一  通风管道的变迁

通风管道是建筑物的附属产品，很少有人去研究它。随着风管功能的增加，通风管道已经不仅仅有通风强度要求，而且还要具备防火、节能、环保、易清洗等功能。我国采用通风管道始于上世纪40年代。在纺织行业里，为了提高纺纱织布的质量，要使车间保持设定的温度和湿度，输送特定温度和温度空气的管道当时称为风管。最早的时候用木板制作风管，后改用铁皮。

上世纪80年代，出现了玻璃纤维增强聚脂风管（俗称玻璃钢风管）。玻璃纤维聚脂风管为有机材料，耐水气腐蚀不生锈，解决了镀锌铁皮风管易生锈，使用寿命不长的缺点，在纺织厂房广泛使用。

由于玻璃纤维聚脂风管是可燃材料，一旦由于电线短路起火或者意外火灾时，聚脂风管就会被点燃，很快会蔓延燃至各个车间，引发火灾。这样，可燃的聚脂风管引起消防部门的重视。GB50045-1989《高层建筑防火设计规范》中规定：“通风管道要用不燃烧材制作”。从此，通风管道除强度要求外，增加了防火要求。

随着建筑节能的需求，GB20189-2005《公共建筑节能设计标准》开始实施，其中对通风管道提出了节能设计要求：一般通风管道的热阻值≥0.74m²·k/W，低温风管的热阻值≥1.08m²·k/W，增加了对风管的节能要求。

除了建筑对节能要求的提出，建筑内的空气质量也开始受到更多人的关注。尤其是非典之后，通风管道被视为滋生细菌、传播疾病的通道。GB19210-2003《空调通风系统清洗规范》已对公共场所的通风管道做出了规定，增加了可清洗、洁净、抗细菌滋生的卫生要求。

二  镀锌铁皮风管的缺陷

众所周知，镀锌铁皮风这存在着易生锈、使用寿命不长、通风噪声大、漏风量大、因外保湿破损易产生热桥（冷桥）等几大缺点。

耗材    每m²铁皮风管制作、安装、耗用铁皮1.1m²(0.1m²损耗)，角铁2m，螺栓、螺母10套。折合重量为：铁皮1.1m²×7.8kg/m²=8.58kg，角铁2m×2.4kg/m=4.8kg，螺栓、螺母10套×0.05kg/套=0.5kg。每m²铁皮风管共耗用钢材13.88kg,是钢材耗用大户。

镀锌铁皮风管在潮湿环境下易生犹，而使用寿命只有7年，按制作每m²风管耗钢材13.88kg，使用7年计算，每m²风管每年耗用13.88kg÷7=1.98kg钢材。我国每年使用1亿m²铁皮风管，等于每年因生锈腐蚀损失1.98亿kg钢材。

耗能    据测试，生产每m²(7.8kg)铁皮耗电20kWh。按制作每m²风管重量13.88kg钢材计算，每m²风管材料耗电42kWh。用镀锌铁皮制作风管更是耗能大户。

镀锌铁皮风管漏风量大，设计师一般按10%的漏风系数计算。而镀锌铁皮风管导热系数高，需要外保温，而外保温热桥（冷桥）的能量损失达到5%。这样，漏风量损失和热桥损失相加，铁皮风管能量损失达到15%。按20000m³/h风量，冷量300Kw，使用风管2000m²计算，每m²风管每h用电0.15kWh，24h用电3.6kWh,年用电1296kWh。按损失15%计算1296kWh×15%=194.4kWh。全国年用铁皮风管1亿m²，年损失电能194.4亿kWh。

铁皮风管在风力作用下管壁振动，产生共鸣声，增加噪声。噪声也是能量损失。为了降低噪声，增设消声器，增加了风管的使用成本。

综合镀锌铁皮风管存在的问题可以看出，镀锌铁皮风管是钢材耗用大户、运行耗能大户、能耗损失大户。镀锌铁皮风管已属于技术落后产品、高能耗产品、低效益产品了。因此用非金属风管替代镀锌铁皮风管势在必行。

三  机制玻镁复合板风管的特性

建设部[2007]127号文件下达了编制《机制玻镁复合板风管》行业标准任务。该标准由浙江天仁风管有限公司主编。机制玻镁复合板风管，就是以玻璃纤维为增强材料，氯氧镁水泥为胶凝材料，在泡沫板两面复合玻璃纤维氯氧镁水泥胶制得玻镁复合板，然后用玻镁复合板组合成风管的通风管道。

强度高    机制玻镁复合板风管可以满足3000Pa以下的各种风压要求，在3000Pa风压下，风管不开裂、不漏气。2003年，湖北大学图书馆采用浙江天仁风管有限公司生产的GM-II天仁复合风管（机制玻镁复合板风管的代表产品）。该工程由中建三局负责安装，北京泛华公司负责监理。安装和监理两单位在现场进行了风管压力试验。试样风管尺寸400mm×400mm×1000mm（长），两端封闭。向试样风管内加气压，当气压加到1000Pa时，停止加压（因为设计压力500Pa，已经满足设计要求）。一小时后，检查压力，还是1000Pa，显示出专用胶粘接风管的密封效果。

试压目的达到后，产品继续进行了破坏性试验，对试样风管继续加压，加到15000Pa时，试样风管的一块风管板中间裂开，胶粘接的地方都没有开裂。玻镁复合风管的专用胶采用氯氧水泥制作，与风管板是同一种材料，因而粘接强度高，新和力好。即使在15000Pa的风压下也不会开裂。机制玻镁复合板风管的强度完全可以满足各种风压要求。

施工方便   机制玻镁复合板风管在工地组合、无法兰连接，施工速度快，成本低。湖北大学图书馆GM-II天仁复合15000m²，两个月基本安装完成。中建三局的项目经理对天仁复合风管总结了三条优点。第一、制作风管的设备简单，只需手提切割机和油漆工刀、大小风管都能组合。而铁皮风管必需要剪板机、成型机等大型设备才能制作风管。第二、搬运方便。只要把风管板搬到各层，大小风管都可以在各层完成制作。第三、施工速度快。15000m²风管安装两个月基本完成，铁皮风管是做不到的。

不需外保温   机制玻镁复合板风管的保温层在中间，两面都有氯氧镁水泥板保护。在施工和交错作业中不会破损。所以不会产生热桥（冷桥）的能量损失的现象。安装好的风管无法道道地地、外型美观。

漏风量小   湖北大学图书馆对天仁复合风管经过压力试验，1000Pa的风压，经过一小时后还是1000Pa，说明了专用胶粘接的风管密封性好，不漏风。铁皮风管的漏风量大，设计师按10%的漏风量系数设计。

风管可清洗，允许机械手进入风管内操作在风管壁上开启检查门，清洗口方便，比铁皮风管便捷。

抗霉菌滋生   机制玻镁复合板风管采用氯氧镁水泥制作，氯盐有消毒作用，风管表面又经过抗霉菌处理。风管壁不会产生霉菌，是环保型风管。

四  替代的理由

    节约材料   机制玻镁复合板风管的主要材料是氧化镁、氯化镁。全世界80%的氧化镁矿在中国，储量丰富，价格便宜。氯化镁是钾盐、钠盐工业的副产品，用它做风管材料的废物利用。采用低价材料和废物利用材料生产通风管道，替代镀锌铁皮生产通风管道。其社会效益是非常巨大的。

以我国每年使用镀锌铁皮风管1亿m²计算：机制玻镁复合板风管替代后，每年可节约钢材13.88亿kg（包括角铁、法兰）；按生产7.8kg/m²镀锌铁皮耗电20kWh计算，每年可节约生产钢材的电能42亿kWh。生产每m²机制玻镁复合板风管耗电2kWh，1亿m²耗电2亿kWh，机制玻镁复合板风管替代铁皮风管，每年可节电40亿kWh。

强度更高   有的人觉得铁皮风管看起来结实，担心机制玻镁复合板风管的强度和耐久性。其实，机制玻镁复合板风管的使用寿命比铁皮风管长，不少于20年，而且强度更高。氯氧镁水泥是无机材料，无机材料不老化，只有风化才能影响风管强度。可是，风管在室内使用不具备风化条件，如同普通水泥的使用寿命。并且，氯氧镁水泥的强度和在耐磨性大于普通水泥的3倍，保证了机制玻镁复合板风管的使用寿命。

机制玻镁复合板风管是框架结构，承载力≥1000N，抗变形能力大大高于铁皮风管，完全满足在压力、气流、疲劳等因素综合作用下对风管强度的要求。风管板组合成风管的粘接口是L型结构，粘接面积等于风管板厚度的两倍。并形成了抗拉和抗剪切两个力。湖北大学图书馆实验证明15000Pa风压粘接缝不开裂，除专用胶的粘接强度高外，L型粘接结构也是很重要的保证。

节能   铁皮风管漏风量达到10%，冷热桥能量损失5%，合计能量损失15%。机制玻镁复合板风管采用专用胶粘接，基本不漏风。风管不需要外保温，能量损失小，至少可以减少能量损失13%。按风管每m²运行耗电0.15kWh计算，年耗电1296kWh/m²×13%=168.48kWh/m²。年使用玻镁复合风管1亿m²计算，风管每年运行节能168.48亿kwh，同时为用户节约1/8的风管运行成本。

安装更方便  铁皮风管法兰增加了风管高度，减少了室内净空高度。机制玻镁复合风管采用无法兰、对口、纵向、错位连接，不但增加室内净空高度，节约法兰，而且美观。

寿命更长  铁皮风管在潮湿环境下，使用寿命7年左右，在干燥环境下，使用寿命大于15年，按平均使用寿命11年计算。玻镁复合风管的使用寿命超过20年，接近于铁皮风管两倍，节约投资成本50%。浙江天仁风管有限公司用氯氧镁水泥生产通风管道已经有18年，18年前生产的无机玻璃钢风管现在仍在继续使用，时间证明了玻镁风管的耐久性。宁波雅戈尔集团在2003年使用天仁复合风管，其中最大的风管截面6000×2800mm,连续运行4年多了，未出现任何质量问题，用户感到满意。

造价更低  由于机制玻镁复合板风管制作造成本及安装费用低于镀锌铁皮风管，与铁皮风管相比，可以节约工程造价10%～15%。按节约15元/m²计算，每年1亿m²风管工程可节约工程造价15亿元。

表1  机制玻镁复合板风管与镀锌铁皮风管性能比较一览表