淺析建筑設計工程空調風管制作及安裝工藝

馬玉鵬 李明勇 譚國奇

1 中國石油工程建設有限公司北京設計分公司

2 中國石油管道局工程有限公司國際事業部

3 中石油昆侖燃氣有限公司安徽分公司

0 引言

為滿足日常生活及生產對室內環境的要求，通風及空調技術已廣泛應用于民用、公用及工業建筑工程中。風管系統是通風及空調系統的重要組成部分，它的結構、形狀、布置形式及制作、施工質量，將直接影響空調系統的技術經濟性能和運行效果。

本文結合某國外工程項目，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 分體式空調機組和屋頂整體式空調機組（PACU），機組外接鍍鋅鋼板風管，所用風管面積約2700 m2，重量約為21 噸。風管的制作及施工執行國際規范SMACNA-1995[1]。

1 風管選材

通常中央空調的風管制作材料是鍍鋅鐵皮、復合材料或玻璃鋼。而玻璃鋼風管材料極易老化，只能在工廠中進行預制，現場施工安裝復雜，材料損耗率大。由于復合材質的風管通常都采用成品配件，只需施工人員進行組裝就能夠完成，多用于小型的家用中央空調當中。鍍鋅鐵皮較適合大型機械的加工，成本較低，且能實現機械化批量生產，應用范圍較廣。

綜合考慮項目成本、工期及現場實際情況，本工程采用鍍鋅鐵皮板材，由當地風管加工廠家根據圖紙批量制作風管。

2 風管制作工藝流程

繪制風管加工草圖→選用優質鍍鋅鋼板（有合格證）→展開下料→剪切→咬口制作→折方→鉚法蘭→翻邊→檢驗

對于本工程，國外風管廠家采用機械化流水線的生產形式，質量穩定可靠，標準直管（長度為1160 mm）由流水線上直接壓制成連體法蘭。非標直管、彎頭、三通、四通、配件等下料后，在單機設備上完成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，經法蘭卡成型機成型后切割成統一尺寸供安裝連接使用。優點較為明顯：在施工現場組裝時相同規格的互換性好，組裝方便快捷。

根據SMACNA 規范要求，鍍鋅鋼板厚度規格具體見表1：

表1 通風空調系統用鍍鋅鋼板厚度/mm

3 風管的連接形式

根據規范SMACNA-1995，風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。鍍鋅鋼板風管主要采用咬口連接或鉚接，不得采用焊接。咬口連接根據適用范圍選擇咬口形式，見表2。風管的制作要求見表3。

圖1 風管連接示意圖

表2 咬口形式及適用范圍

表3 風管制作要求（國際標準）

3.1 風管無法蘭連接

無法蘭連接主要用于邊長較小的風管，如“S”“C”型插條的使用范圍是矩形風管長邊不大于630 mm，立咬口不大于100 mm。連接后用空心拉鉚釘端部與風管鉚固，再在縫隙處涂以密封膠，以保證風管的嚴密性。目前國內外風管無法蘭連接形式有很多種，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[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管專用密封膠（本工程考慮耐高溫要求）。

3.2 風管有法蘭連接

兩段風管間的連接，國內習慣于采用角鋼法蘭。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，尺寸準確，互換性強。

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1500～2500 mm 之間的連接，根據風管四邊的長度配制法蘭條，與風管用空心拉鉚釘鉚合。

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

4 風管系統安裝流程

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

圖2 風管安裝流程圖

4.1 風管支、吊架安裝工藝

風管支、吊架的安裝方法主要有兩種，一種是膨脹螺栓法。適用于風管尺寸較小的支、吊架固定。另一種是焊接法。適用于風管規格較大，采用預埋件焊接進行支、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，按風管中心線找出吊桿敷設位置，單吊桿在風管的中心線上。雙吊桿按托架的螺孔間距或風管的中心線對稱安裝。

2）支、吊架不得安裝在風口、閥門、檢查孔處，以免影響操作。吊架不得直接吊在風管法蘭上。支、吊架的間距按設計要求進行[6]，每隔3 m（最大值）設支、吊架一對，風管垂直安裝時，間距不大于4 m，但每根立管的固定件不少于2 個。保溫風管為防冷橋產生，風管與橫擔間設一經防腐處理的木塊。

表4 矩形風管吊架最小尺寸

表5 風管橫擔允許荷載/kg

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

圖3 風管支、吊架做法示意圖

4.2 風管部件安裝

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

2）穿越沉降縫風管之間連接及風管與設備連接的柔性短管采用外刷防火漆的帆布制作。風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設置支、吊架。

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

5）為增強整體裝飾效果，風口及散流器的安裝采用內固定法，用水平尺、卷尺等保證其水平度及位置。從風口側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 散流器與風管固定示意圖

5 結語

通風空調系統風管設計、制作及安裝質量存在問題會造成送風量不足、漏風量超過規范要求，造成空調負荷損失，產生噪聲，并影響空調系統的正常運行。在制作風管前，需要對材料進行質量檢查。板材放樣制作準確，風管連接要嚴密，并根據規范采取相應的加固措施。風管附件安裝滿足規范要求，最終完成整體性安裝工藝。