建筑给水管材的性能与选择

莫纪梁

众多建筑给水管材的出现,给用户和设计单位带来了极大的选择余地,但品种太多也会带来混乱,造成选择困难。由于各种管材在性能、价格、尺寸范围、施工工艺及施工复杂程度方面各有特点,有各自的适用范围,因此只有仔细分析,予以区别对待,才能选择到符合工程特点的质优价廉的管材。

1 建筑给水管材特点和使用性能

国内用于建筑给水的管材大致分成三大类:金属管材(如铜管、不锈钢管等)、塑料管材(如低塑性硬聚氯乙烯管(UPVC)、聚丙烯管(PP-R)等)、复合管材(如铝塑复合管、钢塑复合管等)。

1)无规共聚聚丙烯管(PP-R)。PP-R管即无规共聚聚丙烯管。主要特点:清洁无毒、内壁光滑不结垢、水流阻力小、质量轻、耐腐蚀性好、保温节能、安装方便可靠,且使用寿命较长、废料可以回收利用。但存在膨胀系数大、耐高温性能低、连接工艺复杂、透氧透光影响水质等缺点。2)聚乙烯管(PE)。PE管即聚乙烯管。主要特点:卫生无毒、不易结垢、耐腐蚀、管材内壁光滑、水流阻力小、抗冲击,同时具有较好的柔韧性和抗蠕变性能好。3)交联聚乙烯管(PE-X)。PE-X管即交联聚乙烯管。主要特点:无毒性、卫生性能好、耐腐蚀性好、材质坚韧、抗振动、耐冲击、使用温度范围广、使用寿命较长。但存在管道架空跨度小、支承点多、容易被扎破或被压扁等缺点。4)硬聚氯乙烯管(PVC-U)。PVC-U管即硬聚氯乙烯管。主要特点:质量轻、不易结露、导热系数小、管材内壁光滑、水流阻力小、耐腐蚀性强、价廉。但具有线性膨胀系数大、耐热性能差、刚性较差、容易扎碎的缺点,同时由于生产管材时不恰当的添加剂的存在等,会对水质产生不利影响。5)聚丁烯管(PB)。PB管即聚丁烯管。主要特点:卫生无毒、管材内壁光滑、水流阻力小、耐腐蚀、耐冲击力、耐温、耐压。6)铝塑复合管(PAP)。PAP管即铝塑复合管。主要特点:卫生洁净、无毒、不结污垢、材料内壁光滑、不透氧、耐腐蚀、使用寿命长、耐压、耐冲击、抗振动、隔磁、抗静电、耐热,还具有防紫外线能力强、管材导热系数小、稳定性较好的优点。7)薄壁铜管及塑复铜管。建筑给水用的薄壁铜管为紫铜管。主要特点:铜管耐高温耐燃烧、在高温下仍能够保持其形状和强度、不会遇火燃烧、不放毒、性能稳定、安全、可靠。8)给水钢塑复合管。钢塑复合管材种类较多。主要特点:管材内壁光滑、环保卫生、不积垢、水流阻力小、价格低廉、耐高温、强度高。9)薄壁不锈钢管。薄壁不锈钢给水管。主要特点:内壁不易被细菌沾污、不结垢、清洁卫生、使用安全可靠、使用寿命很长,且不渗不漏、经久耐用,还具有较强的抗拉性和抗冲击性。

各种给水管材的使用性能有较大差异,现通过综合比较见表1。

2 建筑给水管选用原则及考虑的因素

2.1 建筑给水管选用原则

1)使用安全、可靠。在选择建筑给水管材时,所选择的管材能保证建筑给水管道运行安全可靠是首先要考虑的,安全、可靠是选材最重要的一条原则。因为建筑给水是有压管道,尽管工作压力不是特别高,但是如果给水管道破裂漏水,将会造成很大的财产损失。管材在使用中,需经受管网振动冲击及水锤,特别是管内冷热水温及环境温差的变化,热胀冷缩的现象会使管材寿命缩短、接口破损,因此所选管材必须坚固、耐磨损、能承受较大的压力,能经受得起振动冲击、水锤和热胀冷缩,并经受住时间考验,不会漏水、不爆裂。2)经济、使用寿命长。在尽量满足供水安全的前提下,选择相对价格低廉的管材是选择管材的另一条重要原则。同时由于管件的价格相对比较贵,因此在比较管材价格时还要比较管件的价格。此外,还要综合考虑施工安装的费用。在考虑经济性的同时,也要考虑管材的使用寿命,所选用管道应与建筑的寿命相匹配。在已交付使用的住宅里,如要更换给水配管是十分困难的,需要断水破坏装饰,给生活带来不便,并造成浪费(会给消费者带来水管第一次投资10倍以上的损失(主要是多次装潢材料的损失),还可能造成家庭财产损失,增加维护费用)。3)无毒、卫生。在选择建筑给水管材时,管道卫生无毒是非常重要的。给水管是提供给用户的直接用水,它不仅要求管材内壁不生锈、不结垢,而且还要求卫生无毒,对水质没有影响。虽然目前推向市场的管材均符合国家标准的要求,而且经过国家认可的检测部门测试,合格后才能投放市场,但随着人们居住环境和生活品质的提高,对卫生标准的要求也相应提高,管材对水质影响已引起广泛的重视。4)节能、环保、可重复使用。给水管材生产过程中,需要消耗能量。从宏观来看,金属管比塑料管要耗能,特别是镀锌钢管,在生产过程中,会消耗大量钢材、浪费大量能量。复合管材在生产过程中,比金属管更加耗能。所以在满足给水管网安全使用功能的前提下,应尽量选用耗能少的管道。5)施工、维护方便,连接牢固。选择管道时,应充分考虑管道施工与维护是否方便,特别是管道的连接方法应简便,接头牢固安全。

表1 建筑给水管材使用性能比较

2.2 建筑给水管选用考虑因素

1)建筑装饰标准。对装修要求较高的建筑物,应该选用相对较高档的管材(如铜管和不锈钢管),而毛坯房则应选用价格相对低廉的管材如PVC-U或PE管等,因为住户在重新装修时,往往把这些管材作为建筑垃圾扔掉,这样可避免一些不必要的浪费。

2)耐腐蚀性能。给水管材应具备良好的耐腐蚀性能,管材的腐蚀是水管漏水的重要原因,同时也会造成水质污染。给水管材应耐水流腐蚀、耐水质腐蚀、耐空气腐蚀。

3)热膨胀性能。因为水温和季节都是变化的,膨胀系数大的管材,产生的热膨胀量也大,容易使管材产生变形,影响管材的使用。选用的给水水管材料热膨胀系数较小,对环境温度和使用温度适应性相对较强。

4)保温性能。管材的导热系数高,散热容易,会在输送热水过程中造成能源的损失,还容易造成装饰瓷砖的开裂。塑料管材及复合管材的导热系数比金属管材相对要低很多,尤其适用于输送热水。

5)使用场合。对于振动和受水锤冲击较大的地方(如水泵房内的管道)以及加压立管、给水干管等承压较大的地方,可选择金属管材,由于金属管材强度高,这样安全可靠性也高。

6)敷设方法。管道的敷设分明敷和暗敷。塑料给水管不应在室外明敷,否则容易受紫外线影响,加速老化。一些软性塑料管不适合于室内明敷,由于受热胀冷缩的影响,管道容易弯曲变形,影响美观和使用寿命。

总之,各种建筑给水管材都有各自的优缺点和自己的特性,选用管材不是仅仅由管材自身特性决定的。一种管材能在某一区域、国家得到充分发展和广泛的使用,最主要还是取决于该地区的地理环境、工况条件、资源特点、居民生活习惯及生活质量水平、社会经济发展水平以及政府的导向等因素,而管材自身特性仅仅是一个重要的参考因素之一。这也就是为什么某种给水管材在某些地区特别被重视而在另一些地区被冷落的原因。

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