建筑給水管材選用與施工

時間：2007-04-10 來源： 作者：

　　鍍鋅鋼管應用在建筑物內供水管道上已有近百年的歷史，其良好的強度、剛度和抗沖擊能力，一定的耐溫、耐壓能力，適中的價格，原材料易于獲取且易于加工，因而用為一種給水主材廣泛地應用地工農業及建筑內部各供水管道及消防管道，但由于鍍鋅鋼管因其管材自身的缺陷，在使用中易產生腐蝕、生銹、結垢、泄漏及堵塞等弊病從而對水質造成嚴重的二次污染，微觀上表現為水樣大腸肝菌及細菌總數嚴重超標，宏觀上出現“黃水”、"黑水"、"紅水"等現象，水質惡化；另一方面因銹蝕滲漏破壞了用戶的居住及工作環境，干擾正常生活，影響人們的生活質量，并導致水資源的巨大浪費。隨著人們居住環境和生活品質的提高，對水的使用提出了更高的要求，迫切要求一種新型的綠色環保和替代產品出現。同時，由于鍍鋅鋼管要消耗大量的鋼材，浪費大量能量，不利于國家以塑代鋼的環保政策，為此進入九十年代，建設部下決心推廣塑料及復合材料管材，傳統的度鋅鋼管將逐步退出歷史舞臺。

　　二、新型給水管材的涌現?

　　 正如人們的生活質量不斷更新一樣，給水管材也盼來了它朝氣蓬勃的更新換代時代，在有機化學工業的發展推動下，在國家政策的支持下使得大批新型給水塑料管材及復合材料管材相繼涌現，其中塑料給水管材主要有：硬聚氯乙烯管(UPVC)，高密度聚乙烯管(HDPE)，交聯聚乙烯管(PEX)，聚丙烯管(PP-R、PP-C)，聚丁烯管(PB)，丙烯睛丁二烯-苯乙烯管(ABS)，氯化聚氯乙烯管(CPVC)等。復合管材有鋁塑復合管、涂塑鋼管、鋼塑復合管、塑復銅管、孔網鋼帶塑料復合管等。?

　　 所有這些新型給水管材的出現，再加上傳統優良的銅管，薄壁不銹管，為我們采用適合的給水管材提供了更多的選擇，使我們可以根據建筑物的功能、性質、規格檔次進行適當的選用。

　　三、管材指標分類及選取用

　　 由于新型建筑給水管材大多采用熱塑性塑料材料制成，故在考察和選用新型管材的時候，應注意從以下幾個方面進行比較：?

　　 1.耐溫耐壓能力 2.線性膨脹系數、膨脹力 3.熱傳導系數及保溫 4.抗水錘能力 5.壁厚、重量、水力條件 6.安裝連接方式 7.價格 8.管材尺寸范圍 9.壽命 10.原材料來源 11.衛生指標 12.耐腐蝕性 13.施工難易程度?

　　下面就以上主要性質指標作適當闡述：

　　 1.耐溫耐壓能力：?

　　 熱塑性塑料給水管路系統的設計工作壓力，一般是指輸送介質溫度為20℃時塑料管材的承壓能力。選擇冷水管道時，一般以此值作為選擇標準，但隨著被傳輸介質溫度的升高和塑料給水管路使用年限的增加，其承壓能力將逐漸下降，因此選擇熱塑性塑料管材作熱水管時，應考查其在熱水溫度下的長期承城市力能作為選擇標準；復合性管材主要材料仍以熱塑性材料為基礎，金屬材料能增加其剛度和抗拉、抗沖擊能力，但濁國慶節的變化有能改變管道承壓能力，故復合材料管道應針對輸送冷，熱水選擇不同管材。?

　　 2.線膨脹系數(m/m℃)，膨脹力和敷設方式：?

　　 塑料管的線性膨脹系數比金屬的線性膨脹系數大得多，其線性變形主要表現在管道軸向方向上的膨脹延長和水平方向上的彎曲，其膨脹量與溫差成正比，故對于明裝或非埋設型暗裝，當直線距離大于20m時，應考慮采用伸縮節或折角自然補償方式，這是塑料管與金屬管的一個最重要的差異。在設計及施工安裝時應予以充分重視。但同時考慮到雖然塑料管的線性膨脹系數是金屬管的幾至十幾倍，但其膨脹力卻只有金屬管的幾十分之一，同時有良好的抗里變性能。故對于衛生間或是室內地板內暗埋敷設的支管，由于受水泥砂漿的摩擦阻力，塑料管線性膨脹會受約束而蠕變為向變化，而不至于使外敷水泥崩裂，故配水支管可傳統方式埋設或適當留一定管槽空間；復合管由于料材料的膨脹受到金屬的約束，線膨脹系數大大降低，但如果金屬部份和塑料材料之間接合不緊密，會由于熱脹冷縮不均而產生剝落和分層現象，從而影響復合管的整體性能，降低其強度和承壓能力，這也是復合管制造工藝需要注意的問題。?

　　 3.導熱性能(導熱率w/cm.k)：?

　　 塑料管的導熱率約是鋼的1/100，是銅的1/1000，也就是塑料管自身有極好的隔熱保溫性能。在條件有限的情況下甚至可以不做保溫處理，但現行的塑料熱水管規程仍以對保溫作了一定的規定，如對于主配水干管及回水管、屋面及室外可能結凍的管仍需保溫，而對于埋墻地板敷設的配水支管不需考慮。塑料管的保溫一般采用PVC/NBR閉孔型橡塑海保溫管、高發泡聚乙烯(PE)閉孔型保溫管、硬聚氨酯泡沫塑料管和現場噴聚氨基多元脂發泡劑等。

　　4、抗水錘能力(彈性模量N/cm)、壁厚：?

　　給水系統中由于閥門啟閉，系統壓力突然變化，而造成水錘現象，嚴重的水錘現象可導致管材的爆裂和變形。水錘壓力的大小與水錘波速有關，水錘波速又與管材的彈性模量和管徑、壁厚有關，管材的彈性模量越小、管徑越大，壁厚越薄均可使水錘減小。一般各種塑料管的抗水錘能力均低于鋼管的抗水錘能力。?

　　 5.壁厚、重量、流量、管徑范圍?

　　 由于各種管道材料的不同，其在滿足同樣抗壓、耐溫和強度條件下，管道壁厚會產生差異，從而引起抗水錘能力、管內徑及水力條件不同，一般情況下，壁薄的管材節省材料，管內徑大，水力條件好，重量輕，施工安裝容易。另外，不同管材因生產工藝、制造成本、使用范圍有所不同而管徑范圍各不相同，在選擇管材時應加以注意。?

　　 6.價格：?

　　 綜合性的價格因素與許多方面有關，如材料獲取的便宜程度、國產還是進口、管壁厚度重量和運輸費用、管道接頭及配件、安裝人力費用以及貯藏費用等。一般地講，塑料類管材及復合管的價格均高于鍍鋅鋼管的價格。但塑料類管材及復合管的綜合價格并不一定比鍍鋅鋼管的高。?

　　 7.安裝連接方式：?

　　 1)夾緊式安裝：采用管箍，另附用生絲帶和白素麻絲、擴管器、搬手等工具連接管材與管件，這種方式因受人力因素影響較大，安裝時可能需要反復調試。另外夾緊式安裝用于管材和管件的材質不同時，由于各自的熱膨脹系數不同，在冷熱水交替使用時可能產生滲漏。?

　　2)熱熔式安裝：利用熱塑性管材的性質進行管道連接，熱熔時采用專門的加熱設備(一般采用電熱式)，使同種材料的管材與管件的連接面達到熔融狀態，用手工或機械將其壓合在一起。這種方式結合緊密，安全耐用，避免了金屬管件接頭處水的跑、冒、滴、漏等現象。?

　　 3)電熔合連接：管件出廠時將電阻絲埋在管件中，做成電熱熔管件，在施工現場時，只需將專用焊接儀的插頭和管件的插口連接，利用管件內部發熱體將管件外層塑料與管件內層塑料熔融，形成可靠連接，并結合專用數碼記時器和安裝指示孔等計時方式。熱熔效果可靠，人為因素降到最低，施工質量穩定。另外安裝時僅用電纜插頭，可克服操作空間狹小導致安裝困難的問題。?

三、管材的使用及比較?

　　 眾多給水管材涌現，給用戶和工程設計帶來了極大的便利，但由于各種給水管材因其在性能、尺寸范圍及安裝施工工藝等方面有其相應的特點，有各自的適用范圍，同時由于給水系統中管道所處部位不同，而在施工安裝中有不同特點。一般將其分為三個方面。?

　　 1)室內給水分區主干管：屬給水系統的主要部分，包括分區內的橫干管及立管，這一部分管道大敷設在屋面保溫夾層、吊頂、管道井、管窿內，采用支架固定，無需埋設。管徑一般在25-63-80mm范圍內，要求有高品質的耐久性、外觀持久性、無腐蝕、無結垢、無泄漏、低噪聲、衛生、壽命長、安裝方便的管材。一般對工作壓力要求：冷水20℃、1.0MPa；熱水：70℃、1.0MPa，但熱水管一般應采用公稱壓力1.6-2.0MPa的管材和管件(考慮到管道承能力隨溫度升高而下降這一特點)。這一部分管材在施工中一次性安裝，用量大，是給水管道的主干管，適合這一部分管材的塑料管有：硬聚氯乙烯(UPVC)，交聯聚乙烯(PEX)，聚丙烯(PP-R、PP-C)，聚丁烯(PB)，丙烯晴-丁二烯一苯乙烯(ABS)；復合管材有涂塑鋼管、鋼塑復合管、孔網鋼帶塑料復合管。?

　　 UPVC管價格便宜，安裝施工方便，但使用中有UPVC單體和添加劑滲出，故使用中應注意其鉛含量要達到生活飲用水規定的＜0.05mg標準，PB管(聚丁烯)有較好的高溫耐久性，性質穩定，同時低溫條件抗彎曲性能，抗脆裂性能和抗沖能力較強，重量輕，壁薄，水力條件最好，伸縮性和抗蠕變性好，有一定抗紫外線能力，安裝連接方式多樣，適用不同環境，同時能夠再生，是一種好的管材，但目前國內還疫有PB樹脂原料，依靠進口，價格較高。PP-R管耐溫性能好，重量輕，強度好，耐腐蝕，無毒，可回收，采用熱熔連接，但其管壁較厚。PEX管耐溫性能好，抗蠕變好，重要輕，強度好，耐腐蝕，無毒，但施工中沒有同材質管件，需與金屬管件連接，應有較好的施工質量作保障。ABS管強度大，低溫環境不破裂，耐沖擊，不含任何添加劑，色彩不能改變，管件和管材必經同進采用ABS材料，粘接固化時間較長。涂塑鋼管相對于鋼塑復合管，在衛生條件、安裝難易、價格上均具有一定的優越性。以上各種管材，可同時用于冷、熱水的管材有PP-R、PB、PEX，鋁塑復合管，只用于冷水管材主要是UPVC、ABS、鋼塑復合管、孔網鋼帶塑料復合管。

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