吊頂內空調冷凝水管結露和保溫性能研究

毛永寧

(四川遠建建筑工程設計有限公司，四川自貢 643000)

在進行西南地區建筑標準設計通用圖《西南08J508》編制過程調研時了解到，目前在采用半集中式空調系統和全分散式空調系統的建筑中，裝修吊頂內存在大量的空調冷凝水管，其材質多為聚氯乙烯(U—PVC)管，通常作為冷凝水管的聚氯乙烯(U—PVC)管都未進行絕熱保溫。

上述作法是否合理?

我們根據建筑熱工理論和國家有關設計規范、標準的要求分析如下。

1 吊頂內基本概況

通常情況下，空調房間的吊頂內空間環境處于非空調區域，其溫度可按夏季通風室外計算干球溫度計算，其相對濕度可按夏季通風室外相對濕度計算，該參數可由參考文獻［1］查取。以重慶市為例，夏季通風室外計算干球溫度:t2=32.4℃(參考文獻［1］第211 頁);夏季通風室外相對濕度:ψ2=58% (參考文獻［1］第212 頁);空氣露點溫度:tL=23.3℃;當舒適空調房間室內設計溫度為:25℃、室內設計相對濕度為:55%時，冷凝水溫度為:15℃(t1=15℃);管壁外表面溫度tb=tL=23.3℃。

2 聚氯乙烯(U—PVC)管結露臨界點分析

我們仍以重慶市為例來分析，聚氯乙烯(U—PVC)管導熱系數λ=0.16 w/m·K，管徑取d=0.04 經m(DN40)(制冷量≤176 kw 時的冷凝水管徑)，此管徑已適用于大多數空調房間吊頂內的空調機。

假設管壁厚度為δm=12 mm

［2］第227 頁知:按傳熱學理論有如下方程成立。

熱平衡方程:

由上述熱工計算知:DN40 聚氯乙烯(U—PVC)管壁厚需12 mm 才能保證安全(不出現結露現象)。

3 聚氯乙烯(U—PVC)管與橡塑保溫材料熱阻相同時的材料厚度分析

令聚氯乙烯(U—PVC)管的厚度為δ1、熱阻為λ1、橡塑保溫材料的厚度為δ2、熱阻為λ2。

由傳熱學知:若兩種材料熱阻相同，則(δ1/λ1)= (δ2/λ2)

故當聚氯乙烯(U—PVC)管壁厚12 mm 時，與其有相同熱阻的橡塑保溫材料厚度為δ2=(δ1/λ1)×λ2=(12/0.16)×0.045=3.38 mm

4 典型城市分析

同樣，按上述理論對中國各大區具有代表性的城市進行了分析，現將各城市U—PVC 管不出現結露的管壁厚度及與此保溫效果相同所需橡塑保溫材料厚度列表如下。

表1 各城市兩種管不出現結露管壁厚度分析

續表1

5 聚氯乙烯(U—PVC)管與橡塑保溫材料標準生產規格

(1)查聚氯乙烯(U—PVC)管資料知，DN40 管壁厚 僅為4 mm。

(2)橡塑保溫材料板材厚度標準生產規格為10 mm。

6 結論

(1)由上述熱工計算和5.(1)條可知:聚氯乙烯(U—PVC)管用于空調冷凝水管時不保溫則必然結露。

(2)根據參考文獻［3］第3.1.7條要求:“當墻體或吊頂內的管線可能產生冰凍或結露時，應進行防凍或防結露設計”。因此，當空調冷凝水管采用聚氯乙烯(U—PVC)管時，必須進行絕熱保溫設計。

7 結束語

工程上，建議采用厚10 mm 橡塑保溫材料(導熱系數λ= 0.045 w/m·K)用于聚氯乙烯(U—PVC)冷凝水管絕熱保溫，以防止房間吊頂被空調系統的冷凝水管因未作絕熱保溫而產生的凝結水破壞，影響建筑使用功能。

參考文獻

［1］陸耀慶.實用供熱空調設計手冊(第二版)［M］.北京:中國建筑工業出版社，2008

［2］潘云鋼.高層民用建筑空調設計［M］.北京:中國建筑工業出版社，1999

［3］GB 50210－2001 建筑裝飾裝修工程質量驗收規范［S］