給排水(shuǐ)管作為建築及市政建(jiàn)設(shè)的重要構成部分,在我國城市化建(jiàn)設過程中有著極為廣泛的應用,因此,給排水管材的選取就(jiù)在建築過程中顯得(dé)尤為重要(yào)。隨著生活水平的不斷提高,人們對生活的質量追求(qiú)也越來越高。對建築功能和衛生條件要求也(yě)就隨之(zhī)增加(jiā)。研究(jiū)發現,水源二次汙染的(de)原因是管道的鏽蝕和腐蝕,采用新型(xíng)塑料管材代替鍍鋅管(guǎn),能很好的解決(jué)鏽蝕問題。本文主要論述常用給排水係統的管材選用。
一、常用管材術語
聚烯烴材料(liào)——由碳-碳雙鍵碳氫化合物的聚烯烴単(dān)體,經聚合反應後生成的樹脂,如高密度聚乙烯(HDPE)樹脂、聚丙烯(PP)樹脂(zhī)等。PP-R管——又稱三型聚丙烯管、無規共聚聚丙烯管或PPR管,采用無規共聚聚丙烯經擠出(chū)成為管材,注塑成為管件。AGR(丙(bǐng)烯酸共聚聚氯乙烯)管——由超微粒子的亞克力(Acrylieester,丙烯酸樹脂)彈性體充分配合在聚(jù)氯乙(yǐ)烯分子之中,以(yǐ)化學共聚結合方式製成的新型材料。鋼塑複合(hé)管——以普通碳素鋼管作為基體,內襯化學穩定性優良的熱塑(sù)性塑料管,經冷拉複(fù)合或滾塑(sù)成型。襯塑鋼管——以鍍鋅無縫鋼管、焊接鋼管為基管,內壁去除焊筋後(hòu),襯(chèn)入與鍍鋅管(guǎn)內等徑的食品級聚(jù)乙烯(PE)管材,聚乙烯襯層厚度要求符合CJ/T136-2007標準, 加壓加熱(rè)一定時間後成(chéng)型,是傳統鍍鋅管的升級型產品。鋼絲網(wǎng)骨架塑料複合管——用高強度過塑鋼絲網骨架和熱塑性塑料聚乙(yǐ)烯為原材料,鋼絲纏繞網作為聚乙烯塑料管的骨架增強體,以高密度聚乙烯(HDPE)為基體,采(cǎi)用高性能的HDPE改性粘結樹脂將鋼絲骨(gǔ)架與內、外層高密(mì)度聚乙(yǐ)烯(xī)緊(jǐn)密地連接在一(yī)起,使之具有優良的複合效果的新型管材。薄壁不鏽(xiù)鋼管——是(shì)指壁厚與外徑(jìng)之比不大於6%的不鏽鋼管(guǎn)道。硬聚氯乙烯〈非増(zēng)塑聚氯(lǜ)乙烯〉〈PVC-U)——不含增塑劑的聚氯乙烯。氯化聚氯乙(yǐ)烯管材 (PVC-C)——聚氯乙烯與氯聚合反應後,生成氯化聚氯乙烯樹脂,用專用(yòng)設備(bèi)經加熱塑(sù)化擠出成型的管材。芯層發泡硬聚氯乙烯管材——聚氯乙烯樹脂,加入必要的添加劑,經(jīng)共擠複合成型的管材,其(qí)管壁內、外層為硬聚氯乙烯,中間層為發泡聚氯(lǜ)乙烯。硬聚(jù)氯乙烯雙層軸向中空壁管材——聚氯乙烯樹脂,加入必要的添加劑,經加熱塑化用專用設備(bèi)擠出成型的管材,其管壁中間沿軸向有均勻分布連續貫通的(de)孔洞。硬聚氯(lǜ)乙烯內壁螺(luó)旋管材——聚氯乙烯樹脂加(jiā)入必要(yào)的添加劑,在加(jiā)熱塑化擠出(chū)成型過程中,通過旋轉成型模頭,管內壁形成有若幹等距離、三(sān)角形凸出螺紋(wén) 的(de)螺(luó)旋管材。根據管壁結構形式的不同,有實壁螺旋管(guǎn)材、芯層發(fā)泡螺(luó)旋(xuán)管材和(hé)雙層軸向中空壁(bì)螺旋(xuán)管材等。苯乙烯(xī)與聚氯乙烯共混管材 (SAN +PVC〉——以聚氯乙烯樹脂為主要原料,加入苯(běn)乙烯樹(shù)脂進行共混為材料,用(yòng)專用設備經加熱塑化擠出成型的管材。
二、室內生活給(gěi)水管材(cái)選用
(1)常(cháng)見(jiàn)室內生活給水管材類型及特點室內的給水管道,應選用耐腐蝕(shí)和安裝(zhuāng)連接方(fāng)便可靠的管材,可(kě)采用塑料給水管、塑料和金屬(shǔ)複合管(guǎn)、銅管、不鏽鋼管及經可靠防腐處(chù)理的鋼管(注:高層建築給水立管不宜采用塑料管)。禁止使用冷鍍鋅鋼管用於(yú)室內給水管道。其特點是無毒、衛生;耐熱、保溫性能好;安裝方便且是 性的連接;原料可回收,不會造成環境的汙染。2) AGR(丙烯酸共聚(jù)聚(jù)氯乙烯)管其特點是耐低溫,抗凍(dòng)結(jié)能力高;高抗衝擊性;剛性好,在所有塑料管道產品中AGR管線膨脹係數是 的,支持大間隔配管,安裝無需考慮伸(shēn)縮處理;粘結強度高,AGR管(guǎn)采用配套的NO.80粘(zhān)合劑迅速(sù)融接,粘接強度比普通塑料管道高出4倍;衛生:衛生標(biāo)準超出了(le)國標及 衛(wèi)生組織(WHO)的各項指標,衛生無毒,分子結(jié)構致密,滲氧率極低,不易滋生細(xì)菌;內壁光滑,輸送水等流體時阻力損(sǔn)失(shī)小(xiǎo),不易附著沉澱物(wù),可以(yǐ)直接用於直飲水、純淨水管道輸送係統(tǒng);阻燃(rán):AGR管是一種難燃材料(liào),其氧指數大於40,離火自熄。鋼塑複合(hé)管的基礎材料是無縫鋼管和焊接鋼管,為五層結構的複合管材,帶有一定的強度(dù)和鋼度(dù),內壁十分光滑且內層無毒無汙染,不會產生結垢(gòu)現象(xiàng),整體(tǐ)重量輕,耐衝擊,不會因為環境冷熱變化而收縮膨脹,安全性更高(gāo)。襯塑鋼管是以鍍鋅無縫鋼(gāng)管和焊接鋼管為基礎材料的(de),屬於鍍(dù)鋅(xīn)管的升級版。其特點是兼有金屬管材強度大、剛性好和塑料(liào)管(guǎn)材耐腐蝕的優(yōu)點,同時也克服了兩類材料的缺(quē)點;但同等規格下,管道內實際使用管徑變小;在(zài)生產中需要增加複合成型工藝,其價格要比(bǐ)單一(yī)管材的價格稍高。此外,如粘合不(bú)牢固或環境溫度(dù)和(hé)介質溫度變化大時,容易產生離層而導致管材質量下降,同時由(yóu)於是絲接,其接口處較容易生(shēng)鏽影響水質。不鏽鋼管具有(yǒu)強度高,抗腐蝕性能強、韌性好,抗振動衝擊和(hé)抗震性能優,低溫不變脆,輸水過程中可確保輸水水質的純淨,且經久耐用又可再生做裝潢材料利(lì)用。薄壁不鏽鋼管具有以(yǐ)下突出的優勢: 的力學性能、超群的(de)耐磨損性能、安全衛生性能好、良(liáng)好的耐溫性(xìng)能、保溫性能(néng)較好、內壁光滑水阻小;外表美觀、清潔、時尚, 可回收再利(lì)用;有利於節約水資源;使用範圍廣(guǎng);使用壽命長綜合成本低。連接方式主(zhǔ)要有擠壓式連接方式、螺紋式(shì)連接方式、法蘭式連接(jiē)方式、氬弧焊式連接方式、滾壓式連(lián)接(jiē)方式和溝槽式連接方式。(2)室(shì)內生(shēng)活給水管材選用水池(chí)(箱、塔)內浸水部分管道宜采用耐腐蝕的不鏽鋼管或(huò)內外(wài)塗(tú)塑(sù)焊接鋼管及管件(包括法蘭、水泵吸水管、溢水管、吸水喇(lǎ)叭(bā)、溢水漏鬥等)。進出管及泄水管宜采用管內外壁及管口端塗塑鋼管段或(huò)球墨鑄鐵管(一(yī)般用於水塔)或塑料管(一般用於水池(chí)、水箱(xiāng))。當采用塑料進水(shuǐ)管(guǎn)時,其安裝(zhuāng)杠杆式進水浮球閥端部(bù)的管段應采用耐用消費品腐蝕金屬(shǔ)管及管件,浮球閥等進水設備的重量不得作用(yòng)在管道(dào)上。一般進出水管為塑(sù)料管時宜將(jiāng)從水池(箱)至 個閥門的(de)管段改(gǎi)為耐腐蝕的金屬管。生活水泵(bèng)出水管至住戶(hù)小水表前的生活給水管均采用內襯鋼塑複合管。工(gōng)作壓力小於1.6MPa時采用襯 塑焊接鋼管,工作壓力大於或等於1.6MPa時采用襯塑無縫鋼管,其中小於及等於(yú)1.0MPa采用螺紋連接,大於1.0MPa時采用法蘭或溝槽式連接。住戶(hù)及商鋪等計量小(xiǎo)水表後采用A5級PPR管,所有熱(rè)水管均采(cǎi)用熱水A3.2級PPR管。室內熱水管材專用熱水PPR管,管材及閥門(mén)工作壓(yā)力為2.0MPa。
三、室內(nèi)排水管材選用
室內排水管材種類相對較為單一,目(mù)前國內(nèi)項目基本都用U-PVC排水管及鑄鐵排水管兩種(zhǒng)。壓力排水管道可(kě)采用耐壓塑(sù)料管、金屬管或塗塑複(fù)合鋼(gāng)管。U-PVC排水管是傳統排水管材的替代品,具有較好的物理化學性能。內壁光滑,比(bǐ)常規排水管(guǎn)材的摩擦阻力(lì)小,因此橫管安裝坡度較小,能夠提高建築的室內淨高。同時,其重量較輕,約為鑄鐵管的(de)五分之一,易於運輸(shū)和操(cāo)作,采用膠粘連接,方便安裝及(jí)維修;價格較常規排水管材低廉(lián),大大降低工程造(zào)價;耐腐蝕性能(néng)強,在建築汙廢水及雨水管道(dào)係統(tǒng)使用十分普遍。其缺點是抗衝擊(jī)能力差,易(yì)被水(shuǐ)流(liú)挾帶雜物擊穿(chuān);雖然是難燃(rán)材料,但對於室內明敷管道,存在火勢沿立(lì)管向上蔓延的可(kě)能(néng);膨脹係數大,在施工中需要安裝伸縮節解決(jué)其伸縮問題。目前(qián) 常用的鑄鐵排水管是柔性鑄鐵排水管,具有以(yǐ)下優點:抗震性能良好,在高層建築中由於地震或風壓所引起的層(céng)間位移可達20mm,卡箍式鑄鐵排水管為(wéi)柔性接口,兩管間的軸向偏心角(jiǎo)可(kě)達(dá)5°,完全能夠滿足抗震要求;噪音低。由於采用柔性橡膠連接,可以有(yǒu)效地防止衛生器具等產生的噪音通過管道進行(háng)傳遞。與塑料排水管(guǎn)相比具有以下優點:噪音低。鑄鐵排水管質量(liàng)較大,它比(bǐ)質量輕的塑料管更難引起振動,故而對直接通過管道傳遞的噪音有良好的隔音作(zuò)用。另外,由於采用了橡膠(jiāo)圈柔性接口,使振動的傳遞也受到了削弱;防火性能(néng)良好;膨脹收縮係數小;強度(dù)高。1)建築(zhù)高度小於100m的住宅建築,室內排水立管(guǎn)采用U-PVC排水管;建(jiàn)築高度大於100m的住(zhù)宅建築,室內排水立管(guǎn)采用A11.2級(jí)實壁加厚UPVC排水(shuǐ)管;底層出(chū)戶(hù)幹管采用鑄鐵排水管。2)靠近臥室的排水立管采用U-PVC(消聲)排水管。3)衛生間排水支管采(cǎi)用UPVC塑料管,粘接。5)十八層及以上的高層冷凝水管明裝時,立管采用(yòng)DN50-UPVC排水管;十八層以下的空調冷凝水管明(míng)裝時立管采用DN40-UPVC排(pái)水管;空調冷凝水排水口的連(lián)接橫管管徑不宜小於DN25,采用UPVC給水管,宜明裝,盡量避(bì)免暗裝。6)公共食堂、餐廳、開水間、熱交換站等(děng)排水溫度大於40℃的(de)排水係統,采用(yòng)機製排水(shuǐ)鑄鐵管及相應管件。7)雨水管材:50m以下采用普通A16級UPVC排水(shuǐ)管材,50m~100m采用A11.2級實壁加厚UPVC排(pái)水管。超高層采用熱鍍鋅鋼(gāng)管,溝槽連接。管材的選擇需確保泄壓及承壓能力,杜絕爆(bào)管。8)地下壓力排水管采用焊接鋼管,焊接連接。需要拆卸處采用法蘭連接(jiē)。
四、消防管材選用
主(zhǔ)要用於自動噴水滅火係統報(bào)警閥前的埋地管道,消火栓係統的埋地管道。a、按口徑分:DN40~DN2600共30種規格,消防工程常用管材DN40~250mm。b、按(àn)對接形(xíng)式分:滑入式(T型)、機械式(K型、NⅡ型、SⅡ型)和法蘭式。c、法蘭式的對接方式根據標準壁(bì)厚級別、DN 和PN可分為:離心鑄造焊接法蘭管、離心鑄(zhù)造螺紋(wén)法蘭管和整體鑄(zhù)造法蘭管。d、其管材承壓分別為PN10、PN16、PN25和PN40等級別。2)普通焊接鋼管、熱浸鍍鋅焊接鋼管按其壁厚分為普通鋼管和加厚鋼管。a、消火栓給水係統的(de)埋地、架空(kōng)管道。b、自動噴水滅火係統和水噴霧滅火係(xì)統報警閥前的埋地、架空管道。在報警閥(fá)前要求加設過濾器。c、焊接鋼(gāng)管埋地應(yīng)按有關要求做防腐處理,否則易產生鏽蝕,影響使用壽命。a、消(xiāo)火(huǒ)栓給水係統、自動噴淋(lín)滅火係統和水噴霧滅火係統的埋地、架空管道。無縫鋼管適用範圍(wéi):由於其有較好的承壓能力,故輸送流(liú)體用的無縫鋼管常用於消防給(gěi)水係統,作為主(zhǔ)幹管或(huò)係統下部工作壓力較高部位的管道。a、按生產工藝分(fèn):熱(rè)軋、冷軋和無(wú)縫鋼管。b、按其(qí)精度分為:普通和精細鋼管(不繡鋼管)。c、按材料分為:普通碳素鋼、 碳素(sù)鋼、普通低合金(jīn)鋼和合金結(jié)構鋼。4)銅管、不鏽鋼管、合(hé)金管及複合型(xíng)管材a、這些管材不易鏽蝕,水力性能好,適(shì)用(yòng)於消防給水係統。b、目前國內經濟實力有限,這些管材相對造價較高,在工程實踐中應用較少。在部分(fèn)地區項目中(zhōng),已試驗采用不鏽鋼管及複合型管材。c、但塑料管材熱塑性較大,沒有相關規程標準可執行。1)室內(nèi)消防管道采用內外壁(bì)熱浸鍍鋅鋼管:a、當消防係統壓力小於等於1.2MPa時,采(cǎi)用普通熱浸鍍鋅焊接鋼(gāng)管;b、當消防係統壓力(lì)大於1.2MPa小於1.6MPa時,采用熱浸鍍鋅焊接加厚鋼管;c、當消防係統工作壓力大於1.6MPa時,采用無縫鋼管。2)室外消火栓給水係(xì)統(埋地應完善除鏽(xiù)防腐措施):a、當室外消防為生活、消防合(hé)用管道係統或低壓消防給水(shuǐ)係統(tǒng)時,可選用允許壓力較(jiào)低的(de)承插直(zhí)管的球墨給水鑄鐵管(滑入式、機械式),焊接鋼管,內外壁熱鍍鋅焊接鋼管等(部分工程可嚐試采用PE給水管)。b、當室外消防給水係統為臨時(shí)高壓給水係統和常(cháng)高壓給水係統時,當係統工(gōng)作壓力較低時,在管材允許的壓力範圍內可采用上述相同管材;當係統的工作壓力較大時,應根據係統工作壓(yā)力情況,分別采用法(fǎ)蘭式球墨鑄鐵管(guǎn)、焊接鋼(gāng)管、內外熱鍍(dù)鋅普通或加厚焊接鋼管以及無縫鋼管。
五、室外給排水(shuǐ)管材選用
(1)常見室外給(gěi)排水管材類型(xíng)及特點鋼絲網複合管(也稱:鋼絲(sī)網管(guǎn)、鋼絲纏繞(rào)骨架塑料複合管,鋼絲網(wǎng)骨架塑合管)是由高密度聚乙烯塑料管的內、外層和夾在其間的以螺旋纏繞(rào)鋼(gāng)絲為骨架層組成(chéng)的新(xīn)型耐壓管材。並用高性能的粘接(jiē)樹脂層將鋼絲網骨架(jià)與(yǔ)內外層高密度聚乙烯緊密地連接在一(yī)起(qǐ),使之具有更高的耐壓性能。給水用鋼骨架聚乙烯塑料複合管是由連續纏繞焊接(jiē)成型的網狀鋼筋骨架為增強體的網狀鋼絲骨架(jià)與高密度聚乙烯熱塑性塑料為連續基材,以擠出(chū)方式在生產線上連續複合成型的鋼絲骨(gǔ)架塑料(liào)複合管材,是一種新型雙麵防腐壓力管道。c、給水用(yòng)孔網鋼帶聚乙烯(xī)複合管給水用孔網鋼帶(dài)聚乙(yǐ)烯複合管以冷軋帶鋼和熱塑料聚乙烯為原料,以氬弧對接焊成型(xíng)或等離子螺旋焊的(de)多孔薄(báo)壁鋼(gāng)管(guǎn)為增強體,外層和內層為雙麵複合熱塑性塑(sù)料的--種(zhǒng)新型複(fù)合壓力(lì)管材。和鋼管比價格便宜,製造簡易,耐腐蝕性強。缺點是質脆(cuì),重量大。HDPE是一種結晶(jīng)度高、非極性的熱(rè)塑性樹脂。原態(tài)HDPE的外表呈乳白色,在微(wēi)薄截麵呈一定程度的半透明狀(zhuàng)。塑料管(guǎn)和傳統管材相比,具有重星輕,耐腐蝕,水流(liú)阻力小,節約能源,安裝簡便(biàn)迅速,造價較(jiào)低等顯著(zhe)優勢。用鋼筋(jīn)混凝土預製而成,製作時采用離心法。具有耐久性和良好的抗滲性,不會腐蝕及腐爛。製管(guǎn)時鋼筋用量較少,比鋼管和鑄鐵管節省鋼材用量,具有較(jiào)高的(de)耐壓能力,常用於大型輸水係統,但施(shī)工時需做管道基礎(chǔ)與管座。在小區內地下管(guǎn)網(wǎng)較密集時,受到占地占位的限製,不宜采用。主(zhǔ)要(yào)用於市政排汙,引水及農田排灌等。主要用於70~80年代的民房排汙(wū)排水,現已被新新型材料PVC管取代。特(tè)性:鑄鐵硬性重力流管。特點:抗擠壓、水衝無噪音。廣泛用於各種建築環境的排水管道的應(yīng)用。特(tè)性:硬聚氯乙烯管材。特點:流(liú)體阻力小,輸送效率高,重量輕,安裝維修方便,性能可靠,密(mì)封性能好,使用壽命長。高密度聚乙烯(HDPE)雙壁波紋管,是一種具有環狀結構外壁和平滑內壁的新型管材,雙壁波紋管內壁顏色通常有藍(lán)色和黑色,部分品牌內(nèi)壁會使用黃色。具(jù)有結構合理外型美觀、耐溫性能-40℃-60℃、阻力小,流量(liàng)大、阻(zǔ)燃力強、使用壽命長、衛生性能可靠(kào)、綜合造價低、耐酸堿抗(kàng)腐蝕強度高(gāo),抗震性能強、節(jiē)能降耗、安(ān)裝(zhuāng)運輸方便等優點。(2)室外(wài)給排(pái)水管材(cái)選用a、接駁市政的給水管(guǎn)采用PE管材,PE管材采用電熔連接(jiē);b、生活水泵房加壓後的埋地給水管采用內外塗塑鋼塑管材;d、水景給水(shuǐ)管(guǎn)采用PVC-U給水管(guǎn)。a、雨水管、汙水管管徑≤d500時,采用雙壁(bì)波紋管,彈性密封橡膠圈接口。位於人行道及綠化帶下采用環剛度S1級(4kN/m2); 位於車行道下采(cǎi)用(yòng)環剛度S2級(8kN/m2)。b、 雨水(shuǐ)管(guǎn)、汙水管管徑>d500時,采用鋼筋混凝土管,鋼(gāng)絲網水泥砂漿抹帶接口。
六、結束語
隨著經濟和社會的發展,人們對用水的(de)水(shuǐ)質及供水安全(quán)性的要求日益提高(gāo),要把(bǎ) 用水安全可(kě)靠地輸送到用戶,管材(cái)的選擇非常重(chóng)要。需要對各種管材的性能、特點及(jí)應用領域加以分析、對比(bǐ),從而在工(gōng)程實際中能選(xuǎn)擇合適的(de)管(guǎn)材,達到經濟合理、技術可靠的目的。