1、适合于输送热介质的塑料类管材

　　1999年12月，建设部、国家经贸委、质量技监局和建材局，联合下达了《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，其中提到：自2000年6月1日起，在城镇新建住宅建设中，禁止使用冷镀锌钢管用于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时禁止使用热镀锌钢管，推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯（PE-X）管、三型无规共聚聚丙烯（PP-R）管等新型管材，有条件的地方也可推广应用铜管。

　　塑料类管材可用以输送多种介质，由于其生产过程的低能耗和低污染、较小的水阻力、便于施工安装、价格有较大下降空间，以及在质量能确保和应用得当的条件下有较长使用寿命等优点，将会得到广泛的应用。

　　硬质聚氯乙烯（PVC-U）管已逐步替代铸铁管广泛应用于排水管道。室外地下埋设的燃气管已开始采用高密度聚乙烯（HDPE）管。冷水管则可采用价位较低的中密度聚乙烯（MDPE）管、低密度聚乙烯（LDPE）管、均聚聚丙烯（PP-H）管、嵌段共聚聚丙烯（PP-B）管或承压硬质聚氯乙烯（PVC-U）管等。可见，上述《通知》所推广应用的，主要是指适合于输送热介质的塑料类管材。此类管材目前较为可靠的有以下四种：

　　（1）交联铝塑复合管。内层和外层为密度≥0.94gcm^{3的聚乙烯或乙烯共聚物、中间层为增强铝管、层间用热熔胶紧密粘合为一体的管材。用作输送热水时，内外层应为交联聚乙烯，称为交联铝塑复合管，通常以XPAP标记。}

　　（2）聚丁烯管。由聚丁烯-1树脂添加适量助剂，经挤出成型的热塑性管材，称为聚丁烯管，通常以PB标记。

　　（3）交联聚乙烯管。以密度≥0.94gcm^{3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方法，使其线型的大分子交联成三维网状的大分子结构，由此种材料制成的管材，称为交联聚乙烯管，通常以PE-X标记。}

　　（4）无规共聚聚丙烯管。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，称为无规共聚聚丙烯管，通常以PP-R标记。有些生产厂或称之为改性丙烯管，并以PP-C标记，这是不规范的含糊称谓。

　　2、输送热介质的塑料类管材在住宅中的主要应用前景是户内供暖系统由于生活热水系统户内管系长度有限，每平方米建筑面积的管材使用量，约仅为0.2m.因此，其主要用途应是户内供暖系统。

　　据一份对欧洲24个国家1997年塑料管市场的调查材料，在总应用量中：聚氯乙烯（PVC）管约占60.6％，各种密度的聚乙烯（PE）管，约占32.6％，各型聚丙烯（PP）管约占4.9％，交联聚乙烯（PE-X）管仅约占1.1％。其中PP-R管和PE-X管，几乎全部用于户内供暖系统。

　　输送热介质的塑料类管材在住宅供暖系统中的主要用途是：

　　（1）集中供暖住宅分户热计量的户内系统

　　从能源总效率、供暖质量、环境保护、防火和安全保障、卫生条件、建筑造价和供暖费用等诸多因素，集中供暖具有明显优势。集中供暖住宅必然要逐步实施分户热计量。新建住宅分户热计量的主要途径，是采用一户一表的分户独立系统方式。此种户内系统管道，有布置本层顶板下、布置在本层地面上或镶嵌于踢脚板内和布置在本层地面下垫层内的几种方式。综合各地的试点方案，在建筑层高受限和居住者对装饰要求日趋高挡的情况下，布置在地面下垫层内的方式，较易被接受，已成为主流的布置方式……

　　布置在地面下的垫层内的管道，不论采用下供下回双管式、水平串联单管跨越式或放射双管式（或称章鱼式）的配管方式，都要求管道有较长的使用寿命、较小的垫层厚度和较为简便的安装方法，并避免在垫层内有连接管件，因此不宜采用钢管，只能采用塑料类管材。

　　（2）分户独立热源供暖系统

　　在具备多种能源供应条件的地区，集中供暖会与多种供暖热源和方式并存，例如：以燃气或电热为热源的分户独立式供暖。此种热源的供暖系统制式，同采用集中供暖一户一表的分户独立系统是相同的。

　　据典型工程的推算，上述两种分户独立系统每平方米建筑面积的管材使用量约为1m.

　　（3）低温热水地板辐射供暖系统

　　无论集中供暖还是单户独立热源供暖，都可采用具有舒适、节能和有利于装饰等显著优点的低温热水地板辐射供暖。辐射供暖方式形成的较合理的室内温度场分布和等效热效应，不仅比传统的散热器对流供暖方式有较好的舒适度，还可节约热能约10％左右。相对于铸铁散热器或其它散热器加罩等陈旧的供暖设施，地板辐射供暖更能适应居住者对于建筑装饰的要求。与按标准散热量计算的价格在0.5元W以上的普通散热器供暖方式相比，综合经济比较并不处于劣势。

　　分户独立系统如需在地面垫层内敷设管道时，采用地板辐射供暖就更有较大优势，除上述优点外，还由于需在楼板基底上铺设保温层，可部分减少分户热计量时户与户之间的热传递量，并可改善楼板的隔声和降低撞击声。低温热水地板辐射供暖的加热管，应采用塑料类管材。据通过典型工程的推算，地板辐射供暖每平方米建筑面积的管材使用量约为3m.

　　3、塑料类管材的蠕变特性输送热介质的塑料类管材的应用，目前存在一些模糊概念和盲目性，其中最重要的是塑料类管材的蠕变特性。

　　例如：某些生产厂或供应商介绍产品时，孤立地提出对承压、使用寿命和耐温性能的承诺，显然是不科学的。设计人员和使用单位，切不能以为这些承诺会同时存在。

　　塑料类管材，同长期以来习惯应用的钢管等金属管道力学特性的主要区别，主要是应力的变化规律不同。钢管的使用寿命主要取决于腐蚀速度，使用温度对许用应力影响不大，例如：10号钢的钢管许用应力，在较大的温度幅度范围内变化不大，温度≤100℃时为110.85MPa；温度＝150℃时为109.87MPa；温度＝200℃时为103.99MPa.

　　塑料类管材则不同，使用温度的影响极大，冷态下的承压能力不能用以判断在长期使用条件下的耐久性。其使用寿命主要取决于不同使用温度对管材的累积破坏作用，概略地说，温度每提高10℃，使用寿命约缩短2.5倍，热作用使环应力逐步下降即发生管材的蠕变，以至不能满足使用压力而破坏。

　　显然，应按使用温度确定许用应力，据以计算所需壁厚。同时，不能沿用钢管以公称直径标记设计管径的方法，应以外径×壁厚标记，并且考虑壁厚的显著差异选择管径。

　　塑料类管材在不同温度下的等应变蠕变特性曲线，可见北京市标准《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》的附录。附录中各类塑料管的环应力等应变蠕变特性曲线，来源于相关国际标准。从环应力特性曲线图可见，每一种塑料管材的许用应力，都会随时间的推移而下降，特别是随作用温度的升高而急剧下降。

　　4、塑料类管材的使用条件分级由于管材在其全部使用期内，不可能始终是处在同一温度作用条件下，必然存在不同温度的时间分布。

　　例如：供暖系统管材在非供暖期内的温度会近似于室温，即使在供暖期内也会因进行质调节而受不同温度作用。因此，上述各种塑料类管材对应于不同温度的等应变蠕变特性曲线，显然不能直接作为设计选用的依据，需要先按不同使用条件的温度作用频率，确定使用条件分级。

　　按国际标准ISO10508：1995推荐的方法，对总设计使用周期为50年，奥、德、法地区典型使用条件的不同管材，统一划分的使用条件分级，如下表：