建筑給水管材的性能與選擇

莫紀梁

眾多建筑給水管材的出現,給用戶和設計單位帶來了極大的選擇余地,但品種太多也會帶來混亂,造成選擇困難。由于各種管材在性能、價格、尺寸范圍、施工工藝及施工復雜程度方面各有特點,有各自的適用范圍,因此只有仔細分析,予以區別對待,才能選擇到符合工程特點的質優價廉的管材。

1 建筑給水管材特點和使用性能

國內用于建筑給水的管材大致分成三大類:金屬管材(如銅管、不銹鋼管等)、塑料管材(如低塑性硬聚氯乙烯管(UPVC)、聚丙烯管(PP-R)等)、復合管材(如鋁塑復合管、鋼塑復合管等)。

1)無規共聚聚丙烯管(PP-R)。PP-R管即無規共聚聚丙烯管。主要特點:清潔無毒、內壁光滑不結垢、水流阻力小、質量輕、耐腐蝕性好、保溫節能、安裝方便可靠,且使用壽命較長、廢料可以回收利用。但存在膨脹系數大、耐高溫性能低、連接工藝復雜、透氧透光影響水質等缺點。2)聚乙烯管(PE)。PE管即聚乙烯管。主要特點:衛生無毒、不易結垢、耐腐蝕、管材內壁光滑、水流阻力小、抗沖擊,同時具有較好的柔韌性和抗蠕變性能好。3)交聯聚乙烯管(PE-X)。PE-X管即交聯聚乙烯管。主要特點:無毒性、衛生性能好、耐腐蝕性好、材質堅韌、抗振動、耐沖擊、使用溫度范圍廣、使用壽命較長。但存在管道架空跨度小、支承點多、容易被扎破或被壓扁等缺點。4)硬聚氯乙烯管(PVC-U)。PVC-U管即硬聚氯乙烯管。主要特點:質量輕、不易結露、導熱系數小、管材內壁光滑、水流阻力小、耐腐蝕性強、價廉。但具有線性膨脹系數大、耐熱性能差、剛性較差、容易扎碎的缺點,同時由于生產管材時不恰當的添加劑的存在等,會對水質產生不利影響。5)聚丁烯管(PB)。PB管即聚丁烯管。主要特點:衛生無毒、管材內壁光滑、水流阻力小、耐腐蝕、耐沖擊力、耐溫、耐壓。6)鋁塑復合管(PAP)。PAP管即鋁塑復合管。主要特點:衛生潔凈、無毒、不結污垢、材料內壁光滑、不透氧、耐腐蝕、使用壽命長、耐壓、耐沖擊、抗振動、隔磁、抗靜電、耐熱,還具有防紫外線能力強、管材導熱系數小、穩定性較好的優點。7)薄壁銅管及塑復銅管。建筑給水用的薄壁銅管為紫銅管。主要特點:銅管耐高溫耐燃燒、在高溫下仍能夠保持其形狀和強度、不會遇火燃燒、不放毒、性能穩定、安全、可靠。8)給水鋼塑復合管。鋼塑復合管材種類較多。主要特點:管材內壁光滑、環保衛生、不積垢、水流阻力小、價格低廉、耐高溫、強度高。9)薄壁不銹鋼管。薄壁不銹鋼給水管。主要特點:內壁不易被細菌沾污、不結垢、清潔衛生、使用安全可靠、使用壽命很長,且不滲不漏、經久耐用,還具有較強的抗拉性和抗沖擊性。

各種給水管材的使用性能有較大差異,現通過綜合比較見表1。

2 建筑給水管選用原則及考慮的因素

2.1 建筑給水管選用原則

1)使用安全、可靠。在選擇建筑給水管材時,所選擇的管材能保證建筑給水管道運行安全可靠是首先要考慮的,安全、可靠是選材最重要的一條原則。因為建筑給水是有壓管道,盡管工作壓力不是特別高,但是如果給水管道破裂漏水,將會造成很大的財產損失。管材在使用中,需經受管網振動沖擊及水錘,特別是管內冷熱水溫及環境溫差的變化,熱脹冷縮的現象會使管材壽命縮短、接口破損,因此所選管材必須堅固、耐磨損、能承受較大的壓力,能經受得起振動沖擊、水錘和熱脹冷縮,并經受住時間考驗,不會漏水、不爆裂。2)經濟、使用壽命長。在盡量滿足供水安全的前提下,選擇相對價格低廉的管材是選擇管材的另一條重要原則。同時由于管件的價格相對比較貴,因此在比較管材價格時還要比較管件的價格。此外,還要綜合考慮施工安裝的費用。在考慮經濟性的同時,也要考慮管材的使用壽命,所選用管道應與建筑的壽命相匹配。在已交付使用的住宅里,如要更換給水配管是十分困難的,需要斷水破壞裝飾,給生活帶來不便,并造成浪費(會給消費者帶來水管第一次投資10倍以上的損失(主要是多次裝潢材料的損失),還可能造成家庭財產損失,增加維護費用)。3)無毒、衛生。在選擇建筑給水管材時,管道衛生無毒是非常重要的。給水管是提供給用戶的直接用水,它不僅要求管材內壁不生銹、不結垢,而且還要求衛生無毒,對水質沒有影響。雖然目前推向市場的管材均符合國家標準的要求,而且經過國家認可的檢測部門測試,合格后才能投放市場,但隨著人們居住環境和生活品質的提高,對衛生標準的要求也相應提高,管材對水質影響已引起廣泛的重視。4)節能、環保、可重復使用。給水管材生產過程中,需要消耗能量。從宏觀來看,金屬管比塑料管要耗能,特別是鍍鋅鋼管,在生產過程中,會消耗大量鋼材、浪費大量能量。復合管材在生產過程中,比金屬管更加耗能。所以在滿足給水管網安全使用功能的前提下,應盡量選用耗能少的管道。5)施工、維護方便,連接牢固。選擇管道時,應充分考慮管道施工與維護是否方便,特別是管道的連接方法應簡便,接頭牢固安全。

表1 建筑給水管材使用性能比較

2.2 建筑給水管選用考慮因素

1)建筑裝飾標準。對裝修要求較高的建筑物,應該選用相對較高檔的管材(如銅管和不銹鋼管),而毛坯房則應選用價格相對低廉的管材如PVC-U或PE管等,因為住戶在重新裝修時,往往把這些管材作為建筑垃圾扔掉,這樣可避免一些不必要的浪費。

2)耐腐蝕性能。給水管材應具備良好的耐腐蝕性能,管材的腐蝕是水管漏水的重要原因,同時也會造成水質污染。給水管材應耐水流腐蝕、耐水質腐蝕、耐空氣腐蝕。

3)熱膨脹性能。因為水溫和季節都是變化的,膨脹系數大的管材,產生的熱膨脹量也大,容易使管材產生變形,影響管材的使用。選用的給水水管材料熱膨脹系數較小,對環境溫度和使用溫度適應性相對較強。

4)保溫性能。管材的導熱系數高,散熱容易,會在輸送熱水過程中造成能源的損失,還容易造成裝飾瓷磚的開裂。塑料管材及復合管材的導熱系數比金屬管材相對要低很多,尤其適用于輸送熱水。

5)使用場合。對于振動和受水錘沖擊較大的地方(如水泵房內的管道)以及加壓立管、給水干管等承壓較大的地方,可選擇金屬管材,由于金屬管材強度高,這樣安全可靠性也高。

6)敷設方法。管道的敷設分明敷和暗敷。塑料給水管不應在室外明敷,否則容易受紫外線影響,加速老化。一些軟性塑料管不適合于室內明敷,由于受熱脹冷縮的影響,管道容易彎曲變形,影響美觀和使用壽命。

總之,各種建筑給水管材都有各自的優缺點和自己的特性,選用管材不是僅僅由管材自身特性決定的。一種管材能在某一區域、國家得到充分發展和廣泛的使用,最主要還是取決于該地區的地理環境、工況條件、資源特點、居民生活習慣及生活質量水平、社會經濟發展水平以及政府的導向等因素,而管材自身特性僅僅是一個重要的參考因素之一。這也就是為什么某種給水管材在某些地區特別被重視而在另一些地區被冷落的原因。

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