一  通風管道的變遷

通風管道是建筑物的附屬產(chǎn)品，很少有人去研究它。隨著風管功能的增加，通風管道已經(jīng)不僅僅有通風強度要求，而且還要具備防火、節(jié)能、環(huán)保、易清洗等功能。我國采用通風管道始于上世紀40年代。在紡織行業(yè)里，為了提高紡紗織布的質(zhì)量，要使車間保持設定的溫度和濕度，輸送特定溫度和溫度空氣的管道當時稱為風管。最早的時候用木板制作風管，后改用鐵皮。

上世紀80年代，出現(xiàn)了玻璃纖維增強聚脂風管（俗稱玻璃鋼風管）。玻璃纖維聚脂風管為有機材料，耐水氣腐蝕不生銹，解決了鍍鋅鐵皮風管易生銹，使用壽命不長的缺點，在紡織廠房廣泛使用。

由于玻璃纖維聚脂風管是可燃材料，一旦由于電線短路起火或者意外火災時，聚脂風管就會被點燃，很快會蔓延燃至各個車間，引發(fā)火災。這樣，可燃的聚脂風管引起消防部門的重視。GB50045-1989《高層建筑防火設計規(guī)范》中規(guī)定：“通風管道要用不燃燒材制作”。從此，通風管道除強度要求外，增加了防火要求。

隨著建筑節(jié)能的需求，GB20189-2005《公共建筑節(jié)能設計標準》開始實施，其中對通風管道提出了節(jié)能設計要求：一般通風管道的熱阻值≥0.74m²·k/W，低溫風管的熱阻值≥1.08m²·k/W，增加了對風管的節(jié)能要求。

除了建筑對節(jié)能要求的提出，建筑內(nèi)的空氣質(zhì)量也開始受到更多人的關注。尤其是非典之后，通風管道被視為滋生細菌、傳播疾病的通道。GB19210-2003《空調(diào)通風系統(tǒng)清洗規(guī)范》已對公共場所的通風管道做出了規(guī)定，增加了可清洗、潔凈、抗細菌滋生的衛(wèi)生要求。

二  鍍鋅鐵皮風管的缺陷

眾所周知，鍍鋅鐵皮風這存在著易生銹、使用壽命不長、通風噪聲大、漏風量大、因外保濕破損易產(chǎn)生熱橋（冷橋）等幾大缺點。

耗材    每m²鐵皮風管制作、安裝、耗用鐵皮1.1m²(0.1m²損耗)，角鐵2m，螺栓、螺母10套。折合重量為：鐵皮1.1m²×7.8kg/m²=8.58kg，角鐵2m×2.4kg/m=4.8kg，螺栓、螺母10套×0.05kg/套=0.5kg。每m²鐵皮風管共耗用鋼材13.88kg,是鋼材耗用大戶。

鍍鋅鐵皮風管在潮濕環(huán)境下易生猶，而使用壽命只有7年，按制作每m²風管耗鋼材13.88kg，使用7年計算，每m²風管每年耗用13.88kg÷7=1.98kg鋼材。我國每年使用1億m²鐵皮風管，等于每年因生銹腐蝕損失1.98億kg鋼材。

耗能    據(jù)測試，生產(chǎn)每m²(7.8kg)鐵皮耗電20kWh。按制作每m²風管重量13.88kg鋼材計算，每m²風管材料耗電42kWh。用鍍鋅鐵皮制作風管更是耗能大戶。

鍍鋅鐵皮風管漏風量大，設計師一般按10%的漏風系數(shù)計算。而鍍鋅鐵皮風管導熱系數(shù)高，需要外保溫，而外保溫熱橋（冷橋）的能量損失達到5%。這樣，漏風量損失和熱橋損失相加，鐵皮風管能量損失達到15%。按20000m³/h風量，冷量300Kw，使用風管2000m²計算，每m²風管每h用電0.15kWh，24h用電3.6kWh,年用電1296kWh。按損失15%計算1296kWh×15%=194.4kWh。全國年用鐵皮風管1億m²，年損失電能194.4億kWh。

鐵皮風管在風力作用下管壁振動，產(chǎn)生共鳴聲，增加噪聲。噪聲也是能量損失。為了降低噪聲，增設消聲器，增加了風管的使用成本。

綜合鍍鋅鐵皮風管存在的問題可以看出，鍍鋅鐵皮風管是鋼材耗用大戶、運行耗能大戶、能耗損失大戶。鍍鋅鐵皮風管已屬于技術(shù)落后產(chǎn)品、高能耗產(chǎn)品、低效益產(chǎn)品了。因此用非金屬風管替代鍍鋅鐵皮風管勢在必行。

三  機制玻鎂復合板風管的特性

建設部[2007]127號文件下達了編制《機制玻鎂復合板風管》行業(yè)標準任務。該標準由浙江天仁風管有限公司主編。機制玻鎂復合板風管，就是以玻璃纖維為增強材料，氯氧鎂水泥為膠凝材料，在泡沫板兩面復合玻璃纖維氯氧鎂水泥膠制得玻鎂復合板，然后用玻鎂復合板組合成風管的通風管道。

強度高    機制玻鎂復合板風管可以滿足3000Pa以下的各種風壓要求，在3000Pa風壓下，風管不開裂、不漏氣。2003年，湖北大學圖書館采用浙江天仁風管有限公司生產(chǎn)的GM-II天仁復合風管（機制玻鎂復合板風管的代表產(chǎn)品）。該工程由中建三局負責安裝，北京泛華公司負責監(jiān)理。安裝和監(jiān)理兩單位在現(xiàn)場進行了風管壓力試驗。試樣風管尺寸400mm×400mm×1000mm（長），兩端封閉。向試樣風管內(nèi)加氣壓，當氣壓加到1000Pa時，停止加壓（因為設計壓力500Pa，已經(jīng)滿足設計要求）。一小時后，檢查壓力，還是1000Pa，顯示出專用膠粘接風管的密封效果。

試壓目的達到后，產(chǎn)品繼續(xù)進行了破壞性試驗，對試樣風管繼續(xù)加壓，加到15000Pa時，試樣風管的一塊風管板中間裂開，膠粘接的地方都沒有開裂。玻鎂復合風管的專用膠采用氯氧水泥制作，與風管板是同一種材料，因而粘接強度高，新和力好。即使在15000Pa的風壓下也不會開裂。機制玻鎂復合板風管的強度完全可以滿足各種風壓要求。

施工方便   機制玻鎂復合板風管在工地組合、無法蘭連接，施工速度快，成本低。湖北大學圖書館GM-II天仁復合15000m²，兩個月基本安裝完成。中建三局的項目經(jīng)理對天仁復合風管總結(jié)了三條優(yōu)點。第一、制作風管的設備簡單，只需手提切割機和油漆工刀、大小風管都能組合。而鐵皮風管必需要剪板機、成型機等大型設備才能制作風管。第二、搬運方便。只要把風管板搬到各層，大小風管都可以在各層完成制作。第三、施工速度快。15000m²風管安裝兩個月基本完成，鐵皮風管是做不到的。

不需外保溫   機制玻鎂復合板風管的保溫層在中間，兩面都有氯氧鎂水泥板保護。在施工和交錯作業(yè)中不會破損。所以不會產(chǎn)生熱橋（冷橋）的能量損失的現(xiàn)象。安裝好的風管無法道道地地、外型美觀。

漏風量小   湖北大學圖書館對天仁復合風管經(jīng)過壓力試驗，1000Pa的風壓，經(jīng)過一小時后還是1000Pa，說明了專用膠粘接的風管密封性好，不漏風。鐵皮風管的漏風量大，設計師按10%的漏風量系數(shù)設計。

風管可清洗，允許機械手進入風管內(nèi)操作在風管壁上開啟檢查門，清洗口方便，比鐵皮風管便捷。

抗霉菌滋生   機制玻鎂復合板風管采用氯氧鎂水泥制作，氯鹽有消毒作用，風管表面又經(jīng)過抗霉菌處理。風管壁不會產(chǎn)生霉菌，是環(huán)保型風管。

四  替代的理由

    節(jié)約材料   機制玻鎂復合板風管的主要材料是氧化鎂、氯化鎂。全世界80%的氧化鎂礦在中國，儲量豐富，價格便宜。氯化鎂是鉀鹽、鈉鹽工業(yè)的副產(chǎn)品，用它做風管材料的廢物利用。采用低價材料和廢物利用材料生產(chǎn)通風管道，替代鍍鋅鐵皮生產(chǎn)通風管道。其社會效益是非常巨大的。

以我國每年使用鍍鋅鐵皮風管1億m²計算：機制玻鎂復合板風管替代后，每年可節(jié)約鋼材13.88億kg（包括角鐵、法蘭）；按生產(chǎn)7.8kg/m²鍍鋅鐵皮耗電20kWh計算，每年可節(jié)約生產(chǎn)鋼材的電能42億kWh。生產(chǎn)每m²機制玻鎂復合板風管耗電2kWh，1億m²耗電2億kWh，機制玻鎂復合板風管替代鐵皮風管，每年可節(jié)電40億kWh。

強度更高   有的人覺得鐵皮風管看起來結(jié)實，擔心機制玻鎂復合板風管的強度和耐久性。其實，機制玻鎂復合板風管的使用壽命比鐵皮風管長，不少于20年，而且強度更高。氯氧鎂水泥是無機材料，無機材料不老化，只有風化才能影響風管強度�？墒�，風管在室內(nèi)使用不具備風化條件，如同普通水泥的使用壽命。并且，氯氧鎂水泥的強度和在耐磨性大于普通水泥的3倍，保證了機制玻鎂復合板風管的使用壽命。

機制玻鎂復合板風管是框架結(jié)構(gòu)，承載力≥1000N，抗變形能力大大高于鐵皮風管，完全滿足在壓力、氣流、疲勞等因素綜合作用下對風管強度的要求。風管板組合成風管的粘接口是L型結(jié)構(gòu)，粘接面積等于風管板厚度的兩倍。并形成了抗拉和抗剪切兩個力。湖北大學圖書館實驗證明15000Pa風壓粘接縫不開裂，除專用膠的粘接強度高外，L型粘接結(jié)構(gòu)也是很重要的保證。

節(jié)能   鐵皮風管漏風量達到10%，冷熱橋能量損失5%，合計能量損失15%。機制玻鎂復合板風管采用專用膠粘接，基本不漏風。風管不需要外保溫，能量損失小，至少可以減少能量損失13%。按風管每m²運行耗電0.15kWh計算，年耗電1296kWh/m²×13%=168.48kWh/m²。年使用玻鎂復合風管1億m²計算，風管每年運行節(jié)能168.48億kwh，同時為用戶節(jié)約1/8的風管運行成本。

安裝更方便  鐵皮風管法蘭增加了風管高度，減少了室內(nèi)凈空高度。機制玻鎂復合風管采用無法蘭、對口、縱向、錯位連接，不但增加室內(nèi)凈空高度，節(jié)約法蘭，而且美觀。

壽命更長  鐵皮風管在潮濕環(huán)境下，使用壽命7年左右，在干燥環(huán)境下，使用壽命大于15年，按平均使用壽命11年計算。玻鎂復合風管的使用壽命超過20年，接近于鐵皮風管兩倍，節(jié)約投資成本50%。浙江天仁風管有限公司用氯氧鎂水泥生產(chǎn)通風管道已經(jīng)有18年，18年前生產(chǎn)的無機玻璃鋼風管現(xiàn)在仍在繼續(xù)使用，時間證明了玻鎂風管的耐久性。寧波雅戈爾集團在2003年使用天仁復合風管，其中最大的風管截面6000×2800mm,連續(xù)運行4年多了，未出現(xiàn)任何質(zhì)量問題，用戶感到滿意。

造價更低  由于機制玻鎂復合板風管制作造成本及安裝費用低于鍍鋅鐵皮風管，與鐵皮風管相比，可以節(jié)約工程造價10%～15%。按節(jié)約15元/m²計算，每年1億m²風管工程可節(jié)約工程造價15億元。

表1  機制玻鎂復合板風管與鍍鋅鐵皮風管性能比較一覽表