探究市政工程给排水管网中化工建材的长远发展

王振 郭军

当代城市规划建设当中现代化技术应用非常热门，作为市政工程的重点项目，给排水管网设计改造都需要保持科学性和实用性，特别是管网材料技术直接影响给排水系统综合品质。文章重点以现代市政工程给排水管网的化工建材为主要研究对象，探索相关建材技术和应用特点，同时结合相关专业知识探索其长远发展前景和相关要点。

如今，我国城市化水平在不断提升，城市在不断发展过程中，相关工程行业建设技术水平和科学性有了更高要求。而关乎城市发展稳定性的给排水管网不仅需要满足城市居民和各产业用排水需求，同时其还需要通过科学设计和相关技术来提升其可靠性和经济性。近年来诸多新兴化工建材的应用给市政给排水管网产生了深刻影响，管网承载力、稳定性到抗腐蚀性都得以提升，进而提高了城市化水平和人们生活生产品质。

一、市政工程给排水管网常见问题概述

现代城市诞生以来，市政工程被纳入城市管理和建设中的重要工作，多年来市政工程给排水管网设计方式和材料应用经历了多个发展历程，为了解决传统管网存在的问题人们会积极探索新方案和新材料，而化工建材在市政工程给排水管网中进行实践应用，也是为了解决以下几方面问题：

1.管网积水偏移

这是各地区市政给排水工程中常见问题之一，具体表现为管网体本身发生水平或纵向偏移，进而导致管网部分位置出现积水现象。无论是管网偏移还是积水长此以往都会影响整个系统功能和稳定性，而出现这种情况除了本身设计施工工艺未达到标准以外，管道材料耐久性和抗压性较差也是重要原因。

2.管网漏水被腐蚀

有时候市政给排水管网长期使用之后出现性能减弱现象，普遍表现给水失压等情况。而出现该情况很多时候是由于管网破损腐蚀导致泄漏引起的，而给排水管网破损腐蚀原因主要有：（1）管网材料本身抗腐蚀性不强，同时生产时没有采用优质防腐工艺；（2）施工过程中管网本身及防腐层受到损坏，导致管道长期在复杂的潮湿环境下被腐蚀。

二、市政工程给排水管网化工建材应用价值

近年来，化工产业不断向经济性和环保性方向发展，在市政工程给排水管网应用当中，多种新型化工材料成为主流。包括聚丙烯材料管、玻璃钢材料管、铝塑复合管在内多种材料均发挥出其各自优势。

1.强度高耐用性强

市政给排水管网一般是以地埋式进行铺设，加上入户部分，其往往处于复杂的环境之中，因此需要管材具备较高强度、抗压性和抗腐蚀性。而化工材料当中尤其复合材料具备着较高抗形变能力和抗腐蚀能力，比如国内排水管道中常用的UPVC材料抗冲击性和耐化学腐蚀性极强。这类材料耐酸耐碱，不受土地酸碱性影响，同时其本身材料不属于动植物营养源，所以不会受到啮齿动物或植物破坏，因此材料本身可以直接或进行简单保护后便可在各种环境下铺设，其综合使用年限可达50年以上。

图1 某市政工程给排水管网主要复合化工管材工艺流程

2.光滑性好流通性强

绝大多数化工材料管道表明光滑度极高，其粗糙系数可达0.009，这个数值是传统混凝土管道的1.5倍，是铸铁管道的1.2倍，因此化工材料管道内部流通性更好。尤其是这种管道作为市政排水管道后，其内壁不会因材料特性或腐蚀影响而残留垃圾，进而极大保证了排水管道排水性能。

3.环保性好安全性强

市政给排水管网无时不刻接触着市民生活生产用水和城市环境，因此其材料环保性需要重点关注。随着化工材料行业不断发展，具备无毒、无害、无次生隐患的新型材料被发明和投入应用，例如如今市政工程热门管型——PE管材应用率极高，这种管道采用高密度聚乙烯材料制成，该材料本身清洁度高，且不易滋生细菌，同时其在地下不会因发生化学反应而污染土地。因此很多城市使用PE管材作为主要给水管道，为市民用水健康和城市环境保驾护航。

另一方面，随着技术成熟，化工材料生产制造期间对环境影响也越来越小，相比钢制、铁质管材来讲，其从原材料获取到制造工艺都符合现代生态保护理念。

4.性价比高经济性强

化工材料应用具备的性价比优势主要表现在三个方面：

（1）在传统市政工程给排水管网建设当中，会大量消耗钢铁等金属为主的材质管道，这些材料本身造价较高，且在长期使用后被腐蚀，不得不进行更换改造，期间产生的材料损耗和工程成本都非常巨大。

（2）随着技术进步，大部分化工材料管材本身造价较低，其优质耐用不易损耗特点也节省了大量后续维护成本。

（3）另外，诸如PE管材这类材料本身具备着质地较轻特点，加上管材结合元件技术进步，这类化工材料管材施工难度较低，甚至在大型市政给排水工程建设过程中，无需启用重型设备便可完成主管材铺设，从而节省了大量建设成本。

图2 六安市城市给水工程官管网规划示意（管材中化工管材占85.9%）

三、市政工程给排水管网化工建材长远发展前景分析——以PE管材为例

PE管材是一种低密度、高强度化工材料，其凭借韧性好、耐腐蚀、易于施工安装等特点，在市政给排水工程中被广泛应用。在现代化城市当中，PE材料对农用水灌溉、工业排水等领域也有重要支持。与钢制管材相比，其综合成本可以降低13%左右，工作寿命可达50a，同时其后续维护费用和难度也较低。在此基础上，为了适应现代化城市建设和规划理念，PE管材技术在不断提升和优化。

1.结构强度进一步提升

为了满足更大城市规模的给排水应用需求，PE管技术方向之一在于提升结构强度，例如以泡沫PE材料和标准PE材料组合而成的双层管材，其外部泡沫PE层对核心管材有很好保护作用，防止运输和长期暴露在环境中被损坏。同时进行熔接施工时，可以将外层泡沫剥离，清洁的熔接面有利于提升熔接效果。

2.信息技术复合管材技术

目前我国相关化工材料领域和信息技术领域正在联合研究一种具备定位功能的复合管材，其主要方式是在PE管材中植入金属导线，这种金属导线不仅能够进一步增加PE管材综合强度，同时基于其还能够结合相关信息技术设备进行定位检测。众所周知，市政给排水管网大部分都是以地埋式工艺深埋于地下，而这种信息化复合管材则为给排水管网系统状态监测和检修提供了便利。

3.环保性化工管材市场应用率进一步提高

我国城市化建设规模不断扩大，加上科学环保材料应用要求越来越高，未来我国以市政建设为首的多个领域将逐渐淘汰单金属制管材和传统PVC管材，以PE管材为代表的环保性管材市场应用率会进一步提升。因此PE管材市场蕴藏着巨大潜能，预计在未来我国化工管材市场需求年增长速度将会超过11%。

四、结语

现代城市规模不断扩大，城市建设规划涉及到多种关键工程，其中市政给排水管网系统关乎市民生活和城市产业发展，因此该工程管网需要保持足够稳定性和优质功能。如今现代城市建设发展理念在不断进步，多种技术和材料被研究和应用，多种化工材料凭借高强度、高耐用性、易加工施工性以及良好环保性而深得重视。而在现代人文、生态、和谐的城市发展理念当中，需要在技术层面充分发挥化工管材的优势，并且结合优质技术进一步提升其功能品质，只有这样，才能支持市政给排水管网工程乃至更多领域保持优质性能和质量。