铝塑复合塑料管的设计与施工

摘要：铝塑复合塑料管【1】作为一种新型的给水管材正得到广泛应用。铝塑复合塑料管是由中间层纵焊铝管，这种管材集金属管和塑料管优点于一身，在我国家已被广泛用作给水管材。针对铝塑复合塑料管作为给水管材的特性，讨论其在设计与施工中的要点。

关键词：铝塑复合塑料管 伸缩补偿装置 保温 水力计算设计 施工

铝塑复合塑料管是由中间层纵焊铝管，内外层PE塑料以及铝管与内外层PE之间的热熔胶通过高温高压共挤复合而成的5层复合管材，中间铝合金层是管道的骨架。

这种管材集金属管和塑料管优点于一身，在我国家已被广泛用作给水管材。然而对于铝塑复合塑料管的设计、施工及验收仍然存在一定的不足之处。笔者结合自己的实际经验谈谈铝塑复合塑料管设计与施工供同行参考。

1 铝塑复合塑料管的设计要点

1.1 管道的敷设布置

（1）管道室内明设时应符合下列要求：①管道敷设部位应远离热源，立管与炉灶距离不小于400mm;不得在炉灶或热源的正上方敷设水平管。②管道不允许敷设在排水沟、烟道及风道内;不允许穿越大小便槽、橱窗、壁柜、木装修;应避免穿越建筑物的沉降缝，如必须穿越时要做好相应措施。

（2）管道在室内暗设时应符合下列要求：①规格≤25×2.5mm的管材埋于墙体内时，应设在沟槽内，并且用管卡固定，用砂浆抹平。不宜埋设在板内，一者因塑料外层与砼不宜粘合，易产生裂缝;二者施工装修中使用冲击电钻在樓板上钻洞时，易击穿铝塑管。管件若暗设与墙体内，则阀门应明装以便操作。②规格≥32×3mm的管道，宜在管井或管槽内暗设，尽量采用整条管而不设连接件。

（3）管道在有腐蚀性气体的空间明设时，应尽量避免在该空间配置连接件。若非配置不可时，应对连接件作防腐处理。

（4）铝塑管不能直接与金属箱（池）体焊接。只能用管接头与焊在箱体上的带螺纹的短管相连接。且不宜作防水套管内的穿越管，可在两端用管接头与套管内的带螺纹的金属穿越管相连接。

1.2 铝塑复合塑料管伸缩补偿装置的设置

由表1可以看出铝塑复合塑料管的线胀系数比金属管大得多，因此在设计热水管道时应于重视，采取必要的补偿措施来克服铝塑复合塑料管因温度变化引起的变形或破坏。

铝塑复合塑料管的伸缩长度可由下式计算：

对于明装和暗设管道如直线距离较长时，则水平干管与水平支管、立管与每层支管的连接处，设计时尽量采用自然补偿;如果管径较大且直线距离较长的明装管道用自然补偿有困难时，可采用伸缩器。装设伸缩器的直线管段两端需设置固定支承架。

1.3 铝塑复合塑料管的保温

铝塑复合塑料管导热系数较小（见表2），具有良好的保温性能。

那么管道是否还要保温呢？我们知道铝塑复合塑料管的持久静液压强度为2.5～2.7MPa，爆破内压力为3.5～7.0MPa，水压力仅为1.0MPa。看上去较安全但事实上水在铝塑复合塑料管内凝冰的膨胀力会超过管的爆破内压力。故应防止管内液态水产生固态相变时膨胀力对管道的有害影响，做好防止固态相变的措施。设计中对铝塑复合塑料管是否保温仍应遵循下列原则：①敷设在屋面的、外露有可能结冻的铝塑复合塑料管应保温;②嵌墙的支管可不保温;③热水系统中的主干管和循环回水管应做保温。

对铝塑复合塑料管保温材料的选用则由设计人员综合考虑各因素而定。

1.4 铝塑复合塑料管的水力计算

由著名的尼古拉兹试验【2】知铝塑复合塑料管属于光滑圆管，对于圆管流计算管道单位长度沿程水头损失时由达西-魏斯巴赫公式得：

铝塑复合塑料管流态属紊流中的光滑区，则λ计算公式可取为：

综合上述各公式得到铝塑复合塑料管单位长度沿程水头损失计算公式：

公式中运动粘滞度γ应根据不同水温而取定。

一般情况下对铝塑复合塑料管室内给水管道的局部水头损失不进行详细计算，而是按给水管网沿程水头损失的25%～30%进行估算。

1.5 铝塑复合塑料管压力等级的选用

管材所能承受的压力是随介质使用温度和管道使用寿命而变化的。一般情况下对于多层建筑应选用不小于1.0MPa等级的铝塑复合塑料管，而高层建筑分区管道因静水压力较大应选用不低于1.6MPa等级的铝塑复合塑料管。

2 铝塑复合塑料管的安装

铝塑复合塑料管具有连续敷设及自行弯曲的特点，这样可以减少接头和弯头。铝塑复合塑料管的接头配件齐全，接头和管子均不用加工螺纹，采用嵌入压装式，施工较方便。

2.1 管道的调直、切断

管径小于等于20mm的铝塑复合塑料管可直接用手调直;管径大于等于25mm的铝塑复合塑料管调直一般在较为平整的地面上进行，用脚踩住管子，滚动管子盘卷向前延伸，压直管子，再用手调直。管子的切断可用专用的管剪。

2.2 管道的弯曲

铝塑复合塑料管弯曲可不用加热。弯曲时先将弯管弹簧塞进管内到弯曲部位，然后均匀加力弯曲，弯曲成型后抽出弹簧。弹簧不够长时可用钢丝接驳加长。

2.3 管道的连接与固定

在管道工程施工中，应根据所用管子的材质选择不同的连接方法。普通钢管有螺纹连接、焊接和法兰盘连接;无缝钢管、有色金属及不锈钢管多为焊接和法兰连接;铸铁管多采用承插连接，少数采用法兰连接;塑料管多采用螺纹连接、粘接和热熔连接等，其他非金属管连接又有多种形式。

管道固定一般用管道支架，管道支架是指用于地上架空敷设管道支承的一种结构件。分为固定支架、滑动支架、导向支架、滚动支架等。管道支架在任何有管道敷设的地方都会用到，又被称作管道支座、管部等。它作为管道的支撑结构，根据管道的运转性能和布置要求，管架分成固定和活动两种。设置固定点的地方成为固定支架，这种管道与管道支架不能发生相对位移，而且，固定管架受力后的变形与管道补偿器的变形值相比，应当很小，因为管架要具有足够的刚度。设置中间支撑的地方采用活动管架，管道与管架之间允许产生相对位移，不约束管道的热变形。

铝塑复合塑料管与管件连接时，按所需长度用管剪把管子切断，用整园扩孔器将管口整园扩孔，然后将螺帽和C型环套在管子端头，拉回C型环和螺帽，用扳手将螺帽拧固在管件本体的外螺纹上即可。

当管子与其它金属管材及配水器具连接时，如被接件是带内螺纹的则采用带外螺纹的接头与其配接;如被接件带外螺纹则用带内螺纹的接头与其配接。

对明装管道宜用管扣座固定;暗敷的立管宜在穿越楼板处做成固定的支承点，以防立管累积伸缩在最上层支管接出处产生位移应力。布置在管道井中的立管，应在立管上引出支管的三通配件处设固定支承点。总之，不论明装或暗设，在三通、弯头、阀门等管件和管道弯曲部位，应适当增设管卡或支架固定。还有管子在与配水点连接处也应采取加固措施。

3 铝塑复合塑料管的敷设

3.1 室内敷设

管道安装有明装及暗设两种。但考虑到室内的整洁、美观，对管径小于32mm的管道主要采用暗设。对于明装管道可参考UPVC给水管安装方法，本文不再赘述。下面主要介绍铝塑复合塑料管暗设的几种方法。

3.1.1 结构暗敷法

就是将管道直接埋设在剪力墙内。安装时管子应贴墙面敷设，并用管卡子固定于墙面上。土建应同时施工，用高标号水泥砂浆抹平，再用钢板网包裹于管道外侧用水泥砂浆抹平。此种做法土建与管道安装同步进行能加快施工进度、减少劳动强度，同时可以最短距离到达各用水点，节省管材。但对施工安装质量要求提高，管道接口必须保证不渗漏。但铝塑复合塑料管与镀锌管不同，铝塑复合塑料管尽量不要埋于现浇楼板内。因塑料外皮与混凝土不易粘合，易产生裂缝;另外混凝土浇捣及使用冲击钻在楼板上钻洞时若碰到塑料管时易破坏管子。

3.1.2 建筑暗敷法

就是把铝塑复合塑料管埋于砖墙或轻质隔墙内。此法施工时则在墙上开管槽。管道直接嵌入管槽并用管卡将管子固定在管槽内。管槽宽度为管子外径de +20mm，槽深为管外径de。只要使管子不露出墙面即可。嵌墙的管道尽量不用配件，以防接頭处渗漏水。管槽弯曲半径应满足管道最小弯曲半径。

3.1.3 装修暗敷法

就是把铝塑复合塑料管沿墙脚、梁边贴顶明装，必要时穿梁。住户装修时可方便地将管子暗设于吊顶内或地板下，这样便于管道的维修。

对于前两种做法有些施工人员提出：考虑到铝塑复合塑料管的胀缩系数【4】比金属管大，所以应在管槽内预留管子的伸缩缝隙。但笔者以为胀缩系数大是对的，但铝塑复合塑料管的弹性模量很小，随温度变化产生的膨胀力仅为金属管的1/10左右。所以只要嵌墙施工得当，其胀缩不会将嵌实并经固化的水泥砂浆崩裂，不必在墙槽内预留塑料管伸缩的缝隙。

3.2 管道埋地敷设

（1）埋地管槽的开挖应在未经扰动的原土或经夯实后的填土上进行。管槽底应平整，不应有突出的石块等硬物，遇到槽底为岩层时应铺设10cm的砂垫层。管槽回填土应采用砂土或粒径小于12mm的不含尖硬物体的土壤回填。回填土压实应逐层进行，且不得损伤管道。

（2）埋地管道的管件，应按设计要求作防腐处理。设计无要求时可刷环氧树脂类的油漆或按热沥青三油两布做法处理。

（3）埋深要求。一般在无车辆经过的地方不小于30cm，有车辆经过的地方为50cm，在寒冷地区管道埋深应在冰冻线以下。

3.3 铝塑复合塑料管与楼板结合部防漏处理

作为立管的铝塑复合塑料管因管外壁表面光滑，所以管道穿越楼板时结合部常因细石砂浆与管道外壁结合不好而使上下层之间沿管道外壁渗水。目前防渗漏的做法是：在管子与楼板结合部做好标记，刷一层塑料粘接剂，待塑料管形成一层熔接层时滚上一层砂，凝固后，一层与塑料外皮粘接牢固的粗糙表面就形成了，再立管并用细石混凝土填塞。此外，塑料管外皮的多余粘接剂一定要擦干净，填塞时应把下面已装好的管子用塑料纸包起来，以保护管道的光洁。

4 结束语

铝塑复合塑料管除广泛应用于给水工程外，还被用作煤气管、液化气管等特殊要求的液体和气体输送管道。产品有冷水管、热水管及特殊类管等系列。总之铝塑复合塑料管具有节能，改善居住环境，提高建筑功能与质量，降低建筑自重和方便施工等优越性。为了在工程中更好地应用铝塑复合塑料管，广大设计和施工人员应熟悉铝塑复合塑料管的特性，科学合理地进行设计与施工，使这种新型复合管材在工程中发挥更大作用。

参考文献：

【1】全国塑料制品标准化技术文员会.《塑料管道系统标准汇编：复合管产品分册》.中国标准出版社.2018.11.01

【2】张也影.《流体力学》.高等教育出版社.199.06.01

【3】黄辉.国家建筑标准设计图集

【4】建筑给排水及消防工程系统.机械出版社.2020.09

作者简介：常文君（1985.10），女，汉族，甘肃省武威市（籍贯）， 本科、焊接工程师（职称）研究方向 ：铝塑复合塑料管的设计与施工。