建筑給排水新型管材的運用

簡威

1.塑料管

塑料管是合成樹脂加添加劑經(jīng)熔融成型加工而成的制品。添加劑有增塑劑，穩(wěn)定劑，填充劑，潤滑劑，著色劑，紫外線吸收劑，改性劑等。

常用塑料管有：硬聚氯乙烯管（PVC-U），高密度聚乙烯管（PE-HD），交聯(lián)聚乙烯管（PE-X），無規(guī)共聚聚丙烯管（PP-R），聚丁烯管（PB），工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）等。

塑料管的原料組成決定了塑料管的特性。塑料管的主要優(yōu)點：

（1）化學(xué)穩(wěn)定性好，不受環(huán)境因素和管道內(nèi)介質(zhì)組分的影響，耐腐蝕性好。

（2）導(dǎo)熱系數(shù)小，熱傳導(dǎo)率低，絕熱保溫，節(jié)能效果好。

（3）水力性能好，管道內(nèi)壁光滑，阻力系數(shù)小，不易積垢，管內(nèi)流通面積不隨時間發(fā)生變化，管道阻塞機率小。

（4）相對于金屬管材，密度小，材質(zhì)輕，運輸，安裝方便，靈活，簡捷，維修容易。

（5）可自然彎曲或具有冷彎性能，可采用盤管供貨方式，減少管接頭數(shù)量。

其主要缺點：

（1）力學(xué)性能差，抗沖擊性不佳，剛性差，平直性也差，因而管卡及吊架設(shè)置密度高。

（2）阻燃性差，大多數(shù)塑料制品可燃，且燃燒時熱分解，會釋放出有毒氣體和煙霧。

（3）熱膨脹系數(shù)大，伸縮補償必須十分強調(diào)。

所以，在推廣塑料管的同時，還需要發(fā)展技術(shù)克服其缺點。

1.1塑料管性能

1.1.1物理性能：

塑料管的物理性能和鋁塑復(fù)合管，鋼管，銅管比較見以下：

物理性能單位PVC-UPEPE-XPPPBABSPAP鋼銅

密度g/cm1.500.950.950.900.931.02 7.858.89

導(dǎo)熱系數(shù)w/mk0.160.480.400.240.220.260.4550400

熱膨脹系數(shù)mm/m°C0.070.220.150.160.130.110.360.0120.018

彈性模量MPa30006006009003502500 210000110000

拉伸強度MPa4025>25281740 700150

硬度R12070 10060 230HB

使用溫度°C0-60-60-60-60-95-20-95-20-95-20-80-60-95

注：PAP（PEX-AL-PEX）表示鋁塑復(fù)合管，交聯(lián)鋁塑復(fù)合管為XPAP。

塑料管的物理性能影響管道的方式，用途，補償措施和管道保溫等方面。如：

（1）PVC-U、PP、ABS、PAP的力學(xué)性能相對較高，被視為“剛性管”，明裝較好。反之，PE、PE-X、PB作為“柔性管”適合暗敷。

（2）塑料管的使用溫度及耐熱性能決定了PVC-U，PE，ABS，PAP僅能用于冷水管，而PE-X，PP，PB，XPAP則可作為熱水管。當(dāng)建筑物有熱水供應(yīng)系統(tǒng)且冷熱水采用統(tǒng)一管材時耐熱性能成為主要指標(biāo)。

（3）塑料管因熱膨脹系數(shù)高，在塑料管路中尤其是作為熱水管，采用柔性接口，伸縮節(jié)或各種彎位等熱補償措施較多。其中以PE，PP等聚烯烴類為最。施工安裝時如果對此沒有足夠重視，并采取相應(yīng)技術(shù)措施，極易發(fā)生接口處因伸縮節(jié)而拉脫的問題。

（4）由于導(dǎo)熱系數(shù)低，塑料管的絕熱保溫性能優(yōu)良進(jìn)而可減少保溫層的厚度甚至無需保溫。當(dāng)不同塑料管之間絕熱性的比較除導(dǎo)熱系數(shù)外，還同它們各自的管壁厚度有關(guān)。

1.1.2承壓性能：

承壓性能所涉及的內(nèi)容是在一定條件下塑料管材能夠承受的內(nèi)壓力和恒壓下的破壞時間。從而確定與之有關(guān)的設(shè)計參數(shù)以及對管材的質(zhì)量進(jìn)行評價和監(jiān)控。一般進(jìn)行兩項試驗：液壓試驗和長期高溫液壓試驗。

1.1.3衛(wèi)生性能：

理化衛(wèi)生指標(biāo)。其中PE，PE-X，PP，PB和ABS易達(dá)標(biāo)。而PVC-U管材在生產(chǎn)時應(yīng)使用無毒PVC樹脂和衛(wèi)生及穩(wěn)定劑才能滿足衛(wèi)生性能的要求。

1.2給水塑料管的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)形式單一，材料品種眾多且性能各異。

一般情況聚氯乙烯管由于價格低廉，在不考慮水質(zhì)影響，在冷水供水系統(tǒng)屬于首選管材，而當(dāng)溫度較高時，可選用聚乙烯管或交聯(lián)聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。

1.3排水塑料管的應(yīng)用

材質(zhì)單一：硬聚氯乙烯

結(jié)構(gòu)形式多樣：芯層發(fā)泡管，空壁管，螺旋管，芯層發(fā)泡螺旋管，空壁螺旋管。

其存在的一些問題：

（1）熱膨脹系數(shù)大，需設(shè)置伸縮補償裝置來解決。

（2）剛度小，平直性差，需加密管卡、支架、吊架來解決。

（3）耐熱性差，軟化溫度低，需限制排水溫度，限制使用場所和控制與熱源的距離來解決。

（4）阻燃性差，在穿越樓板、上人屋面的屋面板、防火墻、管道井井壁處需設(shè)置阻火圈和防火套管來解決。

（5）抗機械沖擊性差，需強化施工技術(shù)，精心施工來解決。

（6）隔聲性差，塑料管的噪聲大于鑄鐵管，管道明裝且管道位置靠近臥室時，問題尤為突出。

排水塑料管的應(yīng)用是在取代普通排水鑄鐵管的工作上進(jìn)行的。目前，排水塑料管已可在建筑高度為100m以下的建筑物內(nèi)使用，但各地區(qū)的進(jìn)展很不平衡。當(dāng)建筑高度大于、等于100m的高層建筑和不適宜采用排水塑料管的場合，可采用柔性抗震排水鑄鐵管。

2.金屬管

2.1鍍鋅鋼管

鍍鋅鋼管的被取代既不意味金屬管被取代，也不意味鍍鋅鋼管在整個建筑給水領(lǐng)域被取代。

鍍鋅鋼管由于價格低廉、性能優(yōu)越，防火性能好，使用壽命長等優(yōu)點，還將在消防給水系統(tǒng)，尤其是自動噴水滅火系統(tǒng)中應(yīng)用.而塑料管（承壓?。﹦t不應(yīng)在消防給水系統(tǒng)和生活-消防，生產(chǎn)-消防共有系統(tǒng)中應(yīng)用。

2.2銅管

金屬管中最具優(yōu)勢的是銅管，銅管應(yīng)用較久，優(yōu)點較多，管材和管件齊全，接口方式多樣，較多的應(yīng)用在熱水管路中，目前存在的主要問題在于銅的折出量容易超標(biāo)。

2.3鑄鐵管

給水鑄鐵管與鋼管相比有不易腐蝕、造價低、耐久性好等優(yōu)點，適合于埋地敷設(shè)。缺點是質(zhì)脆、重量大、長度小等。連接方式一般采用承插連接。

卡箍式鑄鐵排水管是一種新型的建筑用排水管材，60年代開始進(jìn)入國際市場，經(jīng)過幾十年的推廣和應(yīng)用，這種管材已得到國際上的普遍認(rèn)可。這種管材與傳統(tǒng)的承插式鑄鐵排水管道相比有許多優(yōu)點，是一種更新?lián)Q代產(chǎn)品，但由于這種管材及配件價格相對較貴，所以在國內(nèi)一直未能得到普及推廣。

3.復(fù)合管

復(fù)合管包括襯鉛管、襯膠管、玻璃鋼管。復(fù)合管大多是由工作層（要求耐水腐蝕）、支承層、保護(hù)層（要求耐腐蝕）組成。

復(fù)合管一般以金屬作支撐材料，內(nèi)襯以環(huán)氧樹脂和水泥為主，它的特點是重量輕、內(nèi)壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高強軟金屬作支撐，而非金屬管在內(nèi)外兩側(cè)，如鋁塑復(fù)合管，它的特點是管道內(nèi)壁不會腐蝕結(jié)垢，保證水質(zhì)；也有金屬管在內(nèi)側(cè)，而非金屬管在外側(cè)，如塑覆銅管，這是利用塑料的導(dǎo)熱性差起絕熱保溫和保護(hù)作用。

根據(jù)金屬的材料可分為：

（1）鋼塑復(fù)合管

（2）不銹鋼-塑復(fù)合管，塑覆不銹鋼管

（3）塑覆銅管

（4）鋁塑復(fù)合管，交聯(lián)鋁塑復(fù)合管

（5）襯塑鋁合金管

應(yīng)該說復(fù)合管材是管徑≥300mm以上給排水管道最理想的管材。它兼有金屬管材強度大，剛性好和非金屬管材耐腐蝕的優(yōu)點。但它又是目前發(fā)展較緩慢的一種管材。這是因為：（1）.兩種管材組合在一起比單一管材價格偏高。（2）.兩種材質(zhì)熱膨脹系數(shù)相差較大，如粘合不牢固而環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度變化又較劇烈，容易脫開，而導(dǎo)致質(zhì)量下降。

復(fù)合管的連接宜采用冷加工方式，熱加工方式容易造成內(nèi)襯塑料的伸縮、變形乃至熔化。一般有螺紋、卡套、卡箍等連接方式。

由于復(fù)合管尚屬新型管材，我國還未有統(tǒng)一的設(shè)計、施工及驗收規(guī)范。設(shè)計及施工人員往往套用鍍鋅管的工藝來進(jìn)行設(shè)計與施工，故在此不作一一贅述。

（作者身份證號碼：441702197011120012）