孫恩學(xué)

【摘 要】分析了復(fù)合鋁箔玻璃纖雛風(fēng)管的構(gòu)成、特點(diǎn)，說明該產(chǎn)品的性能優(yōu)勢和局限性。認(rèn)為采用復(fù)合材料替代傳統(tǒng)材料是當(dāng)代技術(shù)發(fā)展的大趨勢，該產(chǎn)品目前雖不能完全取代傳統(tǒng)風(fēng)管，但很有發(fā)展?jié)摿?，國?nèi)空調(diào)界應(yīng)引起重視，加強(qiáng)開發(fā)研究。

【關(guān)鍵詞】鋁箔；玻璃纖維；風(fēng)管

1.超級風(fēng)管的歷史

玻璃纖維具有良好的保溫隔熱、吸聲、強(qiáng)力和化學(xué)穩(wěn)定性等特性，是制作復(fù)合材料的首選原料。由于復(fù)合鋁箔離心玻璃纖維屬不燃型材料，符合GBJ16-87《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求，用鍍鋅鋼板和角鋼法蘭制作風(fēng)管，復(fù)合鋁箔玻璃纖維氈做外層的保溫和保護(hù)層，已成為空調(diào)工程中一種傳統(tǒng)做法。由于玻璃纖維對人體有害，因此，很少有人嘗試單獨(dú)用玻璃纖維制作風(fēng)管。

80年代，美國西雅圖的許多摟字改變用途，需要增設(shè)空調(diào)設(shè)備，但傳統(tǒng)的鐵皮風(fēng)管受到了一些樓宇層高和吊頂承重能力的限制。于是美國Johlls Manville公司創(chuàng)造性地用吸聲的玻璃纖維復(fù)合材料制作風(fēng)管，并采用了一定的密封措施，使用效果很好，受到用戶的歡迎。而后，該公司又對其進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)研究，形成了今天的超級風(fēng)管系統(tǒng)。

2.超級風(fēng)管材料的構(gòu)成

2.1結(jié)構(gòu)。

超級風(fēng)管是由復(fù)合鋁箔和離心玻璃纖維制成的，由外向內(nèi)共有4層。

外層：由鋁箔一布（玻璃纖維網(wǎng)）一紙（阻燃）所組成的復(fù)合鋁箔，作為風(fēng)管的外圍保護(hù)層；敬內(nèi)層：低密度玻璃纖維氈。

內(nèi)層：高密度玻璃纖維氈，主要用于提高風(fēng)管的低頻吸聲性能。

最內(nèi)層：黑色聚丙烯吸聲防菌涂料（阻燃）。該層將玻璃纖維凝聚在一起，防止其脫離后隨風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)提高了高額吸聲性能。

2.2主材對樣品進(jìn)行顯徽鏡測量，測得超級風(fēng)管的玻璃纖維直徑為5-275，μm，屬普通離心玻璃纖維，質(zhì)脆易斷，雖然內(nèi)表面蹤有聚丙烯，但在加工過程中不可避免地會對風(fēng)管形成污染。如果散落的玻璃纖維隨風(fēng)飄落到室內(nèi)，對人體會產(chǎn)生危害。因此，我國空調(diào)界對使用超級風(fēng)管尚有異議。所以在加工的過程中，每道折縫和接頭處均應(yīng)加膠粘接牢固，以防玻璃纖維脫落，加工安裝后需將玻璃纖維碎屑嚴(yán)格清理干凈。

3.復(fù)臺鋁箔玻纖超級風(fēng)管材料的性能

3.1一般使用性能

3.2聲學(xué)性能

由于超級風(fēng)管板材是吸聲材料，因而吸聲性能優(yōu)良，根據(jù)聲學(xué)原理，吸聲性能好的材料往往隔聲性能較差，但不能據(jù)此否定超級風(fēng)管，關(guān)鍵在于空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的靈活處理運(yùn)用。

3.2.1吸聲性能

由于超級風(fēng)管去除了傳統(tǒng)風(fēng)管的鍍鋅鐵皮，玻璃纖維層能夠與氣流直接接觸，使得玻璃纖維的吸聲性能得以施展發(fā)揮。該產(chǎn)品與國產(chǎn)超細(xì)玻璃棉的吸聲性能。可見，該風(fēng)管材料厚度小于國產(chǎn)風(fēng)管材料，但吸聲系數(shù)卻較高，相應(yīng)地單位長度風(fēng)管消聲量也較大。

3.2.2隔聲性能

根據(jù)聲學(xué)原理，吸聲材料要求表面具有孔隙，結(jié)構(gòu)松軟，而隔聲材料要求密度大、厚重，因此一般的吸聲材料的隔聲性能均不佳?？梢姡m然超級風(fēng)管管板材料的吸聲性能優(yōu)異，但隔聲性能較差。行業(yè)內(nèi)有些人士錯(cuò)誤地認(rèn)為超級風(fēng)管可以代替消聲器，殊不知消聲器陳了吸聲作用外，隔聲也是一個(gè)不可忽視的指標(biāo)。如用該產(chǎn)品代替消聲器，則噪聲會穿透管壁傳人室內(nèi)，影響室內(nèi)的噪聲指標(biāo)。

3.2.3流體力學(xué)性能

根據(jù)Johns Manville公司提供的資料，以內(nèi)徑d=400rnm，長f=6100m1，管內(nèi)風(fēng)速u=10.16m/s的風(fēng)管為例，進(jìn)口超級風(fēng)管與國產(chǎn)風(fēng)管對比。

超級風(fēng)管阻力比傳統(tǒng)鍍鋅鐵皮風(fēng)管大1/4。阻力增大的原因是因其表面粗糙，凹凸不平，阻力特性不同于鍍鋅鐵皮風(fēng)管，在設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)具體情況計(jì)算。

3.2.4防漏風(fēng)性能由資料摘錄風(fēng)管泄漏系數(shù)

可見，其泄漏量很小，達(dá)到SMACNA泄漏量6級。原因在于風(fēng)管同的接頭采用承插接口，而且該風(fēng)管采用整塊材料折合，接縫少，結(jié)臺處采用專用密封膠和熱力密封膠帶封固。

3.2.5機(jī)械強(qiáng)度

超級風(fēng)管材料由于特殊的加工工藝，其剛性比國產(chǎn)保溫用復(fù)合鋁箔離心玻璃纖維氈好，但該公司在產(chǎn)品樣本和設(shè)計(jì)手冊中均未提供其抗彎曲、抗拉伸等常規(guī)的機(jī)棱性能參數(shù)。而傳統(tǒng)風(fēng)管的相應(yīng)數(shù)據(jù)就較齊備，設(shè)計(jì)選用方便。不同風(fēng)壓下不加強(qiáng)風(fēng)管的最大制作尺寸，大于該尺寸的風(fēng)管應(yīng)接402mm模數(shù)間隔加強(qiáng)，施工工作量增加。當(dāng)就此問題詢問該公司時(shí)，該公司的回答是當(dāng)需要時(shí)，可在鐵皮風(fēng)管內(nèi)加超級風(fēng)管內(nèi)襯材料（無鋁箔層），或選擇定購中壓型超級風(fēng)管產(chǎn)品（增加壁厚），但造價(jià)將大大上升。由此可見，超級風(fēng)管系統(tǒng)的開發(fā)工作還遠(yuǎn)未達(dá)到傳統(tǒng)風(fēng)管的水平，國內(nèi)空調(diào)界有必要加緊投入研究，填補(bǔ)其空白。

3.2.6防積塵和抗苗性能

超級風(fēng)管產(chǎn)品樣本上介紹該產(chǎn)品內(nèi)表面涂有一種阻燃抑制微生物生長的聚丙烯涂料，具有較強(qiáng)的防苗性能。但我們收到的樣品內(nèi)表面的涂料層是粗糙的開孔透氣結(jié)構(gòu)，實(shí)際使用的過程中易產(chǎn)生積塵現(xiàn)象。正如資料中指出的：“給予一定的條件，微生物還是會在積累的灰塵中生長”。根據(jù)我國空詞系統(tǒng)的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)管內(nèi)部積累的灰塵是不易也較少有機(jī)會清理的，而我國目前的大氣品質(zhì)與美國相比差距較大，采用超級風(fēng)管產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)為空調(diào)系統(tǒng)配置性能較好的過濾器（系統(tǒng)風(fēng)壓、耗電、造價(jià)等均會增加）。

超級風(fēng)管板材在消聲、密封性、重量等方面優(yōu)于傳統(tǒng)風(fēng)管，在防火性能上稍低于傳統(tǒng)風(fēng)管（考慮到超級風(fēng)管內(nèi)層滁科等為高分子有機(jī)材料），在保溫性能上接近國產(chǎn)復(fù)合鋁箔離心玻璃棉氈。但在隔聲、機(jī)槭強(qiáng)度、耐高濕抗水性和抗積塵等方面大大不如傳統(tǒng)風(fēng)管。在價(jià)格方面，目前超級風(fēng)管成品（包括安裝費(fèi)）大約在16e元/m2左右，并不比傳統(tǒng)風(fēng)管占優(yōu)勢（因其主材進(jìn)口價(jià)格高），在加工制作大尺寸風(fēng)管時(shí)，還可能高于傳統(tǒng)風(fēng)管。其實(shí)，超級風(fēng)管的目前的真正優(yōu)勢，在于其加工性能和對建筑的適應(yīng)性等方面。

4.超級風(fēng)管的優(yōu)勢

4.1加工安裝方便

超級風(fēng)管材質(zhì)輕，連接簡單，工序短，安裝時(shí)工效高。由于風(fēng)管在工廠化加工時(shí)，就已加工好接口，安裝時(shí)只需施腔，貼密封鋁箔。現(xiàn)場和圖紙尺寸有差異時(shí)，因風(fēng)管在加工時(shí)已留有余量，現(xiàn)場切割也很方便。吊裝時(shí)，所需吊架簡單，數(shù)量少，幾乎不用機(jī)械，安裝周期短，睬受業(yè)主歡迎。在與水、電、氣等專業(yè)管道交錯(cuò)時(shí)，風(fēng)管可以適當(dāng)壓扁，回避交叉。由于對支架要求低，在建筑承重情況不利時(shí)，更有其優(yōu)越性。風(fēng)管沒有法蘭，風(fēng)管表面平整美觀，優(yōu)于傳統(tǒng)風(fēng)管。

4.2運(yùn)輸方便

由于材料韌性好，可抵抗運(yùn)輸和安裝過程中的碰撞，減少損壞。運(yùn)輸時(shí)，風(fēng)管長度一致，小風(fēng)管可以套在大風(fēng)管內(nèi).實(shí)在不行還可以將風(fēng)管壓扁或展開捆扎運(yùn)輸，不用擔(dān)心其損壞。

4.3產(chǎn)品規(guī)范化

超級風(fēng)管系列所有產(chǎn)品，從管板材料、加工設(shè)備到密封材料都有證書和注冊，有嚴(yán)格的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)記。有符合IS09000（ANSIfAS（～90）的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)證書，符合美國和國際上的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如ULl81一級風(fēng)管，ASHRAE62 89.ASTM（21和G22等）。因此，其產(chǎn)品制作質(zhì)量穩(wěn)定，外形美觀。

5.結(jié)論

綜上所述，從技術(shù)角度講，該風(fēng)管從機(jī)槭強(qiáng)度、防火性能、使用溫度（如不能用于防火排煙管道）和壓力范圍（特別是負(fù)壓），防潮防水和凈化等級等指標(biāo)方面目前還不能取代傳統(tǒng)風(fēng)管。但是，從安裝、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品外觀、對建筑的適應(yīng)性方面來講，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)風(fēng)管。由于隔聲性能不佳，該產(chǎn)品不能取代消聲器，其吸聲性能的優(yōu)勢得不到發(fā)揮，但用于末端風(fēng)管可以起到防止相鄰房闡串音的作用。該產(chǎn)品屬于新型節(jié)能復(fù)合材料，在我國尚無有關(guān)規(guī)范可引用，在進(jìn)一步開發(fā)和完善方面尚有較大的問題和潛力。在經(jīng)濟(jì)性方面，目前該產(chǎn)品的進(jìn)13價(jià)格約為同等厚度國產(chǎn)復(fù)合鋁箔離心玻璃棉保溫氈的4-5倍，實(shí)際市場價(jià)格，完全取決于該公司的營銷價(jià)格政策。超級風(fēng)管雖有其不足之處，但其擁有的種種優(yōu)點(diǎn)足以打動業(yè)主們，特別是在買方市場條件下，極具競爭力。

從該產(chǎn)品中，我們可了解復(fù)合材料技術(shù)對產(chǎn)品附加值提高的作用，看到國產(chǎn)產(chǎn)品的研制開發(fā)水平與國際上的差距。國內(nèi)空詞界必須重規(guī)該產(chǎn)品，積極解放思想，開拓市場，花大力氣對其進(jìn)行開發(fā)研究，改進(jìn)其不足之處。在工程應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意揚(yáng)長避短，實(shí)事求是。有關(guān)企業(yè)應(yīng)牢固地樹立品牌意識，積極使產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌，才能在國際和國內(nèi)的市場競爭中立于不敗之地。 [科]