上式说明：
1、许用应力与管内压力成正比，即许用应力越大可承压越大；反之，管内压力越大要求许用应力越大。
2、许用应力与管径成成正比，即许用应力越大可对应的管径越大；反之，管径越大要求许用应力越大。
3、许用应力与管壁厚成反比，即许用环向应力越大可对应的管壁厚越小；反之，管壁厚越小要求许用应力越大。
用以确定管壁厚度，可转换成以下形式：
e＝P×D/2σ （2）
钢管等金属管道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.但钢管等金属管道计算时，要考虑焊缝因素和腐蚀裕量，故公式成为：
e＝（P×D N/2σ×Φ）＋C （3）
上式中：D N 管内径（mm）
3、塑料类管道与金属管道强度计算的主要区别是热媒的热作用和管材的蠕变特性
塑料类管材，同钢管等金属管道力学特性的区别，主要是应力的变化规律不同。在常用温度范围内，金属管的许用应力σ变化不大，温度对塑料类管材的许用应力σ则影响极大，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。
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。
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。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。
塑料类管道不需考虑焊缝因素和腐蚀裕量，故仍采用式（1）和式（2）。
塑料类管道强度计算式形式常用：
σ/P＝DZ/2e＝（D－e）/2e＝S（4）
从式（4）可见，S值是管材环应力与承压的比值，同时，它又只与管道尺寸有关。因此，在许用设计应力和系统工作压力既定的条件下，可以通过计算S值，便捷地确定不同管径对应的壁厚。附录中，给出了不同管材的SCALC.MAX值，根据S值应小于SCALC.MAX 的原则，选择所选管材S系列。
塑料类管道的S值，是直径对壁厚的比值，由此可见：在管材许`用应力确定后，S值越小承压越高。
塑料类管道划分为2，2.5， 3.2， 4.0， 5.0， 6.3， 8.0和10共8个系列。每一种材质的塑料管一般只有中间的几个系列产品，S2和S10系列一般不生产。
用于冷介质的管道，一般可直接选S6.3系列。
铝塑复合管只有对应于管径的一种壁厚。如：1014，1216，1620，2025，2632，3240，4150，5163，6075.可根据其壁厚，判断其能否满足工程要求。
还有一种塑料类管道划分系列的方法，即所谓标准尺寸比SDR.
SDR ＝2S＋ 1 ≌ （D－e）／e
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。
1.上表系按ISO13760推荐的Miner，s准则，计算出的确保50年使用寿命的管材许用设计应力，其中20℃/50年的许用设计应力，安全系数取1.5，只适合输送冷介质时采用。
2.在以下小壁厚选择表中，当SCALC.MAX的计算值大于10时，则直接取20℃/50年的许用设计应力作为SCALC.MAX值。即：小壁厚应不小于在常温条件下、系统工作压力1MPa、使用寿命50年的壁厚。
3. 在以下小壁厚选择表中，提供了工作压力为0.4、0.6、0.8 和1.0 MPa的数值，当实际工作压力与此不同时，宜进行计算选择。
4. 交联铝塑复合（XPAP）管的许用设计应力与PB管相近，但由于尚未有国际标准，为安全起见，宜采用PE-X管的数值。
当然，使用条件分级并不是硬性规定，是按特定地区气候和典型使用条件计算所得的推荐性标准，因此， 应按实际要求的使用寿命年限，并根据使用情况，分析使用寿命年限内不同温度的频率，合理确定使用条件分级。
例如：对于北京地区一般低温热水地板辐射供暖工程，如按上述标准的4级选用管材和确定管壁厚，即在共50年的总使用周期中，运行温度20℃共历时2.5年，40℃共历时20年，60℃共历时25年，70℃共历时2.5年，100℃的意外运行条件不超过共100小时，显然是十分安全可靠的。
5 散热器供暖系统使用条件分级的合理确定散热器供暖系统的运行水温高于地板辐射供暖，分户热计量户内系统将管道埋设在地面垫层内时，由于缺乏适宜的标准，北京市《集中供暖住宅分户热计量设计技术规程》中， 只能提出对管材的性能指标要求和选择计算，应按不低于“使用条件分级”的5级。所谓5级是指：在50年的总使用寿命周期内，运行温度20℃共历时14年，60℃共历时25年，80℃共历时10年，运行温度90℃共历时1年（平均每年仅约7天），100℃的意外运行条件不超过共100小时。这种使用条件级别，反映了欧洲供暖期长和热媒温度低的特点，适合于热媒温度60-80℃、不高于90℃的运行工况。我国的具体条件与此有较大差异，对于通常热媒设计供水温度95℃的系统显然并不适合。“使用条件分级”的5级，约只适合北京地区热媒设计温度85/60℃的系统。因此，认为只要采用塑料类管材就可万无一失的认识是盲目的，在多种技术条件不能确保时，会留有许多隐患。
北京市建筑设计研究院根据北京地区的气象资料，针对热媒设计供水温度95℃的系统，提出了“使用条件分级”5A级的一组数据，较“使用条件分级”的5级，由于降低了各类塑料类管材的许用应力，在相同管径和压力下较需选用较大壁厚，按此计算，有些管材在较高压力的系统中，因无较大壁厚而不能采用。
由于采暖期的长短不同，各地区会有较大的差别，不同的地区应经深入计算论证，提出当地的设计选用数据。为确保安全，在认真进行强度验算的基础上，要留有适度裕量。
在确定当地设计选用数据时，还宜考虑以下有利和不利因素：
有利因素是：由于各种原因系统实际配置的散热面积，均不同程度地偏大于理论所需散热面积，因此实际运行水温，均可低于设计水温。例如：对于设计水温95/70℃的系统，当偏大10％时，运行水温约可为90/65℃，当偏大20％时，运行水温约可为85/60℃，当偏大30％时，运行水温约可为82.5/57.5℃，当偏大40％时，运行水温约可为80/55℃。这是经理论推算和运行实践所证明的。一般系统的散热面积置，均会偏大20％-30％。
不利因素是，目前的供暖期标准明显偏低，逐步延长供暖期，会是必然趋势，因此应考虑要能适应今后较长供暖期的热作用。
6、各种塑料类管材的比较可从以下几个方面进行各类管材的比较。
（1）许用应力排序。在相同的使用条件分级和有效使用寿命条件下，各类管材的许用应力，大致为以下排列顺序：交联铝塑复合管，聚丁烯管，交联聚乙烯管，无规共聚聚丙烯管。
（2）按市场价格的高低排列，正好大体上也是上述顺序。并非一定要选用许用应力高的管材，例如：实际使用寿命不需50年、或使用温度较低、或工作压力较低，就有可能选择许用设计应力较小的管材。
（3）关键还是各类管材的有效质量控制。据塑料工业业内人士分析，聚丁烯管和无规共聚聚丙烯管的质量， 主要通过原料的成份和品质控制。而交联聚乙烯管和交联铝塑复合管，除原料成份和品质外，其交联工艺对质量控制至关重要，正是交联工艺这一重要环节，使许多该类管材的质量失控。（PB管——壳牌，PP-R管——北欧化工。）
（4）聚丁烯管和无规共聚聚丙烯管，是可以再生的材料，对环保较为有利。这两种管材还可采用热熔接的连接工艺，节省昂贵的连接配件。
（5）管材的氧渗透的问题，也应有所考虑，与其它采暖系统共用同一集中热源水系统、且其它供暖系统采用钢制散热器等易腐蚀构件时，聚丁烯管、交联聚乙烯管和无规共聚聚丙烯管，宜有阻氧层，以有效防止渗入氧而加速对系统的氧化腐蚀。而交联铝塑复合管的中间层为增强铝管，可有效阻隔氧的渗透。
（6）管材的纵向线膨胀问题，对于热管道应予以注意。钢管的线膨胀系数为0.012 mm/m.K，塑料类管材线膨胀系数的概略值，按从小到大排列如下：
交联铝塑复合管0.025
聚丁烯管0.130
无规共聚聚丙烯管0.180
交联聚乙烯管0.200
由于较大的纵向膨胀，使管道受热后变形严重，因此不适合于明装。而埋设于混凝土垫层内的管道纵向膨胀受限，会转化为内应力，故在强度计算时需有适量安全系数。
管道受热后纵向膨胀形成的膨胀力，是伸长量、管材的弹性模量和管道截面积的乘积。
钢管的线膨胀系数是0.012（mm/m.K），而塑料类管材线膨胀系数的概略值，按从小到大排列如下：XPAP管为0.025；PB管为0.130；PP-R管为0.180；PE-X管为0.200.
当然，线膨胀系数大的管材受热作用后会有较大的热长量。但塑料类管材的弹性模量远小于钢管，钢管的弹性模量为20.6×103kN/cm2， 而例如PP-R管，在20℃时仅为80kN/cm2，95℃时又降低为25 kN/cm2.因此，在管道截面积相同时，塑料类管材的膨胀力会远小于钢管。
塑料类管材的纵向膨胀特性，则应在敷设方式上有所考虑。塑料类管材在地面内埋设时纵向膨胀受限，会转化为内应力，在管道强度计算的安全系数中可以消纳，而明装时则会发生较大的弯曲变形，且易受划伤而影响使用寿命。根据实际工程的问题和经验，北京市分户热计量试用图集中，只推荐在直埋（包括地面内或嵌墙敷设）时采用，非直埋的所有管道（包括明装或管道井内安装），仍推荐采用热镀锌钢管和螺纹连接，是很有必要的。
（7）耐低温性能问题，无规共聚聚丙烯管在﹣10℃环境条件下，会发生低温脆化，易在运输过程中损坏，而其它管材的脆化温度，可低﹣70℃。
因此， 应根据工程的耐用年限要求、使用条件等级、热媒温度和工作压力、系统水质要求、材料供应条件、施工技术条件和投资费用等因素，经综合比较合理选择采用管材。
四、地板辐射供暖的系统构成和基本构造热源、室外系统和热媒控制装置（4.2.1-4.2.3条）
户内系统的热媒集配装置和分室温度控制（4.3.1条）
辐射供暖地板各构造层
基底
防潮层
绝热层
必要性 减少无效热损失
双向供暖问题 对结构的影响
材料及各项要求（3.4.1条） 密度 导热性能 吸湿性厚度 防火性能
热反射问题
加热管
布置方式
连接（能否有接头）
固定填充层作用 保护加热管和使地面温度均匀
厚度 管上皮≧30mm
要求 粒径 标号 地面加固
防水层 防止地面水进入填充层和绝热层 防水层
寿命短于管道
五、对设计认识的误区和正确设计程序的一些问题
目前，地板辐射供暖工程的设计，几乎都是由专业从事地板辐射供暖的工程承包单位全权负责，这些单位并不具备合法的设计资格，其实际设计水平差距较大。而如前所论及，地板辐射供暖的技术原理和设计基础资料环节，大多套用不同途径的国外资料，与实际应用条件有较大差异，许多深层次问题，仍处在认识过程中。一般设计单位只是应开发建设单位的要求，提供按对流采暖方式的热负荷计算结果，对设计结果不负整体技术责任。因而，设计上存在许多问题，急待加以规范。
以下是应解决好的必要设计程序中的一些问题：
1 设计室温和计算室温的确定。
考虑等效舒适温度，按设计室温降低2℃作为计算室温。
2 按常规对流供暖方式进行负荷计算及其修正。
按计算室温计算负荷，不计算设有辐射供暖地板地面的传热量。
4 地面覆盖物的遮挡因素和房间地面有效散热面积F1.
来源:考试大-建筑工程类考试
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