,有減震,消聲特性,有一定的保溫隔熱功能,使用壽命較長。
    為了保證建筑安裝工程質量,對玻璃鋼風管的制作質量有明確的規定,在材質符合設計要求的情況下,對玻璃鋼風管的板材厚度、玻璃纖維的厚度與層數均有明確的規定[1],如表1、表2  
   
    
    目前,玻璃鋼風管的設計和制造存在某些總是主要是板材厚度不均勻問題。
    玻璃鋼風管和其他管道一樣,有的風管也需要保溫,即在玻璃鋼風管外壁加保溫層和保護層。
    在供熱(制冷)管道及其附件表面敷設保溫層的目的減少熱(冷)媒介在輸送過程中的無效損失,并使熱(冷)媒介維持一定的參數以滿足使用要求。常用的保溫材料有膨脹珍珠巖、玻璃棉、巖棉、微孔硅酸鈣、硅酸鋁纖維制品,以及泡沫塑料,泡沫石棉等。
    一般風管的保溫結構由保溫層和保護層兩部分組成,保溫結構的好壞直接影響到保溫效果,對保溫結構有如下要求:
    a、保溫熱(冷)損失不超過允許值。
    b、保溫結構應有足夠的機械強度。
    c、處理好保溫結構和管道的熱伸縮。
    d、保溫結構應有良好的保護層。
    常用的管道保溫結構形式有以下幾種:
    a、膠泥結構,是早期使用的保溫結構,比較落后,近年來,僅在管徑較小或一些精密的附件上使用,常用的膠泥保溫材料有硅藻土、石棉粉、碳酸鎂石棉粉、碳酸鈣石棉粉等。
    b、綁扎式結構,將保溫材料用鐵絲固定在管道上,外包以保護層(如預制瓦、管殼和棉毛氈等。)
    風管要得到理想的保溫效果,除選擇保溫材料外,還必須選擇保護層,才能延長保溫結構的使用壽命。目前,國外通風系統風管多選用金屬材料如鐵皮、鍍鋅鐵皮作保護層,使用年限可達20年以上;國內大部分通風系統風管選用油毛氈、玻璃纖維布刷油漆或石棉水泥等作保護層。
    隨著我國高科技的發展,新技術也不斷應用到玻璃鋼風管的保溫上,目前,玻璃鋼風管及玻璃鋼保溫風管的制作和使用數量都比較大,多數是按設計圖紙廠方加工,施工現場安裝。另外,還有一種新的玻離鋼風管保溫材料應用到工程建設中,那就是用苯板作玻璃鋼風管的保溫材料,并且外用玻璃鋼作保護層,把玻璃鋼風管、保溫層用的苯板和保護層的玻璃鋼連接到一起,形成整體結構的型式。
2   玻璃鋼保溫風管
    風管與保溫材料之間,保溫材料和保護層之間均用膠合材料連接,這種結構型式稱為整體式玻璃鋼保溫風管。
    這種風管的優點是:
    a、加工廠制作,現場安裝,省去了很多工序。
    b、整體性好、風管內外光滑,美觀整齊。
    c、安裝施工方便,可以在地面上組合后,再進行支吊安裝,可大大提高工程質量和施工進度。
    這種整體式玻璃鋼保溫風管整體性能好,內外平整光滑,把安裝風管、做保溫層、做保護層3道工序合理地結合到一起,為安裝工作提供了方便,受到用戶的歡迎。
    2.1  整體式玻璃鋼保溫風管存在的問題
    整體式玻璃鋼保溫風管有很多優點,但也有不足,那就是產品合格的標準問題,主要是玻璃鋼風管的壁厚問題。
    種觀點認為,標準GB50243-2002對表1低壓系統無機玻璃鋼風管板材厚度有明確規定,當D(B)≤300 mm時,風管壁厚為2.5~3.5mm,風管直徑加大,壁厚也隨著增加;當D(B)>2000 mm時,風管壁厚為7.5~8.5 mm,說明整體式玻璃鋼保溫風管的內層風管壁厚應為2.5~8.5 mm,而在任何情況下,風管壁厚均不能小于2.5mm。保溫層和保護層厚度仍按規定的要求確定。
    第二種觀點認為,整體式玻璃鋼保溫風管的整體強度較大,從風管的整體結構上看,內層是玻璃鋼風管,中間是苯板保溫層,外層是玻璃鋼保護層,均有一定的強度,而這三種材料用膠合材料結合到一起,其整體強度遠遠超過純玻璃鋼風管的強度。目前,規范對風管內外兩層玻璃鋼厚度如何選擇沒有明確規定,有的制造廠用整體強度的觀點把規定的風管厚度分成兩部分,把保溫層夾在中間,讓內外兩層玻璃鋼厚度之和等于規范的玻璃鋼風管厚度。他們強調風管整體結構的強度,認為這樣能滿足風管性能的需要。
    2.2  玻璃鋼兩種制作觀點的評述
    我們認為用種觀點制作的風管是合理的,風管板材厚度是指內層的玻璃鋼,因此規定了風管壁厚的范圍,這是符合標準規定。
    第二種觀點過分強調風管整體結構的強度,把規定的風管厚度分開,沒有一個嚴格的厚度標準(把規定的風管厚度任意分開,外層玻璃鋼厚度隨意確定)。
    按常用的通風系統的末端支管管徑尺寸為160 mm、200 mm、250 mm,這種規格的風管,規定的板材厚度為2.5~3.5 mm。如果將風管厚度平均分開,即內外層玻璃鋼厚度一樣,其內層風管壁厚僅有1.25~1.75 mm,就滿足不了風管低壁厚2.5mm要求。如果玻璃鋼風管內壁厚不低于2.5mm,外層壁厚就只有0~1 mm,壁厚是0不允許,壁厚多只能為1mm,壁厚這樣薄的風管無論是運輸還是支吊安裝,均會受到損壞,滿足不了通風系統施工的要求。
    如果將玻璃鋼風管反過來做成外厚內薄,根據經驗和實際操作,外壁的小厚度也需2.5 mm,這樣內壁就小于1mm,無法滿足風管性能的要求。
    若風管管徑增加,風管壁厚也增加時,將風管壁厚(≥5 mm)分成內外兩層,只能滿足風管小壁厚和保護層小厚度的要求。
    任意確定風管內層壁厚和外層保護層厚度在管徑小,管壁薄的情況下無法合理的分配厚度,在管徑大、管壁厚度增加時也只能風管內壁厚度的小尺寸和外層保護層的小尺寸,這樣做是不夠的。
    由此可見,種觀點按標準決定風管內層壁厚尺寸,應該說是合理的,整體式玻璃鋼保溫風管的外層保護層的要求時,那么整體結構玻璃鋼的厚度尺寸顯得大了些,將造成材料的浪費。
    第二種觀點把規定的風管厚度尺寸隨意分成了內外兩部分的做法低于標準,存在不安全因素,應該增加厚度,但是增加多少才合適呢,沒有一個嚴格的標準。
    2.3  兩點建議
    a、建議整體式玻璃鋼保溫風管制造廠家在制造標準不明確的情況下應從安全角度確定風管壁厚的尺寸。
    b、建議再次制訂或修訂標準時應充分考慮上述不利因素,對玻璃鋼保溫風管的壁厚尺寸給予明確的規定。
3   結束語
    隨著我國經濟建設的發展,高新技術也逐漸應用到玻璃鋼風管的設計制造上,整體式玻璃鋼保溫風管安裝方便,整體性能好,但在制造上沒有嚴格的標準,生產廠家受經濟利益的驅使,出現了一些不正確的做法,如能對這項新技術加以規范使其正確發展下去,那么,整體式玻璃鋼保溫風管將有廣闊的發展前景。