吊頂內(nèi)空調(diào)冷凝水管結(jié)露和保溫性能研究

毛永寧

(四川遠(yuǎn)建建筑工程設(shè)計(jì)有限公司，四川自貢 643000)

在進(jìn)行西南地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)通用圖《西南08J508》編制過程調(diào)研時(shí)了解到，目前在采用半集中式空調(diào)系統(tǒng)和全分散式空調(diào)系統(tǒng)的建筑中，裝修吊頂內(nèi)存在大量的空調(diào)冷凝水管，其材質(zhì)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(jìn)行絕熱保溫。

上述作法是否合理?

我們根據(jù)建筑熱工理論和國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求分析如下。

1 吊頂內(nèi)基本概況

通常情況下，空調(diào)房間的吊頂內(nèi)空間環(huán)境處于非空調(diào)區(qū)域，其溫度可按夏季通風(fēng)室外計(jì)算干球溫度計(jì)算，其相對(duì)濕度可按夏季通風(fēng)室外相對(duì)濕度計(jì)算，該參數(shù)可由參考文獻(xiàn)［1］查取。以重慶市為例，夏季通風(fēng)室外計(jì)算干球溫度:t2=32.4℃(參考文獻(xiàn)［1］第211 頁);夏季通風(fēng)室外相對(duì)濕度:ψ2=58% (參考文獻(xiàn)［1］第212 頁);空氣露點(diǎn)溫度:tL=23.3℃;當(dāng)舒適空調(diào)房間室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為:25℃、室內(nèi)設(shè)計(jì)相對(duì)濕度為:55%時(shí)，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(jié)露臨界點(diǎn)分析

我們?nèi)砸灾貞c市為例來分析，聚氯乙烯(U—PVC)管導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.16 w/m·K，管徑取d=0.04 經(jīng)m(DN40)(制冷量≤176 kw 時(shí)的冷凝水管徑)，此管徑已適用于大多數(shù)空調(diào)房間吊頂內(nèi)的空調(diào)機(jī)。

假設(shè)管壁厚度為δm=12 mm

［2］第227 頁知:按傳熱學(xué)理論有如下方程成立。

熱平衡方程:

由上述熱工計(jì)算知:DN40 聚氯乙烯(U—PVC)管壁厚需12 mm 才能保證安全(不出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象)。

3 聚氯乙烯(U—PVC)管與橡塑保溫材料熱阻相同時(shí)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(xué)知:若兩種材料熱阻相同，則(δ1/λ1)= (δ2/λ2)

故當(dāng)聚氯乙烯(U—PVC)管壁厚12 mm 時(shí)，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(duì)中國(guó)各大區(qū)具有代表性的城市進(jìn)行了分析，現(xiàn)將各城市U—PVC 管不出現(xiàn)結(jié)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(xiàn)結(jié)露管壁厚度分析

續(xù)表1

5 聚氯乙烯(U—PVC)管與橡塑保溫材料標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)規(guī)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(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)規(guī)格為10 mm。

6 結(jié)論

(1)由上述熱工計(jì)算和5.(1)條可知:聚氯乙烯(U—PVC)管用于空調(diào)冷凝水管時(shí)不保溫則必然結(jié)露。

(2)根據(jù)參考文獻(xiàn)［3］第3.1.7條要求:“當(dāng)墻體或吊頂內(nèi)的管線可能產(chǎn)生冰凍或結(jié)露時(shí)，應(yīng)進(jìn)行防凍或防結(jié)露設(shè)計(jì)”。因此，當(dāng)空調(diào)冷凝水管采用聚氯乙烯(U—PVC)管時(shí)，必須進(jìn)行絕熱保溫設(shè)計(jì)。

7 結(jié)束語

工程上，建議采用厚10 mm 橡塑保溫材料(導(dǎo)熱系數(shù)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(diào)系統(tǒng)的冷凝水管因未作絕熱保溫而產(chǎn)生的凝結(jié)水破壞，影響建筑使用功能。

參考文獻(xiàn)

［1］陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008

［2］潘云鋼.高層民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999

［3］GB 50210－2001 建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］