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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-11 2232
摘要: 近些年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的提高,建筑給排水的最大熱點是新型管材的廣泛應用,人們對建筑功能及衛(wèi)生條件要求越來越高,尤其是管材的合理選擇對于確保建筑物使用功能起著至關重要的作用。目前, 建筑給排水常用管材主要有塑料管,金屬管和復合管三種。市場上對無污染的新型給排水管材的需求越來越多。選擇合適的新型管材,成為擺在普通用戶、有關設計、施工技術人員面前的新課題 ?,F(xiàn)在就常用管材的一些特性,優(yōu)缺點,做一簡單的論述。關鍵字:建筑給排水 管材 金屬管 塑料管 復合管1.金屬管 1.1鋼管 鋼管又有鍍鋅鋼管(俗稱白鐵管)和不鍍鋅鋼管(俗稱黑鐵管或水、煤氣輸送鋼管)之分。[1] 隨著使用的發(fā)現(xiàn)鍍鋅鋼管存在很多缺陷已逐步被取代,原由:(1)管道由于長期工作,鍍鋅層逐漸磨損脫落,鋼體外露,管壁銹蝕,出現(xiàn)黃水,污染水質(zhì),污染衛(wèi)生潔具;(2)長久的銹蝕使管道內(nèi)部結垢,斷面縮小、阻力增大;鍍鋅鋼管一般的使用壽命為8—12年,實際使用時間往往更短。但是 鍍鋅鋼管的被取代及不意味著金屬管的取代,也不意味鍍鋅鋼管在整個建筑給排水領域被取代。鍍鋅鋼管由于強度高、價格低廉、防火性能好、使用壽命長等優(yōu)點,還將在消防給水系統(tǒng),尤其是自動噴水滅火系統(tǒng)中的應用。而相對來說塑料管則不應在消防給水系統(tǒng)和生活-消防,生產(chǎn)——消防共有系統(tǒng)中應用。1.2銅管金屬管中最具優(yōu)勢的是銅管,已經(jīng)有很長的歷史,在大多數(shù)發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家,住宅中主要使用的給水管材都是銅管。[2]如美國、加拿大、澳大利亞等國85%的給水系統(tǒng)是銅質(zhì)的,英國達到了95 %,而在歐洲、東南亞、我國的香港等地區(qū),銅質(zhì)給水管的比例也高達75%以上。銅管道可以承受極冷和極熱的溫度,耐腐蝕性強,不污染水質(zhì),銅管材、使用壽命長,經(jīng)久耐用,維修次數(shù)和費用少。銅管環(huán)保性能優(yōu)異,管材和管件齊全,接口方式多樣,所以較多的應用在熱水管路中,而目前存在的主要問題在于銅的析出量容易超標。1.3鑄鐵管給水鑄鐵管與鋼管相比有不易腐蝕、造價低、耐久性好等優(yōu)點,適合于埋地敷設。缺點是質(zhì)脆、重量大、長度小等,連接方式一般采用承插連接,在管徑大于70mm時,常用作埋地給水管。排水鑄鐵管在傳統(tǒng)鑄鐵管的基礎上有很大的發(fā)展。其管徑一般在50—200mm之間,目前卡箍式球墨鑄鐵排水管是一種新型的建筑用排水管材,20世紀60年代開始進入國際市場,經(jīng)過幾十年的推廣和應用,這種管材已得到國際上的普遍認可。這種管材與傳統(tǒng)的承插式鑄鐵排水管道相比有許多優(yōu)點,但由于這種管材及配件價格相對較高,所以在國內(nèi)一直未能得到普及和推廣。
1.4其它不銹鋼管用于供水,由于它的材料質(zhì)地堅韌,按照傳統(tǒng)工藝,施工中攻絲、套絲都很困難,給安裝施工增加了較大麻煩,并且由于價格比較昂貴,人們難以承受,因而推廣較為困難,但不銹鋼管卻也受到工程技術人員的青睞,有關方面正從減少壁厚,降低價格方面著手,以利于推廣。鋁合金管是鋁廠向給排水行業(yè)推出的新品種。涂塑鋼管則是在金屬管材中前景看好的一種管材,且管道布置和敷設、接口方式和施工安裝均與鍍鋅鋼管相同,是這種管材最輕易被接受的原因之一,而且由于其涂層薄、價格低,也最容易被推廣。2.塑料管塑料管是合成樹脂加添加劑經(jīng)熔融成型加工成的制品。添加劑有增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑、潤滑劑、著色劑、紫外線吸收劑、改性劑等。常用的塑料管材有:硬聚乙烯塑料管、交聯(lián)聚乙烯(PEX)管、三型聚丙烯管、ABS管、聚乙烯管。[3]2.1塑料管性能塑料管的原料組成決定了塑料管的特性,它的主要優(yōu)點是:化學穩(wěn)定性好,不受環(huán)境因素和管道內(nèi)介質(zhì)組分的影響,耐腐蝕性好;力性能好,管道內(nèi)壁光滑,阻力系數(shù)小,不易積垢,管內(nèi)流通面積不隨時間發(fā)生變化,管道阻塞機率?。幌鄬饘俟懿?,密度小,材質(zhì)輕,運輸,安裝方便,靈活,簡捷,維修輕易,可自然彎曲或具有冷彎性能,也可采用盤管供貨方式,減少管接頭數(shù)量。其主要缺點:力學性能差,抗沖擊性不佳,剛性差,平直性也差,因而管卡及吊架設置密度高。阻燃性差,大多數(shù)塑料制品可燃,且燃燒時熱分解,會釋放出有毒氣體和煙霧。熱膨脹系數(shù)大,伸縮補償必須十分強調(diào)。當建筑物有熱水供給系統(tǒng)且冷熱水采用統(tǒng)一管材時耐熱性能成為主要指標。由于導熱系數(shù)低,塑料管的絕熱保溫性能優(yōu)良從而可減少保溫層的厚度甚至無需保溫。但塑料管因熱膨脹系數(shù)高,在塑料管路中尤其是作為熱水管,采用柔性接口,伸縮節(jié)或各種彎位等熱補償措施較多。塑料管的使用溫度及耐熱性能決定了PVC-U,PE,ABS僅能用于冷水管,而PE-X,PP,PB則可作為熱水管。施工安裝時如果對此沒有足夠重視,并采取相應技術措施,極易發(fā)生接口處因伸縮節(jié)而拉脫的問題。2.2給水塑料管的應用材料連接的優(yōu)缺點:PVC-U抗腐蝕力強,易于粘合,價廉,質(zhì)地堅硬有UPVC單體和添加劑滲出,不適用于熱水輸送;接頭粘合技術要求高,固化時間較長粘合、螺紋HDPE韌性好,較好的疲憊強度,耐溫度性能較好;質(zhì)輕,可撓性和抗沖性能好熔接需要電力;機械連接,連接件大擠壓夾緊、熱熔合、電熔合PEX耐溫性能好,抗蠕變性能好只能用金屬件連接;[4] 一般情況聚氯乙烯管由于價格低廉,在不考慮水質(zhì)影響情況下,在冷水供水系統(tǒng)屬于首選管材,而當溫度較高時,可選用聚乙烯管或交聯(lián)聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。2.3排水塑料管的應用材質(zhì)單一:硬聚氯乙烯,結構形式多樣:芯層發(fā)泡管,空壁管,螺旋管,芯層發(fā)泡螺旋管,空壁螺旋管其存在的一些問題:熱膨脹系數(shù)大,需設置伸縮補償裝置來解決剛度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架來解決耐熱性差,軟化溫度低,需限制排水溫度,限制使用場所和控制與熱源的距離來解決。阻燃性差,在穿越樓板、上人屋面的屋面板、防火墻、管道井井壁處需設置阻火圈和防火套管來解決??箼C械沖擊性差,需強化施工技術,精心施工來解決。隔聲性差,塑料管的噪聲大于鑄鐵管,管道明裝且管道位置靠近臥室時,問題尤為突出。降噪的方式,提高管道材質(zhì)的隔聲效果,芯層發(fā)泡管空壁管是基于這一思路而開發(fā)的;降噪的另一方式是改變水流條件,螺旋管是基于這一思路而開發(fā)的。將兩種方式結合起來的思路是芯層發(fā)泡螺旋管和空壁螺旋管的開發(fā). [5]排水塑料管的應用是在取代普通排水鑄鐵管的工作上進行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度為100m以下的建筑物內(nèi)使用,但各地區(qū)的進展很不平衡。當建筑高度大于、等于100m的高層建筑和不適宜采用排水塑料管的場合,可采用柔性抗震排水鑄鐵管。3.復合管復合管包括襯鉛管、襯膠管、玻璃鋼管。復合管大多是由工作層、支承層、保護層組成。復合管的連接宜采用冷加工方式,熱加工方式易造成內(nèi)襯塑料的伸縮、變形乃至熔化。一般有螺紋、卡套、卡箍等連接方式。復合管一般以金屬作支撐材料,內(nèi)襯以環(huán)氧樹脂和水泥為主,根據(jù)金屬的材料可分為:鋼塑復合管、不銹鋼-塑復合管、塑覆不銹鋼管、塑覆銅管、鋁塑復合管,交聯(lián)鋁塑復合管、襯塑鋁合金管。它們的主要特點:一方面是重量輕、內(nèi)壁光滑、阻力小、耐腐性能好;也有以高強軟金屬作支撐,而非金屬管在內(nèi)外兩側,如鋁塑復合管,鋁塑復合管完全可以達到DN25的金屬管流量,鋁塑復合管每卷長達100m,可以很方便地敷設于樓地面的面層內(nèi),而且鋁塑復合管能埋于墻壁及混凝土內(nèi),用一個簡單的金屬探測器,便能探測出裝設地所在。另一方面,復合管改良了水質(zhì),鋁塑復合管可以從根本上解決管道的銹蝕問題,它耐腐蝕,100%隔絕氣體滲透,不積水垢,不會生長微生物,清潔無污染,使用壽命長達50年以上,基本同建筑物壽命相當。[6] 問題是目前使用較為廣泛的大口徑鋁塑復合管是DN32,很難滿足更大管徑的要求,另外,接口處易漏水,所以目前使用并不廣泛,但也有金屬管在內(nèi)側,而非金屬管在外側,如塑覆銅管,這是利用塑料的導熱性差起絕熱保暖和保護作用。應該說復合管材是管徑≥300mm以上給排水管道最理想的管材。它兼有金屬管材強度大,剛性好和非金屬管材耐腐蝕的優(yōu)點。但它又是目前發(fā)展較緩慢的一種管材,主要因為:兩種管材組合在一起比單一管材價格偏高而且兩種材質(zhì)熱膨脹系數(shù)相差較大,如粘合不牢固,環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度變化又較劇烈,輕易脫開,從而導致質(zhì)量下降。參考文獻:[1] 孫全文、童艷、劉建峰主編《建筑設備》 天津科學技術出版社,2009(1):52[2] 張麗鳳 常用幾種塑料管材的特性分析[J] 包鋼科技2008 No.1[3] 孫全文、童艷、劉建峰主編《建筑設備》 天津科學技術出版社,2009(1):52-53[4] 林義.HDPE管的發(fā)展、做法、性能及應用[J].四川建材,2006(3):235-236[5] 沈麗麗.芯層發(fā)泡管的概況及其發(fā)展趨勢[J].化學建材,1999(4):32-33[6] 王玉蘭 姜晶 張秦娟.塑料給排水管的發(fā)展與PP-R管材性能[J].黑龍江水
道路老化、裂縫形成后,大部分雨水就會進入斷面中。在這種情況下,把復合排水網(wǎng)直接鋪設在路面下,代替可排水地基。排水網(wǎng)可以在水分進入地基/底基層之前將其先行收集。而且還可以在排水網(wǎng)的底端包上一層膜,進一步防止水分進入地基。對剛性道路系統(tǒng)來說,這種結構允許用較高的排水系數(shù)Cd來設計道路。這種結構的另一個優(yōu)點是可能能使混凝土更均勻地水合(有關這個優(yōu)點的程度研究正在進行中)。不管是對剛性道路還是柔性道路系統(tǒng),這種結構都能夠延長道路的使用壽命。
利科技,2005(2):41-42.