吊顶内空调冷凝水管结露和保温性能研究

毛永宁

(四川远建建筑工程设计有限公司，四川自贡 643000)

在进行西南地区建筑标准设计通用图《西南08J508》编制过程调研时了解到，目前在采用半集中式空调系统和全分散式空调系统的建筑中，装修吊顶内存在大量的空调冷凝水管，其材质多为聚氯乙烯(U—PVC)管，通常作为冷凝水管的聚氯乙烯(U—PVC)管都未进行绝热保温。

上述作法是否合理?

我们根据建筑热工理论和国家有关设计规范、标准的要求分析如下。

1 吊顶内基本概况

通常情况下，空调房间的吊顶内空间环境处于非空调区域，其温度可按夏季通风室外计算干球温度计算，其相对湿度可按夏季通风室外相对湿度计算，该参数可由参考文献［1］查取。以重庆市为例，夏季通风室外计算干球温度:t2=32.4℃(参考文献［1］第211 页);夏季通风室外相对湿度:ψ2=58% (参考文献［1］第212 页);空气露点温度:tL=23.3℃;当舒适空调房间室内设计温度为:25℃、室内设计相对湿度为:55%时，冷凝水温度为:15℃(t1=15℃);管壁外表面温度tb=tL=23.3℃。

2 聚氯乙烯(U—PVC)管结露临界点分析

我们仍以重庆市为例来分析，聚氯乙烯(U—PVC)管导热系数λ=0.16 w/m·K，管径取d=0.04 经m(DN40)(制冷量≤176 kw 时的冷凝水管径)，此管径已适用于大多数空调房间吊顶内的空调机。

假设管壁厚度为δm=12 mm

［2］第227 页知:按传热学理论有如下方程成立。

热平衡方程:

由上述热工计算知:DN40 聚氯乙烯(U—PVC)管壁厚需12 mm 才能保证安全(不出现结露现象)。

3 聚氯乙烯(U—PVC)管与橡塑保温材料热阻相同时的材料厚度分析

令聚氯乙烯(U—PVC)管的厚度为δ1、热阻为λ1、橡塑保温材料的厚度为δ2、热阻为λ2。

由传热学知:若两种材料热阻相同，则(δ1/λ1)= (δ2/λ2)

故当聚氯乙烯(U—PVC)管壁厚12 mm 时，与其有相同热阻的橡塑保温材料厚度为δ2=(δ1/λ1)×λ2=(12/0.16)×0.045=3.38 mm

4 典型城市分析

同样，按上述理论对中国各大区具有代表性的城市进行了分析，现将各城市U—PVC 管不出现结露的管壁厚度及与此保温效果相同所需橡塑保温材料厚度列表如下。

表1 各城市两种管不出现结露管壁厚度分析

续表1

5 聚氯乙烯(U—PVC)管与橡塑保温材料标准生产规格

(1)查聚氯乙烯(U—PVC)管资料知，DN40 管壁厚 仅为4 mm。

(2)橡塑保温材料板材厚度标准生产规格为10 mm。

6 结论

(1)由上述热工计算和5.(1)条可知:聚氯乙烯(U—PVC)管用于空调冷凝水管时不保温则必然结露。

(2)根据参考文献［3］第3.1.7条要求:“当墙体或吊顶内的管线可能产生冰冻或结露时，应进行防冻或防结露设计”。因此，当空调冷凝水管采用聚氯乙烯(U—PVC)管时，必须进行绝热保温设计。

7 结束语

工程上，建议采用厚10 mm 橡塑保温材料(导热系数λ= 0.045 w/m·K)用于聚氯乙烯(U—PVC)冷凝水管绝热保温，以防止房间吊顶被空调系统的冷凝水管因未作绝热保温而产生的凝结水破坏，影响建筑使用功能。

参考文献

［1］陆耀庆.实用供热空调设计手册(第二版)［M］.北京:中国建筑工业出版社，2008

［2］潘云钢.高层民用建筑空调设计［M］.北京:中国建筑工业出版社，1999

［3］GB 50210－2001 建筑装饰装修工程质量验收规范［S］