淺析建筑設(shè)計(jì)工程空調(diào)風(fēng)管制作及安裝工藝

馬玉鵬 李明勇 譚國奇

1 中國石油工程建設(shè)有限公司北京設(shè)計(jì)分公司

2 中國石油管道局工程有限公司國際事業(yè)部

3 中石油昆侖燃?xì)庥邢薰景不辗止?/p>

0 引言

為滿足日常生活及生產(chǎn)對室內(nèi)環(huán)境的要求，通風(fēng)及空調(diào)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于民用、公用及工業(yè)建筑工程中。風(fēng)管系統(tǒng)是通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，它的結(jié)構(gòu)、形狀、布置形式及制作、施工質(zhì)量，將直接影響空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能和運(yùn)行效果。

本文結(jié)合某國外工程項(xiàng)目，油泵站場的2 層控制樓及3 座變電站，建筑面積約為4000 m2，采用AHU+ACCU 分體式空調(diào)機(jī)組和屋頂整體式空調(diào)機(jī)組（PACU），機(jī)組外接鍍鋅鋼板風(fēng)管，所用風(fēng)管面積約2700 m2，重量約為21 噸。風(fēng)管的制作及施工執(zhí)行國際規(guī)范SMACNA-1995[1]。

1 風(fēng)管選材

通常中央空調(diào)的風(fēng)管制作材料是鍍鋅鐵皮、復(fù)合材料或玻璃鋼。而玻璃鋼風(fēng)管材料極易老化，只能在工廠中進(jìn)行預(yù)制，現(xiàn)場施工安裝復(fù)雜，材料損耗率大。由于復(fù)合材質(zhì)的風(fēng)管通常都采用成品配件，只需施工人員進(jìn)行組裝就能夠完成，多用于小型的家用中央空調(diào)當(dāng)中。鍍鋅鐵皮較適合大型機(jī)械的加工，成本較低，且能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化批量生產(chǎn)，應(yīng)用范圍較廣。

綜合考慮項(xiàng)目成本、工期及現(xiàn)場實(shí)際情況，本工程采用鍍鋅鐵皮板材，由當(dāng)?shù)仫L(fēng)管加工廠家根據(jù)圖紙批量制作風(fēng)管。

2 風(fēng)管制作工藝流程

繪制風(fēng)管加工草圖→選用優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼板（有合格證）→展開下料→剪切→咬口制作→折方→鉚法蘭→翻邊→檢驗(yàn)

對于本工程，國外風(fēng)管廠家采用機(jī)械化流水線的生產(chǎn)形式，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，標(biāo)準(zhǔn)直管（長度為1160 mm）由流水線上直接壓制成連體法蘭。非標(biāo)直管、彎頭、三通、四通、配件等下料后，在單機(jī)設(shè)備上完成TDF 法蘭成型。法蘭角由模具直接沖壓成型，安裝時卡在四個角即可。法蘭間的連接用法蘭卡，由鍍鋅鋼板制作，經(jīng)法蘭卡成型機(jī)成型后切割成統(tǒng)一尺寸供安裝連接使用。優(yōu)點(diǎn)較為明顯：在施工現(xiàn)場組裝時相同規(guī)格的互換性好，組裝方便快捷。

根據(jù)SMACNA 規(guī)范要求，鍍鋅鋼板厚度規(guī)格具體見表1：

表1 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)用鍍鋅鋼板厚度/mm

3 風(fēng)管的連接形式

根據(jù)規(guī)范SMACNA-1995，風(fēng)管管段間的組裝主要采用無法蘭和有法蘭兩種連接方式，見示意圖1。鍍鋅鋼板風(fēng)管主要采用咬口連接或鉚接，不得采用焊接。咬口連接根據(jù)適用范圍選擇咬口形式，見表2。風(fēng)管的制作要求見表3。

圖1 風(fēng)管連接示意圖

表2 咬口形式及適用范圍

表3 風(fēng)管制作要求（國際標(biāo)準(zhǔn)）

3.1 風(fēng)管無法蘭連接

無法蘭連接主要用于邊長較小的風(fēng)管，如“S”“C”型插條的使用范圍是矩形風(fēng)管長邊不大于630 mm，立咬口不大于100 mm。連接后用空心拉鉚釘端部與風(fēng)管鉚固，再在縫隙處涂以密封膠，以保證風(fēng)管的嚴(yán)密性。目前國內(nèi)外風(fēng)管無法蘭連接形式有很多種，按其結(jié)構(gòu)原理可分為承插，插條，咬合，鐵皮法蘭和混合式連接五種[2]。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風(fēng)管專用密封膠（本工程考慮耐高溫要求）。

3.2 風(fēng)管有法蘭連接

兩段風(fēng)管間的連接，國內(nèi)習(xí)慣于采用角鋼法蘭。而國外采用TDF 和TDC 的連接方法[3]。

1）TDF 共板法蘭連接是風(fēng)管本身兩頭扳邊自成法蘭，不必像角鋼法蘭般打孔鉚接，在兩節(jié)管道的連接上用專用法蘭卡（由鍍鋅鋼板制作），四角加90°法蘭角（由模具直接沖壓成型）后用螺栓連接。操作簡單，效率高，外觀平整、光滑，尺寸準(zhǔn)確，互換性強(qiáng)。

2）TDC 連接是插接式風(fēng)管法蘭連接。這種連接方法適用于風(fēng)管大邊長度在1500～2500 mm 之間的連接，根據(jù)風(fēng)管四邊的長度配制法蘭條，與風(fēng)管用空心拉鉚釘鉚合。

3）當(dāng)風(fēng)管大邊長度超過2500 mm，仍采用角鋼法蘭連接。金屬矩形風(fēng)管與角鋼法蘭連接時，當(dāng)管壁厚度不大于1.5 mm 時可采用翻邊鉚接，鉚接應(yīng)牢固[4]。

4 風(fēng)管系統(tǒng)安裝流程

考慮到風(fēng)管系統(tǒng)清潔要求，本工程在風(fēng)管安裝前先進(jìn)行雜物及污垢清潔。具體安裝工藝流程見圖2。安裝風(fēng)管時，為安裝方便，在條件允許的情況下，盡量在地面上進(jìn)行連接，一般接至10～12 m 長左右[5]。

圖2 風(fēng)管安裝流程圖

4.1 風(fēng)管支、吊架安裝工藝

風(fēng)管支、吊架的安裝方法主要有兩種，一種是膨脹螺栓法。適用于風(fēng)管尺寸較小的支、吊架固定。另一種是焊接法。適用于風(fēng)管規(guī)格較大，采用預(yù)埋件焊接進(jìn)行支、吊架的固定。安裝過程中主要遵循以下原則。

1）支、吊架安裝前，按風(fēng)管中心線找出吊桿敷設(shè)位置，單吊桿在風(fēng)管的中心線上。雙吊桿按托架的螺孔間距或風(fēng)管的中心線對稱安裝。

2）支、吊架不得安裝在風(fēng)口、閥門、檢查孔處，以免影響操作。吊架不得直接吊在風(fēng)管法蘭上。支、吊架的間距按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行[6]，每隔3 m（最大值）設(shè)支、吊架一對，風(fēng)管垂直安裝時，間距不大于4 m，但每根立管的固定件不少于2 個。保溫風(fēng)管為防冷橋產(chǎn)生，風(fēng)管與橫擔(dān)間設(shè)一經(jīng)防腐處理的木塊。

表4 矩形風(fēng)管吊架最小尺寸

表5 風(fēng)管橫擔(dān)允許荷載/kg

3）矩形風(fēng)管吊架尺寸應(yīng)符合表4 要求，風(fēng)管橫擔(dān)允許荷載應(yīng)符合表5 要求[7]。風(fēng)管支、吊架做法見示意圖3[7]。

圖3 風(fēng)管支、吊架做法示意圖

4.2 風(fēng)管部件安裝

1）風(fēng)管法蘭墊料按系統(tǒng)進(jìn)行選用。風(fēng)管法蘭連接用鍍鋅螺栓和螺母，風(fēng)管法蘭墊片厚度為3～5 mm，墊片要與法蘭齊平，不得凸入風(fēng)管內(nèi)。

2）穿越沉降縫風(fēng)管之間連接及風(fēng)管與設(shè)備連接的柔性短管采用外刷防火漆的帆布制作。風(fēng)管穿過墻體和樓板處與墻壁或樓板間時，使用防火柔性材料密實(shí)填充。

3）在安裝防火閥前，拆除易熔片。防火閥、消聲器按正確的方向安裝且單獨(dú)設(shè)置支、吊架。

4）在安裝風(fēng)口時，注意風(fēng)口與所在房間內(nèi)線條一致。吸頂安裝的散流器與吊頂平齊。

5）為增強(qiáng)整體裝飾效果，風(fēng)口及散流器的安裝采用內(nèi)固定法，用水平尺、卷尺等保證其水平度及位置。從風(fēng)口側(cè)面用自攻螺釘將其固定在龍骨架或木框上，見示意圖4。

圖4 散流器與風(fēng)管固定示意圖

5 結(jié)語

通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管設(shè)計(jì)、制作及安裝質(zhì)量存在問題會造成送風(fēng)量不足、漏風(fēng)量超過規(guī)范要求，造成空調(diào)負(fù)荷損失，產(chǎn)生噪聲，并影響空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在制作風(fēng)管前，需要對材料進(jìn)行質(zhì)量檢查。板材放樣制作準(zhǔn)確，風(fēng)管連接要嚴(yán)密，并根據(jù)規(guī)范采取相應(yīng)的加固措施。風(fēng)管附件安裝滿足規(guī)范要求，最終完成整體性安裝工藝。