PERT、PE、PPR和PB管在地板采暖系統(tǒng)中應(yīng)用的比較

/地板采暖是我國(guó)近年來(lái)從歐洲引進(jìn)的一種新興的采暖方式，它以節(jié)能、節(jié)約空間和更高的舒適度等明顯的優(yōu)點(diǎn)贏得了許多客戶的歡迎，塑料管材在地板采暖的推廣應(yīng)用中起了推動(dòng)作用。根據(jù)的統(tǒng)計(jì)，在歐洲自來(lái)水、散熱器、地板采暖使用管材的比例是1.45：1.35：1，地板采暖的管材使用量和自來(lái)水的管材使用量相近，這個(gè)市場(chǎng)值得管材企業(yè)努力去開(kāi)發(fā)。目前我國(guó)地板采暖管材以（交聯(lián)聚乙烯）管為主，（無(wú)規(guī)共聚聚丙烯）、（抗沖擊聚丙烯）和（聚丁烯-1）等管材也參及了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。本文介紹了一種新級(jí)別的（聚乙烯）材料，它在高溫下的長(zhǎng)期強(qiáng)度有了顯著地提高，非常適合使用于地板采暖，并且比較了各種管材在地板采暖領(lǐng)域的應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)。地板采暖的使用條件和對(duì)管材獨(dú)特的使用方式要求所應(yīng)用的管材具有的一定的特點(diǎn)：1.長(zhǎng)期耐溫耐壓性能：我國(guó)的地板采暖設(shè)計(jì)一般采用40-60℃的熱水，設(shè)計(jì)壓力一般為0.4-0.6。由于在不同的季節(jié)管材所承受的溫度和壓力不同，很難計(jì)算管材在這種條件下的許用應(yīng)力。為了方便設(shè)計(jì)人員對(duì)管材的壁厚進(jìn)行選擇，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地板采暖的使用條件進(jìn)行了計(jì)算和簡(jiǎn)化，形成了10508：1995《用于冷熱水系統(tǒng)的熱塑性塑料管材和管件》中規(guī)定的使用條件級(jí)別4，即在設(shè)計(jì)溫度20℃下使用2.5年，40℃下使用20年，60℃下使用25年，在最高溫度70℃下使用2.5年，在故障溫度100℃下使用100小時(shí)，總的使用壽命為50年，這種使用條件要求管材具有一定的長(zhǎng)期耐溫耐壓性能。2.高可靠性：由于地板采暖屬于隱蔽工程，將管道打在砼內(nèi)，管材的使用壽命要求基本要同房屋同步，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題的點(diǎn)不容易判斷，而且造成的損失要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于管材本身的價(jià)值，所以要求管材具有高可靠性。這一方面要求管材本身的質(zhì)量要可靠，另一方面要求管材的抗劃痕和抗沖擊等施工性能要好，因?yàn)槭┕み^(guò)程管材難免受到一些摩擦和沖擊。3.高柔韌性：為了確保管道系統(tǒng)的可靠性，地板采暖管材一般不應(yīng)有接頭，這樣就要求使用整根的管材，要求管材足夠柔軟，容易施工。管材原料簡(jiǎn)介普通管材耐熱較差，一般用于常溫冷水的輸送。根據(jù)美國(guó)塑料管材協(xié)會(huì)（）的規(guī)定，其最高使用溫度僅為140°F即60℃。規(guī)定如果要將聚乙烯使用溫度列為60℃以上時(shí)，需要作為“特例”，經(jīng)過(guò)董事會(huì)表決決定。為了提高的耐熱性能而開(kāi)發(fā)的——交聯(lián)聚乙烯管材，把線形大分子鏈之間通過(guò)某些交聯(lián)劑聯(lián)結(jié)起來(lái)，這的確使管材獲得了很好的耐熱效果，但是同時(shí)又帶來(lái)了生產(chǎn)成本的提高和維修、衛(wèi)生性能方面等等一系列的問(wèn)題。而且由于交聯(lián)的作用，管材由熱塑性管材變成了熱固性管材，一些廢棄的管材（包括工廠中不合格的管材或者施工中產(chǎn)生的小管段等）無(wú)法回收，使管材給環(huán)保帶來(lái)了一定的負(fù)面影響。的柔韌性和性價(jià)比非常適于管材使用，為了研制可以在高溫下使用的聚乙烯管材料，研究人員進(jìn)行了大量的研究和實(shí)驗(yàn)。2002年3月，美國(guó)陶氏化學(xué)的2344E率先通過(guò)了世界著名的塑料管材檢測(cè)機(jī)構(gòu)的測(cè)試，正式宣告聚乙烯管材只能做冷水管歷史結(jié)束，同時(shí)也宣告了一個(gè)新的聚乙烯管材原料等級(jí)的誕生。這是熱水用聚乙烯管材原料研究的重大突破，這種新材料就是——，而實(shí)際上在此之前2344E已經(jīng)有18年管道系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。韓國(guó)的800也在最近通過(guò)了的長(zhǎng)期測(cè)試，成為第二種合格的管材原料。即耐熱聚乙烯，是的英文縮寫，是一種可以用于熱水管的非交聯(lián)的聚乙烯，也有人突出了其非交聯(lián)的特性，叫它“耐高溫非交聯(lián)聚乙烯”。它是一種采用特殊的分子設(shè)計(jì)和合成工藝生產(chǎn)的一種中密度聚乙烯，它采用乙烯和辛烯共聚的方法，通過(guò)控制側(cè)鏈的數(shù)量和分布得到獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，來(lái)提高的耐熱性。由于辛烯短支鏈的存在使的大分子不能結(jié)晶在一個(gè)片狀晶體中，而是貫穿在幾個(gè)晶體中，形成了晶體之間的聯(lián)結(jié)，它保留了的良好的柔韌性，高熱傳導(dǎo)性和惰性，同時(shí)使之耐壓性更好，這種改性方法和目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的類似。管可以用于10508中規(guī)定的熱水管的所有使用級(jí)別。原料的主要物理性能指標(biāo)如下：物理性能單位測(cè)試方法典型值熔融指數(shù)，190℃，2.161011330.7熔融指數(shù)，190℃，51011332.2密度311830.933維卡軟化點(diǎn)℃3069（方法A）122熱傳導(dǎo)系數(shù)，60℃k52612-10.40熱膨脹系數(shù)153752A（20-70℃）1.95×10-4拉伸屈服強(qiáng)度52715拉伸斷裂強(qiáng)度52740斷裂伸長(zhǎng)率%527700缺口沖擊強(qiáng)度，23℃2180無(wú)破裂缺口沖擊強(qiáng)度，-40℃21809彎曲模量178550注：機(jī)械性能測(cè)試使用2厚的壓縮樣條，拉伸速度50。、和在地板采暖中應(yīng)用比較有的廠家宣傳自己的管材時(shí)對(duì)管材性能理解存在著誤區(qū)。比如“使用范圍-70——110℃”，-70℃和110℃的溫度對(duì)于建筑用管材又有多少實(shí)際意義呢？再比如“該管材可以使用200年”，一個(gè)建筑物的設(shè)計(jì)壽命只有50年，水管的壽命200年意義何在？要正確地理解塑料管的性能優(yōu)劣，并不是某一個(gè)特定的性能指標(biāo)越高越好，對(duì)于單個(gè)的性能指標(biāo)而言，只要夠用就行了，管材的優(yōu)劣關(guān)鍵在于各項(xiàng)性能指標(biāo)的均衡。如果一個(gè)或數(shù)個(gè)性能指標(biāo)很好，但是另一個(gè)關(guān)鍵性能極差，這種材料很可能無(wú)法使用，除了性能之外還要考慮性價(jià)比。用于地板采暖的各種管材的性能價(jià)格比較如下：1.長(zhǎng)期耐溫耐壓能力：對(duì)于10508：1995《用于冷熱水系統(tǒng)的熱塑性塑料管材和管件》中的使用級(jí)別4即地板采暖，各種材料的設(shè)計(jì)應(yīng)力的對(duì)比如下：材料設(shè)計(jì)應(yīng)力5.464.003.343.30上面各種材料設(shè)計(jì)應(yīng)力的順序是＞＞＞，僅僅從設(shè)計(jì)應(yīng)力上講，可以認(rèn)為管的壁厚在同樣的溫度和環(huán)應(yīng)力條件下可以比其他管材薄，在地板采暖的條件下甚至可以采用1.3的壁厚。然而地板采暖工程上在選用管材壁厚時(shí)，出于高可靠性的要求，還應(yīng)考慮生產(chǎn)和施工時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷以及是否容易彎曲施工。根據(jù)北京市標(biāo)準(zhǔn)《低溫?zé)崴匕遢椛涔┡瘧?yīng)用技術(shù)規(guī)程》，“各類管材的壁厚均不宜＜1.7”。根據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)4726《用于溫水地板采暖系統(tǒng)的塑料管道——基本要求》（;）的規(guī)定，“對(duì)于管徑≥15的（、、和）管材的壁厚至少應(yīng)為2”。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)18742《冷熱水用聚丙烯管道系統(tǒng)》中，所有規(guī)格管材的最小壁厚也不小于2.0，這顯然并不是出于耐壓能力的考慮，而是考慮到熱熔連接的可靠性和可能的劃痕等因素對(duì)管材的影響。特別是對(duì)劃痕比較敏感的管，更不能做的太薄。綜上所述，對(duì)于可靠性要求很高的地板采暖的管材，最小的壁厚不應(yīng)小于2.0，所以和管的耐壓優(yōu)勢(shì)在管材口徑小而且溫度和壓力條件又不苛刻的地板采暖得不到充分的體現(xiàn)。雖然各種管材的耐溫耐壓性有一定差別，但是在低溫地板采暖的使用中，各種管材的壁厚是一樣的，最常用的是2.0，在這個(gè)壁厚下各種管材都完全可以滿足低溫地板采暖的需要，管在耐壓性能上的優(yōu)勢(shì)不能抵消其在價(jià)格上的劣勢(shì)。2.從彎曲模量的數(shù)據(jù)來(lái)比較管材的柔軟性，（某國(guó)產(chǎn)硅烷交聯(lián)管材料）≥800；（某韓國(guó)過(guò)氧化物交聯(lián)管材料）550-850；：550（某進(jìn)口原料）；：350；一般為800以上，而一般為1500左右?？梢?jiàn)最柔軟的是管，而比硅烷交聯(lián)管柔軟，和過(guò)氧化物交聯(lián)的差不多，比較難彎曲，是最難彎曲施工的。、和施工時(shí)特別是在冬季施工，不需要特殊的工具或者加熱即可彎曲，施工成本低，而且彎曲部位產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力要比較低，對(duì)管材的使用壽命影響小。同時(shí)因?yàn)楣懿娜彳浫菀坠潭?，?duì)固定管材用的鐵絲網(wǎng)的要求比較低，可以節(jié)約成本。3.、、和的耐低溫沖擊性都比較好，而和的耐低溫沖擊性比較差。管材在-40℃時(shí)的抗沖擊性及管材0℃時(shí)的抗沖擊性相近。耐低溫沖擊性好的管材冬季施工時(shí)管材不易受到?jīng)_擊而破裂，增加了施工安排的靈活性。4.從各種管材熱傳導(dǎo)系數(shù)來(lái)看，、管為0.40k，管為0.22k，管為0.17k，和管的導(dǎo)熱性比和管高大約一倍。和熱水輸送用的管材需要材料好的保溫性不同，用于地板采暖的管材需要好的導(dǎo)熱性，這樣加熱速度更快，相應(yīng)的采暖運(yùn)行費(fèi)用比較低。從導(dǎo)熱性來(lái)看，在各種管材中和是比較適合地板采暖的使用的。5.和、、等其他幾種熱塑性管材不同，管的耐熱耐壓性能不是靠材料本身而是靠交聯(lián)來(lái)保證，所以一旦交聯(lián)度出現(xiàn)問(wèn)題，其使用性能將嚴(yán)重下降。由于管材生產(chǎn)時(shí)需要交聯(lián)，生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜，對(duì)廠家工藝控制水平要求較高，質(zhì)量受工藝的影響比較大。由于使用的原料是粉料，需要在生產(chǎn)時(shí)及抗氧化劑和交聯(lián)劑等助劑混合，所以混合的質(zhì)量就成了控制交聯(lián)均勻度的關(guān)鍵。如果混合不均勻，交聯(lián)劑和抗氧化劑等助劑分散不好，則管材交聯(lián)的均勻度可想而知，管材的可靠性自然會(huì)嚴(yán)重下降，管材可能會(huì)產(chǎn)生薄弱點(diǎn)。我國(guó)交聯(lián)管的標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有交聯(lián)均勻度的控制指標(biāo)，只控制管材的交聯(lián)度，造成了質(zhì)量上的隱患。熱塑性管材加工工藝簡(jiǎn)單，加工中對(duì)管材質(zhì)量的影響因素少，管材性能由材料自身來(lái)提供，只要有合適的設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性比較高。由于管材不可回用，一旦出現(xiàn)有的廠家舍不得將不合格品廢掉，以次充好的現(xiàn)象，結(jié)果將不堪設(shè)想。對(duì)于要求高可靠性的地板采暖懂得管材而言，熱塑性的管材應(yīng)該更加符合使用的需要。6.、、等熱塑性原料在生產(chǎn)或使用過(guò)程中產(chǎn)生的可以回收，不污染環(huán)境，比具有較高的環(huán)保性。隨著民眾環(huán)保意識(shí)的覺(jué)醒和國(guó)家環(huán)保力度的加大，符合更高環(huán)保要求的產(chǎn)品在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中將擁有更大的市場(chǎng)。而管中使用的引發(fā)劑對(duì)生產(chǎn)員工也會(huì)產(chǎn)生不良的影響，對(duì)勞動(dòng)保護(hù)也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。管由于其殘留影響人體健康，99年1月歐洲共同體禁止在供水管中使用，這種現(xiàn)象也應(yīng)該引起我們的重視。7.塑料管埋設(shè)在砼內(nèi)，雖然施工要求很精細(xì)，對(duì)裝修地面也有要求，但在施工過(guò)程中和房屋裝修的過(guò)程中，無(wú)意的局部破壞是難免的。一旦出現(xiàn)局部破壞的情況，和類管材能夠熱熔連接，很容易補(bǔ)救，而且其接頭的耐久性能同管材一樣。而交聯(lián)聚乙烯解決的唯一途徑是用金屬接頭連接，這樣在砼內(nèi)便埋下了隱患，收縮、腐蝕要不了多少年就會(huì)出現(xiàn)滲水。國(guó)外一些國(guó)家明確規(guī)定金屬接頭不允許暗敷，只能明裝，上海明確規(guī)定金屬接頭不允許進(jìn)墻，所以采用可熱熔的管材做地板采暖是有一定的優(yōu)勢(shì)的，結(jié)合我國(guó)的施工隊(duì)伍素質(zhì)尚待提高的現(xiàn)狀，采用非交聯(lián)的材料更有現(xiàn)實(shí)的意義。8.各種原料的價(jià)格如下，（）4萬(wàn)元/噸，1.4萬(wàn)元/噸，1.5-1.7萬(wàn)元/噸，0.9萬(wàn)元/噸。由于管材的加工費(fèi)用比較高，所以管材的價(jià)格情況一般是＞＞＞＞，可見(jiàn)的價(jià)格介于和之間。在地板采暖施工中，管材價(jià)格僅占整個(gè)成本的一半左右，如果管材價(jià)格相差20%（比如0.4元），僅僅相當(dāng)于整個(gè)成本相差約1.8元，對(duì)于整個(gè)房屋的成本而言更是微不足道，如果房屋價(jià)格為3600元/平米，則只增加0.05%，即萬(wàn)分之五。如果以萬(wàn)分之五的代價(jià)換來(lái)更高的可靠性，每一個(gè)業(yè)主都是完全樂(lè)意的。結(jié)論：從管材的各項(xiàng)性能和性價(jià)比綜合起來(lái)看，是最適合于地板采暖的管材品種之一。由于管傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，將來(lái)管及管將要成為市場(chǎng)的主流，而在競(jìng)爭(zhēng)中管應(yīng)該更有優(yōu)勢(shì)。各種管材應(yīng)用的情況目前在我國(guó)的地板采暖系統(tǒng)中，使用的管材以和管為主，另外還有少量的和管。下面分別介紹一些各種管材在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)和應(yīng)用情況。一、管：管主要可以分為，，三種，分別是過(guò)氧化物交聯(lián)聚乙烯，硅烷交聯(lián)聚乙烯和輻射交聯(lián)聚乙烯管材。因?yàn)楣芟鄬?duì)柔軟，耐溫耐壓性、導(dǎo)熱性，抗沖擊性較好，所以目前其在我國(guó)地板采暖系統(tǒng)中使用比較多。前幾年即硅烷交聯(lián)聚乙烯管材生產(chǎn)量和使用量比較大，而因?yàn)樵O(shè)備投資大，在國(guó)內(nèi)沒(méi)有很多發(fā)展。硅烷交聯(lián)需要額外的設(shè)備（鍋爐）和場(chǎng)地（交聯(lián)池），投資增加，交聯(lián)時(shí)間長(zhǎng)，影響規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)成本高。硅烷交聯(lián)時(shí)交聯(lián)度不易控制，往往需要一定的經(jīng)驗(yàn)，因而往往影響管材機(jī)械性能。管的柔軟性稍差一點(diǎn)，在地板采暖中使用是一個(gè)缺點(diǎn)。硅烷交聯(lián)原料價(jià)格比較高，所以其正規(guī)廠家的管材價(jià)格在市場(chǎng)上的價(jià)格也比較高。近幾年興起了即過(guò)氧化物交聯(lián)聚乙烯管材，其原料供應(yīng)商以韓國(guó)的一些廠家為主，雖然管材生產(chǎn)速度較慢，但是因?yàn)槠湓蟽r(jià)格很低，其管材價(jià)格仍然比較便宜，而且在性能上也不錯(cuò)（主要是其比柔軟而且毒性比較低），所以在管中是最有競(jìng)爭(zhēng)力的。目前國(guó)內(nèi)管材生產(chǎn)能力嚴(yán)重過(guò)剩，據(jù)說(shuō)達(dá)到了銷售量的3-5倍。二、管：因?yàn)楣茉谏鲜龅膸追N管材有最高的承壓能力和最好的柔軟性，所以在國(guó)內(nèi)管占據(jù)著一部分高檔的市場(chǎng)，在北京等地有一些使用。原料的主要來(lái)源是，這個(gè)公司是和的合資公司，另外有一家日本公司也有生產(chǎn)。從性能上看管本身也有一些缺點(diǎn)，施工上的疏忽容易造成管材的破裂。管的透氧率比較高，用于熱水管時(shí)容易造成系統(tǒng)的腐蝕，不適合于采暖系統(tǒng)。最重要的是的價(jià)格昂貴，用戶難以承受。在國(guó)內(nèi)被比喻成塑料中的黃金，但是管在國(guó)際上在聲譽(yù)卻不太好，網(wǎng)站上管的不利情況一片充斥。在歐洲管雖然經(jīng)過(guò)了許多年的發(fā)展，管的市場(chǎng)分額始終沒(méi)有突破性的進(jìn)展，始終在市場(chǎng)上處于配角的地位。在歐洲的管道系統(tǒng)協(xié)會(huì)——的網(wǎng)站上，我們可以看到，就連他們也承認(rèn)，在90年代中期，因?yàn)楣艿老到y(tǒng)的問(wèn)題，受到了控訴，被迫花了大量的錢來(lái)應(yīng)付有關(guān)的訴訟，所以的成員也不在向美國(guó)銷售1管，如今美國(guó)管的市場(chǎng)幾乎喪失殆盡。在美國(guó)的原料工廠將逐步關(guān)閉，而將起用其在歐洲的新工廠。在這種柔軟的熱塑性管材參及地板采暖市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)的情況下，估計(jì)只能在極少部分的市場(chǎng)銷售，難以有很大的起色。三、和管：因?yàn)楣茼g性較差，在地板采暖領(lǐng)域沒(méi)有性能優(yōu)勢(shì)，所以在地板采暖領(lǐng)域的應(yīng)用正在下降。管耐溫耐壓性比管差，所以同樣的使用條件下管材的壁厚要大。根據(jù)國(guó)標(biāo)18742《冷熱水用聚丙烯管道系統(tǒng)》，在地板采暖（使用級(jí)別4）的設(shè)計(jì)壓力為0.4和0.6時(shí)，選用的管系列分別是S4和S3.2，而都是S5。對(duì)于20的管材而言，要分別用2.3和2.8的壁厚，而只需要2.0的壁厚，可見(jiàn)要保證同樣的耐壓性，使用管的壁厚要厚很多。加之本身的柔軟性就差，在壁厚大的情況下更難以安裝，所以不適合于地板采暖。四、（見(jiàn)下一章）在歐洲和我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r一、歐洲的情況我國(guó)北方地區(qū)和歐洲的緯度相近，而且歐洲在塑料管使用方面是世界的先驅(qū)，所以研究歐洲的情況對(duì)我們會(huì)有很多啟示，我國(guó)管材的發(fā)展可以參考?xì)W洲的經(jīng)驗(yàn)。下表是歐洲在供水和采暖的用量（百萬(wàn)米）（資料來(lái)源）：年管材用量其他管材用量總量1996502803301997732983711998903104001999125335460200016233049220012102905002002265255520從上表可以看出，以前在歐洲的供暖市場(chǎng)是管一支獨(dú)秀，從1996年起管異軍突起，其市場(chǎng)占有率從15.2%迅速上升到2002年的51%，現(xiàn)在是管和管平分秋色，而且后者仍然保持著很快的上升趨勢(shì)，及此同時(shí)R、、一直在市場(chǎng)上分額不大。管材在歐洲已經(jīng)成功地用于地板采暖，墻面采暖和融雪系統(tǒng)和散熱器采暖中。在歐洲管的配套標(biāo)準(zhǔn)比較齊全，包括產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)齊全，可以說(shuō)已經(jīng)成為一種成熟的管道系統(tǒng)。主要的標(biāo)準(zhǔn)有：4721：2001《高溫地板采暖系統(tǒng)及散熱器采暖系統(tǒng)用塑料管道——耐熱聚乙烯（）》——()16833：2001《耐熱聚乙烯管道（—）——一般質(zhì)量要求，檢驗(yàn)》——,16834：2001《耐熱聚乙烯管道（—）——尺寸》——24033《耐熱聚乙烯管道（—）——時(shí)間和溫度對(duì)預(yù)期強(qiáng)度的作用》（工作草案）（—）——由于的發(fā)展勢(shì)頭很猛，對(duì)管制造商（尤其是用于地板采暖和散熱器連接）提出了題為“歐洲：在加熱領(lǐng)域進(jìn)入困難時(shí)期”的警告——管材的廠家“應(yīng)該作好思想準(zhǔn)備迎接前面的困難時(shí)期，除非他們有足夠的資金，并且能夠迅速應(yīng)對(duì)最近在行業(yè)中出現(xiàn)的危險(xiǎn)趨勢(shì)”。在中歐，主要的管材的供應(yīng)商是，和（都是德國(guó)）和（奧地利）。二、國(guó)內(nèi)的情況目前國(guó)內(nèi)塑管行業(yè)對(duì)于管道都了解得比較少，在我們公司的客戶調(diào)查中，沒(méi)有一個(gè)客戶聽(tīng)說(shuō)過(guò)管。國(guó)內(nèi)也有個(gè)別廠家做過(guò)管，但是市場(chǎng)一直沒(méi)得到很好的開(kāi)發(fā)。通過(guò)上面的性價(jià)比分析，可以知道管在地板采暖市場(chǎng)有著巨大的性能優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)發(fā)展存在著很大的潛力。管市場(chǎng)只是剛剛開(kāi)始，存在著巨大的潛在的市場(chǎng)，但是這個(gè)市場(chǎng)不會(huì)自己去形成，要靠生產(chǎn)廠家去積極的推廣，它才會(huì)由潛在的市場(chǎng)變成現(xiàn)實(shí)的市場(chǎng)。2002年建設(shè)部發(fā)布了175—2002《冷熱水耐熱聚乙烯（—）管道系統(tǒng)》，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是參照德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制訂的，標(biāo)準(zhǔn)的水平比較高。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于推動(dòng)我國(guó)管材的推廣應(yīng)用將會(huì)起到積極的作用。三、金潮產(chǎn)品的簡(jiǎn)介為了適應(yīng)我國(guó)地板采暖市場(chǎng)向高可靠性、高環(huán)保性的方向發(fā)展，讓國(guó)內(nèi)客戶能夠分享到世界最新材料技術(shù)的成果，金潮管業(yè)采用進(jìn)口原料和先進(jìn)的德國(guó)巴頓菲爾生產(chǎn)線，推出了新一代地板采暖管材——金潮地板采暖管材。金潮管業(yè)為地板采暖提供了系統(tǒng)解決方案，主干管采用管，保留了管的優(yōu)勢(shì)，以有效地利用其剛性好——管道較為美觀和保溫性好的特點(diǎn)，減少了保溫材料的成本；埋地敷設(shè)的盤管采用管，以有效地利用其適合于地板采暖盤管的特性，構(gòu)成一個(gè)更合理的系統(tǒng)。結(jié)束語(yǔ)近十幾年來(lái)，塑料管材真正地進(jìn)入了人們的視野，改變了以往人們對(duì)塑料管材的印象。對(duì)于塑料管材的認(rèn)識(shí)也從“塑料管不生銹”到認(rèn)識(shí)了其長(zhǎng)期的耐壓性能，塑料管材也不再是容易老化脆化和劣質(zhì)廉價(jià)品的代名詞。塑料管的不腐蝕，柔韌，熱熔連接不泄露，重量輕，容易運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)操作等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為了業(yè)內(nèi)人士的常識(shí)。人們對(duì)塑料管材抱著一種更加開(kāi)放的心態(tài)，愿意去積極的嘗試新的塑料管材，政府和主管部門也加大了塑料管材的推廣力度。但是同時(shí)也出現(xiàn)一部分人或者廠家盲目的夸大塑料管的性能，使施工和設(shè)計(jì)人員也產(chǎn)生了一些錯(cuò)覺(jué)，盲目擴(kuò)大其使用范圍，施工時(shí)野蠻施工，出現(xiàn)了一些不應(yīng)該發(fā)生的事故。所以，目前業(yè)界應(yīng)該對(duì)新型塑料管抱一種理性的態(tài)度，既不是完全否定，也不是盲目夸大，這是一個(gè)認(rèn)識(shí)的跨越，實(shí)事求是的認(rèn)識(shí)和使用才有利于新產(chǎn)品的健康成長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)上面的分析，我們可以認(rèn)為是最適合于地板采暖的管材品種之一，具有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)的地板采暖市場(chǎng)將是和的天下，其它管材的競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。國(guó)內(nèi)的有識(shí)之士早就指出：在歐洲管“經(jīng)過(guò)近20年的研發(fā)，投放市場(chǎng)僅數(shù)年，其市場(chǎng)占有率大大高于、、和管，而僅次于管，更主要的還在于其熱強(qiáng)度、抗應(yīng)力開(kāi)裂性、抗蠕變能力均不低于管，完全是熱塑性的，不僅廢料可以回收利用，管材也可很容易的進(jìn)行焊接連接，又是管所不可以比擬的。據(jù)預(yù)測(cè)，數(shù)年后2344E管很可能后來(lái)居上，接近或超越管。”可以預(yù)見(jiàn)，管的發(fā)展將是繼管之后管材市場(chǎng)的又一個(gè)市場(chǎng)機(jī)會(huì)耐熱塑料、、、管在地板采暖中的應(yīng)用及發(fā)展馬彩芹（河北寶碩管材有限公司，保定071051）摘要:本文通過(guò)對(duì)地板采暖用管材、、、和的性能比較，充分說(shuō)明管在地板采暖系統(tǒng)中有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，是一種值得推廣的耐高溫環(huán)保材料。關(guān)鍵詞：地板采暖施工優(yōu)勢(shì)一、引言地板采暖是近年從國(guó)外引進(jìn)的一種新興的采暖方式，它以節(jié)能、節(jié)約空間和更高的舒適度的優(yōu)點(diǎn)贏得了許多用戶的歡迎。耐高溫塑料管材在地板采暖的推廣應(yīng)用起了推動(dòng)作用。目前國(guó)內(nèi)地板采暖管材有、、、;其中是最近出現(xiàn)的。本文對(duì)這幾種管材在地板采暖領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。地板采暖的使用條件和對(duì)管材獨(dú)特的使用方式要求所用的管材具有一定的特點(diǎn):1.長(zhǎng)期耐溫耐壓性能:我國(guó)的地板采暖設(shè)計(jì)一般采用40-60℃的熱水,設(shè)計(jì)壓力一般為0.4-0.6。由于在不同的季節(jié)管材所承受的溫度及壓力不同，很難計(jì)算其在這種情況下的使用應(yīng)力。一般采用10508：1995《用于冷熱水系統(tǒng)的熱塑性塑料管材和管件》的規(guī)定，按使用條件選用其中的四個(gè)應(yīng)用等級(jí)，見(jiàn)表1。表1使用條件級(jí)別應(yīng)用等級(jí)設(shè)計(jì)溫度℃在下的使用壽命年最高設(shè)計(jì)溫度℃在最高設(shè)計(jì)溫度下的使用時(shí)間年故障溫度℃在故障溫度下的使用時(shí)間h典型應(yīng)用范圍級(jí)別1604980195100供應(yīng)熱水(60℃)級(jí)別2704980195100供應(yīng)熱水(70℃)級(jí)別42040602.52025702.5100100地板采暖和低溫散熱器采暖級(jí)別5206080142510901100100高溫散熱器采暖注：⑴、當(dāng)、、超出本表所給出的值時(shí)，不能用本表。⑵、表中所列各使用條件級(jí)別的管道系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)滿足20℃、1條件下輸送冷水50年使用壽命的要求。2.高可靠性：由于地板采暖屬于隱蔽工程，管材的使用壽命要求要及房屋同步，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題的點(diǎn)不容易判斷，而且造成的損失要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于管材本身的價(jià)值，所以要求管材具有高可靠性。這一方面要求管材本身的質(zhì)量要可靠，另一方面要求管材的抗劃痕和抗沖擊等施工性能要好，因?yàn)槭┕み^(guò)程管材難免受到一些摩擦和沖擊。3.高柔韌性（即彎曲性好）：為了確保管道系統(tǒng)的可靠性，地板采暖管材一般不應(yīng)有接頭，這樣就要求使用整根的管材，要求管材足夠柔軟，容易施工。二、、、、管在地板采暖中的性能價(jià)格比較1.長(zhǎng)期耐溫耐壓能力：對(duì)于10508：1995《用于冷熱水系統(tǒng)的熱塑性塑料塑料管材和管件》中的使用等級(jí)4即地板采暖，各種材料的設(shè)計(jì)應(yīng)力對(duì)比如下：材料設(shè)計(jì)應(yīng)力5.464.003.343.30僅從設(shè)計(jì)應(yīng)力上講，可以認(rèn)為管的壁厚在同樣的溫度和環(huán)應(yīng)力條件下可以比其他管薄。然而地板采暖工程上選用管材時(shí)，處于高可靠性的要求，還應(yīng)考慮生產(chǎn)和施工時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷。德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)4726《用于低溫地板采暖系統(tǒng)的塑料管道——基本要求》規(guī)定“對(duì)于管徑≥15的管材的壁厚至少應(yīng)為2.0”；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷熱水用聚丙烯管道系統(tǒng)》中規(guī)定“所有規(guī)格管材的最小壁厚不應(yīng)小于2.0”。這顯然不是處于耐壓能力的考慮，而是考慮到熱熔和劃痕等因素的影響。特別是對(duì)劃痕比較敏感的管，更不能做的太薄。所以、的耐壓優(yōu)勢(shì)在地板采暖得不到充分體現(xiàn)。可見(jiàn)，雖然各種管材的耐壓耐溫性有一定差別，但是在低溫地板采暖的使用中，各種管材的壁厚是一樣的，最常用的是2.0，在這個(gè)壁厚下各種管材都完全可以滿足低溫地板采暖的需要。管在耐壓性能上的優(yōu)勢(shì)不能充分體現(xiàn)，抵消不了其在價(jià)格上的劣勢(shì)。2.柔韌性：材料彎曲摸量350≥800350-8501500≥800550可見(jiàn)最柔軟的是管，和差不多，次之，最難彎曲。、和剛中帶柔，具有較好的韌性，彎曲特別省力，且可以采用較小的曲率半徑。特別是在冬季施工時(shí)，不需要特殊的工具或者加熱即可彎曲，施工成本低，而且彎曲部位產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力要比較低，對(duì)管材的使用壽命影響小。同時(shí)管材柔軟易固定，對(duì)固定管材用的材料要求比較低，可以節(jié)約施工成本。作為地板輻射供暖系統(tǒng)的加熱盤管時(shí)，這個(gè)特點(diǎn)給施工帶來(lái)了極大的方便。此外，其特有的“應(yīng)力松馳性能”在管道彎曲處的應(yīng)力能很快得到釋放，從而可以避免在長(zhǎng)期使用過(guò)程中由于應(yīng)力集中而在彎曲處出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象。3.抗沖擊性能：、和的耐低溫沖擊性都比較好，而和的耐低溫沖擊性比較差。管材在-40℃時(shí)的抗沖擊性和管材0℃時(shí)的抗沖擊性相近。耐低溫沖擊性比較好的管材冬季低溫環(huán)境施工時(shí)管材不易受到?jīng)_擊而破裂，增加了施工安排的靈活性。4.熱傳導(dǎo)性：材料熱傳導(dǎo)系數(shù)（）0.170.400.220.40的熱傳導(dǎo)系數(shù)及相當(dāng)，遠(yuǎn)高于和，在采暖應(yīng)用中可以提高熱傳導(dǎo)效率，。對(duì)地板輻射供暖來(lái)說(shuō)，在相同條件下，盤管的導(dǎo)熱系數(shù)高，就意味著單位地板面積的散熱量提高，其結(jié)果是可以減少盤管長(zhǎng)度，降低造價(jià)，并且降低了系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。5.成型加工性：和、、等其他幾種熱塑性管材不同，管的耐熱耐壓性能不是靠材料本身而是靠交聯(lián)來(lái)保證，所以一旦交聯(lián)度出現(xiàn)問(wèn)題，其使用性能將嚴(yán)重下降。由于管材生產(chǎn)時(shí)需要交聯(lián)，生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜，對(duì)廠家工藝控制水平要求較高，質(zhì)量受工藝的影響比較大，相應(yīng)的增加了綜合成本。同時(shí)，交聯(lián)度不易控制均勻，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)也有難度，可能產(chǎn)生由不均勻造成的薄弱點(diǎn)；目前市場(chǎng)上良莠不齊，魚龍混雜，質(zhì)量很難控制。、和為熱塑性管材，加工工藝簡(jiǎn)單，加工中對(duì)管材質(zhì)量的影響因素少，管材性能由材料自身來(lái)提供，只要有合適的設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性比較高。6.可回收性：由于管材不可回用，一旦出現(xiàn)有的廠家舍不得將不合格品廢掉，以次充好的現(xiàn)象，結(jié)果將不堪設(shè)想。對(duì)于要求高可靠性的地板采暖懂得管材而言，熱塑性的管材應(yīng)該更加符合使用的需要。和在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄邊角料和不合格的管材和管件均可在制造商的企業(yè)內(nèi)再次加工利用，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，具有較高的環(huán)保性。隨著民眾環(huán)保意識(shí)的覺(jué)醒和國(guó)家環(huán)保力度的加大，符合高環(huán)保要求的產(chǎn)品在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中將擁有更大的市場(chǎng)。7.管道的連接問(wèn)題：管材通常有兩種連接方法：“熱熔”式連接和機(jī)械式連接。熱熔式連接是指在接頭和管材上都使用相同的聚合物材料，采用特制的連接設(shè)備，把接頭和管材加熱至一定溫度并熔合在一起，形成一個(gè)均勻、永久性的水密連接。施工時(shí)只需嚴(yán)格遵從特定的加熱時(shí)間和溫度參數(shù)，就可保證連接可靠。機(jī)械式連接是指采用機(jī)械的壓力連接管材和接頭。主要有環(huán)式連接和壓縮連接兩種機(jī)械式連接方法，易造成局部縮徑，水流阻力增加，滲漏等現(xiàn)象。眾所周知，地板輻射供暖系統(tǒng)的加熱盤管，通常大部分是澆搗在細(xì)石混凝土填充層內(nèi)的，所以滲漏是絕對(duì)不允許的。為此，施工規(guī)程中都明確規(guī)定埋置在填充層內(nèi)的加熱盤管上，不允許有可拆卸接頭。這個(gè)規(guī)定無(wú)疑是十分正確的，也是必須的。問(wèn)題是在實(shí)踐中，往往會(huì)有一些意外的事情發(fā)生，例如在建筑裝修過(guò)程中，無(wú)意中損壞了盤管，現(xiàn)實(shí)中這種情況是屢見(jiàn)不鮮的。怎么辦呢？把填充層全部揭掉，重新更換盤管，往往是不可能這么做的。常規(guī)的處理方法是做局部修補(bǔ)處理——加一個(gè)可拆卸接頭（而規(guī)定不允許）。采用熱熔連接的、和管材就可使此問(wèn)題就迎刃而解。為了在總體上對(duì)各類耐熱塑料管有一個(gè)全面的了解，茲將各種耐熱塑料管的綜合性能在表中作一匯總比較。品種比較內(nèi)容交聯(lián)聚乙烯管耐高溫聚乙烯管聚乙烯管聚丁烯管代號(hào)110℃/8760h試驗(yàn)通過(guò)通過(guò)通過(guò)通過(guò)輸送熱水時(shí)的壁厚較薄較薄較厚較薄低溫下的韌性很好極好極差很好較差很好熱強(qiáng)度很高較高低很高加工性能不便方便方便方便回收利用的可能性不可可可不可衛(wèi)生性能優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)差優(yōu)熱熔連接不可可可不好氣味有無(wú)無(wú)有施工方便程度方便最方便很方便不方便綜合成本較高最低較低很高結(jié)論：從管材的各項(xiàng)性能綜合來(lái)看，是最適于地板采暖的管材。三、應(yīng)用情況1、國(guó)外的情況（1）近年來(lái)歐洲在冷熱水輸送、地板供暖和散熱器供暖領(lǐng)域里，管的應(yīng)用呈大幅度上升趨勢(shì)，越來(lái)越廣泛。下面借用數(shù)據(jù)表格來(lái)說(shuō)明。歐洲在冷熱水輸送、地板供暖和散熱器供暖領(lǐng)域的用量百萬(wàn)米年份（以為主）總