隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的矛盾日益擴(kuò)大，“煤荒”、“電荒”、“油荒”等接踵而至。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：按照目前的能源使用情況，我國(guó)石油的開(kāi)采僅僅只能夠維持20年；我國(guó)煤炭的儲(chǔ)藏總量雖然比較大，但人均量卻只有世界平均水平的1/6，而且煤炭在燃燒過(guò)程會(huì)對(duì)地球環(huán)境造成極大的破壞。因此，在新能源短期內(nèi)還無(wú)法起到替代作用的今天，節(jié)能已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵主題！

 1.中央空調(diào)風(fēng)管市場(chǎng)要求
 隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的要求也越來(lái)越高，中央空調(diào)在建筑中的使用也越來(lái)越普遍。據(jù)中國(guó)建筑學(xué)會(huì)暖通空調(diào)專業(yè)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)：2005年我國(guó)中央空調(diào)風(fēng)管的年需求量在1億㎡以上，預(yù)計(jì)到2010年全國(guó)需求量將達(dá)到2億㎡。因此，在中央空調(diào)風(fēng)管市場(chǎng)開(kāi)發(fā)和推廣節(jié)能產(chǎn)品大有可為。
    中央空調(diào)風(fēng)管可以分為兩大類，一類是傳統(tǒng)風(fēng)管，如鍍鋅鐵皮風(fēng)管，它采用鍍鋅鐵皮加保溫層的結(jié)構(gòu)，另一類是復(fù)合風(fēng)管，如酚醛復(fù)合風(fēng)管，這種風(fēng)管本身就具有很好的保溫效果，因此它們不需要在風(fēng)管的外部再增加一層保溫層。現(xiàn)階段，雖然鍍鋅鐵皮風(fēng)管在我國(guó)的中央空調(diào)風(fēng)管市場(chǎng)依然占據(jù)著地位，但以酚醛泡沫風(fēng)管為代表的復(fù)合風(fēng)管具有絕熱性能好、安裝維修方便、使用壽命長(zhǎng)、外觀美觀等優(yōu)勢(shì)，已成為了中央空調(diào)風(fēng)管的升級(jí)換代產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)和民用建筑中。
與其它復(fù)合風(fēng)管相比，酚醛復(fù)合風(fēng)管還具有防火性能好的特點(diǎn)?，F(xiàn)行的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第9.3.12條和《高層民用建筑防火規(guī)范》[2]第8.5.6條規(guī)定：“通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的管道等，應(yīng)采用不燃材料制作”。由于酚醛泡沫材料是有機(jī)保溫材料中可以達(dá)到不燃A級(jí)的產(chǎn)品，再加上其質(zhì)量輕、保溫性能好、易于安裝和外觀精美等其他復(fù)合風(fēng)管所具有的優(yōu)點(diǎn)，因此它必將成為中央空調(diào)風(fēng)管市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。
2 全壽命周期能耗分析方法
衡量一種產(chǎn)品是否節(jié)能，不能只僅僅考慮該產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，而且還要考慮這種產(chǎn)品在使用過(guò)程中的能耗，即采用全壽命周期分析（LifeCycleAnalyse，簡(jiǎn)稱LCA）的方法對(duì)研究對(duì)象的整個(gè)生命周期（從產(chǎn)品誕生到報(bào)廢的整個(gè)生命周期）進(jìn)行分析。LCA是一種研究方法，它已成功地應(yīng)用于多項(xiàng)研究[，因此，本文采用LCA方法對(duì)酚醛泡沫復(fù)合風(fēng)管和鍍鋅鐵皮風(fēng)管的節(jié)能特性進(jìn)行分析和比較。
    根據(jù)產(chǎn)生順序的不同，任何產(chǎn)品的全壽命周期能耗可以分為四部分：生產(chǎn)能耗（產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程所消耗的能量，一般稱為含能，Embodiedenergy）、安裝能耗、使用能耗和拆除能耗。相對(duì)于其他兩部分能耗，風(fēng)管的安裝能耗和拆除能耗在風(fēng)管的全壽命周期中所占的比例較小，不可預(yù)見(jiàn)性較大，且現(xiàn)階段的研究資料也比較少，因此，在本文的研究中沒(méi)有考慮風(fēng)管的安裝能耗和拆除能耗，而是簡(jiǎn)單地認(rèn)為風(fēng)管的全壽命周期能耗由風(fēng)管的含能和風(fēng)管的使用能耗兩部分組成。
    表1是幾種常用材料的含能表[5]。從表中可以看出，不同材料的含能不同，有的差別還很大，因此在酚醛復(fù)合風(fēng)管和鍍鋅鐵皮風(fēng)管節(jié)能特性比較時(shí)必須對(duì)這兩種風(fēng)管所耗用的材料進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，然后才能準(zhǔn)確計(jì)算出這兩種不同風(fēng)管的含能。
    表1 幾種常用材料的含能（MJ/kg）

中央空調(diào)風(fēng)管的作用是將冷風(fēng)或熱風(fēng)從空調(diào)機(jī)組輸送到用戶需要的位置，由于風(fēng)管輸送的冷風(fēng)或熱風(fēng)與環(huán)境存在著一定的溫差，因此在輸送過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生熱量的傳遞，使得輸送的冷量或熱量減少，從而造成了能量的損耗。冷風(fēng)或熱風(fēng)與環(huán)境之間熱量的傳遞不僅與風(fēng)管的導(dǎo)熱系數(shù)相關(guān)，而且還與送風(fēng)與環(huán)境的溫差、空調(diào)的使用時(shí)間等具體情況相關(guān)，因此在計(jì)算風(fēng)管使用過(guò)程的能耗中必須根據(jù)風(fēng)管使用的具體情況進(jìn)行分析。

3風(fēng)管全壽命能耗比較

 3.1　含能比較
    鍍鋅鐵皮風(fēng)管采用鍍鋅鋼板加保溫層的方式構(gòu)成。風(fēng)管尺寸不一樣，鍍鋅鋼板的厚度也不一樣，一般為0.5mm至1.5mm，而保溫層厚度一般為20mm至50mm。由此可以計(jì)算出：1㎡鍍鋅鐵皮風(fēng)管需要鋼材8.58kg，橡塑泡沫保溫材料2.145kg（計(jì)算中鍍鋅鐵皮厚度取1mm；保溫層采用橡塑泡沫材料，密度為65kg/m3，厚度取30mm；材料損耗系數(shù)取1.1）。
    酚醛復(fù)合風(fēng)管采用在酚醛泡沫材料表面覆蓋鋁箔的方式構(gòu)成。一般地，酚醛泡沫材料的厚度為20mm至30mm，密度為50kg/m3；鋁箔采用雙面覆蓋的方式，鋁箔厚度一般為40μm~60μm。由此可以計(jì)算出：1㎡酚醛泡沫風(fēng)管需要鋁材0.297kg，酚醛泡沫保溫材料1.375kg（計(jì)算中鋁箔厚度取50μm；酚醛泡沫材料厚度取25mm；材料損耗系數(shù)取1.1）。
    根據(jù)表1中數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出：鍍鋅鐵皮風(fēng)管的含能為454.74MJ/㎡，酚醛泡沫風(fēng)管的含能為135.96MJ/㎡（橡塑泡沫材料和酚醛泡沫材料的含能均按一般塑料的含能計(jì)算）。即酚醛泡沫風(fēng)管的含能只有鍍鋅鐵皮風(fēng)管的29.9％。
    現(xiàn)階段，我國(guó)每年大約需要增加中央空調(diào)風(fēng)管面積1億㎡，如果全國(guó)每年新增的1億㎡風(fēng)管全部采用采用酚醛泡沫風(fēng)管，則每年大約可以減少3.1878*1010MJ的能源消耗，這約合120萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果按60噸一個(gè)火車車皮的裝載量進(jìn)行計(jì)算，則這些節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤可裝滿2萬(wàn)個(gè)左右的火車車皮。
3.2　使用過(guò)程能耗比較
     我國(guó)空調(diào)系統(tǒng)的能耗過(guò)高。降低空調(diào)系統(tǒng)能耗的有效辦法是減少建筑與外界的能量交換以及降低空調(diào)系統(tǒng)輸送過(guò)程中的能耗，因此，采用保溫材料對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管進(jìn)行保溫是一種常用的節(jié)能方法。
    通常風(fēng)管系統(tǒng)造成能量損失主要有以下兩種：通過(guò)管壁溫差造成的能量損失；風(fēng)管漏風(fēng)所造成的能量損失。前者所造成的損失往往很大，甚至每年達(dá)到了幾十萬(wàn)元。由于目前漏風(fēng)所造成的損失尚無(wú)統(tǒng)一的測(cè)定方法，因此本文只對(duì)造成的能量損失進(jìn)行分析。具體計(jì)算公式如下：

注：各風(fēng)管的壁厚（含保溫層）取25mm；取16℃；主機(jī)的平均COP值取3。

  從表2中可以看出：各種風(fēng)管的能量損失相差非常大，在相同的運(yùn)行條件下，鍍鋅鐵皮風(fēng)管的能耗大，1㎡鍍鋅鐵皮風(fēng)管1年消耗電量24.96kWh（約合89.86MJ），而酚醛泡沫風(fēng)管的能耗小，1㎡酚醛泡沫風(fēng)管1年只消耗電量13.44kWh（約合48.38MJ），比鍍鋅鐵皮風(fēng)管減少了11.52kWh（約合41.47MJ），節(jié)能率高達(dá)46.2％。

3.3　全壽命周期能耗比較
    由于設(shè)計(jì)、安裝或維修中的多種原因，鍍鋅鐵皮風(fēng)管使用中常常會(huì)出現(xiàn)冷橋，因此其表面易形成結(jié)露，這就使得鍍鋅鐵皮很容易出現(xiàn)生銹的現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了鍍鋅鐵皮風(fēng)管的使用壽命。據(jù)工程實(shí)際統(tǒng)計(jì)表明，鍍鋅鐵皮風(fēng)管的使用壽命一般在5~10年左右，而酚醛鋁箔復(fù)合風(fēng)管的使用壽命至少20年以上。
    表3為酚醛泡沫風(fēng)管與鍍鋅鐵皮風(fēng)管的全壽命周期能耗比較。計(jì)算中風(fēng)管全壽命周期按20年計(jì)算，這個(gè)過(guò)程中鍍鋅鐵皮風(fēng)管需更換2次，而酚醛泡沫風(fēng)管則不需要更換。從表3中可以看出：每采用1㎡酚醛泡沫風(fēng)管，可相當(dāng)于節(jié)約2057.77MJ能源。我國(guó)現(xiàn)階段每年大約需要新增加1億㎡風(fēng)管，如這些新增風(fēng)管全部采用酚醛泡沫風(fēng)管，則大約可以節(jié)約2057.77*108MJ能源。這就是說(shuō)，如果我國(guó)每年新增加的中央空調(diào)風(fēng)管全部采用酚醛泡沫風(fēng)管，則相當(dāng)于節(jié)約了一個(gè)三峽電站的全年發(fā)電量！
    表3　酚醛泡沫風(fēng)管與鍍鋅鐵皮風(fēng)管全壽命能耗（MJ/㎡）比較

4　結(jié)論
    本文對(duì)酚醛泡沫復(fù)合風(fēng)管與以鍍鋅鐵皮風(fēng)管為代表的傳統(tǒng)風(fēng)管的節(jié)能特性進(jìn)行了全壽命周期比較，研究結(jié)果表明：與鍍鋅鐵皮風(fēng)管相比，采用酚醛泡沫復(fù)合風(fēng)管不僅可以節(jié)約70％左右的含能，而且在使用過(guò)程中每年還可節(jié)約46.2％的能耗，如折合成整個(gè)全壽命周期（20年）中的能耗，則每采用1㎡酚醛泡沫風(fēng)管，可相當(dāng)于節(jié)約2057.77MJ能源。從以上結(jié)論可以看出，酚醛泡沫復(fù)合風(fēng)管的節(jié)能效果非常突出，因此值得在中央空調(diào)風(fēng)管市場(chǎng)上大力推廣。