常用建筑给排水管材小结
常用建筑给排水管材小结
刘俊巧1张莉莉2杨海生3
摘要：近年来,传统的镀锌钢管和普通铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被一些新型管材所取代。目前,建筑给排水常用管材主要有塑料管,金属管和复合管三种。本文就常用管材的一些特性和使用范围做一简要论述。
关键字：建筑给排水管材塑料管金属管复合管消防
由于新型管材的不断出现及广泛应用，这里就管材使用范围做一个简单的小结。本文仅总结建筑给水，建筑排水及消防管道上使用的一些管材，希望能给排水专业设计人员一些参考。
给水管材：给水管材的选用有几点注意事项。一是安全可靠性，这是建筑给水管道最重要的一条原则，它直接关系到人们的生命财产安全。二是经济性，在满足使用安全供水前提下，花最少的钱选用管材。在比较管材价格时同时还要比较管件的价格，而且还要比较施工安装费用。三是卫生性，建筑给水管必须满足国家相应的规范，标准。四是节能。五是可持续发展。
一、给水塑料管
1.硬聚氯乙烯（PVC-U）：抗腐蚀力强，易于粘合，价廉，质地坚硬有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水输送；接头粘合技术要求高，固化时间较长。连接方式：粘合、螺纹。
2.高密度取乙烯管（HDPE）：韧性好，较好的疲劳强度，耐温度性能较好；质轻，可挠性和抗冲性能好，接需要电力；机械连接，连接件大。连接方式：挤压夹紧、热熔合、电熔合。
3.交联聚乙烯（PEX）：耐温性能好，抗蠕变性能好，只能用金属件连接；不能回收重复利用。连接方式：挤压夹紧
4.聚丁烯（PB）：耐温性能好，良好的抗拉、压强度，耐冲击，低蠕变，高柔韧性，国内还没有PB树脂原料，依赖进口，价高。连接方式：挤压夹紧、热熔合、电熔合。
5.聚丙烯（PP-R）：耐温性好，在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚，连接方式：热熔合。
6.丙烯晴-丁二烯一苯乙烯（ABS）：强度大，耐冲击，耐紫外线差，粘接固化时间较长，连接方式：粘合、螺纹、电熔合。
二、给水金属管1.不锈钢管：
2.球墨给水铸铁管：给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。
三、给水复合管：
给水复合管包括钢塑复合管,不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管,塑覆铜管,铝塑复合管，交联铝塑复合管衬塑铝合金管。合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。
适合室内给水分区主干管：硬聚氯乙烯(UPVC)，交联聚乙烯(PEX)，聚丙烯(PP-R、PP-C)，聚丁烯(PB)，丙烯晴-丁二烯一苯乙烯(ABS)；复合管材有涂塑钢管、钢塑复合管、孔网钢带塑料复合管；不锈钢管。可同时用于冷、热水的管材有PP-R、PB、PEX，铝塑复合管，不锈钢管，只用于冷水管材主要是UPVC、ABS、钢塑复合管、孔网钢带塑料复合管。卫生间等配水支管可选用高密度聚乙烯(HDPE)，交联聚乙烯(PEX)，聚丙烯(PP-R、PP-C)，聚丁烯(PB)等；复合管材有铝塑复合管、塑复铜管、涂塑钢管等。给水引入管，室外给水、输水管可选用孔网钢带塑料复合管、ABS、UPVC，涂塑复合管、钢塑复合管。
排水管材：
排水管材分两种：
一种是排水铸铁管。分为卡箍式和承插式两种。
一种是塑料管，包括UPVC硬聚乙烯管，PSP芯层发泡复合管，硬聚氯乙烯消音管。塑料管存在一些问题，热膨胀系数大,需设置伸缩补偿装置来解决；刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决；热性差,软化温度低,需限制排水温度,限制使用场所和控制与热源的距离来解决；阻燃性差,在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决；隔声性差,塑料管的噪声大于铸铁管,管道明装且管道位置靠近卧室时,问题尤为突出。水管（卡箍式，承插式）。
排水塑料管已可在建筑高度为100m以下的建筑物内使用，当建筑高度大于、等于100m的高层建筑和不适宜采用排水塑料管的场合,可采用柔性抗震排水铸铁管。
消防管材：
1.球墨给水铸铁管：主要用于自动喷水灭火系统报警阀前的埋地管道，消火栓系统的埋地管道。对接形式分：滑入式（T型）、机械式（K型、NⅡ型、SⅡ型）和法兰式。
2.热浸镀锌焊接钢管：消火栓给水系统、自动喷淋灭火系统和水喷雾灭火系统的埋地、架空管道。埋地要考虑防腐措施。
3.无缝钢管：有较好的承压能力，故输送流体用的无缝钢管常用于消防给水系统，作为主干管或系统下部工作压力较高部位的管道。
参考文献
[1]高立新，《我国建筑给水塑料管现状及发展前景》，201*.08[2]李公藩，《塑料管道施工》，中国建材工业出版社，201*.11
1刘俊巧河南省建筑设计研究院郑州市金水路103号2张莉莉新乡市市政设计研究院3杨海生林州市建筑工程质量监督站
扩展阅读：建筑给排水常用管材的合理选择
建筑给排水常用管材的合理选择
摘要：建筑给排水系统是由管道管件和各种附件连接而成的，管道材料及附件的合适与否，
对于工程质量工程造价及使用都会产生直接的影响。因此，应熟悉管材附件的种类规格和性能，才能对管材进行合理的科学的选择，以达到适用经济和美观的要求
关键词：管材种类规格性能
建筑给水管材应具有足够的强度，具备安全可靠、坚固耐用便于加工安装等特点，常用的给水管材有钢管、塑料管、铸铁管等。排水管材常用的一般是塑料管和铸铁管。钢管因其容易锈蚀，影响供水水质，不应用于生活给水系统，目前多用于消防给水系统和工业给水系统。
钢管的优点是强度高，承受内压大，易于加工，安装容易，内表面光滑，水力条件好。缺点是造价高，抗腐蚀性差。塑料管是目前的推广管材，品种多，广泛用于生活给水，工业给水，以及生产生活排水。镀锌钢管是铸铁管的替代产品，其优点是化学性能稳定、耐腐蚀、重量轻、管内壁光滑、安装方便，可以防止水在输送过程中的二次污染。缺点是线性强度低、易老化、不耐高温等。铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设，缺点是质脆、重量大、长度短、接口施工麻烦。适用于消防系统生产给排水系统的埋地管材。现在就常用管材的一些特性，优缺点，使用范围做进一步的阐述，从而方便建筑给排水施工中对这些常用管材的合理选择。
1塑料管材及其性能
塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。
常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD),交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。
塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点：化学稳定性好，不受环境因素和管道内介质组分的影响，耐腐蚀性好；导热系数小，热传导率低，绝热保温，节能效果好；水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢，管内流通面积不随时间发生变化，管道阻塞机率小；相对于金属管材，密度小，材质轻，运输，安装方便，灵活，简捷，维修容易；可自然弯曲或具有冷弯性能，可采用盘管供货方式，减少管接头数量。塑料管主要缺点：力学性能差，抗冲击性不佳，刚性差，平直性也差，因而管卡及吊架设置密度高；阻燃性差，大多数塑料制品可燃，且燃烧时热分解，会释放出有毒气体和烟雾；热膨胀系数大，伸缩补偿必须十分强调。
塑料管性能的物理性。塑料管的物理性能影响管道的方式用途补偿措施和管道保温等方面。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标塑料管因热膨胀系数高，在塑料管路中尤其是作为热水管，采用柔性接口，伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE,PP等聚烯烃类为最，施工安装时如果对此没有足够重视，并采取相应技术措施，极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。由于导热系数低，塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外，还同它们各自的管壁厚度有关。
塑料管性能的承压性所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。一般进行两项试验：液压试验和长期高温液压试验。
塑料管性能的卫生性能：其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易达标而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉，在不考虑水质影响，在冷水供水系统属于首选管材，而当温度较高时，可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管聚丙烯管聚丁烯管排水塑料管的应用材质单一：硬聚氯乙烯结构形式多样：芯层发泡管，空壁管，螺旋管，芯层发泡螺旋管，空壁螺旋管。其存在的一些问题：热膨胀系数大，需设置伸缩补偿装置来解决；刚度小，平直性差，需加密管卡支架吊架来解决；耐热性差，软化温度低，需限制排水温度，限制使用场所和控制与热源的距离来解决；阻燃性差，在穿越楼板上人屋面的屋面板防火墙管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决；抗机械冲击性差，需强化施工技术，精心施工来解决；隔声性差，塑料管的噪声大于铸铁管，管道明装且管道位置靠近卧室时，问题尤为突出降噪的方式，提高管道材质的隔声效果，芯层发泡管空壁管是基于这一思路而开发的；降噪的另一方式是改变水流条件，螺旋管是基于这一思路而开发的，将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。
排水塑料管的应用是在取代普通排水铸铁管的工作上进行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度为100m以下的建筑物内使用,但各地区的进展很不平衡。当建筑高度大于、等于100m的高层建筑和不适宜采用排水塑料管的场合,可采用柔性抗震排水铸铁管。
2.金属管镀锌钢管及其性能
镀锌钢管的被取代既不意味金属管被取代，也不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。金属管中最具优势的是铜管，铜管应用较久，优点较多，管材和管件齐全，接口方式多样，较多的应用在热水管路中，目前存在的主要问题在于铜的析出量容易超标。
给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀造价低耐久性好等优点，适合于埋地敷设缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。
卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，20世纪60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，这种管材已得到国际上的普遍认可，这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点，是一种更新换代产品，但由于这种管材及配件价格相对较贵，所以在国内一直未能得到普及推广。
3.复合管及其性能
复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。
复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层（要求耐水腐蚀）、支承层、保护层（要求耐腐蚀）组成。复合管一般以金属作支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主，它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高强软金属作支撑，而非金属管在内外两侧，如铝塑复合管，它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢，保证水质；也有金属管在内侧，而非金属管在外侧，如塑覆铜管，这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用
复合管的连接宜采用冷加工方式，热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩变形乃至熔化。一般有螺纹卡套卡箍等连接方式。由于复合管尚属新型管材，我国还未有统一的设计施工及验收规范设计及施工人员往往套用镀锌管的工艺来进行设计与施工。
4.热塑性塑料管的性能评述
1.优点：
上述各种类型的塑料管都分别阐述了它们的特点，归纳起来它们比传统的金属管材有如下一些共同优点：
（1）管材材质轻，有些管材仅为铁管重量的1/8～1/5，运输，安装方便、灵活，维修容易。（2）管材耐腐蚀，对于内壁而言，输送的水感观性好；对于外壁而言，不生锈，延长了管道的使用寿命。
（3）水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小。
（4）同一管材连接方式多样，有配套的管件，有利于推广使用。
（5）可自然弯曲或具有冷弯性能，可采用盘管供货方式，减少管接头数量。（6）导热系数小，热传导率低，绝热保温，节能效果好。
2.弱点：
（1）与金属管道相比，力学性能差，抗冲击性不佳，刚性差，平直性也差，因而管卡及吊架设置密度高。
（2）管材线性膨胀系数较大，伸缩补偿必须十分强调。
（3）阻燃性差，大多数塑料制品可燃，且燃烧时热分解，会释放出有毒气体和烟雾。
5.小结
建筑给排水管材的选择并不是一件简单的事情，它受多种因素的影响，需要综合考虑诸多因素。这些因素包括：国家相关政策；有关标准规范；适用场合；经济安全；适用卫生；连接方法；设计标准；造价使用维护等。
综上所述：建筑给排水的管材选择是一个十分有现实意义，有十分专业化的课题，我们一定要根据国家和地方一系列政策文件的要求与指导，清醒的面对新型建筑给排水管材在生产、设计、施工、使用等方面暴露出来的问题，做到合理选材，灵活运用。
总之，建筑给排水常用的这些种管材，每一种都有自身的优点同时也存在着缺点，要发挥每种管材的长处，利用其优点与建筑施工合理搭配，才是最为合理又理性的选择。
参考文献
[1]张丹建.筑给排水管材综述,管材与附件，201*
[2]周国强.给排水管材的种类与性能,室内给排水工程,201*[3]张淼．新型建筑给水塑料管应用技术综述．给水排水，1999，[4]卜一德.地板采暖与分户热计量技术.20
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