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关于通风管道综合评述
化工部第六设计院 吴乃诚
- 前言
通风管道的基本功能主要包括：（1）输送空气，保证空气温度，相对湿度，传递速度和洁净度等技术性能不变；（2）保证风管在允许承压条件下（正压或负压），风管内空气不会外泄漏或风管外空气不会内侵入；（3）输送空气不产生噪声，或兼有消声功能；（4）使用期限长和维护简单。
通风管道种类较多，传统采用薄钢板（黑钢板或镀锌钢板）制作，其设计施工和验收技术资料齐全，施工机具完备和施工技术熟练，优点是防火不燃烧，制作简便，对有净化要求的净化工程或特殊要求的高级工程，有的采用铝合金板、彩塑钢板或不锈钢板制作；对有防潮耐腐蚀要求的工程，有的采用聚氯乙烯板或玻璃钢材料（普通型或阻燃自熄型）制作。当有条件施工建筑通风管道时，有的采用轻质混凝土块或轻质砖砌建立。
- 介绍几种通风管道
2．1玻璃钢通风管道
玻璃钢通风管道通常指有机玻璃钢管道，又分为普通型和阻燃自熄型两种，有机玻璃钢以玻璃钢纤维制品为增强材料，以合成树酯为粘结剂，以及填充剂粘合而成，它兼有金属、塑料和玻璃纤维的特点，具有重量轻、强度高、耐腐蚀、绝热和电绝缘性能，以及成型工艺简单等优点。玻璃钢纤维制品主要是中碱、无碱和高强度的玻璃纤维或玻璃纤维布，各种常见有机玻璃钢性能，见表1，有机玻璃钢最适用于潮湿或腐蚀环境，最严重的问题是易燃烧，不防火。针对这个问题，填加阻燃剂，使产品氧指数达到30左右，产生阻燃自熄型有机玻璃钢。但是阻燃自熄型有机玻璃钢达到一定温度，即使没有明火，也会无焰燃烧，使产品碳化、变脆。不管火焰燃烧，还是无焰燃烧，都会释放出许多有害气体，严重伤害人身。因此有机玻璃钢（普通型和阻燃自熄型）的应用都受到很大限制，限制了有机玻璃钢的发展。
常见有机玻璃钢性能 表1
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名 称
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抗拉强度Pa
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抗压强度Pa
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适用温度℃
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适用范围
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施工环境
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环氧玻璃钢
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2150
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2050
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40～50
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耐弱酸、弱碱
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一般毒性
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酚醛玻璃钢
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2550
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2450
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80～100
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耐酸
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毒性较大
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聚酯玻璃钢
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2000
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1850
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50～60
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耐油、耐碱
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无毒
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呋喃玻璃钢
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2150
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3550
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100～120
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耐酸、耐碱
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毒性大
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近些年来，出现无机玻璃钢管道，采用玻璃纤维增强材料和石膏粉、菱苦土和白水泥等填加剂粘合而成。其保留耐潮湿和耐腐蚀性能外，突出防火不燃烧（氧指数达99）优点，缺点是密度较重达200kg/cm3。
2．2柔性通风管道
柔性通风管道（FLEXIBLE DUCT）是国外应用相当广泛的通风管道，它以金属骨料作为支承构架，以铝箔或纤维织物作为壁料，以粘结、缠绕或咬合加工成型。
2．2．1南京益嘉柔性通风管道
其代表产品主要技术参数，见表2
南京益嘉柔性管道主要技术参数 表2
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型 号
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柔管名称
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额定承压Pa
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适用温度℃
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主要材料
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适用范围
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FAB1
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空调柔性管
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2990
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－40～121
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玻纤布、铝箔、镀锌钢带
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空调、通风
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T／L
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铝合金伸缩管
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2990
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－51～315
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铝合金薄板带
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空调、通风
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T／L－G
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镀锌钢伸缩管
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2990
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－20～426
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镀锌钢薄板带
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空调、通风
|
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T／L－SS
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不锈钢伸缩管
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2990
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－51～1150
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不锈钢薄板带
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高温高压通风
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TYPE100
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工业通风柔性管
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4980
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－51～121
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聚酯纤维、金属带料
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除尘通风
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TYPE500
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工业通风柔性管
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4980
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－34～93
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聚酯乙烯纤维布不锈钢薄板带
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腐蚀气体排放
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- 2．2上海南隆NIC伸缩软管
上海南隆金属塑胶有限公司引进欧洲荷兰技术，生产NIC型铝箔伸缩软管、铝箔玻纤保温软管和铝箔玻纤保温消声软管。上海联合通风空调技术研究所测定软管空气阻力结果，其比摩阻为普通法兰联接镀锌薄钢板风管的1.10～1.15倍；在保持风速不变的条件下，连接风口的支管由硬管连接改为软管连接时，局部阻力增加20～50Pa（通常软管内壁光滑时取下限，内壁粗糙和有孔时取上限）。国家消防装备质量监督检验中心试验软管氧指数为65，属于难燃，近似不燃材料。上海联合通风空调技术研究所测试消声软管，结论是在常用风速范围内每米长全展开软管，对低频消声能力为3～6dB(A)，对中频消声能力为6～13
dB(A)，对高频消声能力为8～11 dB(A)，平均消声能力为5～10 dB(A)，实际工程中消声能力取3～5
dB(A)。
- 2．2美国雅德（ATCO）柔性风管
美国雅德（ATCO）橡胶制品公司是世界上最大的柔性风管生产厂，在全世界的柔性风管市场占有40％，并于1998年正式进入我国市场。主要有雅德保温OMNI1200型柔性风管和雅德非保温UPC050型柔性风管，产品都通过美国UL－181质量认证，并且都通过我国固定灭火系统和耐火件质量监督检测中心的GB50222－95B级检验和我国建筑研究院通风消声和风阻力检验。
美国雅德橡胶制品公司主要产品有OMNIAIR1200保温型柔性风管和UPC
050非保温型柔性风管，内管都是先进的四层结构，即由铝箔、聚酯膜（内含日本超强螺旋钢丝）、铝箔和强化镀铝聚酯膜组成。
2．3 铝箔复合玻纤板风管
铝箔复合玻纤板风管是由离心玻纤板，外壁贴敷铝箔，内壁阻燃玻纤布和风管特型加强框架，以及燃烧等级A级的粘合剂，在高温高压条件下粘合而成；其集风管、保温、消声、防火和防潮于一体；具有整体质轻、加工和安装简便，占用建筑空间小和外形美观等诸多优点，其主要技术性能见表3。经中国建筑科学研究院建筑物理研究所按国标GB4760－84消声器测量方法测试静态插入损失，见表4，从中可以看出，这种新型风管每米长消声量可达3
dB(A)以上，完全可以替代一般系统中的普通消声器，它可以同时消除多频带的机械噪声和空气动力噪声，这是这种新型风管最突出的特点。
铝箔复合玻纤板风管主要技术性能 表3
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容量（kg/m3）
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导热系数（w/m·k）
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粗糙度
K
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承 压
（Pa）
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消声性
dB(A)
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吸水率
（％）
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粘合剂
|
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64
|
0.029
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1.01～1.10
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1000～1200
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每米长
3dB(A)
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≤1.5
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燃烧等级A级属不燃材料
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铝箔复合玻纤板风管测试静态插入损失 表4
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频率（HZ）
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63
|
125
|
250
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500
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1000
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2000
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4000
|
8000
|
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静态插入损失（dB）
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3.2
|
6.2
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12.0
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11.5
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31.8
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30.8
|
14.7
|
8.0
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这种新型风管内壁为玻纤布材料，粗糙度1.01～1.10（绝对粗糙度高达0.2～0.3mm），使得风管沿程摩阻增加20％以上，这是这种新型风管最突出的问题。通常内壁喷涂光滑固化剂，使内壁绝对粗糙度降低＜0.1mm，使得风管沿程摩阻增加＜10％。这样使用这种新型风管通风系统所增加沿程摩阻，可以用整个系统免装消声器降低阻力而抵消之。即整个通风系统阻力保持不变，通风机风压不变，能耗不变。但是这种风管内壁还是粗糙，容易集光，或产尘，对于净化通风系统就当慎用，建议不用。
2．4 铝箔聚氨酯保温风管
铝箔聚氨酯保温风管的代表产品是源自意大利高科技产品的必得风管（PITRE DUCT），这种风管是以两面覆盖铝箔的聚氨酯泡沫板或苯酚泡沫板，直接切割或粘接，采用隐形法兰结构或加置铝合金构件补强，它集风管和保温于一体，其主要性能见表5。
铝箔聚氨酯保温风管主要性能 表5
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容重 （kg/m3）
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导热系数（w/m·k）
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铝箔厚度 μm
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承 压
（Pa）
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吸水率
（％）
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使用温度
（℃）
|
氧指数
|
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40～62
|
0.019～0.022
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60～80
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900
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＜1
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－40～80
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33.7
自息型可燃材料
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这种风管保温性能极佳，同时风管内壁覆盖铝箔光滑层，使得气流阻力小和防止湿气浸渗；外壁覆盖铝箔，或同时涂敷防护漆起保护作用。必得风管采用隐形法兰结构制成风管，可以抑除纵向泄漏和限制横向泄漏，保证独特的气体密封性能；采用特殊粘合剂和密封带，以及整体无损的内外壁铝箔，使得风管整体严密，漏风量可小于1％，必得风管经过国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验测试中心的1997年8月10测定，氧指数为33.7,属于自熄型可燃材料。
2．5薄钢板金属风管
薄钢板金属风管是应用最普遍的通风管道，主要有普通薄钢板风管，镀锌薄钢板风管和彩塑钢板风管，其中镀锌板应用最多。这种风管内壁光滑，阻力最小；防火不燃烧；承压高和密封性强；尤其适用净化通风空调，对潮湿和腐蚀环境，可以采取涂漆防腐处理。
薄钢板金属风管施工，以前多是手工、分散现场制作和安装，生产效率低和施工质量不稳定；现在多是使用专用机械，在专业厂集中制做，再运到现场安装；或者在现场，以专用机械制做和安装，这样生产效率高和确保施工质量，陕西省建运工程机械有限责任公司是生产薄钢板金属风管的专用机械生产厂。
3 几种通风管道的技术经济比较
这里就无机玻璃钢保温管道，雅德保温柔性风管，铝箔复合玻纤风管，铝箔聚氨酯保温风管和薄钢板保温金属风管的导热系数和保温性能、综合重量和消声性能、承压能力和系统阻力、防火和使用年限、适用范围和综合造价等，进行技术经济比较，见表6
几种通风管道的技术经济比较 表6
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风管种类
比较项目
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无机玻璃钢保温风管
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雅德保温柔性风管
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铝箔复合玻纤板风管
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铝箔聚氨酯保温风管
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薄钢板保温金属风管
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导热系数
（w/m·k）
保温性能
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0.035～0.043 (空阻层30mm)保温较差
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0.025～0.028（玻璃棉25mm）管保一体，保温最佳
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0.029～0.031 （玻璃棉25mm）管保一体，保温最佳
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0.019～0.022 （聚氨酯20mm）管保一体，保温最佳
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0.030～0.035 （玻璃棉25mm）保温一般
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综合重量
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最重，安装不便
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最轻，安装简便
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次轻，安装方便
|
次轻，安装方便
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较重，安装一般
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消声性能
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无消声作用，必要时安装消声器
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有一定消声作用，必要时可制成消声型
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有最佳消声作用，完全可替代消声器
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有一定消声作用，必要时可制成消声型
|
无消声作用，必要时安装消声器
|
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承压能力
（MPa）
|
0.018
|
0.012
|
0.011
|
0.009
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0.02
|
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防火
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氧指数99，不燃物，完全防火
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主要不燃物，完全防火
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主要不燃物，粘合剂等可燃，不完全防火
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聚氨酯氧指数33．7，阻燃自熄型
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全部不燃物，完全防火
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阻力
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内壁粗糙，阻力增加10～20％
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内壁粗糙，阻力增加10～15％
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内壁粗糙，阻力增加10～20％
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内壁光滑，阻力小
|
内壁光滑，阻力小
|
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使用年限（年）
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10～15
|
8～10
|
8～10
|
8～10
|
10～15
|
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综合造价
（元／m2）
(包括安装费)
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102
|
120
|
158
|
179
|
180
|
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适用范围
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防潮湿、防腐蚀、防火
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柔性、轻质、防火
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消声、保温、轻质
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保温、消声、轻质
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经久耐用、质量稳定
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4 对于通风管道的粗浅分析
4．1必须重视通风管道的防火功能
4．2 必须确保通风管道的长期使用功能
实践证明，薄钢板金属风管在正常使用条件下，使用年限10～15年，对于无机玻璃钢保温风管关键是保证产品质量，不能是偷工减料的残次品，这样就可达到使用年限10～15年。
4．3必须制定产品标准，完善设计资料、施工和验收标准
4．4必须分析综合造价，推广各种通风管道
4．5必须扬长避短，促进各种通风管道发展
据不完全统计，在全国通风管道工程中，近几年传统的薄钢板风管与各种新型风管所占比便正在稳步增长
，见表7，从表中可以看出，增长率约为5％，各种新型风管有很大发展空间。
近几年各种通风管道发展情况 表7
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通风管道类型
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传统薄钢板风管
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各种新型风管
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所占比例
（％）
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1997年
|
90以上
|
10以下
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1998年
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80～85
|
15～20
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1999年
|
75～80
|
20～25
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2000年（预计）
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75
|
25
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