隨著新建住宅分戶熱計量的推廣應(yīng)用,采暖管地埋成為時尚。“一戶一表”的分戶獨立系統(tǒng),戶內(nèi)系統(tǒng)管道,有布置本層頂板下、布置在本層地面上或鑲嵌于踢腳板內(nèi)和布置在本層地面下墊層內(nèi)的幾種方式。綜合各地的試點方案,在建筑層高受限和居住者對裝飾要求日趨高檔的情況下,布置在地面下墊層內(nèi)的方式,較易被接受,已成為主流的布置方式。
布置在地面下墊層內(nèi)的管道,不論采用下供下回雙管式、水平串聯(lián)單管跨越式或放射雙管式(或稱“章魚式”)的配管方式,都要求管道有較長的使用壽命、較小的墊層厚度和較為簡便的安裝方法,并避免在墊層內(nèi)有連接管件,因此不宜采用鋼管,只能采用塑料類管材。
另一種在地面墊層內(nèi)敷設(shè)管道的是地板輻射供暖。低溫?zé)崴匕遢椛涔┡绞叫纬傻妮^合理的室內(nèi)溫度場分布和等效熱效應(yīng),不僅比傳統(tǒng)的散熱器對流供暖方式有較好的舒適度,還可節(jié)約熱能約10%左右。相對于鑄鐵散熱器或其他散熱器加罩等陳舊的供暖設(shè)施,地板輻射供暖更能適應(yīng)居住者對于建筑裝飾的要求。此外,還由于需在樓板基底上鋪設(shè)保溫層,可部分減少分戶熱計量時戶與戶之間的熱傳遞量,并可改善樓板的隔聲和降低撞擊聲。而低溫?zé)崴匕遢椛涔┡募訜峁?也應(yīng)采用塑料類管材。
目前適合于輸送熱介質(zhì)的塑料類管材,較為可靠的有以下四種:
(1)交聯(lián)鋁塑復(fù)合管。內(nèi)層和外層為密度>0.94g/cm3的聚乙烯或乙烯共聚物、中間層為增強鋁管、層間用熱熔膠緊密粘合為一體的管材。用作輸送熱水時,內(nèi)外層應(yīng)為交聯(lián)聚乙烯,稱為交聯(lián)鋁塑復(fù)合管,通常以XPAP標(biāo)記。
(2)聚丁烯管。由聚丁烯-1樹脂添加適量助劑,經(jīng)擠出成型的熱塑性管材,稱為聚丁烯管,通常以PB標(biāo)記。
(3) 交聯(lián)聚乙烯管。以密度>0.94g/cm3的聚乙烯或乙烯共聚物,添加適量助劑,通過化學(xué)的或物理的方法,使其線型的大分子交聯(lián)成三維網(wǎng)狀的大分子結(jié)構(gòu),由此種材料制成的管材,稱為交聯(lián)聚乙烯管,通常以PE-X標(biāo)記。
(4) 無規(guī)共聚聚丙管。以炳烯和適量乙烯的無規(guī)共聚物,添加適量助劑,經(jīng)擠出成型的熱塑性管材,稱為無規(guī)共聚聚丙烯管,通常以PP-R標(biāo)記。
面對這幾種管材,設(shè)計時如何做出正確的選擇呢?下面對各種塑料類管材進行比較。
可從以下幾個方面進行各類管材的比較。
(1)許用應(yīng)力排序。在相同的使用條件分極和有效使用壽命條件下,各類管材的許用應(yīng)力,大致為以下排列順序:交聯(lián)鋁塑復(fù)合管,聚丁烯管,交聯(lián)聚乙烯管,無規(guī)共聚聚丙烯管。
(2)按市場價格的高低排列,大體上也是上述順序。并非一定要選用許用應(yīng)力高的管材,例如:實際使用壽命不需50年或使用溫度較低、或工作壓力較低,就有可能選擇許用設(shè)計應(yīng)力較小的管材。
(3)關(guān)鍵還是各類管材的有效質(zhì)量控制。據(jù)塑料工業(yè)業(yè)內(nèi)人士分析,聚丁烯管和無規(guī)共聚聚丙烯管的質(zhì)量,主要通過原料的成分和品質(zhì)控制。而交聯(lián)聚乙烯管和交聯(lián)鋁塑復(fù)合管,除原料成分和品質(zhì)外,其交聯(lián)工藝對質(zhì)量控制至關(guān)重要,正是交聯(lián)工藝這一重要環(huán)節(jié),使許多該類管材的質(zhì)量失控。
(4)聚丁烯管和無規(guī)共聚聚丙烯管,是可以再生的生料,對環(huán)保較為有利。這兩種管材還可采用熱熔接的連接工藝,節(jié)省昂貴的連接配件。
(5)管材的氧滲透的問題,也應(yīng)有所考慮,與其他采暖系統(tǒng)共用同一集中熱源水系統(tǒng),且其他供暖系統(tǒng)采用鋼制散熱器等易腐蝕構(gòu)件時,聚丁烯管、交聯(lián)聚乙烯管和無規(guī)共聚聚丙烯管,宜有阻氧層,以有效防止?jié)B入氧而加速對系統(tǒng)的氧化腐蝕。而交聯(lián)鋁塑復(fù)合管的中間層為增強鋁管,可有效阻隔氧的滲透。
(6)管材的縱向線膨脹問題,對于熱管道應(yīng)予以注意。鋼管的線膨脹系數(shù)為0.012mm/m?K,塑料類管材線膨脹系數(shù)的概略值,按從小到大排列如下:
交聯(lián)鋁塑復(fù)合管0.025
聚丁烯管0.130
無規(guī)共聚聚丙烯管 0.180
交聯(lián)聚乙烯管0.200
由于較大的縱向膨脹,使管道受熱后變形嚴重,因此不適合于明裝。而埋設(shè)于混凝土墊層內(nèi)的管道縱向膨脹受限,會轉(zhuǎn)化為內(nèi)應(yīng)力,故在強度計算時需有適量安全系數(shù)。
(7)耐低溫性能問題,無規(guī)共聚聚丙烯管在-10℃環(huán)境條件下,會發(fā)生低溫脆化,易在運輸過程中損壞,而其他管材的脆化溫度,可低達-70℃。
從以上比較可以看出沒有哪一種管材是十全十美的。因此,應(yīng)根據(jù)工程的耐用年限要求、使用條件等級、熱媒溫度和工作壓力、系統(tǒng)水質(zhì)要求、材料供應(yīng)條件、施工技術(shù)條件和投資費用等因素,經(jīng)綜合比較合理選擇采用管材。
