对住宅采暖户内系统形式的探讨

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1、对住宅采暖户内系统形式的探讨提要　　自2000年建设部76号令'民用建筑节能管理规定'（下称76号令）公布后，住宅采暖形式发生了很大变化，虽然已有相关的设计规范、设计技术规程出台，使采暖设计有了依据，但在设计中仍有许多问题需要探索。现就户内供暖形式选择、塑料类管材选用和采暖供、回水温度的选择等总是进行了分析。通过工程实例，对选用不同水温时，对散热器散热量和造价的影响做了比较。　　建设部76号令和北京市'新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程'（下称技术规程）公布执行后，住宅供暖设计进入了一个新的历史阶段，延用多年的上行下给单管

2、顺序式采暖系统，由于不能满足分室控制和按户计量的要求而退出了历史舞台。　　一、住宅采暖设计中可供选择的户内系统形式　　　　76号令和'技术规程'实施后，住宅采暖出现了多元化的系统形式，但仍以采用散热器供暖方式为多数。在'技术规程'中规定当采用散热器供暖方式时，应根据建筑平面和层高、装饰标准和使用要求、管材和施工技术条件等因素，选择采用以下户内供暖管道布置方式：　　1．布置在本层顶板下，采用上分双管式系统。　　2．布置在本层地面上或镶嵌在踢脚板内，采用下分双管式或水平串联单管跨越式系统。　　3．布置在本层地在下的垫层内，采用下分

3、双管式、水平串联单管跨越式或放射双管式系统。　　第一种形式是最简便的方式，除管道入户前安装入户装置外，户内系统与传统的上分双管系统区别不大，采暖管可使用金属镀锌钢管，可按要求设置管道坡度。但由于采暖水平管及立管暴露在室内，影响美观，常在方案比较时被淘汰。　　第二种形式，采暖管设在地面上明装，也不被接受。镶嵌在踢脚板内虽可被接受，但在实施时由于受房型限制，管道过门难处理，因而此方案也很少被采用。　　第三种形式，采暖管设在地面下垫层内，房间内只见散热器及其支管，现已被多数建设单位接受。一般是在结构板上做50～60毫米垫层，并为此将

4、房间层高提高100毫米。由于管道在垫层内埋设，在管材选用、供水温度确定等方面与传统采暖系统有较大差别。现就设计中遇到的一些问题进行分析。　　二、管材选用　　　　'技术规程'规定，户内供暖埋设在垫层内的管道，应根据系统工作压力、水质要求、材料供应条件、施工技术条件和投资等因素选用。可供选用的管材有四种：交联铝塑复合（XPAP）管；聚丁烯（PB）管；交联聚乙烯（PE-X）管和无规共聚聚丙烯（PP-R）管。'技术规程'还规定，对散热器供暖系统，塑料类管材使用条件分级，应不低于五级。此时管道寿命为：在20℃状态，使用50年。但是当压力

5、、温度升高后，上述管材寿命都有不同程度的衰减，因而在选择管材时，必须根据系统工作状态下的温度、压力计算出管道的最小壁厚，确定适合的管材。　　根据'低温热水地板辐射供暖技术规程'，管材环应力和随压力之间关系如下式：　　　　　　σ/P=（D-e）/2e=S　　　　　　　　　　　　　　　　　(1)　　式中：σ--环应力（MPa）；　　　　　P--管内应力（MPa）；　　　　　D--管外径（mm）；　　　　　E--管壁厚（mm）；　　　　　S--管材环应力与承压的比值。　　在不同工作压力状态下，按（1）式可计算出S值并选出管道最小壁厚

6、。见表1～3：　　　　　　　　　　　　　　　　　P=0.8MPa时，各种管材的S值及壁厚（mm）表1　　　　管材σ(MPa)σ/P=S壁厚（mm）D16D20D25　　XPAP管PE-X管3.244.051.82.32.8　　PB管1.315.391.51.92.3　　PP-R管1.902.383.34.15.1　　　　　　　　　　　　　　　P=0.6MPa时，各种管材的S值及壁厚（mm）　　表2　　　　管材σ(MPa)σ/P=S壁厚（mm）D16D20D25　　XPAP管PE-X管3.245.401.51.92.3　　PB管

7、1.317.181.31.51.9　　PP-R管1.903.172.22.83.5　　　　　　　　　　　　　　　P=0.4MPa时，各种管材的S值及壁厚（mm）　　表3　　　　管材σ(MPa)σ/P=S壁厚（mm）D16D20D25　　XPAP管PE-X管3.248.101.31.51.9　　PB管1.314.3110.781.31.3　　PP-R管1.904.752.22.83.5　　厂家生产的管材一般外径×壁厚为：D16×2、D20×2、D25×2.5。由上表可比较出，在相同压力下，PP-R管管壁最厚，PB管管壁最薄。PP

8、-R管即使在P=0.40MPa状态，D20管壁厚也需2.88mm，由于不好弯曲，施工困难，工程中不宜采用。PB管上由于环应力高，性能最好，可按标准厚度选用。XPAP及PE-X管在P=0.80MPa时，管壁超出标准厚度，选用时应认真核对，否则会减少使用寿命。当P=0.60MPa