试析建筑室内给水管材及选用
【摘 要】首先介绍了三类给水管材,并对几种常用的建筑室内给水管材的性能进行分析;然后从安全可靠、卫生、经济和环保四个方面重点讨论了建筑室内给水管材的选用原则;最后对目前建筑工程中室内给水管材的使用情况进行了系统的总结,以期对今后建筑室内给水管材的选用和施工安装提供指导和帮助。 【关键词】给水管材;分类;性能分析;选用原则 一、建筑室内给水管材的分类及性能分析
根据管材原材料之间的差异,给水管材主要分为金属管、塑料管和复合管三种。
金属管在早期给水管材中占主导地位,是使用历史最悠久的一种给水管材。金属管一般具有机械强度高、韧性强的优点。金属管主要包括:铜管、镀镍管、镀锌管、铸铁管、薄壁不锈钢管等。 薄壁不锈钢管是通过在普通钢中加入一定量的镍和铬而得。其具有机械强度高、韧性好、抗腐蚀性能优秀、抗震性能佳、热膨胀系数小和可以回收再利用的优点。薄壁不锈钢管有多种连接方式,主要有活接式、活接法兰式、推进式、压缩式、承插焊接式等方式。目前,薄壁不锈钢管的价格仍然偏高,其主要应用于高级宾馆和别墅等高档建筑的直饮水系统中。
塑料管是一种新型的给水管材,其以合成树脂为原料,并加入一定的稳定剂、润滑剂等添加剂经过融合成型而获得。塑料管最早由德国人发明并应用,目前广泛应用于建筑行业中。塑料管主要包括:
硬聚氯乙烯管(u-pvc)、三型共聚丙烯管(pp-r)、聚乙烯管(pe)、交联聚乙烯管(pex)、聚丙烯管(pp)、聚丁烯管(pb)等。 硬聚氯乙烯管(u-pvc)是在聚氯乙烯管中加入少量添加剂而得,硬聚氯乙烯管具有抗腐蚀性能优秀、硬度高、使用寿命长和可以回收的优点,其缺点是抗撞击能力差,而且对粘贴结合技术要求比较高。硬聚氯乙烯管的连接方式主要是粘贴剂粘接和承插式连接,一般只用于冷水供水管道中。三型共聚丙烯管(pp-r)是目前建筑工程中使用最多的塑料管,其优点是耐热性好、保温效果佳、无毒安全卫生、传热系数小、安装简易方便、可以回收利用等,缺点是可燃、管壁较厚。三型共聚丙烯管主要有电熔连接、热熔连接、法兰连接和丝扣连接四种连接方式,其中热熔连接方式最安全可靠,三型共聚丙烯管主要用于建筑室内的冷热水供水系统和直饮水系统。交联聚乙烯管(pex)具有温度适应范围大、抗腐蚀性能优秀、使用寿命长的优点,缺点是线性膨胀系数较大,会缩短支撑间距。交联聚乙烯管主要采用卡紧法连接,并且一般应用于建筑室内热水供水管道中。
复合管是由金属与交联聚乙烯、硬聚氯乙烯等非金属材料相复合成型的新型给水管材。复合管兼具塑料管水力特性好、不易结垢、抗腐蚀性能优秀、保温效果佳以及金属管机械强度高、韧性好的优点。然而由于复合管中金属材料和塑料材料的热膨胀系数不一致,当温度发生剧烈变化时,两种材料容易分离。复合管主要包括:铝塑复合管、钢塑复合管、涂塑钢管等。
铝塑复合管是通过挤出成型工艺而产生的一种新型复合管材,主要包括五部分,由外到内依次是交联聚乙烯(或聚乙烯)、胶黏剂、铝管、胶黏剂、交联聚乙烯(或聚乙烯)。铝塑复合管的优点是抗腐蚀性能优秀、抗老化能力强、水力性能好、不易结垢、无毒安全卫生、使用寿命长。铝塑复合管主要采用卡套式连接,其一般应用于建筑室内冷热水供水管道中。 二、建筑室内给水管材的选用原则
建筑室内给水管材的选用原则主要是安全可靠原则、卫生原则、经济原则和环保原则等。
安全可靠原则是在选择给水管材时要坚持的首要原则。安全可靠主要指在工作压力下给水管材的连接方式和承压能够保持正常。给水管材要承受很大的水压,并且振动、水压变化、水锤和膨胀等因素也会对给水管材产生很严重的影响,因此,为保证给水管材长时间安全可靠的应用,管道必须具备很好的封闭性,并且其机械强度要满足设计等级压力要求,否则将会产生渗水、漏水和管道爆裂事故,从而威胁人民的生命财产安全。
卫生原则是指给水管材的原材料必须经过国家卫生检测部门检测,保证其原材料不会损害人体健康。自来水从水厂经给水管道到达建筑室内水龙头要经过很长的时间,而自来水中含有氯化氢(hcl)和次氯酸(hclo),其与管道长时间的接触,很可能会发生生物性或物理化学性的反应,产生影响人体健康的物质,影响水质。因此,在选择给水管材时,要严格遵守卫生原则,选用符合国家卫
生标准的管材,保证管道内壁既有很强的抗腐蚀性,又不会向自来水中释放影响人体健康的物质。
经济原则主要是基于给水管材的价格和耗能两方面因素的考虑。在保证给水管材安全可靠且供水清洁卫生的前提下,要综合考虑备选给水管材和与之配套的管件的价格以及安装费用,从而在价格上最大程度地体现经济原则。目前,常用给水管材中不锈钢管和铜管价格最高,钢塑复合管和铝塑复合管等复合管价格居中,塑料管价格最低。另外,所有给水管材从原材料到最终加工成型的每道工序都要损耗能量,这就是经济原则中的耗能问题。钢塑复合管一般由钢管和高密度聚乙烯(hdpe)复合而成,其制作复杂度远高于金属管和塑料管,其耗能也远大于金属管和塑料管,而金属管耗能多于塑料管耗能,因此,塑料管以其耗能少、价格低的优点在建筑工程中被广泛应用。
环保问题是社会持续关注的热点问题,而环保理念也开始深入人心。环保理念在给水管材中的体现主要是给水管材能够被回收再利用,并且不会产生新的污染。由于塑料管不仅具有抗腐蚀性强、稳定性好、耗能低、便于安装的优点,而且大多数塑料管能够被回收再利用,因此建筑行业中塑料管的应用越来越广泛。目前建筑管材市场上塑料管代替金属管的趋势也愈发明显。 三、建筑室内给水管材的使用情况
根据建筑室内给水管材的用途,给水管材主要作为室内给水分区主干管、室内配水(冷、热水)支管和室内消防管道应用于室内给
水管道系统中。
室内给水分区主干管是建筑室内给水管道系统的主体部分,主要分为分区内的立管和横干管。室内给水分区主干管一般敷设于吊顶、管道井以及地下室,使用明装或者暗装方式,用支架或吊架固定。其管径范围是dn50-dn150,工作压力要满足热水70℃、1.6mpa和冷水20℃、1.0mpa。目前,常用于室内给水分区主干管的给水管材主要有硬聚氯乙烯管(u-pvc)、三型共聚丙烯管(pp-r)、聚丁烯管(pb)、钢塑复合管以及不锈钢管等。
室内配水(冷、热水)支管一般采用暗装方式敷设于墙体和垫层内,对于给水管材及其安装连接有较高要求。其管径范围是dn15-dn32,工作压力要满足热水90℃、0.6mpa和冷水20℃、0.6mpa。目前,常用于室内给水分区主干管的给水管材主要有硬聚氯乙烯管(u-pvc)、三型共聚丙烯管(pp-r)、交联聚乙烯管(pex)、钢塑复合管以及塑覆铜管等。
室内消防管道的敷设方式和室内给水分区主干管基本相同,并且一般采用沟槽式卡箍连接方式进行安装连接。其管径范围是dn15-dn150,工作压力要满足冷水20℃、1.6mpa。根据消防需要及规范要求,室内消防管道通常使用钢塑复合管和热度锌铜管。 四、结束语
建筑室内给水管材的选用直接关系到居民的生活,建筑施工单位要综合考虑安全可靠、卫生、经济和环保等原则,并根据各常用给水管材的性能以及室内给水管材的不同用途,选择最适合的给水管
材。只有如此,才能既保证居民拥有安全舒适的生活环境,又能够促进社会的和谐发展。 参考文献:
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