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摘要：本文对低温热水地面辐射供暖中塑料管材从应用、安装、使用条件等方面进行叙述，提出了选择合适塑料管材的原则。
关键词：低温热水地面辐射；塑料管材；应用；使用条件
中图分类号：TB484.3 文献标识码：A 文章编号：
引言
目前，国内供热计量收费标准由原来的按房屋面积收费逐步改为按实际房屋用热量收费，采暖方式也多由散热器改成低温热水地面辐射供暖。地面辐射供暖方式具有舒适、卫生、节能、不影响室内观感和不占用室内面积与空间等显著的优点，在沈阳地区的住宅和公共建筑中，应用的越来越广泛。在这些供暖系统中塑料管的优越性得以充分的体现。
1 供暖系统中塑料管材的应用
1.1散热器采暖系统散热器采暖系统供回水温度一般为95/70 ℃。现行设计规范标准已要求新建住宅采用计量供热，多采用计量表测量供热系统入户的流量和供回水温度（目前大多采用热计量表），每户独立布置供暖设备达到分户供暖效果。采暖系统供回水立管多布置在楼梯间专用的管道井中，由于水平系统的管道过门处理比较难，因此常将管道预埋于地板内。越来越多的预埋管道采用塑料管材，因为它克服了钢管的易腐蚀、连接处渗漏、施工复杂等不利情况，选用适当的塑料管材，在供回水温度95/70℃的条件下，其寿命可达30～50年。塑料管材可根据施工的需要弯曲成型，一般地下埋管不能有接头；并且由于塑料管内壁光滑，在相同的输水能力状况下，管径比较小，可降低建筑成本，减小楼板层厚度。1.2 低温热水地面辐射供暖低温热水地面辐射供暖就是在地面下铺设加热管道，使地面成为一个辐射传热为主的加热面，根据卫生要求，地表面温度一般不应高于30℃，其辐射散热量占总供热量的60%左右。供暖房间的空气温度分布均匀，形成符合人体舒适度要求的热环境，给人以足热头凉之感，同时降低了房间的热负荷。地板辐射供暖的供水温度一般不高于60℃，供回水平均温度为40～50 ℃，因此可采用PP-R、PE-X等物美价廉的塑料管材；同时，PP-R管材可以二次熔焊，因此施工快捷方便。由于地下埋管中没有接头（使用一根管），减少了维修的工作量。
2 供暖系统中塑料管材的分析
2.1塑料管材的分类
常用的塑料管有以下几种：
交联铝塑复合管（XPAP）：内层和外层均为密度大于0.9g/cm2的交联聚乙烯，中间层为增强铝管，每层中间用热熔胶紧密粘合形成一体管材。
聚丁烯管（PB）：由聚丁烯-1树脂添加适量助剂，经挤出成型的热塑性管材，除个别企业产品能热熔连接外，一般都采用机械接头连接。
无规共聚聚丙烯管（PP-R）：以丙烯和适量乙烯的无规共聚物，添加适量助剂，经挤出成型的热塑性管材，采用热熔连接。
交联聚乙烯管（PE-X）：以密度大于0.94g/cm2的聚乙烯或乙烯共聚物，添加适量助剂，通过化学的或物理的办法，使其成型的大分子交联成三维网状的大分子结构管材，采用机械接头连接。
以上塑料管材只要产品符合相关标准，其耐热、耐压、使用寿命等性能都能满足使用要求。塑料管主要性能见表1.。
塑料管主要性能（表1）
2.2 塑料管材的使用条件
为了方便标准的使用者，国标《冷热水系统用热塑性塑料管材和管件》（GB/T 18991-2003）把使用条件分成分成了五个等级，，适用于工作压力为0.4MPa、0.6 MPa、1.0 MPa的建筑物内的输送水的塑料管道系统。使用条件等级见下表2。
3 供暖系统中塑料管材的比较
1．铝塑复合管按照塑料层PE是否交联，可分为普通铝塑复合管（适用于冷水）和交联铝塑复合管XPAP（用于常规采暖）；在常规采暖中，XPAP得到广泛使用，这是由于与其它塑料管材相比，其耐压能力高（常温下最小爆破压力为7Mpa）；工作温度高；使用寿命长；阻气性能好，氧气渗透率几乎为零，避免减少了塑料管材的降解作用，所以在塑料管道明装时大量采用XPAP。在安装时，XPAP管材还具有易弯曲，不反弹的特点。但其价格较PE-X、PP-R等管材高；由于XPAP和PE-X均不能二次熔焊，故一般采用机械卡式连接。此种接头在热胀冷缩时易产生拉拔作用，常会引起渗漏。2．纯PE管经过交联得到PE-X管，有三种交联方式：辐射交联、过氧化物交联、硅烷交联（最常用）。PE-X的线性膨胀系数为镀锌钢管的好几倍，安装时应留有伸缩空间，必要时使用膨胀伸缩节补偿；若供水温度过高，不仅塑料管道加剧老化，耐用管道环向膨胀可能对地板结构造成破坏；与其它塑料管材相比，它被更廣泛应用于低温地板辐射采暖工程中。3．聚丙烯管分为均聚（PP-H）、无规共聚（PP-R）和嵌段共聚（PP-B），PP-R、PP-B同PE-X相似，能进行低温热水的输送，其加工比PE-X容易；且PP-R可用来制造管径大于110mm的管道，这是PP-X与XPAP都难以做到的，其刚性比PP-X与XPAP都强，PP-R与PP-B最大的特点是连接管件或管段时，可采和热熔焊接，在水温不超过60℃，压力1Mpa的情况下，其使用寿命可达50年。4．聚丁烯具有独特的抗蠕变（冷变形）性能，这为管材提供了额外的安全系数，它在化学性质上不活泼，能抗细菌、藻类、霉菌等，因此，可做地下埋管使用，共许用应力为8Mpa，使用范围为95℃以下。
4 结论
综上所述，塑料管材在供暖系统中的应用促进了供暖事业的发展，塑料管逐步替代金属管材也是科技发展的必然结果，与传统的金属管材（钢、不锈钢、铁）相比，塑料供暖管具有重量轻、耐腐蚀、不结垢、易安装维护、使用寿命长、性能与价格比合理、美观，而且由于内表面光滑，大大减少了输送热媒时的能耗。但应引起关注的是，塑料管道在供热系统中的应用还处于起步阶段，具体的专业产品规范和标准尚不完备，各厂家产品质量良莠不一；而且部分设计、施工和运行管理人员对塑料管材的特性尚缺乏了解。因此，应加强有关塑料管材的研究开发和相关规范的制订工作，同时加在交流和宣传力度，使塑料管材在供暖系统中发挥更大的作用。
关键词：低温热水地面辐射；塑料管材；应用；使用条件
中图分类号：TB484.3 文献标识码：A 文章编号：
引言
目前，国内供热计量收费标准由原来的按房屋面积收费逐步改为按实际房屋用热量收费，采暖方式也多由散热器改成低温热水地面辐射供暖。地面辐射供暖方式具有舒适、卫生、节能、不影响室内观感和不占用室内面积与空间等显著的优点，在沈阳地区的住宅和公共建筑中，应用的越来越广泛。在这些供暖系统中塑料管的优越性得以充分的体现。
1 供暖系统中塑料管材的应用
1.1散热器采暖系统散热器采暖系统供回水温度一般为95/70 ℃。现行设计规范标准已要求新建住宅采用计量供热，多采用计量表测量供热系统入户的流量和供回水温度（目前大多采用热计量表），每户独立布置供暖设备达到分户供暖效果。采暖系统供回水立管多布置在楼梯间专用的管道井中，由于水平系统的管道过门处理比较难，因此常将管道预埋于地板内。越来越多的预埋管道采用塑料管材，因为它克服了钢管的易腐蚀、连接处渗漏、施工复杂等不利情况，选用适当的塑料管材，在供回水温度95/70℃的条件下，其寿命可达30～50年。塑料管材可根据施工的需要弯曲成型，一般地下埋管不能有接头；并且由于塑料管内壁光滑，在相同的输水能力状况下，管径比较小，可降低建筑成本，减小楼板层厚度。1.2 低温热水地面辐射供暖低温热水地面辐射供暖就是在地面下铺设加热管道，使地面成为一个辐射传热为主的加热面，根据卫生要求，地表面温度一般不应高于30℃，其辐射散热量占总供热量的60%左右。供暖房间的空气温度分布均匀，形成符合人体舒适度要求的热环境，给人以足热头凉之感，同时降低了房间的热负荷。地板辐射供暖的供水温度一般不高于60℃，供回水平均温度为40～50 ℃，因此可采用PP-R、PE-X等物美价廉的塑料管材；同时，PP-R管材可以二次熔焊，因此施工快捷方便。由于地下埋管中没有接头（使用一根管），减少了维修的工作量。
2 供暖系统中塑料管材的分析
2.1塑料管材的分类
常用的塑料管有以下几种：
交联铝塑复合管（XPAP）：内层和外层均为密度大于0.9g/cm2的交联聚乙烯，中间层为增强铝管，每层中间用热熔胶紧密粘合形成一体管材。
聚丁烯管（PB）：由聚丁烯-1树脂添加适量助剂，经挤出成型的热塑性管材，除个别企业产品能热熔连接外，一般都采用机械接头连接。
无规共聚聚丙烯管（PP-R）：以丙烯和适量乙烯的无规共聚物，添加适量助剂，经挤出成型的热塑性管材，采用热熔连接。
交联聚乙烯管（PE-X）：以密度大于0.94g/cm2的聚乙烯或乙烯共聚物，添加适量助剂，通过化学的或物理的办法，使其成型的大分子交联成三维网状的大分子结构管材，采用机械接头连接。
以上塑料管材只要产品符合相关标准，其耐热、耐压、使用寿命等性能都能满足使用要求。塑料管主要性能见表1.。
塑料管主要性能（表1）
2.2 塑料管材的使用条件
为了方便标准的使用者，国标《冷热水系统用热塑性塑料管材和管件》（GB/T 18991-2003）把使用条件分成分成了五个等级，，适用于工作压力为0.4MPa、0.6 MPa、1.0 MPa的建筑物内的输送水的塑料管道系统。使用条件等级见下表2。
3 供暖系统中塑料管材的比较
1．铝塑复合管按照塑料层PE是否交联，可分为普通铝塑复合管（适用于冷水）和交联铝塑复合管XPAP（用于常规采暖）；在常规采暖中，XPAP得到广泛使用，这是由于与其它塑料管材相比，其耐压能力高（常温下最小爆破压力为7Mpa）；工作温度高；使用寿命长；阻气性能好，氧气渗透率几乎为零，避免减少了塑料管材的降解作用，所以在塑料管道明装时大量采用XPAP。在安装时，XPAP管材还具有易弯曲，不反弹的特点。但其价格较PE-X、PP-R等管材高；由于XPAP和PE-X均不能二次熔焊，故一般采用机械卡式连接。此种接头在热胀冷缩时易产生拉拔作用，常会引起渗漏。2．纯PE管经过交联得到PE-X管，有三种交联方式：辐射交联、过氧化物交联、硅烷交联（最常用）。PE-X的线性膨胀系数为镀锌钢管的好几倍，安装时应留有伸缩空间，必要时使用膨胀伸缩节补偿；若供水温度过高，不仅塑料管道加剧老化，耐用管道环向膨胀可能对地板结构造成破坏；与其它塑料管材相比，它被更廣泛应用于低温地板辐射采暖工程中。3．聚丙烯管分为均聚（PP-H）、无规共聚（PP-R）和嵌段共聚（PP-B），PP-R、PP-B同PE-X相似，能进行低温热水的输送，其加工比PE-X容易；且PP-R可用来制造管径大于110mm的管道，这是PP-X与XPAP都难以做到的，其刚性比PP-X与XPAP都强，PP-R与PP-B最大的特点是连接管件或管段时，可采和热熔焊接，在水温不超过60℃，压力1Mpa的情况下，其使用寿命可达50年。4．聚丁烯具有独特的抗蠕变（冷变形）性能，这为管材提供了额外的安全系数，它在化学性质上不活泼，能抗细菌、藻类、霉菌等，因此，可做地下埋管使用，共许用应力为8Mpa，使用范围为95℃以下。
4 结论
综上所述，塑料管材在供暖系统中的应用促进了供暖事业的发展，塑料管逐步替代金属管材也是科技发展的必然结果，与传统的金属管材（钢、不锈钢、铁）相比，塑料供暖管具有重量轻、耐腐蚀、不结垢、易安装维护、使用寿命长、性能与价格比合理、美观，而且由于内表面光滑，大大减少了输送热媒时的能耗。但应引起关注的是，塑料管道在供热系统中的应用还处于起步阶段，具体的专业产品规范和标准尚不完备，各厂家产品质量良莠不一；而且部分设计、施工和运行管理人员对塑料管材的特性尚缺乏了解。因此，应加强有关塑料管材的研究开发和相关规范的制订工作，同时加在交流和宣传力度，使塑料管材在供暖系统中发挥更大的作用。