近年來高層建筑給水管材發(fā)展歷程探討

常梟玨

（山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012）

隨著我國(guó)綜合實(shí)力的提升、科技的快速發(fā)展和人民群眾對(duì)健康舒適生活要求的不斷提高，給水管材的更新?lián)Q代愈來愈快，近十余年來各種新型管材如雨后春筍般涌現(xiàn)出來，在諸多建筑領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用及考驗(yàn)。筆者從從事建筑給排水施工十余年來親身經(jīng)歷總結(jié)下近年來高層建筑給水主流管材發(fā)展歷程，尋找規(guī)律，并推斷未來建筑給排水管材的發(fā)展方向。

1 給水管材

1.1 第一代組合（2006 年之前）：主管使用鍍鋅鋼管，支管使用鋁塑復(fù)合管

鍍鋅鋼管分冷鍍鋅和熱鍍鋅兩種，筆者參加工作后，高層建筑給水中已以熱鍍鋅鋼管為主，鍍鋅鋼管是最早投入使用的管道之一，其成本低廉、耐腐蝕性較好，主要連接方式有法蘭、溝槽、螺紋連接。缺點(diǎn)是使用幾年后，管內(nèi)容易產(chǎn)生大量銹垢，流出的黃水不僅污染潔具，而且夾雜著不光滑內(nèi)壁滋生的細(xì)菌，銹蝕造成水中重金屬含量過高，嚴(yán)重危害人體的健康。自2000 年6 月1 日起，在城鎮(zhèn)新建住宅中，禁止使用冷鍍鋅鋼管用于室內(nèi)給水管道，并根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況逐步限時(shí)禁止使用熱鍍鋅鋼管。

鋁塑復(fù)合管中部層為鋁層，內(nèi)外層為交聯(lián)聚乙烯（聚乙烯）。鋁塑復(fù)合管具有較好的衛(wèi)生性能，內(nèi)外壁不易腐蝕，因內(nèi)壁光滑，對(duì)流體阻力很小；又因?yàn)榭呻S意彎曲，所以安裝施工方便。作為給水管道時(shí)，鋁塑復(fù)合管也有足夠的強(qiáng)度。缺點(diǎn)是管件價(jià)格較高，鋁層與塑料層的粘接力較弱，使得鋁塑管在用于熱水管道系統(tǒng)時(shí)，容易導(dǎo)致分層而破壞，而且鋁塑復(fù)合管只能采用卡壓式管件連接，在使用過程中容易發(fā)生漏水，管道暗裝漏水時(shí)處理及其不便。使用中用戶逐步降低了對(duì)它的信任度，隨著住戶裝修標(biāo)準(zhǔn)的提高，給水支管暗裝逐步替代明裝，鋁塑復(fù)合管也逐步的淡出了市場(chǎng)。目前鋁塑復(fù)合管僅用于舊管路維修及少量臨時(shí)性水管中。

1.2 第二代組合（2007 年~2015 年）：主管使用襯塑鋼管/內(nèi)涂塑鋼管，支管使用PPR 管

襯塑鋼管，以鍍鋅鋼管為基管，內(nèi)壁去除焊筋后，襯入與鍍鋅鋼管內(nèi)徑等徑的食品級(jí)聚乙烯（PE） 管材，聚乙烯襯層厚度要求符合CJ/T136-2007 標(biāo)準(zhǔn)，最后加壓加熱一定時(shí)間后成型，是傳統(tǒng)鍍鋅鋼管的升級(jí)型產(chǎn)品。襯塑鋼管其特點(diǎn)是兼有金屬管材強(qiáng)度大、剛性好和塑料管材耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也克服了兩類材料的缺點(diǎn)，其主要連接方式為螺紋連接、溝槽連接，施工簡(jiǎn)便、綠色環(huán)保。襯塑鋼管的出現(xiàn)迅速替代了傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管，廣泛應(yīng)用于各類建筑的冷熱水給水系統(tǒng)中。缺點(diǎn)是管件接口處較容易生銹影響水質(zhì)，難以完全解決對(duì)水質(zhì)的污染問題。但因其較合理的價(jià)格與使用性能，市場(chǎng)占有率非常之高。直至今日普通高層住宅給水主管中使用還是很廣泛的。

內(nèi)外涂塑鋼管，內(nèi)外涂塑鋼管是在鋼管內(nèi)壁融溶一層厚度為0.5 ～1.0mm 的聚乙烯（PE） 樹脂、乙烯－丙烯酸共聚物（EAA）、環(huán)氧（EP） 粉末、無毒聚丙烯（PP） 或無毒聚氯乙烯（PVC） 等有機(jī)物而構(gòu)成的鋼塑復(fù)合型管材，它不但具有鋼管的高強(qiáng)度、易連接、耐水流沖擊等優(yōu)點(diǎn)，還克服了鋼管遇水易腐蝕、污染、結(jié)垢等缺點(diǎn)，對(duì)防止二次污染，提高水質(zhì)有明顯的作用。涂塑鋼管因其較先進(jìn)的制作工藝使得價(jià)格比襯塑鋼管還低，更適用于大口徑的埋地和地下車庫給水干管上，在使用上相對(duì)襯塑鋼管來說是個(gè)補(bǔ)充。主要缺點(diǎn)是熱加工和電焊切割等作業(yè)時(shí)，切割面應(yīng)使用生產(chǎn)廠家配有的無毒常溫固化膠涂刷，對(duì)損傷部位進(jìn)行修補(bǔ)。

PPR 管，又稱三型聚丙烯管、無規(guī)共聚聚丙烯管或PPR管，具有節(jié)能節(jié)材、環(huán)保、輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、內(nèi)壁光滑不結(jié)垢、施工和維修簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高層建筑給排水領(lǐng)域。采用熱熔接的方式，有專用的焊接和切割工具，連接工藝簡(jiǎn)單易上手，操作方便，有較高的可塑性，同時(shí)彎曲性較好，一般用于精裝房中墻壁內(nèi)安裝。PPR管價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定，耐熱保溫，耐腐蝕，內(nèi)壁光滑不結(jié)垢、無毒，衛(wèi)生，管道系統(tǒng)安全可靠，并不滲透，使用年限長(zhǎng)。PPR 管安裝方便，連接牢固，同時(shí)造價(jià)還低于鋁塑管，PPR 管出現(xiàn)后迅速占領(lǐng)了室內(nèi)建筑給水市場(chǎng)，經(jīng)久不衰。

1.3 第三代組合（2016 年至今）：主管使用襯塑鋼管/薄壁不銹鋼管，支管使用PPR 管（抗菌型）

隨著我國(guó)綜合實(shí)力提升，人們?nèi)罕娭鸩礁辉Ａ似饋?，物質(zhì)生活水平顯著提高，人們對(duì)給水管道的衛(wèi)生環(huán)保、安全可靠提出了新要求，這種情況下，薄壁不銹鋼管率先運(yùn)用到了醫(yī)院、酒店、商場(chǎng)、辦公樓及高檔住宅小區(qū)給水系統(tǒng)中，中低檔住宅小區(qū)也逐步開始采用，市場(chǎng)份額逐步提升。

薄壁不銹鋼管，是指壁厚與外徑之比不大于6%的不銹鋼管道。薄壁不銹鋼管管材中鉻與氧氣、氧化劑反應(yīng)后，產(chǎn)生鈍化作用，在表面形成一層薄而堅(jiān)韌的致密鈍化膜Cr2O3，起抗腐蝕的保護(hù)覆膜作用。若經(jīng)去雜、酸洗、鈍化工藝處理后，可使生成的Cr2O3 的厚度增加，致密的均勻性增強(qiáng)；不銹鋼管經(jīng)拋光、管件經(jīng)精光工藝，不僅能消除表面缺陷，還使鈍化膜更為細(xì)膩、致密，以減少點(diǎn)腐蝕的概率。同時(shí)，管件精光后內(nèi)壁光潔、摩阻小，進(jìn)一步提高管材的水力性能，節(jié)約消耗。不銹鋼管具有強(qiáng)度高，抗腐蝕性能強(qiáng)、韌性好，抗振動(dòng)沖擊和抗震性能優(yōu)，低溫不變脆，輸水過程中可確保輸水水質(zhì)的純凈，且經(jīng)久耐用又可再生做裝潢材料利用。

薄壁不銹鋼管主要連接方式有卡壓式連接、環(huán)壓式連接，卡壓式連接以帶有密封圈的承口管件連接管道,用專用工具壓緊管口而起密封和緊固作用的一種連接方式?？▔菏焦芗幕窘M成是端部U 型槽內(nèi)裝有O 型密封圈的特殊形狀的管接件。組裝時(shí)。將不銹鋼水管插入管件中，用專用封壓工具封壓，封壓部分的管件、管子被擠壓成六角形，從而形成足夠的連接強(qiáng)度，同時(shí)由于密封圈的壓縮變形產(chǎn)生密封作用。環(huán)壓式連接是卡壓式連接的一種變化，其壓接原理與卡壓式基本相同。環(huán)壓式連接壓接后直徑發(fā)生改變，是一種縮徑變形，而環(huán)壓是一個(gè)面的密封，安全系數(shù)更高，其抗拉拔力更強(qiáng)。

薄壁不銹鋼管優(yōu)點(diǎn)明顯，不足之處在于價(jià)格相對(duì)較高且不宜與水泥、水泥沙漿、砼直接接觸。管道暗敷時(shí)，應(yīng)在管外壁纏繞防腐膠帶或采用覆塑薄壁不銹鋼管。因此目前階段暗裝給水支管主流還是采用PPR 管，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)獲得快速增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)住宅、公共建筑和旅游設(shè)施大量興建，對(duì)熱水供應(yīng)和生活用水供給提出了新的要求。特別是水質(zhì)問題，人們?cè)絹碓街匾暎笠膊粩嗵岣?。PPR 管的升級(jí)版產(chǎn)品PPR 抗菌管應(yīng)運(yùn)而生，抗菌僅將微生物數(shù)量降低并長(zhǎng)期維持在一個(gè)安全的水平，從生態(tài)平衡的角度來講，這也符合人與微生物共存的原則，對(duì)人體健康有利。PPR 抗菌管在潮濕的條件下，管道內(nèi)壁的抗菌層會(huì)緩慢釋放少量銀離子。一方面由于細(xì)菌表面帶有負(fù)電荷，從而帶有正電荷的銀離子會(huì)被吸附在細(xì)菌表面，進(jìn)而破壞其電解質(zhì)平衡，導(dǎo)致細(xì)菌由于細(xì)胞受損而死亡；另一方面由于銀離子進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，與細(xì)菌的細(xì)胞酶反應(yīng)并化合，抑制了細(xì)菌的活性和細(xì)菌的繁殖再生，達(dá)到殺菌滅菌的作用。

2 對(duì)比總結(jié)

“一哥”鍍鋅鋼管已經(jīng)結(jié)束了其百年輝煌的歷史，新型管材如雨后春筍般層出不窮，管材種類不勝枚舉，本文僅對(duì)近年來主流給水管道做了總結(jié)分析，短短十余年來，建筑給水管材發(fā)生了翻天覆地的變化，背后反映的是我國(guó)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，人們工作、生活環(huán)境的提升。對(duì)比三代給水管材的組合，安裝方式上從焊接、溝槽、螺紋連接到環(huán)壓、熱熔，采用的工具是越來越輕便，安裝越來越簡(jiǎn)易，施工中造成的污染越來越少，可靠性越來越高。管道材質(zhì)上從鍍鋅鋼管到襯塑鋼管、薄壁不銹鋼管；鋁塑復(fù)合管道PPR、PPR 抗菌管，管道重量越來越輕、搬運(yùn)切割越來越便易、衛(wèi)生環(huán)保越來越可靠、觀感也越來越好。建筑給排水正在朝著宜居、節(jié)能、環(huán)保的方向健康發(fā)展。

3 展望未來

安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保和使用經(jīng)濟(jì)一直是影響各類新型管材推廣的三大因素。薄壁不銹鋼管更有優(yōu)越性，在優(yōu)質(zhì)飲用水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)及將安全、衛(wèi)生放在首位的給水系統(tǒng)，更是這三大因素的完美結(jié)合者。不僅如此，其明亮光潔的外觀正迎合了現(xiàn)代人追求高品味生活的需求。因此，它正在成為人們最看好的更具競(jìng)爭(zhēng)力的新型管材之一。而暗裝給水支管對(duì)其連接方式的可靠性、耐用性則是主要影響因素。因此，連接可靠、衛(wèi)生環(huán)保的塑料管將是重點(diǎn)研發(fā)方向。