我國風(fēng)管允許漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展及與國外典型標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的比較
漏風(fēng)量是指風(fēng)管系統(tǒng)中,在一定靜壓下單位時(shí)間內(nèi)通過風(fēng)管本體結(jié)構(gòu)及其接口泄出或滲入的空氣體積量。GB50243—2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求對風(fēng)管進(jìn)行工作壓力下的允許漏風(fēng)量測試,并且取消了1997年版本延續(xù)至2002年版本的漏光法測試。
承壓允許漏風(fēng)量測試工況相比非承壓的漏光法測試工況更接近風(fēng)管的工作狀態(tài),也更科學(xué),更符合綠色、節(jié)能的要求。同時(shí)隨著我國國際工程承接量的增多,需要研究國外典型允許漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn),以便于更好地適應(yīng)國際市場,促進(jìn)相關(guān)企業(yè)發(fā)展。
1、國內(nèi)關(guān)于漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展
我國首次提出允許漏風(fēng)量的規(guī)范為GB50243-97《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》,現(xiàn)行規(guī)范為GB50243-2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》,涉及潔凈室施工的規(guī)范為GB50591-2010《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》。
1.1 GBJ243-82《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
該規(guī)范第10.0.2條規(guī)定檢查“風(fēng)管連接處以及風(fēng)管與設(shè)備或調(diào)節(jié)裝置的連接處是否有明顯漏風(fēng)現(xiàn)象”。
可見由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的限制,在20世紀(jì)80年代主要是檢查是否有“明顯漏風(fēng)現(xiàn)象”。
1.2 GBJ304-88《通風(fēng)與空調(diào)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》
該標(biāo)準(zhǔn)第2.1.5條要求“潔凈系統(tǒng)的風(fēng)管、配件、部件和靜壓箱的所有接縫必須嚴(yán)密不漏”,檢驗(yàn)方法為燈光及觀察檢驗(yàn)法。
1.3 GB50243-97《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
該規(guī)范于1998年5月1日起取代1982年版規(guī)范,是首次明確提出允許漏風(fēng)量要求的規(guī)范,其第3.1.14條以表格的形式給出了低壓、中壓、高壓3個壓力等級下的允許漏風(fēng)量上限值,見表1。
1.4 GB50243-2002《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
該規(guī)范于2002年4月1日起取代1997年版規(guī)范,其第4.2.5條給出了矩形風(fēng)管漏風(fēng)量計(jì)算結(jié)果,如表2所示。
對于低壓、中壓圓形金屬風(fēng)管,復(fù)合材料風(fēng)管及采用非法蘭形式的非金屬風(fēng)管,允許漏風(fēng)量要求為矩形風(fēng)管規(guī)定值的50%。
相比1997年版規(guī)范,該規(guī)范取消了采用表格形式列舉一定風(fēng)壓下的允許漏風(fēng)量,而是采用公式計(jì)算的方式,計(jì)算結(jié)果與1997年版規(guī)范一致。
1.5 GB50243-2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》
該規(guī)范于2017年7月1日起取代2002年版規(guī)范,為現(xiàn)行有效規(guī)范。該規(guī)范相比2002年版規(guī)范在允許漏風(fēng)量方面有2個變化:一是在低壓段以絕對值125Pa為界,將絕對值小于等于125Pa的劃歸為微壓,從而形成微壓、低壓、中壓與高壓4個類別;二是用測試漏風(fēng)量取代漏光法試驗(yàn)所得漏風(fēng)量。
1.6 GB50738-2011《通風(fēng)與空調(diào)工程施工規(guī)范》
該規(guī)范于2012年5月1日起實(shí)施,其關(guān)于允許漏風(fēng)量的要求與GB50243-2002 的要求一致。
1.7 GB50591-2010《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》
該規(guī)范于2011年2月1日起實(shí)施,其關(guān)于允許漏風(fēng)量的要求與GB50243-2002的要求一致,但是在具體執(zhí)行方面于第5.2.12條提出了“風(fēng)管加工和安裝嚴(yán)密性的試驗(yàn)壓力,總管可采用1,500Pa,干管(含支干管)可采用1,000Pa,支管可采用700Pa,也可采用工作壓力為試驗(yàn)壓力”。
2、設(shè)計(jì)規(guī)范及技術(shù)措施中關(guān)于漏風(fēng)量的要求
2.1 民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施
《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào)》(2003年版)第4.7.1條規(guī)定通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量除滿足計(jì)算風(fēng)量外,還應(yīng)增加一定的管道漏風(fēng)量,空調(diào)系統(tǒng)及一般送、排風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)附加率為不大于10%。在管網(wǎng)計(jì)算時(shí)不考慮管道漏風(fēng)量。
《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào)》(2009年版)第4.6.1條提出“通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量應(yīng)在系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)量上附加風(fēng)管和設(shè)備的漏風(fēng)量,一般通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的漏風(fēng)附加常數(shù)可取5%~10%,防排煙系統(tǒng)的漏風(fēng)附加常數(shù)可取10%~20%。
2.2 設(shè)計(jì)規(guī)范
GB50736-2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.5.1條規(guī)定通風(fēng)機(jī)應(yīng)根據(jù)管路特性曲線和風(fēng)機(jī)性能曲線選擇,并符合下列規(guī)定:
通風(fēng)機(jī)風(fēng)量應(yīng)附加風(fēng)管和設(shè)備的漏風(fēng)量
送、排風(fēng)系統(tǒng)可附加5%~10%
排煙兼排風(fēng)系統(tǒng)宜附加10%~20%
GB50019-2015《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.7.4條規(guī)定系統(tǒng)漏風(fēng)量應(yīng)通過選擇風(fēng)管材料以及風(fēng)管制作工藝控制,系統(tǒng)漏風(fēng)率宜符合下列規(guī)定:
非除塵系統(tǒng)不宜超過5%
除塵系統(tǒng)不宜超過3%
該規(guī)范還規(guī)定:對于最長正壓段總長度大于50m 的送風(fēng)系統(tǒng)和最長負(fù)壓段總長度大于50m的排風(fēng)和除塵系統(tǒng)漏風(fēng)率應(yīng)適當(dāng)增加。
2.3 技術(shù)規(guī)程
JGJ/T141-2017《通風(fēng)管道技術(shù)規(guī)程》第5.1.1條規(guī)定風(fēng)管制作質(zhì)量的檢驗(yàn)應(yīng)根據(jù)其材料、工藝、風(fēng)管系統(tǒng)類型、漏風(fēng)量等級和輸送氣體的不同分別進(jìn)行,風(fēng)管的漏風(fēng)量等級與允許漏風(fēng)量等級應(yīng)符合該規(guī)程表5.1.1的規(guī)定。該規(guī)定將風(fēng)管漏風(fēng)量等級分為A,B,C,D,E5個等級,并注明:
中壓風(fēng)管最大允許漏風(fēng)量不得大于B級,高壓風(fēng)管最大允許漏風(fēng)量不得大于C級,特殊要求的風(fēng)管漏風(fēng)量不得大于D級
排煙、除塵、低溫送風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)量不得大于B級
1~5級凈化空調(diào)系統(tǒng)的漏風(fēng)量不得大于C級
E級僅限用于病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)室等有特殊用途的風(fēng)管
其中A,B,C 級對應(yīng)GB50243-2016中低壓、中壓和高壓風(fēng)管允許漏風(fēng)量。
3、典型風(fēng)管漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及其發(fā)展
西方國家最早由瑞典于1960年提出風(fēng)管漏風(fēng)量控制標(biāo)準(zhǔn),比我國早了近30年。但是,在其后30年中,該漏風(fēng)量控制標(biāo)準(zhǔn)并未有明顯的提升:一方面標(biāo)準(zhǔn)中高壓漏風(fēng)量控制指標(biāo)較為嚴(yán)格,另一方面受制于技術(shù)原因使得行業(yè)水平很難有顯著提高。
瑞典WS AMA 1966是世界第一部將風(fēng)管氣密性分為A,B2個級別并列為強(qiáng)制性檢測指標(biāo)的國家標(biāo)準(zhǔn)。
1996年,歐洲各國將風(fēng)管系統(tǒng)漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為EUROVENT2/2,并將風(fēng)管氣密性劃分為A,B,C,D4個級別[14]。歐洲各國現(xiàn)行通風(fēng)管道漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)為DIN EN12237-2003和DIN EN1507-2006。
美國現(xiàn)行民用建筑通風(fēng)管道漏風(fēng)量檢測標(biāo)準(zhǔn)為ANSI/SMACNA016-2012。
英國現(xiàn)行通風(fēng)管道漏風(fēng)量檢測標(biāo)準(zhǔn)為DW/143,該標(biāo)準(zhǔn)由英國供暖與通風(fēng)空調(diào)協(xié)會于1983年發(fā)布實(shí)施第1版,2002年發(fā)布實(shí)施第5版。
4、國內(nèi)外典型漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的對比
歐美標(biāo)準(zhǔn)與我國標(biāo)準(zhǔn)壓力等級劃分比較見表3。
我國通風(fēng)管道標(biāo)準(zhǔn)GB50243-2016給出了漏風(fēng)量計(jì)算式:
Q為漏風(fēng)量,m3/h
ε為空氣流束膨脹常數(shù)
α為孔板流量常數(shù)
An為孔板開口面積,㎡
Δp 為孔板壓差,Pa
ρ為空氣密度,kg/m3
其中孔板流量常數(shù)根據(jù)圖1確定,并滿足下列條件:
孔板空氣流束膨脹系數(shù)ε 值可以按照GB50243—2016附錄C的表C.2.6確定。
表4列出了中國、歐盟、美國和英國風(fēng)管系統(tǒng)漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范各氣密性等級下的最大允許漏風(fēng)量,其單位風(fēng)管表面積漏風(fēng)量計(jì)算式一致,如下式:
qLA為單位風(fēng)管表面積漏風(fēng)量,m3/(㎡·h)
QL為儀器所測得的漏風(fēng)量,m3/h
A為風(fēng)管表面積,㎡
C為漏風(fēng)常數(shù),風(fēng)管氣密性級別通常由此常數(shù)決定
Δps為風(fēng)管內(nèi)外表面的靜壓差,Pa
n為漏風(fēng)指數(shù),與漏風(fēng)路徑流態(tài)有關(guān),通常為0.65
不同典型漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中關(guān)于最大允許漏風(fēng)量的差別主要是由于漏風(fēng)常數(shù)不同引起的。
從表4可知:
我國通風(fēng)管道氣密性劃分為4個等級,其中,微壓級采用觀感法檢測漏風(fēng)情況,低壓、中壓和高壓3個等級的漏風(fēng)常數(shù)相鄰之間為3倍關(guān)系;
歐盟通風(fēng)管道氣密性劃分為4個等級,其中D級為特殊管道專用氣密性等級,4個漏風(fēng)常數(shù)相鄰之間也為3倍關(guān)系,并且A,B,C級的漏風(fēng)常數(shù)和我國的低、中、高壓等級的漏風(fēng)常數(shù)對應(yīng)相比低約8%;
美國通風(fēng)管道漏風(fēng)量氣密性按照管道類型劃分為矩形管道和圓形管道2種,其中圓形管道分3個等級,矩形管道分4個等級,相鄰漏風(fēng)常數(shù)之間都為2倍關(guān)系;
英國通風(fēng)管道漏風(fēng)量氣密性劃分為3個等級,這3個等級與歐盟的前3個等級保持一致??偟膩碚f,漏風(fēng)量常數(shù)歐盟>中國>美國。
按照式(2)可以計(jì)算出通風(fēng)管道在低壓、中壓和高壓下的允許漏風(fēng)量,如圖2~5所示。
分析比較圖2和圖3可知:
我國的低壓/A 級對應(yīng)歐盟的A和B級,以及C級的前一小部分
中壓/B級對應(yīng)歐盟C級的后一大部分和D級的前一部分
高壓/C級對應(yīng)歐盟D級的后一部分
我國風(fēng)管氣密性等級壓力范圍更大,而歐盟風(fēng)管氣密性等級更細(xì)致,壓力范圍更小
各對應(yīng)風(fēng)管壓力和氣密性等級下的最大允許漏風(fēng)量中國>歐盟
比較分析圖2和圖4可知:
我國和美國風(fēng)管壓力上限均為2,500Pa,矩形風(fēng)管氣密性等級曲線均為3條,我國低壓/A級對應(yīng)美國CL24級,壓力范圍相同,曲線變化趨勢相近,最大允許漏風(fēng)量中國<美國;
我國中壓/B級對應(yīng)美國CL12級的全部和CL16級的前一部分,小于900Pa時(shí),2條曲線變化趨勢相同,最大允許漏風(fēng)量中國<美國,900~1,500Pa時(shí),最大允許漏風(fēng)量中國<美國;
我國高壓/C級對應(yīng)美國CL6級的后一部分,最大允許漏風(fēng)量中國<美國。
總體來說,中美風(fēng)管氣密性等級下的壓力總范圍相同,各等級壓力區(qū)間不同,我國最大允許漏風(fēng)量曲線較美國平緩,最大允許漏風(fēng)量中國<美國,我國氣密性等級高于美國。
對比圖2和圖5可知:
我國通風(fēng)系統(tǒng)管道的低壓/A級、中壓/B級和高壓/C級風(fēng)管對應(yīng)英國通風(fēng)系統(tǒng)管道的A級、B級和C級,最大允許漏風(fēng)量曲線變化趨勢基本相同
相同壓力對應(yīng)的最大允許漏風(fēng)量數(shù)值接近
相同壓力下的最大允許漏風(fēng)量差距為其漏風(fēng)常數(shù)的差距,最大允許漏風(fēng)量的差距與漏風(fēng)常數(shù)的差距保持一致
通風(fēng)管道氣密性等級下的壓力范圍中國>英國,對應(yīng)壓力下的最大允許漏風(fēng)量中國>英國
綜上所述,
氣密性等級壓力總范圍:歐盟=英國
各等級下的壓力區(qū)間:歐盟
總體最大允許漏風(fēng)量:歐盟
5、結(jié)語
隨著GB50243-2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的實(shí)施,允許漏風(fēng)量將是判斷風(fēng)管系統(tǒng)嚴(yán)密性的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在文獻(xiàn)檢索及工程調(diào)研中,發(fā)現(xiàn)仍有以下問題亟待解決。
(1)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的統(tǒng)一性。施工及驗(yàn)收環(huán)節(jié)風(fēng)管壓力等級分為微壓、低壓、中壓、高壓4個等級,但是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仍然采用低壓、中壓、高壓3個等級。
建議在后期標(biāo)規(guī)范準(zhǔn)修訂中及時(shí)完善,同時(shí)在高等級教材及職業(yè)技術(shù)教材中也應(yīng)作相應(yīng)修訂。
(2)工程實(shí)測數(shù)據(jù)較少?,F(xiàn)有的文獻(xiàn)中關(guān)于漏風(fēng)量測試方法研究的較多,而反映工程實(shí)際測試效果的資料很少,盡管有一些單位進(jìn)行了內(nèi)部實(shí)測研究,但是仍然難以反映行業(yè)現(xiàn)狀。
(3)工程設(shè)計(jì)人員對漏風(fēng)量認(rèn)識有待提高。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員在輸出設(shè)計(jì)成果后對于系統(tǒng)漏風(fēng)量的反饋處于開環(huán)狀態(tài),設(shè)計(jì)人員很少能直接收集到第一手的漏風(fēng)量測試數(shù)據(jù)。
(4)絕熱層對于風(fēng)管漏風(fēng)的影響。按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)漏風(fēng)量是在非絕熱狀態(tài)下測得的,并且強(qiáng)調(diào)風(fēng)管本體結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性,在實(shí)際空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)管均敷設(shè)絕熱層,絕熱層對于風(fēng)管漏風(fēng)量的影響亟待研究。
(5)完善設(shè)計(jì)文件。國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)基本都要求在工作壓力下測試,但是目前國內(nèi)設(shè)計(jì)文件少有標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管工作壓力。
(6)加大培訓(xùn)。對施工管理人員及制作安裝工人進(jìn)行培訓(xùn),通過施工質(zhì)量控制提高風(fēng)管氣密性,盡可能減少后期修補(bǔ)。
(7)調(diào)整定額。由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范取消了漏光法測試,而采用漏風(fēng)量測試,因此在預(yù)算定額中應(yīng)增加相關(guān)測試費(fèi)用,便于發(fā)包方編制清單及承包方報(bào)價(jià)。
以上是小編收集整理的我國風(fēng)管允許漏風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的發(fā)展及與國外典型標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的比較部分內(nèi)容來自網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除:153045535@qq.com;
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