近年来高层建筑给水管材发展历程探讨

常枭珏

（山西四建集团有限公司，山西 太原 030012）

随着我国综合实力的提升、科技的快速发展和人民群众对健康舒适生活要求的不断提高，给水管材的更新换代愈来愈快，近十余年来各种新型管材如雨后春笋般涌现出来，在诸多建筑领域得到广泛应用及考验。笔者从从事建筑给排水施工十余年来亲身经历总结下近年来高层建筑给水主流管材发展历程，寻找规律，并推断未来建筑给排水管材的发展方向。

1 给水管材

1.1 第一代组合（2006 年之前）：主管使用镀锌钢管，支管使用铝塑复合管

镀锌钢管分冷镀锌和热镀锌两种，笔者参加工作后，高层建筑给水中已以热镀锌钢管为主，镀锌钢管是最早投入使用的管道之一，其成本低廉、耐腐蚀性较好，主要连接方式有法兰、沟槽、螺纹连接。缺点是使用几年后，管内容易产生大量锈垢，流出的黄水不仅污染洁具，而且夹杂着不光滑内壁滋生的细菌，锈蚀造成水中重金属含量过高，严重危害人体的健康。自2000 年6 月1 日起，在城镇新建住宅中，禁止使用冷镀锌钢管用于室内给水管道，并根据当地实际情况逐步限时禁止使用热镀锌钢管。

铝塑复合管中部层为铝层，内外层为交联聚乙烯（聚乙烯）。铝塑复合管具有较好的卫生性能，内外壁不易腐蚀，因内壁光滑，对流体阻力很小；又因为可随意弯曲，所以安装施工方便。作为给水管道时，铝塑复合管也有足够的强度。缺点是管件价格较高，铝层与塑料层的粘接力较弱，使得铝塑管在用于热水管道系统时，容易导致分层而破坏，而且铝塑复合管只能采用卡压式管件连接，在使用过程中容易发生漏水，管道暗装漏水时处理及其不便。使用中用户逐步降低了对它的信任度，随着住户装修标准的提高，给水支管暗装逐步替代明装，铝塑复合管也逐步的淡出了市场。目前铝塑复合管仅用于旧管路维修及少量临时性水管中。

1.2 第二代组合（2007 年~2015 年）：主管使用衬塑钢管/内涂塑钢管，支管使用PPR 管

衬塑钢管，以镀锌钢管为基管，内壁去除焊筋后，衬入与镀锌钢管内径等径的食品级聚乙烯（PE） 管材，聚乙烯衬层厚度要求符合CJ/T136-2007 标准，最后加压加热一定时间后成型，是传统镀锌钢管的升级型产品。衬塑钢管其特点是兼有金属管材强度大、刚性好和塑料管材耐腐蚀的优点，同时也克服了两类材料的缺点，其主要连接方式为螺纹连接、沟槽连接，施工简便、绿色环保。衬塑钢管的出现迅速替代了传统的镀锌钢管，广泛应用于各类建筑的冷热水给水系统中。缺点是管件接口处较容易生锈影响水质，难以完全解决对水质的污染问题。但因其较合理的价格与使用性能，市场占有率非常之高。直至今日普通高层住宅给水主管中使用还是很广泛的。

内外涂塑钢管，内外涂塑钢管是在钢管内壁融溶一层厚度为0.5 ～1.0mm 的聚乙烯（PE） 树脂、乙烯－丙烯酸共聚物（EAA）、环氧（EP） 粉末、无毒聚丙烯（PP） 或无毒聚氯乙烯（PVC） 等有机物而构成的钢塑复合型管材，它不但具有钢管的高强度、易连接、耐水流冲击等优点，还克服了钢管遇水易腐蚀、污染、结垢等缺点，对防止二次污染，提高水质有明显的作用。涂塑钢管因其较先进的制作工艺使得价格比衬塑钢管还低，更适用于大口径的埋地和地下车库给水干管上，在使用上相对衬塑钢管来说是个补充。主要缺点是热加工和电焊切割等作业时，切割面应使用生产厂家配有的无毒常温固化胶涂刷，对损伤部位进行修补。

PPR 管，又称三型聚丙烯管、无规共聚聚丙烯管或PPR管，具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点，广泛应用于高层建筑给排水领域。采用热熔接的方式，有专用的焊接和切割工具，连接工艺简单易上手，操作方便，有较高的可塑性，同时弯曲性较好，一般用于精装房中墙壁内安装。PPR管价格便宜、性能稳定，耐热保温，耐腐蚀，内壁光滑不结垢、无毒，卫生，管道系统安全可靠，并不渗透，使用年限长。PPR 管安装方便，连接牢固，同时造价还低于铝塑管，PPR 管出现后迅速占领了室内建筑给水市场，经久不衰。

1.3 第三代组合（2016 年至今）：主管使用衬塑钢管/薄壁不锈钢管，支管使用PPR 管（抗菌型）

随着我国综合实力提升，人们群众逐步富裕了起来，物质生活水平显著提高，人们对给水管道的卫生环保、安全可靠提出了新要求，这种情况下，薄壁不锈钢管率先运用到了医院、酒店、商场、办公楼及高档住宅小区给水系统中，中低档住宅小区也逐步开始采用，市场份额逐步提升。

薄壁不锈钢管，是指壁厚与外径之比不大于6%的不锈钢管道。薄壁不锈钢管管材中铬与氧气、氧化剂反应后，产生钝化作用，在表面形成一层薄而坚韧的致密钝化膜Cr2O3，起抗腐蚀的保护覆膜作用。若经去杂、酸洗、钝化工艺处理后，可使生成的Cr2O3 的厚度增加，致密的均匀性增强；不锈钢管经抛光、管件经精光工艺，不仅能消除表面缺陷，还使钝化膜更为细腻、致密，以减少点腐蚀的概率。同时，管件精光后内壁光洁、摩阻小，进一步提高管材的水力性能，节约消耗。不锈钢管具有强度高，抗腐蚀性能强、韧性好，抗振动冲击和抗震性能优，低温不变脆，输水过程中可确保输水水质的纯净，且经久耐用又可再生做装潢材料利用。

薄壁不锈钢管主要连接方式有卡压式连接、环压式连接，卡压式连接以带有密封圈的承口管件连接管道,用专用工具压紧管口而起密封和紧固作用的一种连接方式。卡压式管件的基本组成是端部U 型槽内装有O 型密封圈的特殊形状的管接件。组装时。将不锈钢水管插入管件中，用专用封压工具封压，封压部分的管件、管子被挤压成六角形，从而形成足够的连接强度，同时由于密封圈的压缩变形产生密封作用。环压式连接是卡压式连接的一种变化，其压接原理与卡压式基本相同。环压式连接压接后直径发生改变，是一种缩径变形，而环压是一个面的密封，安全系数更高，其抗拉拔力更强。

薄壁不锈钢管优点明显，不足之处在于价格相对较高且不宜与水泥、水泥沙浆、砼直接接触。管道暗敷时，应在管外壁缠绕防腐胶带或采用覆塑薄壁不锈钢管。因此目前阶段暗装给水支管主流还是采用PPR 管，随着国民经济获得快速增长，城镇住宅、公共建筑和旅游设施大量兴建，对热水供应和生活用水供给提出了新的要求。特别是水质问题，人们越来越重视，要求也不断提高。PPR 管的升级版产品PPR 抗菌管应运而生，抗菌仅将微生物数量降低并长期维持在一个安全的水平，从生态平衡的角度来讲，这也符合人与微生物共存的原则，对人体健康有利。PPR 抗菌管在潮湿的条件下，管道内壁的抗菌层会缓慢释放少量银离子。一方面由于细菌表面带有负电荷，从而带有正电荷的银离子会被吸附在细菌表面，进而破坏其电解质平衡，导致细菌由于细胞受损而死亡；另一方面由于银离子进入细菌内部，与细菌的细胞酶反应并化合，抑制了细菌的活性和细菌的繁殖再生，达到杀菌灭菌的作用。

2 对比总结

“一哥”镀锌钢管已经结束了其百年辉煌的历史，新型管材如雨后春笋般层出不穷，管材种类不胜枚举，本文仅对近年来主流给水管道做了总结分析，短短十余年来，建筑给水管材发生了翻天覆地的变化，背后反映的是我国综合实力的增强，人们工作、生活环境的提升。对比三代给水管材的组合，安装方式上从焊接、沟槽、螺纹连接到环压、热熔，采用的工具是越来越轻便，安装越来越简易，施工中造成的污染越来越少，可靠性越来越高。管道材质上从镀锌钢管到衬塑钢管、薄壁不锈钢管；铝塑复合管道PPR、PPR 抗菌管，管道重量越来越轻、搬运切割越来越便易、卫生环保越来越可靠、观感也越来越好。建筑给排水正在朝着宜居、节能、环保的方向健康发展。

3 展望未来

安全可靠、卫生环保和使用经济一直是影响各类新型管材推广的三大因素。薄壁不锈钢管更有优越性，在优质饮用水系统、热水系统及将安全、卫生放在首位的给水系统，更是这三大因素的完美结合者。不仅如此，其明亮光洁的外观正迎合了现代人追求高品味生活的需求。因此，它正在成为人们最看好的更具竞争力的新型管材之一。而暗装给水支管对其连接方式的可靠性、耐用性则是主要影响因素。因此，连接可靠、卫生环保的塑料管将是重点研发方向。