張健鵬 （合肥市寶匯置業(yè)有限公司，安徽 合肥 230601）

1 概 述

低溫?zé)崴匕遢椛涔┡捎谄涫孢m性高、衛(wèi)生條件好、能充分利用各種低品位能源等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的關(guān)注，是當(dāng)今較為先進(jìn)的一種供暖方式，也是目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的最為理想的供暖方式。此供暖方式中地暖管材是重中之重，關(guān)系著其使用壽命及使用安全，對(duì)地暖管材的了解不充分，選取了劣質(zhì)的管材將為日后的使用埋下安全隱患。

目前用于低溫?zé)崴匕遢椛涔┡墓懿闹饕獮椋航宦?lián)聚乙烯管（PE-X）、耐熱聚乙烯管（PE-RT）、鋁塑復(fù)合管（XPAP）、無(wú)規(guī)共聚丙聚烯管（PP-R）、聚丁烯管（PB）。

2 不同地暖塑料管特點(diǎn)

2.1 交聯(lián)聚乙烯管（PE-X）

交聯(lián)聚乙烯管是以高密度聚乙烯作為主要原料，通過化學(xué)或物理的方法，使其線型的高分子交聯(lián)成三維網(wǎng)狀的分子結(jié)構(gòu)的加熱管。其特點(diǎn)如下：

①力學(xué)性能好、耐高溫和低溫性能好等；

②沒有熱塑性能，不能用熱熔焊接的方法連接和修復(fù)，只能采用鎖扣卡緊機(jī)械連接；

③其材質(zhì)硬度高，管材很難通過變形與管件密封嚴(yán)密，后期經(jīng)冷熱變化多次后接頭部位易漏水，工程應(yīng)用中不具備可維修性，鋪設(shè)安裝及地面裝修中要格外小心；

④廢棄的管材無(wú)法回收，不具備環(huán)保性。

2.2 耐熱聚乙烯管（PE-RT）

乙烯和辛烯共聚制成的特殊的線型中密度乙烯共聚物，添加適量助劑，經(jīng)擠出成型的熱塑性加熱管材。它所特有的乙烯主鏈和辛烯短支鏈結(jié)構(gòu)，使之同時(shí)具有乙烯優(yōu)越的韌性、耐應(yīng)力開裂性能、耐低溫沖擊、杰出的長(zhǎng)期耐水壓性能和辛烯的耐熱蠕變性能。其特點(diǎn)如下：

①力學(xué)性能好、耐高溫和低溫性能好；

②同時(shí)具有熱塑性能，可熱熔連接、較金屬管件機(jī)械連接更安全、更可靠；

③具備可維修性，地面裝修中一旦管材打壞，可迅速修復(fù)；

④散熱性能好、導(dǎo)熱系數(shù)為0.4W/m·K、在供暖應(yīng)用中可以節(jié)約大量能源；

⑤是聚乙烯中現(xiàn)階段唯一不需交聯(lián)就可用于熱水管的一個(gè)品種；

⑥是新一代安全性、環(huán)保性產(chǎn)品。

2.3 鋁塑復(fù)合管（XPAP）

內(nèi)層和外層為交聯(lián)聚乙烯或耐高溫聚乙烯，中間層為增強(qiáng)鋁管，層間采用專用熱熔膠，通過擠出成型方法復(fù)合成一體的加熱管。根據(jù)鋁管焊接方法不同又分為搭接焊和對(duì)接焊兩種形式。具有以下特點(diǎn)：

①具有力學(xué)性能好，耐熱性能高，耐高溫和低溫性能好及線膨脹系數(shù)小等特性；

②沒有熱塑性能，不能用熱熔焊接的方法連接和修復(fù)，只能采用金屬管件機(jī)械連接，存在連接密封問題；

③可在95℃溫度，小于1MPa壓力下長(zhǎng)期工作，使用壽命達(dá)50年；

④其結(jié)構(gòu)為鋁板與聚乙烯復(fù)合而成，兩種材質(zhì)熱膨脹系數(shù)相差很大，長(zhǎng)期冷熱交替，易造成兩種材質(zhì)相互脫落，形成管道開裂；

⑤廢棄的管材無(wú)法回收。

2.4 無(wú)規(guī)共聚丙聚烯管（PP-R）

PP-R管是以無(wú)規(guī)共聚聚丙烯為基料，經(jīng)改性處理后制成。具有以下特點(diǎn)：

①可采用熱熔、電熔焊接方式連接，連接方便；

②管壁較厚且熱膨脹系數(shù)較大，在混凝土地板中暗埋時(shí)，需預(yù)留安裝槽且不使用管件，管道安裝完畢后混凝土的填充層可吸收管道的線形膨脹；

③不能彎折，彎曲部位必須采用熱熔接頭，漏水的可能性增大、施工復(fù)雜度高，且成本加大；

④無(wú)盤管，埋地管接頭多，冷熱交替后易漏水，目前使用PPR管進(jìn)行地暖施工的很少。

2.5 聚丁烯管（PB）

由聚丁烯-1樹脂添加適量助劑，經(jīng)擠出成型的熱塑性加熱管。聚丁烯（PB）是一種高分子惰性聚合物，由于其分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，比同是烯烴類材料的聚乙烯和聚丙烯材料性能更加穩(wěn)定，具有更高的耐熱強(qiáng)度、更高的抗蠕變性能、更好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗低溫脆性的特點(diǎn)，適用于高標(biāo)準(zhǔn)要求的建筑熱水及采暖系統(tǒng)。具有以下特點(diǎn)：

①具有耐壓性能高、耐高溫和低溫性能好的特性；

②具有熱塑性能，可以采用加緊、熱熔和電熔焊3種方式，解決裝修過程意外打漏快速安全修復(fù)；

③其材料較軟，施工上的疏忽容易造成管材的劃傷和破裂，對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行留下一定的隱患；

④其導(dǎo)熱系數(shù)較其他幾種管材低，因此在地板采暖的使用過程中，將影響熱量的傳遞；

⑤市場(chǎng)上的聚丁烯管材的價(jià)格較其他管材高；

⑥PB管具有可回收性，不污染環(huán)境。

3 不同地暖塑料管性能比較

3.1 導(dǎo)熱性能

導(dǎo)熱系數(shù)（W/m·k）依次為：XPAP（0.45）＞PE-X（0.41）＞PE-RT（0.4）＞PPR（0.25）＞PB（0.22），XPAP的導(dǎo)熱性能雖然也好，但需要解決粘結(jié)劑的耐熱和老化問題。

3.2 耐低溫沖擊性能

耐低溫沖擊性能較好管材：PE-X、PE-RT、PB、XPAP；而PP-R的耐低溫沖擊性比較差，冬季施工時(shí)管材易受到?jīng)_擊而破裂，

3.3 環(huán)保性能

環(huán)保具備回收管材：PB、PPR、PE-RT；不具備回收性管材：PE-X、XPAP。

3.4 管材連接性能

熱熔連接管材：PB、PPR、PE-RT，具有較高的可靠性；機(jī)械管件連接管材：PE-X、XPAP，可靠性不如熱熔法。

3.5 線性膨脹系數(shù)（mm/m·K）

由大到小為PE-X（0.2）＞PERT（0.195）＞PPR（0.18）＞PB（0.13）＞XPAP（0.025）。

3.6 經(jīng)濟(jì)性能

價(jià)格由高到低為PB＞XPAP＞PERT＞PE-X＞PPR。

4 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

上面介紹了幾種塑料管材的特點(diǎn)及性能比較，具體設(shè)計(jì)時(shí)還要遵循以下幾個(gè)要點(diǎn)。

①選取適于低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)管材的使用條件級(jí)別。

②根據(jù)使用條件級(jí)別，查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或廠家資料確定管材許用設(shè)計(jì)應(yīng)力。

③計(jì)算管系列S 值，S=σD/P。式中：σD為許用設(shè)計(jì)應(yīng)力(MPa)；P 為系統(tǒng)工作壓力（MPa）。

④根據(jù)環(huán)應(yīng)力σ 不大于許用設(shè)計(jì)應(yīng)力σD以及所選管材系列的S 值不大于計(jì)算S 值的原則選擇管材系列。環(huán)向應(yīng)力計(jì)算公式：σ=P×D/2e。式中：σ 為環(huán)向應(yīng)力（MPa）；P 為系統(tǒng)壓力（MPa）：D 為管徑（mm）；e為管壁厚（mm）。

⑤當(dāng)計(jì)算壁厚過大時(shí)，考慮改選其他管材，以節(jié)約成本。

5 管材質(zhì)量鑒別方法

①合格的地暖管材外表光滑，沒有凹凸、氣泡、明顯的色差和雜質(zhì)，標(biāo)明地暖管材的型號(hào)、規(guī)格和品牌，且印字清晰不易脫落。

②合格的地暖管手感細(xì)膩、光滑，軟硬程度適中。

③合格的地暖管壁厚標(biāo)注與實(shí)際壁厚一致，且能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。有些地暖管標(biāo)注與實(shí)際不一致或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

④合格的地暖管產(chǎn)品，有檢測(cè)報(bào)告和質(zhì)保承諾書。

6 結(jié) 語(yǔ)

以上5種管材均可用于地板供暖，其中PPR管因?yàn)槠錈o(wú)盤管、埋地管有接頭、易漏水、不能彎折等特點(diǎn)，目前很少用于地板供暖。其他四種管材，在實(shí)際過程中，應(yīng)根據(jù)工作壓力、工作溫度、投資費(fèi)用、施工技術(shù)條件等情況，經(jīng)綜合分析比較選擇合適的管材。

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