建筑與市政給排水新型管材應(yīng)用

【摘要】給排水管作為建筑及市政建設(shè)的重要構(gòu)成部分，在我國城市化建設(shè)過程中有著極為廣泛的應(yīng)用，因此，給排水管材的選取就在建筑及市政設(shè)計以及建造過程中顯得尤為重要。本文主要通過給排水管材的發(fā)展、給排水新型管材應(yīng)用、給排水新型管材中存在的問題及展望這三方面內(nèi)容來對給排水新型管材做出研究。

【關(guān)鍵詞】新型管材；給排水；建筑與市政；應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，越來越多的新型材料應(yīng)用在城市化的建設(shè)進(jìn)程當(dāng)中來。其中，給排水管作為建筑及市政管道的重要組成部分，對其功能發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用，因此，對給排水新型管材應(yīng)用的研究就顯得尤為必要。

1、給排水管材的發(fā)展歷程

我國大規(guī)模的城市化建設(shè)出現(xiàn)在改革開放后，尤其邁入新世紀(jì)以來，越來越多新材料的出現(xiàn)給建筑行業(yè)帶來了更多給排水管材類型的選擇。給排水管材在上1950～1965年之間主要由鑄鐵管和鋼管來來發(fā)揮建筑的給排水功能；在1965～1985年這二十年之間，鑄鐵管和鋼管的生產(chǎn)加工技能日益成熟，使給排水管材邁入了快速發(fā)展的階段；在1985年至今天這個階段，由于人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技水平的不斷提高，從而加快了我國城市化進(jìn)程的迅猛推進(jìn)，在建筑行業(yè)繁榮發(fā)展的同時，也帶動了給排水管材的創(chuàng)新與發(fā)展，使得給排水管材在這一階段處于蓬勃發(fā)展的全新階段，與此同時，新型給排水管材類型層出不窮，并且在城市化的建設(shè)過程當(dāng)中有了廣泛的應(yīng)用。

2、建筑與市政建設(shè)中給排水新型管材應(yīng)用

2.1金屬類新型管材應(yīng)用

第一，鍍鋅鋼管。

鍍鋅鋼管具備優(yōu)良的防火性，較長的使用壽命，且成本低，性能好，具有物美價廉的特性，因此它在建筑及市政給水系統(tǒng)中受到廣泛的應(yīng)用。除此之外，在消防救援系統(tǒng)的設(shè)置中也有廣泛的使用。這是因為消防所具備的危險性，使得在救火救災(zāi)過程中必須確保給排水管道的暢通性及穩(wěn)定性，因此，在消防系統(tǒng)中幾乎不使用塑料管材。

第二，鑄鐵管。

同傳統(tǒng)的鑄鐵管不同，新型的鑄鐵管具備抗腐蝕、穩(wěn)定性優(yōu)良、成本低等的優(yōu)點(diǎn)，但是由于其本身質(zhì)地過脆、長度有限、自身重量大且安裝過程繁雜的缺陷，導(dǎo)致目前鑄鐵管往往只應(yīng)用在建筑排水系統(tǒng)及埋地的給排水工程中來。例如，市政給排水系統(tǒng)往往需要對城市居民、工廠、企業(yè)提供大量的水源并且對污水進(jìn)行統(tǒng)一的收納處理，這就使得鑄鐵管在市政工程的建設(shè)方面有了較為廣泛的應(yīng)用。

第三，不銹鋼管及銅管。

不銹鋼管及銅管安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)久耐用，管道的薄壁化以及新型可靠、簡單方便的連接方法的開發(fā)成功，使其具有更多其它管材不可替代的優(yōu)點(diǎn)，工程中的應(yīng)用越來越多。目前受成本限制，主要應(yīng)用于較高端建筑的給水及熱水系統(tǒng)，及管道直飲水系統(tǒng)中。

2.2塑料管新型管材應(yīng)用

第一，塑料管具備優(yōu)良的性能。

塑料管材與傳統(tǒng)的金屬管和水泥管相比，具有重量輕，水流損失小、節(jié)能、節(jié)材、保護(hù)生態(tài)、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)。一般其重量僅為金屬管的1/6-1/10；塑料管內(nèi)表面光滑阻力小，可降低輸水能耗5%以上，綜合節(jié)能好；可回收重復(fù)利用，制造能耗降低75%；有較好的耐腐蝕性，并不會與金屬管一樣滋生鐵銹及菌種，提高了居民用水的安全性；抗沖擊和抗拉強(qiáng)度，運(yùn)輸方便，安裝簡單，使用壽命長達(dá)30-50年。

第二，塑料管給排水應(yīng)用。

目前我國PVC、PE、PPR、其他管道產(chǎn)量約占塑管總產(chǎn)量的55%、25%、10%、10%。塑料管道應(yīng)用廣泛，包括建筑內(nèi)的供排水以及采暖、市政建設(shè)中的供排水管、農(nóng)業(yè)供排水以及灌溉用管、工業(yè)排污管、燃?xì)夤艿溃约半娏νㄐ抛o(hù)套管等。

各類塑料管道用途比例（圖一）：

①聚氯乙烯管，即PVC管（包括硬聚氯乙烯管UPVC/芯層發(fā)泡硬聚氯乙烯管/硬聚氯乙烯管雙層軸向中空壁管/氯化聚氯乙烯管CPVC等）。PVC管由于在高溫、高壓條件下的限制以及大口徑生產(chǎn)的難度，目前主要用于建筑與市政低壓冷水給水、建筑排水支管、多層建筑排水管以及市政排水管。

②聚乙烯管，即PE管（包括聚乙烯管PE/高密度聚乙烯管HDPE/耐熱聚乙烯管PERT/交聯(lián)聚乙烯管PEX等）。根據(jù)幾種PE管強(qiáng)度及耐溫性能等特點(diǎn)：PE管主要用于市政給水系統(tǒng)中；HDPE主要用于建筑及市政排水領(lǐng)域；PERT主要用于建筑供暖熱水系統(tǒng)；PEX主要用于建筑生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

③聚丙烯管，即PP管（包括無規(guī)共聚聚丙烯管PPR/嵌段共聚聚丙烯PPB等）。根據(jù)PPR與PPB耐溫性能區(qū)別，目前PPB主要用于建筑低壓冷水給水系統(tǒng)； PPR則廣泛用于低壓的建筑給水、生活熱水及供暖熱水系統(tǒng)中。

④除此之外，還有許多其他類型的塑料管材，但較以上幾種來說，應(yīng)用廣泛程度有所降低。

2.3新型復(fù)合管管材應(yīng)用

新型給排水復(fù)合管，綜合了各種管道的特點(diǎn)，既有金屬管的高強(qiáng)度和防火性能，又有塑料管的耐腐蝕、耐磨損、流體阻力小、節(jié)能衛(wèi)生等特點(diǎn)，施工中可以大量減少防腐防銹處理等程序，是一種安全衛(wèi)生強(qiáng)度高，粘結(jié)強(qiáng)度好的綠色管道。較為常見的類型有鋼塑復(fù)合管、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管、鋁塑復(fù)合管、不銹鋼塑料復(fù)合管等。

①鋼塑復(fù)合管可分為襯塑鋼管、涂塑鋼管、內(nèi)外涂塑環(huán)氧（EP）復(fù)合鋼管。前兩種外層為鋅層，中間鋼管層，內(nèi)層為塑管層，適用于建筑生活冷熱水系統(tǒng)和飲用凈水系統(tǒng)，不得應(yīng)用于室內(nèi)消防管道；第三種是以鋼管為基材，內(nèi)外均采用靜電噴涂方法均勻噴涂環(huán)氧樹脂粉末，再通過高溫固化，使其牢牢涂覆，該管材廣泛適用于建筑生活冷熱水、飲用凈水、動力氣體、循環(huán)水、消防管道等各種系統(tǒng)。

②孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管，是以鋼絲纏繞網(wǎng)作為中間骨架，以高性能的粘結(jié)樹脂其與內(nèi)、外層聚乙烯塑料層緊密地連接在一起復(fù)合而成的一種新型管材。與鋼塑復(fù)合管相比，工藝簡單，節(jié)省材料，重量輕，適用于建筑室內(nèi)外冷熱水系統(tǒng)，空調(diào)水系統(tǒng)和飲用凈水系統(tǒng)。但也由于孔網(wǎng)的存在，高壓時有局部爆裂危險，不得應(yīng)用于室內(nèi)消防管道。

③目前市場上鋁塑復(fù)合管主要有三種：PE/AL/PE；PE/AL/PEX；PEX/AL/PEX。第一種是內(nèi)外層為聚乙烯，第二種是內(nèi)層為交聯(lián)聚乙烯，外層為聚乙烯，第三種是內(nèi)外層均為交聯(lián)聚乙烯，中部層均為鋁層。第二、第三種其塑料部分采用交聯(lián)聚乙烯（PEX），分子間結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，比第一種更牢固，更適用于建筑給水、供暖系統(tǒng)。由于鋁塑復(fù)合管耐高壓性能較差，目前主要用于建筑與市政低壓冷熱水供水系統(tǒng)。

④不銹鋼塑料復(fù)合管為三層材料，外表為不銹鋼殼體，內(nèi)層為熱塑性塑料，熱熔膠經(jīng)擠出成型為芯層塑料管。管材公稱壓力1.6MPa，可應(yīng)用于建筑室內(nèi)冷熱水供水系統(tǒng)中。

3、給排水新型管材存在的問題及展望

雖然我國給排水新型管材在城市建設(shè)及建筑領(lǐng)域有著廣泛的使用，但是，它也存在著一些問題。一方面，我國塑料管材的原材料品種過于單一，專業(yè)用料匱乏，這就導(dǎo)致其無法滿足建筑工程的需求。另一方面，在當(dāng)前情況下，我國管材生產(chǎn)企業(yè)，尤其是塑料管材生產(chǎn)企業(yè)，普遍存在規(guī)模小、生產(chǎn)效率低下、投資成本大、經(jīng)濟(jì)效益弱的缺陷，這就導(dǎo)致了我國在新型給排水管材研發(fā)上的不足。因此，只有加大對我國給排水新型管材的應(yīng)用，促使其提升自身的經(jīng)濟(jì)效益，才能推動更多的資源向給排水新型管材研發(fā)方向的轉(zhuǎn)移，從而為我國建筑產(chǎn)業(yè)帶來更多的材料選擇，有利于給排水管材的進(jìn)一步發(fā)展。

總結(jié)：

隨著科技水平的進(jìn)步，給排水新型管材在建筑與市政工程中有了廣泛的應(yīng)用。本文通過對給排水管材的發(fā)展歷程的了解，新型金屬類、塑料管、復(fù)合類管材的應(yīng)用，存在的問題及展望幾個方面的分析，從而增進(jìn)了對新型管材應(yīng)用方面的了解與認(rèn)知，以推動新型管材在建筑給排水系統(tǒng)中的進(jìn)一步發(fā)展。

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