特性
(1)不燃性:酚醛泡沫材料是由阻燃樹脂和固化劑、不燃填料組成。無需加入任何阻燃填加劑,阻燃等級為不燃A級。
(2)導熱係數:泡沫塑膠的傳熱方式有氣相和聚合物相的熱傳導、氣相中的對流、泡孔壁的熱輻射三種。酚醛泡沫的導熱係數小,具有優良的隔熱性能,導熱係數隨製品密度的增加而變大。
(3)抗腐蝕抗老化:酚醛泡沫材料已固化成型,長期暴露在陽光下,無明顯老化現象。使用壽命明顯長於其它材料。除能被強鹼腐蝕外,幾乎能耐所有的無機酸、有機酸及鹽類的腐蝕。
(4)吸聲性能:酚醛泡沫具有優良的吸聲性能,開孔型的泡沫結構更有利於吸聲。表1為酚醛泡沫材料在各種頻率下的吸聲係數表。
表1 酚醛泡沫材料在各種頻率下的吸聲係數
頻率f(Hz) | 100 | 200 | 800 | 1600 | 3200 |
吸聲係數a(%) | 11.5 | 31.9 | 50.9 | 50.4 | 88.9 |
正是由於酚醛泡沫材料具有以上優越的特性,因此其在國民經濟的各個方面得到了廣泛的套用,如中央空調風管、冷熱輸送管道、潔淨廠房、商場、輕體快裝房、冷庫、冷藏車、牆體保溫、防火門夾芯填充、飛機、船舶、賓館及娛樂包廂等等需要使用防火、質輕、保溫、隔音、潔淨、防潮材料的地方。
與傳統風管的比較
1 技術比較
中央空調傳統送風管道通常內層採用鐵皮或玻璃鋼,外裹保溫材料,最外面用鋁箔進行纏繞,這使得送風管自重大、施工安裝費工費時、外觀差、氣密性低、能耗大。與傳統風管相比,複合風管具有以下優勢:
(1)絕熱性好,可大大減少空調的散熱損失
複合風管的導熱係數為0.016~0.036W/m·K,而鍍鋅鋼板風管和玻璃鋼風管的導熱係數大得多。另外,複合風管特有的連線方式保證了通風系統優良的氣密性,接近鍍鋅鋼板風管的8倍。有資料表明,在輸送同樣熱(冷)量時,鍍鋅鋼板風管的散熱損失為15%,玻璃鋼風管的散熱損失為8%,泡沫保溫材料風管的散熱損失低於2%。
(2)消聲性好。
酚醛鋁箔複合風管壁的夾層為相互貫通的多孔酚醛泡沫材料板,具有良好的消聲性能。在中央空調系統中,空調機組運行時產生的噪聲在50~79dB範圍,經過送風管道傳遞,形成室內噪聲。酚醛鋁箔複合風管本身就是一個很好的管式消聲器,不必再設定消聲罩和消聲彎頭之類的消聲配件。
(3)重量輕,可減輕建築負荷,且安裝方便
鋁箔複合風管的重量輕,大約為1.4 kg/m2,而鍍鋅鋼板風管(0.8mm厚)和玻璃鋼風管(3 mm厚)的容重分別為7.08 kg/m2和15~20 kg/m2,這就可以大大減輕建築的負荷,且對風管的安裝極為有利。安裝時只需每4 m左右設一個支架,便可有足夠的支撐力。這對支架、吊件等的承載力要求大大降低,使得運輸和安裝非常方便。
(4)經久耐用,使用壽命長
鍍鋅鋼板在潮濕環境中較易生鏽,玻璃鋼則易老化,易損壞,因此傳統風管的使用壽命都不長,大約為5~10年,傳統風管外包的保溫層,如玻璃棉的使用壽命只有5年,而鋁箔複合風管的使用壽命至少20年以上。因此鋁箔複合風管的使用壽命是傳統風管使用壽命的3倍以上。另外,鋁箔複合風管的再利用率可達60%~80%,而傳統風管幾乎不能重複利用。
(5)降低層高
傳統的風管需要現場進行保溫層施工,因此要求有一定的施工高度,這就對建築的層高提出了額外的要求。鋁箔複合風管不需要進行現場保溫施工,因此不必預留施工空間,這就可以降低建築的層高。
(6)可縮短施工周期
鋁箔複合風管重量很輕,安裝比傳統風管方便快捷。風管吊裝時,所需吊架簡單,數量少,幾 乎不用機械。製作簡捷,完全突破傳統工藝,大大縮短施工周期,現場改動也很方便。據現場測算,
鋁箔複合風管安裝時每個工人一天可以安裝20.0~30.0 m2,而傳統風管只有4.0~5.0 m2/天·人, 與傳統風管制造相比,鋁箔複合風管的生產效率提高了4~5倍。
(7)衛生
鋁箔複合風管表面採用鋁箔密封,因而保證了輸送介質衛生,避免了二次污染,且內層無凝結水,不生鏽。在傳統風管中,玻璃棉和石棉易吸潮,吸水後保溫性能嚴重惡化,且石棉是致癌物質,玻璃棉粉塵會刺激皮膚,使施工人員渾身發癢。另外,鍍鋅鋼板風管易生鏽,且容易產生冷橋現象。
(8)美觀,適合明裝。
鋁箔複合風管可製成各種顏色,美觀,特別適合於明裝。傳統風管的表面需要現場進行鋁箔包 裹的工作,因此明裝效果不是很好。
(9)適用範圍廣
鍍鋅鋼板風管套用廣泛,但高濕度環境使用壽命低,玻璃鋼風管在醫院、食品加工廠、地下室等有 防塵要求和高濕度場所的使用也受到限制,而鋁箔複合風管可廣泛適用於工民用建築、酒店、醫院、寫字樓以及其他特殊要求場所。
2 經濟比較
與傳統風管相比,鋁箔複合風管還具有巨大的經濟優勢:
(1)複合風管的造價大約為180元/m2,而鍍鋅鋼板風管(加25mm玻璃棉保溫層)的造價大約為220~260元/m2左右,玻璃鋼風管(加25mm玻璃棉保溫層)大約為200元/m2左右。
(2)複合風管的絕熱性能好,可以大幅減少空調的散熱損失,這就減少了中央空調系統的設備容量,從而使得中央空調設備一次投資費用減少,並且使得空調系統的運行費用也相應減少。
(3)鋁箔複合風管本身就是一個很好的管式消聲器,與金屬風管系統相比,不必再設定消聲罩和消聲彎頭之類的消聲配件。這又減少了一筆設備費用。(主要針對酚醛類)
(4)複合風管的安裝工期短,大約只有傳統風管的1/5左右,這就可以使得工程早日投入使用,早日獲得收益。
(5)鋁箔複合風管維修簡單,清洗方便,且沒有結露現象的產生,因此可以減少大筆維修費用。
(6)鋁箔複合風管不需要預留施工空間,因此與傳統風管相比,採用酚醛鋁箔複合風管可節約5~8cm的吊頂空間,這可以使得建築的造價相應減少。
(7)複合風管的重量非常輕,這就減少了建築的質量負荷,從而可以相應地減少建築基礎和結構的建造費用。
3. 與其他新型複合風管的比較
新型複合型輕質保溫風管在20世紀末期得到了大力發展,除酚醛複合風管外,常見的還有聚氨脂複合鋁箔風管、複合玻纖板風管等。與這些複合型輕質保溫風管,複合風管具有以下優勢:
(1)環保
酚醛泡沫採用無氟發泡,而聚氨脂在發泡過程會逸出大量的ODS,對臭氧層造成極大的破壞。玻璃纖維雖然沒有ODS逸出,但在生產過程中會對工人的健康造成極大的危害。
(2)健康
聚氨脂燃燒時產生氰化氣體,而複合玻纖板風管燃燒時檢出了2-甲基丙烯醯苯胺,這是一種有害 物質[5]。複合玻纖板風管的內表面雖然塗有聚丙烯,但在加工工程中玻璃纖維不可避免地會對風管形成污染,如果散落的玻璃纖維隨送風飄落到室內,則對人體健康必然造成危害[6]。
(3)不燃
酚醛是有機高分子材料中防火性能最好的材料,由其製成的酚醛泡沫夾芯板是國內唯一各項指標都達到消防A級的複合夾芯板,符合國家高層建築防火標準。而一些複合型輕質保溫風管,如聚氨脂複合鋁箔風管的保溫材料易燃,且燃燒時產生帶火熔滴。
(4)溫度適應性強。
複合風管適用的溫度範圍比較廣,可在高、低溫(-140℃至150℃)條件下使用,而不像其他一些複合風管,只能在50℃溫度下使用。
(5)適用範圍廣
複合風管可廣泛適用於各種工民用建築以及其他特殊要求場所。聚氨脂由於難以達到消防要求,因此使用範圍受到嚴格限制,而複合玻纖板風管在醫院、食品加工廠、地下室等有防塵要求和高濕度場所的使用也受到很大限制。
4 使用中的注意事項
鋁箔複合風管是一種新型風管,與傳統風管相比,在使用時應注意以下事項:
(1)泡沫保溫材料在運輸移動過程中,應避免碰撞、擠壓以及野蠻裝卸和傳遞,也不能在施工現場散亂堆放。
(2)對於任何保溫材料均不能粘水,否則會大大降低保溫節能效果,因此泡沫保溫材料製品進入施工現場後,不應在露天存放,嚴防雨水淋濕,室外保溫結構也不應在雨天施工。
(3)鋁箔複合風管在施工時出現接縫或邊緣破損,必須嚴格用膠泥勾縫和填充,然後表面用溶劑性阻燃鋁箔做外保護層以及用鋁箔膠帶壓實密封,做好防潮層,以防止雨水的進入。
(4)管道支架以及風管吊架,應採用專業絕熱管托和襯托,避免材料受損,尤其是酚醛泡沫保溫材料集中壓力而壓碎。
(5)立式設備或垂直管道的保溫層應從支承件開始,自下而上拼砌、並用包紮網狀帶進行環向綁紮,當臥式設備有托架時,保溫層應從托架開始拼砌、並用包紮網狀帶進行綁紮。
(6)鋁箔複合風管的絕對粗糙度為0.15-0.3左右,而風管設計時沿程阻力一般是根據鍍鋅鋼板風管計算的,因此在所得計算值上應增加上一定的修正係數。
結論
隨著現代科學技術的進步,國民經濟的持續增長,人們對生活起居,工作環境更加追求完美,其中,中央空調的使用及與之配套的通管道需求量急劇增加。到目前為止,國內鋁箔複合風管在市場的占有率還不到5%,而同類產品在同行已開發國家市場占有率在80%以上。因此,隨著鋁箔複合風管的優越性能被越來越多的人所了解,鋁箔複合風管必將得到廣泛的套用。