塑料管材在供暖系统中的应用及评价

摘要　 结合当前供暖系统发展的方向，分析评价塑料管材和特性，探讨各种塑料管材在供暖系统中的应用。

关键词 　塑料管材 供暖系统 特性分析 一、前言

随着人民生活水平的提高、科学技术的发展以及节约能源意识的增强，供暖系统也相应的发生了很大的变化。具体表现为：供热的计费方法由过去的按面积收费，改为按实际用热量收费；供暖方式也多采用地板辐射供暖。这种供暖方式不仅具有能利用低品位能源、节约常规能源、热舒适性好和美观等多种优点，而且更有利于进行热计量，它是一种具很好发展前途和推广价值的供暖方式。

塑料管材产品的促进了供暖系统的发展与变革，随着"以塑代钢"的推广，使塑料管材的优越性在供暖系统中得以充分体现。

二、根据供暖系统的分类，探讨适用于供暖系统的塑料管材

1．常规采暖

常规采暖采用以对流散热为主的散热器，供回水温度一般为95/70℃。一些城市的设计规范已要求新建居民区采用计量供热，若由热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），则要求在供暖系统设计时，每一户都单独布置成一个环路，供回水立管一般布置在楼梯间或厨房的管道井中，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。

2．地板辐射供暖

地板辐射供暖就是在地板下铺设加热管道，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[1]。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、PP-B或PE-X等物美价廉的塑料管材；同时，PP-R、PP-B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。

三、用于供暖系统的塑料管材及特性

1．塑料管材的分类

目前塑料管材的种类很多，但从塑料管的软化温度、热稳定性和强度等方面考虑，适用于常规供暖和地板辐射供暖系统的塑料管材主要有下列5种{2}：

（1）交联铝塑复合管（Cross linked polyethylene aluminium compound pipe）

交联铝塑复合管的内层和外层均为密度大于0.94g/cm2的聚乙燃或聚乙烯聚合物，中间为增强铝管，每层中间用热熔胶紧密粘合形成一体管材；用做常规供暖的加热管时，为满足输送95/70℃的高温水，管内、外层均应为交联聚乙烯，通常记为XPAP。

（2）交联聚乙烯管（Cross linked polyethylene pipe）

以密度大于0394g/cm2的聚乙燃或聚乙烯聚合物，添加适量的助剂，通过化学元素的或物理的方法，使春线形的大分子交联成三维网状的大分子结构，由此种材料制成的塑料管材，通常记为 PE-X。

（3）聚丁烯管（Polybutylene pipe）

由聚丁烯-1树脂添加适量的助刘，经挤压成型的热塑料管材，通常记为PB。

（4）无夫共聚聚丙烯管（Modified polypropylene pipe）

以丙烯和适量乙烯的无规共聚物，添加适量的助剂，经挤压成型的热塑料管材，通常记为PP-R。

（5）嵌段共聚聚丙烯管（Modified polypropylene pipe）

嵌段共聚聚丙烯管为II型聚丙烯管（PP Blook copolymer），在德国称其为PP-B，而韩国称其为PP-C1。PP-B的柔韧性不如PP-R，但是其耐低温冲击的能力却比PP-R强，因此PP-B管比较适合在北方使用，一般室外温度达到0℃时，管材也不会脆裂。PP-B管比PP-R管便宜，当热媒温度不超过60℃，系统压力小于0.6MPa时，可以采用PP-B管。

2．塑料管材特性

（1）管材的等应变蠕变特性曲线（3）（见图-1）

图-1 70条件下各种管材的等应变蠕变特性曲线

图-1为各种管材在水温为70℃条件下等应变蠕变特性曲线，当水温提高时，在同等的压力条件下，温度每增加10℃，其寿命以2.5倍的速率降低。

（2）塑料管材的一般物理力学性能

项目

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地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。

参考文献

1．低温热水地板辐射供暖应用技术规程，DBJ/T01-49-2000（北京市标准）

2．王荣光（天津市标准）集中供热住宅计量供热设计规程（宣传讲稿），2001，5

3．孙默君，三型聚丙烯管（PP-R管），化学建材，1999，9