浅谈塑料管材在低温热水地板辐射采暖中的应用

摘 要：在低温热水地板辐射采暖系统中，加热塑料管管材的选择原则及设计施工过程中塑料管材的应用需注意的问题。

关键词：地板辐射；塑料管材；采暖系统

中图分类号：TB48 文献标识码：A

随着城市进程的发展，集中采暖在城市住宅中的应用越来越广泛。近几年来，根据节能的要求及分户计量的要求，低温热水地板辐射采暖在采暖系统的选择上优势明显。它具有节能、安全、舒适性好的特点。

一、低温地板辐射采暖中塑料管材的选用原则

低温地板辐射采暖顾名思义是低温水（低于60℃）通过埋设在地板内的加热管加热地板，并利用地面以辐射和对流的传热方式均匀地向室内供热的一种采暖系统，以往的散热器采暖大部分采用焊接钢管，热镀锌钢管等，钢管埋设在地板内会出现易腐蚀、漏水的现象，所以为了解决这个问题，塑料管材就应运而生了。

加热管是低温热水地板辐射采暖的核心，加热管管材的选择原则是：承压与耐温适中、便于安装、能热熔连接、环保性好（废料能回收利用）。根据耐用年限要求，使用条件等级，热媒温度和工作压力，系统水质要求，材料供应条件，施工技术条件和投资费用等要求，可作为地暖系统的管材有XPAP管、PB管、PE-X管、PP-R管、PE-RT管。其中，运用较广泛的管材为PE-X管和PE-RT管。但PE-X管因其不能热熔，废料不能回收利用，在施工完毕，二次破坏时只能用管件连接，同样具有漏水的安全隐患而慢慢被取代。取而代之的就是PE-RT管。PE-RT管造价相对高一些，但其具有能热熔，可回收，符合环保要求，具有良好的柔韧性，易于安装，耐老化，寿命长等特点，越来越被广泛采用。

下面以具体实例来说明设计人员在塑料管材的选择上需注意的问题。

某一住宅小区，建筑形式有6层多层住宅，11层小高层住宅，30层高层住宅。采用的是低温热水地板辐射采暖方式。因为需要的是低温热源所以需要换热。设计人员根据当地热力公司的要求及《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中5.4.5热水地面辐射供暖系统的工作压力不宜大于0.8MPa，将换热站内系统竖向分区分成两区，1层～15层为低区，16层～30层为高区。低区工作压力0.8MPa，高区工作压力1.2MPa。

地盘管（即加热管）采用PE-RT管，1层～7层、16～21为S3.2级，其他层为S4级。业主设计部在审核图纸时发现PE-RT管的级别选择太高，无形中增加了投资造价，造成不必要的浪费。根据业主提出的问题，设计人员进行了复核，发现盘管级别均可往下调整一级。那么业主设计部是根据什么依据提出来的这个问题呢，这就跟塑料管材的使用级别分不开了。

塑料管材根据使用条件分级，见表1。

说明：表1中所列各使用条件级别的管道系统应同时满足在20℃、1MPa条件下输送冷水50年使用寿命的要求。

表中：

TD：设计温度；

Tmax：最高设计温度；

Tma1：故障温度。

表2管材的许用设计环应力σD（MPa）

使用条件分级 1 2 4 5 20℃/50年

PE-RT管 3.84 3.72 3.60 3.16 7.99

说明：此表仅提供PE-RT管资料。

根据以上资料显示，低温热水地板辐射采暖系统在选择PE-RT管时，要选择表1中的级别4，再根据表2确定PE-RT管的许用设计环应力σD=3.60MPa，再根据表3确定PE-RT管的S级别。

对于上面提到的某小区，对于低区1层～17层来讲，工作压力0.8MPa，1层～7层的系统静压范围为0～0.18MPa，系统承压0.80MPa～0.62MPa，根据表3，S4级别即可满足要求。8层～15层的系统静压范围为0.21MPa～0.42MPa，系统承压0.32MPa～0.59MPa，根据表3，S5级别即可满足要求。同理，对于高区16层～30层来讲，工作压力1.2MPa，16层～22层的系统静压范围为0.45MPa～0.63MPa，系统承压0.67MPa～0.75MPa，根据表3，S4级别即可满足要求。23层～30层的系统静压范围为0.66MPa～0.87MPa，系统承压0.33MPa～0.54MPa，根据表3，S5级别即可满足要求。

由上所述，某小区业主设计部提出的要求是合理的。设计人员在工程设计中要严格按照规范来设计，以避免不必要的浪费。

二、低温地板辐射采暖中塑料管材在设计和施工过程中应注意的问题

根据《辐射供暖供冷技术规程》JGJ142-2012中的规定，除了使用级别的选择外，在低温地板辐射采暖系统中，塑料管材在设计和施工过程中还应注意：

1.地盘管每个弯头处下3个管卡，直管段每0.6m下一个管卡。

2.地盘管外圈管道曲率半径250mm，中心管道曲率半径150mm。

3.管道距墙尺寸，除图中标注者外均为100mm。

4.除标注外，门口处及与内外墙等垂直构件交接处均设伸缩缝，伸缩缝宽度不小于10mm。

5.地盘管在经过门洞及伸缩缝处均加塑料蛇皮套管（套管长度大于等于200mm）。

6.地盘管的环路的长度要尽量接近，且每一环路必须保证整根性，埋地管道不允许有接头。

7.地盘管安装还应符合《地面辐射供暖技术规程》5.3.1～3，5.3.8～10、13等各條要求。

8.管间距小于300mm时，180°转弯做法要形成鼓包形状。

9.地盘管需在试压并冲洗合格后方能与户内分集水器连接。

10.在加热盘管的上部和下部宜布置钢丝网。为了减少无效热损失，在加热盘管下面及外墙周边均敷有绝热层，绝热层一般选用聚苯乙烯泡沫塑料。为了增强绝热材料的整体强度，并便于安装和固定加热管，在施工过程中，在绝热层表面要铺设一层钢丝网。另外，从工程实践来看，布管处散热相对较强，而管与管之间散热较弱，为了减小这种强弱明显的散热效果，宜在加热盘管的上部敷设一层钢丝网，以均衡地板表面的散热。同时，加设钢丝网还可增强地板的抗裂性。

11.连接在同一组分、集水器上的加热管，其长度宜接近，且不宜超过120m。

12.地暖加热管的公称壁厚应满足：管径小于15mm的管材，壁厚不应小于1.8mm；管径大于等于15mm的管材，壁厚不应小于2.0mm。

随着低温热水地板辐射采暖在城市住宅采暖中的大量普及，塑料管材的选用也显得尤其重要，设计及施工人员要严格按照规范要求来设计和施工，为采暖这个重要的民生项目做出应有的贡献。

参考文献

[1] GB50736-2012，民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

[2] JGJ142-2012，辐射供暖供冷技术规程[S].

[3] DBJT02-81-2013，河北省工程建设标准设计12N1[S].