4.管道设计

    4.1一般规定

        4.1.1PP－R管道的规格应根据其连续工作温度、工作压力、使用寿命而选用，三者的关系见图1.4和表1.5。

        4.1.2一般情况下，用于热水管道的公称压力不低于2.0MPa；用于冷水管道的公称压力不低于 1.25MPa；用于增压水泵出水管或高层建筑供水支管的管材公称压力不低于2.0MPa；用于热水增压泵出水管的公称压力不低于3.2MPa。

        4.1.3PP－R管道适用于大部分化学物质的输送和排放，在管道设计时须确认其适用性。

    4.2管道尺寸选定管道尺寸的大小，取决于管道的规格、所需的水流速度、系统的压力损失等因素。

        4.2.1管道的水头损失计算，应遵守下列规定：

        管道沿程水头损失应按下式计算：

         Hf＝λ?――
        式中Hf－管道沿程水头损失（m）
        λ－水力摩阻系数
        L－管道长度（m）
        dj－管道的计算内径（m）
        V－管道内的平均水流速度（ m／s）
        g－重力加速度，为9.81（ m／s2）
        管道局部阻力可按沿程水头损失的25％～30％计。

        4.2.2冷、热水管计算内径按下表确定

                 冷、热水管公称外径与计算内径对照（mm）

        注：冷水管按PN1.25MPa，热水管按PN2.0MPa确定。

        4.2.3给水聚丙烯管道中选用的流速不宜大于2.0m/s，一般采用1.0～1.5m/s。

    4.3管道的布置和敷设

        4.3.1建筑给水PP－R管道宜暗敷，暗敷包括直埋和非直埋。直埋指嵌墙或地坪层内敷设，非直埋指管道井内、吊顶内、装饰板后敷设和地平架空层内敷设。

        4.3.2设置在公共场所的立管，宜敷设在管道井内，当无条件时，应有防止碰撞的措施。

        4.3.3明敷的给水立管宜布置在靠近用水量大的卫生器具的墙角、墙边或立柱旁。

        4.3.4明敷的三型聚丙烯给水管不得穿越卧室、变电室、贮藏室、烟道、风道。且应远离热源，立管与热水器或灶具的净距离不得小于40cm。当无条件时，在采取隔热措施后，其小距离不得小于20cm。

        4.3.5非直埋管道应设置支吊架，管道敷设宜利用管道折角自由臂补偿管道的伸缩，当不能利用自然补偿或补偿器时，管道支吊架均应为固定支架。大间距可按下表确定。

水管支吊架大间距（mm）

        4.3.6直接敷设于墙体或地坪面层的管道，可不考虑纵向伸缩补偿，外径不宜超过 De25，接口方式应采用热熔连接。

        4.3.7布置在地坪层内的管道，宜沿墙敷设，且有定位尺寸。当有可能遭到破坏时，应加套管保护。

        4.3.8管道穿越地下室外壁等有防水要求时，应设刚性或柔性钢制防水套圈，并有可靠的防渗和固定措施。

        4.3.9水池、水箱连接浮球阀或其他进水设备时，应有可靠的固定措施，浮球阀等进水设备的重量不应作用在管道上。

        4.3.10水平于管与水管支管连接，水平于管与立管连接，立管与每层支管连接，应考虑管道伸缩时，相互不受影响的措施。

        4.3.11管道出地坪处应设置护套管，护套管应高出地坪10cm，管道穿越基础墙时，也应设置护套管，护套管离墙面净高度在设计无规定时应不小于 10cm。

    4.4管道的固定

        4.4.1当采用固定支架来限制管道变形时，热水管道支架应复核其支承力，并应大于管道因温度变化引起的膨胀力，管道膨胀力应按式4.4.1计算确定，也可参照下表。十个人自由管道因温差引起的轴向变形量，可按下列公式确定：

        Fp＝ σR?A
        σR＝α·E·Δt×10-3
        式中Fp－膨胀力（N）
        σR－热应力（N/mm2）
        A－管道截面积（mm2）
        α－线膨胀系数（mm/m·k）α=0.16
        Δt-使用平均温度与安装温度的差值（℃）。
        E－弹性模量（N/mm2） （E40＝563，E60＝365，E80＝300，E95＝250）（弹性模量为不同温度下的数值）。
        管道在不同使用温度下的膨胀力

        注。表中数值按施工时环境温度20℃，热水管道按PN2.0MPa计算。

    4.5管道变形计算和补偿措施

        4.5.1?管道变形计算

        自由管道因温差引起的轴向变形量，可按下列公式计算：
        ΔL＝ΔT??L?α
        ΔT＝0.65Δts＋0.10Δtg
        ΔL－管道伸缩长度（mm）
        ΔT－计算温差（℃）
        Δts－管道内水的大变化温差（℃）
        Δtg－管道外空气的大变化温差（℃）
        L－自由管道长度（m）
        α－线膨胀系数（mm/m·k）
        不同管道长度轴向伸缩量（mm）

        注:1.表中冷水管计算温差ΔT取20℃，热水管取65℃。
        2.线膨胀系数α取0.15mm/m·k。

        4.5.2因温度变化引起管道变形的补偿措施

        4.5.3管道明敷或非直埋暗敷时，应采取温度变化引起管道伸缩的防护措施，直埋暗敷时要与建筑和结构专业协调，并采取相应的防护措施。

        （1）非直埋管道敷设时应尽量利用弯角自由臂补偿，管道伸缩见下图。当不能用弯角作自由臂补偿时，管道支吊架均应为固定支架。

        （2）置横管或立管时，应充分利用建筑空间，以膨胀环变形补偿。

        （3）干管与支管连接，应有管道伸缩时互不影响的补偿措施，见下图。

        （4）直接敷设在墙体或地坪内的管道可不考虑纵向伸缩补偿，但外径不超过 De25，接口采用热熔连接。

        4.5.4不设固定支架的直线管道大长度不得超过 3m，小自由臂长度按下式计算或参考表（直线管道长度按3m设定）

        Lz＝K（ΔL?De）-2
        Lz－小自由臂长度（mm）
        K－材料比例系数，一般取30
        ΔL－自固定点起管道伸缩长度（mm）
        De－公称直径（mm）
        冷水管、热水管小自由臂长度（mm）

        注：表中热水管自由臂长度计算温差为65℃，冷水管为20℃，膨胀系数取
        0.15mm／m·k。

    4.6防冻、防晒、隔热、保温和防结露

        4.6.1建筑物埋地引入管的埋设深度不得小于当地冰冻线以下300mm。

        4.6.2给水管在室内敷设，以及在室内有可能冰冻时，应采取保温防冻措施，保温厚度应根据管径、保温材料的导热系数、环境温度计算而定。

        4.6.3阳光直接照射的明敷管道，必须采取这避措施，以防紫外线辐射影响使用寿命。

        4.6.4直埋在地坪层或墙体内的热水管，当墙体材料耐温≤50℃时，应采取隔热措施。明露的热水管道应采取保温措施。

        4.6.5给水管道经过采暖房间或环境温度有可能结露场所，宜采取隔热防露措施，隔热厚度根据管内水温、管外环境温度和湿度确定。