浅析建筑设计工程空调风管制作及安装工艺

马玉鹏 李明勇 谭国奇

1 中国石油工程建设有限公司北京设计分公司

2 中国石油管道局工程有限公司国际事业部

3 中石油昆仑燃气有限公司安徽分公司

0 引言

为满足日常生活及生产对室内环境的要求，通风及空调技术已广泛应用于民用、公用及工业建筑工程中。风管系统是通风及空调系统的重要组成部分，它的结构、形状、布置形式及制作、施工质量，将直接影响空调系统的技术经济性能和运行效果。

本文结合某国外工程项目，油泵站场的2 层控制楼及3 座变电站，建筑面积约为4000 m2，采用AHU+ACCU 分体式空调机组和屋顶整体式空调机组（PACU），机组外接镀锌钢板风管，所用风管面积约2700 m2，重量约为21 吨。风管的制作及施工执行国际规范SMACNA-1995[1]。

1 风管选材

通常中央空调的风管制作材料是镀锌铁皮、复合材料或玻璃钢。而玻璃钢风管材料极易老化，只能在工厂中进行预制，现场施工安装复杂，材料损耗率大。由于复合材质的风管通常都采用成品配件，只需施工人员进行组装就能够完成，多用于小型的家用中央空调当中。镀锌铁皮较适合大型机械的加工，成本较低，且能实现机械化批量生产，应用范围较广。

综合考虑项目成本、工期及现场实际情况，本工程采用镀锌铁皮板材，由当地风管加工厂家根据图纸批量制作风管。

2 风管制作工艺流程

绘制风管加工草图→选用优质镀锌钢板（有合格证）→展开下料→剪切→咬口制作→折方→铆法兰→翻边→检验

对于本工程，国外风管厂家采用机械化流水线的生产形式，质量稳定可靠，标准直管（长度为1160 mm）由流水线上直接压制成连体法兰。非标直管、弯头、三通、四通、配件等下料后，在单机设备上完成TDF 法兰成型。法兰角由模具直接冲压成型，安装时卡在四个角即可。法兰间的连接用法兰卡，由镀锌钢板制作，经法兰卡成型机成型后切割成统一尺寸供安装连接使用。优点较为明显：在施工现场组装时相同规格的互换性好，组装方便快捷。

根据SMACNA 规范要求，镀锌钢板厚度规格具体见表1：

表1 通风空调系统用镀锌钢板厚度/mm

3 风管的连接形式

根据规范SMACNA-1995，风管管段间的组装主要采用无法兰和有法兰两种连接方式，见示意图1。镀锌钢板风管主要采用咬口连接或铆接，不得采用焊接。咬口连接根据适用范围选择咬口形式，见表2。风管的制作要求见表3。

图1 风管连接示意图

表2 咬口形式及适用范围

表3 风管制作要求（国际标准）

3.1 风管无法兰连接

无法兰连接主要用于边长较小的风管，如“S”“C”型插条的使用范围是矩形风管长边不大于630 mm，立咬口不大于100 mm。连接后用空心拉铆钉端部与风管铆固，再在缝隙处涂以密封胶，以保证风管的严密性。目前国内外风管无法兰连接形式有很多种，按其结构原理可分为承插，插条，咬合，铁皮法兰和混合式连接五种[2]。除铁皮法兰弹簧夹（包括铁皮法兰插条）在安装对接面加密封垫外，其它多在连接完后在接缝外涂抹风管专用密封胶（本工程考虑耐高温要求）。

3.2 风管有法兰连接

两段风管间的连接，国内习惯于采用角钢法兰。而国外采用TDF 和TDC 的连接方法[3]。

1）TDF 共板法兰连接是风管本身两头扳边自成法兰，不必像角钢法兰般打孔铆接，在两节管道的连接上用专用法兰卡（由镀锌钢板制作），四角加90°法兰角（由模具直接冲压成型）后用螺栓连接。操作简单，效率高，外观平整、光滑，尺寸准确，互换性强。

2）TDC 连接是插接式风管法兰连接。这种连接方法适用于风管大边长度在1500～2500 mm 之间的连接，根据风管四边的长度配制法兰条，与风管用空心拉铆钉铆合。

3）当风管大边长度超过2500 mm，仍采用角钢法兰连接。金属矩形风管与角钢法兰连接时，当管壁厚度不大于1.5 mm 时可采用翻边铆接，铆接应牢固[4]。

4 风管系统安装流程

考虑到风管系统清洁要求，本工程在风管安装前先进行杂物及污垢清洁。具体安装工艺流程见图2。安装风管时，为安装方便，在条件允许的情况下，尽量在地面上进行连接，一般接至10～12 m 长左右[5]。

图2 风管安装流程图

4.1 风管支、吊架安装工艺

风管支、吊架的安装方法主要有两种，一种是膨胀螺栓法。适用于风管尺寸较小的支、吊架固定。另一种是焊接法。适用于风管规格较大，采用预埋件焊接进行支、吊架的固定。安装过程中主要遵循以下原则。

1）支、吊架安装前，按风管中心线找出吊杆敷设位置，单吊杆在风管的中心线上。双吊杆按托架的螺孔间距或风管的中心线对称安装。

2）支、吊架不得安装在风口、阀门、检查孔处，以免影响操作。吊架不得直接吊在风管法兰上。支、吊架的间距按设计要求进行[6]，每隔3 m（最大值）设支、吊架一对，风管垂直安装时，间距不大于4 m，但每根立管的固定件不少于2 个。保温风管为防冷桥产生，风管与横担间设一经防腐处理的木块。

表4 矩形风管吊架最小尺寸

表5 风管横担允许荷载/kg

3）矩形风管吊架尺寸应符合表4 要求，风管横担允许荷载应符合表5 要求[7]。风管支、吊架做法见示意图3[7]。

图3 风管支、吊架做法示意图

4.2 风管部件安装

1）风管法兰垫料按系统进行选用。风管法兰连接用镀锌螺栓和螺母，风管法兰垫片厚度为3～5 mm，垫片要与法兰齐平，不得凸入风管内。

2）穿越沉降缝风管之间连接及风管与设备连接的柔性短管采用外刷防火漆的帆布制作。风管穿过墙体和楼板处与墙壁或楼板间时，使用防火柔性材料密实填充。

3）在安装防火阀前，拆除易熔片。防火阀、消声器按正确的方向安装且单独设置支、吊架。

4）在安装风口时，注意风口与所在房间内线条一致。吸顶安装的散流器与吊顶平齐。

5）为增强整体装饰效果，风口及散流器的安装采用内固定法，用水平尺、卷尺等保证其水平度及位置。从风口侧面用自攻螺钉将其固定在龙骨架或木框上，见示意图4。

图4 散流器与风管固定示意图

5 结语

通风空调系统风管设计、制作及安装质量存在问题会造成送风量不足、漏风量超过规范要求，造成空调负荷损失，产生噪声，并影响空调系统的正常运行。在制作风管前，需要对材料进行质量检查。板材放样制作准确，风管连接要严密，并根据规范采取相应的加固措施。风管附件安装满足规范要求，最终完成整体性安装工艺。