淺談通風空調風管制作、安裝與漏風量測試儀
2016-03-10
隨著高檔寫字間、辦公環境的不斷改善，空調系統也越來越廣泛地深人到日常生活中。如何使所選用的空調系統起到最佳效果，除了設計的合理性，空調通風工程的施工也是一項重要的影響因素。風管作為空調通風工程中的重要環節，其施工質量的好壞直接影響著系統的安裝質量及運行效果。在眾多空調通風工程中，由于風管制作安裝質量存在問題而造成送風量不足、漏風量超過規范要求，致使能源浪費、熱源不足和空調通風工程運行不穩定等現象，均影響空調的正常運行，所以在制作完風管需要Q90漏風量測試儀對整個系統進行測試。
本文結合某空調通風工程的具體工程實例，介紹了風管的制作、安裝技術及常見的質量問題與相應的對策措施。
1.風管組裝技術
某大廈是集會賓、洽談、會議中心、展覽於一身的綜合性大樓，地下二層，地上五層，地下二層為變配電室、設備用房及物業管理用房。本大樓空調采用兩種空調冷凍水，一種為3.3℃~14.4℃，由一套冰蓄冷裝置提供，供大樓所有空調箱機組使用；另一種為7.8℃~14.4℃，由一臺常規冷水機組提供，供風盤管及以后發展使用。冰蓄冷系統按部分負荷蓄冰方式設置，蓄冰主機與蓄冰槽采取串聯方式，主機上游，設計工況運作策略采用主機優先模式，實際大部分時間則可采用冰優先模式。載冰量采用25%乙二醇水溶液，作為空調冷源的一次側，通過兩臺板式熱交換器向大樓提供3.3℃的空調冷凍水。在冷凍水系統中，設置一臺420RT 常規螺桿式冷水機組，該機組除了3.3℃冷凍水系統的回水提供預冷外，還同時直接提供7.8℃風機盤管設備使用。空調變風量全空氣空調系統采用低溫送風方式，服務于商業區、會議中心、展覽等區域。這些系統通過室風變風量末端，常年向室內送冷，可以解決商業區、會議中心、展覽廳等區域的常年冷負荷。而樓梯前室及地下室設備用房，個別辦公室等處空調采用風機盤管方式。本工程風管自身的組裝采用復合式的連接方式，管段間的連接采用無法蘭和有法蘭兩種連接方式。
1.1 無法蘭連接
由于風管無法蘭連接具有連接接頭嚴密質量好、接頭重量輕、省材料、施工工序簡單、節省工時、易于實現全機械化、自動化施工、施工成本低等眾多優點，因而得到廣泛推廣應用。目前風管無法蘭連接形式有幾十種，而且新的形式還在不斷出現，但按其結構原理可分為承插、插條、咬合、鐵皮法蘭和混合式連接五種。無法蘭連接主要用于邊長較小的風管，有C 形插條連接和S形插條連接。松湖大廈二層以上的各層的風管規格較小，大邊長度小于450mm的風管采用C 形插條連接，大邊長度大于450mm而小于1000mm的風管則采用立式S 形插條連接，連接后用空心拉鉚釘將插條端部與風管鉚固，再在縫隙處涂以密封膠，以保證風管的嚴密性。提高風客無法蘭連接施工質量的基本措施如下：
（1）按照規范要求，嚴格控制每種無法蘭接頭使用范圍，如“S”、“C”形插條使用范圍是矩形風管長邊不大于630mm， 立咬口不大于100mm。立咬口90 度貼角寬度要和立咬口高度相一致，90 度應準確，接口合口連接翻邊時順序逐件敲合，并背后墊以方鐵，使翻邊立面平整，90 度線平直
（2）嚴格按風管尺寸公差要求。如對口錯位明顯將使插條插偏；小口陷入大口內造成無法扣緊或接頭歪斜、扭曲。插條不能明顯偏斜，開口縫應在中間，不管插條還是管端咬口翻邊應準確、壓緊，以后連接接頭才會整齊、貼緊。
（3）翻邊四面管端要平齊在一個面上，小管可以一次用折方機機折出，翻邊在整個延長線上應等寬。這也是安裝對接時風管接口平直所必須的。
（4）除鐵皮法蘭彈簧夾（包括鐵皮法蘭插條）在安裝對接面加密封墊外，其它多在連接完后在接縫外涂抹密封膠，涂膠前縫口清理干凈。密封膠不能用膩子、石灰膏等代替，應用風管專用膠封袋。
（5）風管安裝用支吊架按規范要求設置。風管連接完后，應按規范等級要求進行，Q90風管漏風量測試儀測試。
1.2 有法蘭連接
兩段風管間的連接，國內習慣于采用角鋼法蘭，這種費工費料的做法已延用多年，該大廈空調工程風管的法蘭連接借鑒國外先進技術和工藝，結合自己的實際，采用了TDF 和TDC 的連接方法。
（1）TDF 連接是風管本身兩頭扳邊自成法蘭，再通過用法蘭角和法蘭夾將兩段風管扣接起來。
a. 風管的4 個角插入法蘭角；
b. 將風管扳邊自成的法蘭面四周均勻地填充密封膠；
c. 法蘭的組合，并從法蘭的4 個角套入法蘭夾；
d. 4 個法蘭角上緊螺栓；
e. 用手虎鉗將法蘭夾連同兩個法蘭一齊鉗緊；
f. 法蘭夾距離法蘭角的尺寸為1500mm的，用4 個法蘭夾；法蘭邊長在900-1200mm的，
3 個法蘭夾；法蘭邊長600mm的，用2 個法蘭夾；法蘭邊長在450mm以下的，在中間使用1 個法蘭夾。
（2） TDC 連接是插接式風管法蘭連接。這種連接方法適用于風管大邊長度在1500-2500mm之間的連接。
a. 根據風管四條邊的長度，分別配制4 根法蘭條；
b. 風管的四邊分別插入4 個法蘭條和4 個法蘭角；
c. 檢查和調校法蘭口的平整；
d. 法蘭條與風管用空心拉鉚釘鉚合；
e. 兩段風管的組合。法蘭面均勻地填充密封膠，組合兩個法蘭并插入法蘭夾，4 個法蘭角上緊螺栓，最后用于手虎鉗將法蘭夾連同兩個法蘭一起鉗緊。
f .對于公共層的較大風管，當風管大邊長度超過2500mm，仍采用角鋼法蘭連接。
2、風管漏風量的檢測
為了檢驗無法蘭連接和TDF、TDC 法蘭連接新技術與新工藝的漏風狀況，驗證其是否達到國家標準規范（GB50243-2002）的要求，分別對C 形插條連接的風管、TDF 法蘭連接的風管、TDC法蘭連接的風管及C 形、S 形、TDF、TDC 混合連接的風管進行了漏風量的測試。
2.1 測試方法
將需測試的風管測試段封閉起來，使用1 臺Q90型風管漏風測試儀進行測試。首先將測試的風機送風軟管和風管測試段連接起來，再在風管測試段引出一條小軟管與測試儀上的傾斜壓力計相連接，然后啟動測試儀的風機，使無級調整風機的轉速由慢至快，風管測試段的壓力也隨之升高，當壓力升高至測試所需的壓力500Pa 時，使之穩定，這時測試段的漏風量等于風機的補充風量，在傾斜壓力計上直接顯示負壓的讀數。
測試段的漏風量： Q=F*a*P*p
式中 ：F — 風機送風管的截面積；
a — 流量系數，取勝0.97 ～0.98；
P — 傾斜壓力計顯示的負壓；
p— 空氣密度，取1.293。
再根據測試段風管的面積，計算出單位面積的漏風量。
2.2Q90風管漏風量測試儀實測結果
（1）C 形插條，涂密封膠的情況下，漏風量為4.5m3/(m2·h)。
（2）立式S 形插條及C 形插條聯合接頭，涂密封膠的情況下，漏風量為4.8m3/(m2·h)。
（3）TDF 法蘭連接，咬口未涂密封膠的情況下，漏風量為1.86m3/(m2·h)。
（4）C 形插條、立式S 形插條、TDF 法蘭和TDC 法蘭混合連接，咬口未涂密封膠的情況下，漏風量為1.95m3/(m2·h)；咬口涂密封膠的情況下，漏風量為1.83m3/(m2·h)。
2.3 標準要求
（1）國標《通風空調工程施工及驗收規范》（GB 50243-2002），低壓風管允許漏風量為6 m3/(m2·h)以下。
（2）歐洲標準《歐洲空調承包協會施工標準》（DW/143），低壓風管允許漏風量為5.5 m3/(m2·h)以下。
2.4 實測結果
本大廈中央空調工程屬商用舒適性低壓空氣調節，根據測試的數據表明，在風管本身的咬合縫不涂密封膠的情況下，是完全合格的。咬合縫涂了密封膠以后，風管的漏風量更少，情況更佳。該工程通風空調的風管的工程量約5 萬m2，質量要求高，主體工程進度快，按照傳統的小作坊生產模式，公司全部通風工不夠應付這一項工程，由于風管生產工藝實現了機械化、自動化，提高了專業生產工藝水平和技術水平，促進了產品質量和生產效率的提高，在正常情況下，風管生產線4 個工人操作，每天可以制作方形風管半成品1000 m2，顯著地降低了成本，提高了經濟效益。同時，風管加工生產線使用電腦放樣下料，合理裁剪，板材得到充分的利用。根據測算，比傳統的生產工藝可以節約6%的材料，按本工程通風空調的風管計算，可以節約鍍鋅板7800 m2，約40t，按7000 元/t 計，僅這項工程材料費就節約28 萬元。
以流水線的形式生產的風管，質量穩定，精確美觀，且統一了直管的長度規格，在施工現場組裝時相同規格的互換性好，組裝方便，安裝快捷。以地下二層的風管安裝為例，由于采用TDF、TDC 法蘭連接和C 形插條、立式S 形插條的連接工藝，12000 m2的風管，過去需要20 個工人122天才能完成的，現在20 個工人只用65天的時間便完成了。
3、風管制安質量通病與防治
3.1 材料不符合質量要求
（1）現象：板材表面不平整，厚度不均勻，有明顯的壓痕、裂紋、砂眼、結疤和銹蝕等情況；風管平面下沉，側面向外凸起，有明顯的變形。
（2）危害性：系統運行時，風管漏風，造成不應有的空調負荷損失，并且影響風管的使用壽命；風管表面顫動，產生噪聲，所以在完工之前按照GB50411標準采用Q90風管漏風量測試儀對系統進行完整的測量。
（3）原因分析：制作風管前，沒有對所用材料進行質量檢查；沒有測量鋼板厚度。
（4）防治措施：先檢查材料出廠合格證書和材料質量證明，然后檢查材料外觀；測量鋼板厚度。
3.2 風管翹角、扭曲及彎頭角度不準確
（1）現象：矩形風管兩相對平面不平行、兩端面不平行；折角不平直；對角線不相等；咬口不嚴。
（2）危害性：會使風管連接受力不均勻，安裝后的風管不平直，法蘭盤墊片不嚴密，系統漏風，造成空調負荷損失，并且縮短使用壽命；影響風管、風口安裝位置的準確。
（3）原因分析：板下料放樣不準確；風管兩兩平行，相對面的板料長度和寬度不相等；風管的四角處咬口寬度不相等；咬口縫設置部位不對，手工咬口縫用力大小不一樣；未采取相應的加固措施。
（4）防治措施：展開下料時，應該對板料嚴格角方，對每片板料的長度、寬度以及檢驗對角線，使它們的偏差控制在允許范圍內；下料后的板料，應該將風管相對面的兩片板料重合起來，檢驗尺寸的準確性；板料咬口預留尺寸必須正確，以保證咬口寬度一致；咬口縫設在四角部位，手工咬口合縫時，用木錘先將咬口兩端中心部位打緊，再沿全長均勻打實；執行國標《通風與空調工程施工及驗收規范》的有關規定，漏風測試采用Q90風管漏風量測試儀完全符合GB50411的相關規定。
本文結合某空調通風工程的具體工程實例，介紹了風管的制作、安裝技術及常見的質量問題與相應的對策措施。
1.風管組裝技術
某大廈是集會賓、洽談、會議中心、展覽於一身的綜合性大樓，地下二層，地上五層，地下二層為變配電室、設備用房及物業管理用房。本大樓空調采用兩種空調冷凍水，一種為3.3℃~14.4℃，由一套冰蓄冷裝置提供，供大樓所有空調箱機組使用；另一種為7.8℃~14.4℃，由一臺常規冷水機組提供，供風盤管及以后發展使用。冰蓄冷系統按部分負荷蓄冰方式設置，蓄冰主機與蓄冰槽采取串聯方式，主機上游，設計工況運作策略采用主機優先模式，實際大部分時間則可采用冰優先模式。載冰量采用25%乙二醇水溶液，作為空調冷源的一次側，通過兩臺板式熱交換器向大樓提供3.3℃的空調冷凍水。在冷凍水系統中，設置一臺420RT 常規螺桿式冷水機組，該機組除了3.3℃冷凍水系統的回水提供預冷外，還同時直接提供7.8℃風機盤管設備使用。空調變風量全空氣空調系統采用低溫送風方式，服務于商業區、會議中心、展覽等區域。這些系統通過室風變風量末端，常年向室內送冷，可以解決商業區、會議中心、展覽廳等區域的常年冷負荷。而樓梯前室及地下室設備用房，個別辦公室等處空調采用風機盤管方式。本工程風管自身的組裝采用復合式的連接方式，管段間的連接采用無法蘭和有法蘭兩種連接方式。
1.1 無法蘭連接
由于風管無法蘭連接具有連接接頭嚴密質量好、接頭重量輕、省材料、施工工序簡單、節省工時、易于實現全機械化、自動化施工、施工成本低等眾多優點，因而得到廣泛推廣應用。目前風管無法蘭連接形式有幾十種，而且新的形式還在不斷出現，但按其結構原理可分為承插、插條、咬合、鐵皮法蘭和混合式連接五種。無法蘭連接主要用于邊長較小的風管，有C 形插條連接和S形插條連接。松湖大廈二層以上的各層的風管規格較小，大邊長度小于450mm的風管采用C 形插條連接，大邊長度大于450mm而小于1000mm的風管則采用立式S 形插條連接，連接后用空心拉鉚釘將插條端部與風管鉚固，再在縫隙處涂以密封膠，以保證風管的嚴密性。提高風客無法蘭連接施工質量的基本措施如下：
（1）按照規范要求，嚴格控制每種無法蘭接頭使用范圍，如“S”、“C”形插條使用范圍是矩形風管長邊不大于630mm， 立咬口不大于100mm。立咬口90 度貼角寬度要和立咬口高度相一致，90 度應準確，接口合口連接翻邊時順序逐件敲合，并背后墊以方鐵，使翻邊立面平整，90 度線平直
（2）嚴格按風管尺寸公差要求。如對口錯位明顯將使插條插偏；小口陷入大口內造成無法扣緊或接頭歪斜、扭曲。插條不能明顯偏斜，開口縫應在中間，不管插條還是管端咬口翻邊應準確、壓緊，以后連接接頭才會整齊、貼緊。
（3）翻邊四面管端要平齊在一個面上，小管可以一次用折方機機折出，翻邊在整個延長線上應等寬。這也是安裝對接時風管接口平直所必須的。
（4）除鐵皮法蘭彈簧夾（包括鐵皮法蘭插條）在安裝對接面加密封墊外，其它多在連接完后在接縫外涂抹密封膠，涂膠前縫口清理干凈。密封膠不能用膩子、石灰膏等代替，應用風管專用膠封袋。
（5）風管安裝用支吊架按規范要求設置。風管連接完后，應按規范等級要求進行，Q90風管漏風量測試儀測試。
1.2 有法蘭連接
兩段風管間的連接，國內習慣于采用角鋼法蘭，這種費工費料的做法已延用多年，該大廈空調工程風管的法蘭連接借鑒國外先進技術和工藝，結合自己的實際，采用了TDF 和TDC 的連接方法。
（1）TDF 連接是風管本身兩頭扳邊自成法蘭，再通過用法蘭角和法蘭夾將兩段風管扣接起來。
a. 風管的4 個角插入法蘭角；
b. 將風管扳邊自成的法蘭面四周均勻地填充密封膠；
c. 法蘭的組合，并從法蘭的4 個角套入法蘭夾；
d. 4 個法蘭角上緊螺栓；
e. 用手虎鉗將法蘭夾連同兩個法蘭一齊鉗緊；
f. 法蘭夾距離法蘭角的尺寸為1500mm的，用4 個法蘭夾；法蘭邊長在900-1200mm的，
3 個法蘭夾；法蘭邊長600mm的，用2 個法蘭夾；法蘭邊長在450mm以下的，在中間使用1 個法蘭夾。
（2） TDC 連接是插接式風管法蘭連接。這種連接方法適用于風管大邊長度在1500-2500mm之間的連接。
a. 根據風管四條邊的長度，分別配制4 根法蘭條；
b. 風管的四邊分別插入4 個法蘭條和4 個法蘭角；
c. 檢查和調校法蘭口的平整；
d. 法蘭條與風管用空心拉鉚釘鉚合；
e. 兩段風管的組合。法蘭面均勻地填充密封膠，組合兩個法蘭并插入法蘭夾，4 個法蘭角上緊螺栓，最后用于手虎鉗將法蘭夾連同兩個法蘭一起鉗緊。
f .對于公共層的較大風管，當風管大邊長度超過2500mm，仍采用角鋼法蘭連接。
2、風管漏風量的檢測
為了檢驗無法蘭連接和TDF、TDC 法蘭連接新技術與新工藝的漏風狀況，驗證其是否達到國家標準規范（GB50243-2002）的要求，分別對C 形插條連接的風管、TDF 法蘭連接的風管、TDC法蘭連接的風管及C 形、S 形、TDF、TDC 混合連接的風管進行了漏風量的測試。
2.1 測試方法
將需測試的風管測試段封閉起來，使用1 臺Q90型風管漏風測試儀進行測試。首先將測試的風機送風軟管和風管測試段連接起來，再在風管測試段引出一條小軟管與測試儀上的傾斜壓力計相連接，然后啟動測試儀的風機，使無級調整風機的轉速由慢至快，風管測試段的壓力也隨之升高，當壓力升高至測試所需的壓力500Pa 時，使之穩定，這時測試段的漏風量等于風機的補充風量，在傾斜壓力計上直接顯示負壓的讀數。
測試段的漏風量： Q=F*a*P*p
式中 ：F — 風機送風管的截面積；
a — 流量系數，取勝0.97 ～0.98；
P — 傾斜壓力計顯示的負壓；
p— 空氣密度，取1.293。
再根據測試段風管的面積，計算出單位面積的漏風量。
2.2Q90風管漏風量測試儀實測結果
（1）C 形插條，涂密封膠的情況下，漏風量為4.5m3/(m2·h)。
（2）立式S 形插條及C 形插條聯合接頭，涂密封膠的情況下，漏風量為4.8m3/(m2·h)。
（3）TDF 法蘭連接，咬口未涂密封膠的情況下，漏風量為1.86m3/(m2·h)。
（4）C 形插條、立式S 形插條、TDF 法蘭和TDC 法蘭混合連接，咬口未涂密封膠的情況下，漏風量為1.95m3/(m2·h)；咬口涂密封膠的情況下，漏風量為1.83m3/(m2·h)。
2.3 標準要求
（1）國標《通風空調工程施工及驗收規范》（GB 50243-2002），低壓風管允許漏風量為6 m3/(m2·h)以下。
（2）歐洲標準《歐洲空調承包協會施工標準》（DW/143），低壓風管允許漏風量為5.5 m3/(m2·h)以下。
2.4 實測結果
本大廈中央空調工程屬商用舒適性低壓空氣調節，根據測試的數據表明，在風管本身的咬合縫不涂密封膠的情況下，是完全合格的。咬合縫涂了密封膠以后，風管的漏風量更少，情況更佳。該工程通風空調的風管的工程量約5 萬m2，質量要求高，主體工程進度快，按照傳統的小作坊生產模式，公司全部通風工不夠應付這一項工程，由于風管生產工藝實現了機械化、自動化，提高了專業生產工藝水平和技術水平，促進了產品質量和生產效率的提高，在正常情況下，風管生產線4 個工人操作，每天可以制作方形風管半成品1000 m2，顯著地降低了成本，提高了經濟效益。同時，風管加工生產線使用電腦放樣下料，合理裁剪，板材得到充分的利用。根據測算，比傳統的生產工藝可以節約6%的材料，按本工程通風空調的風管計算，可以節約鍍鋅板7800 m2，約40t，按7000 元/t 計，僅這項工程材料費就節約28 萬元。
以流水線的形式生產的風管，質量穩定，精確美觀，且統一了直管的長度規格，在施工現場組裝時相同規格的互換性好，組裝方便，安裝快捷。以地下二層的風管安裝為例，由于采用TDF、TDC 法蘭連接和C 形插條、立式S 形插條的連接工藝，12000 m2的風管，過去需要20 個工人122天才能完成的，現在20 個工人只用65天的時間便完成了。
3、風管制安質量通病與防治
3.1 材料不符合質量要求
（1）現象：板材表面不平整，厚度不均勻，有明顯的壓痕、裂紋、砂眼、結疤和銹蝕等情況；風管平面下沉，側面向外凸起，有明顯的變形。
（2）危害性：系統運行時，風管漏風，造成不應有的空調負荷損失，并且影響風管的使用壽命；風管表面顫動，產生噪聲，所以在完工之前按照GB50411標準采用Q90風管漏風量測試儀對系統進行完整的測量。
（3）原因分析：制作風管前，沒有對所用材料進行質量檢查；沒有測量鋼板厚度。
（4）防治措施：先檢查材料出廠合格證書和材料質量證明，然后檢查材料外觀；測量鋼板厚度。
3.2 風管翹角、扭曲及彎頭角度不準確
（1）現象：矩形風管兩相對平面不平行、兩端面不平行；折角不平直；對角線不相等；咬口不嚴。
（2）危害性：會使風管連接受力不均勻，安裝后的風管不平直，法蘭盤墊片不嚴密，系統漏風，造成空調負荷損失，并且縮短使用壽命；影響風管、風口安裝位置的準確。
（3）原因分析：板下料放樣不準確；風管兩兩平行，相對面的板料長度和寬度不相等；風管的四角處咬口寬度不相等；咬口縫設置部位不對，手工咬口縫用力大小不一樣；未采取相應的加固措施。
（4）防治措施：展開下料時，應該對板料嚴格角方，對每片板料的長度、寬度以及檢驗對角線，使它們的偏差控制在允許范圍內；下料后的板料，應該將風管相對面的兩片板料重合起來，檢驗尺寸的準確性；板料咬口預留尺寸必須正確，以保證咬口寬度一致；咬口縫設在四角部位，手工咬口合縫時，用木錘先將咬口兩端中心部位打緊，再沿全長均勻打實；執行國標《通風與空調工程施工及驗收規范》的有關規定，漏風測試采用Q90風管漏風量測試儀完全符合GB50411的相關規定。
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