建筑给排水管材的的选择.doc
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建筑给排水管材的的选择
近年来,建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。
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。
一、塑料管
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。
目前在建筑中用的最多的是：
排水用普通UPVC管，室外排水用UPVC加筋管、双壁玻纹管，给水用PPR管、PE（X）管等。
塑料管的物理性能和钢管,铜管比较见表:
物理性能
单位
PVC-U
PE
PPR
ABS
钢
铜
密度
g/cm
1.50
0.95
0.90
1.02
7.85
8.89
小
小
小
小
大
大
导热系数
w/mk
0.16
0.48
0.24
0.26
50
400
小
小
小
小
大
大
热膨胀
系数
mm/m°C
0.07
0.22
0.16
0.11
0.012
0.018
大
大
大
大
小
小
拉伸强度
MPa
40
25
28
40
700
150
小
小
小
小
大
大
塑料管的主要优点:
（1）.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，卫生。
（2）.导热系数小,热传导率低,绝热保温,节能效果好。
（3）.水力性能好,管道内壁光滑,阻力系数小,不易积垢,管道阻塞机率小。
（4）.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。
（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。
其主要缺点:
（1）.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）.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。
（3）.热膨胀系数大,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,PPR等聚烯烃类为最。
施工安装时必须采取相应技术措施,否则极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。
（4）.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。
（5）抗机械冲击性差,需强化施工技术,精心施工来解决。
在超高层建筑中不能满足要求。
（6）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。
（7）易老化，塑料管的在阳光明的照射下，即在紫外线的照射下，很容易老化，通常工厂在生产的时候需添加抗老化剂。
但在日常的生活中，室外的塑料制品一碰就破，虽然各厂家包括建设部的文件上都注明使用寿命50年，但事实证明这是做不到的，至少在国内是如此。
2.金属管
2.1镀锌钢管
优点：
价格相对低廉、性能优越,防火性能好,品种齐全，管件配件多。
缺点：
属于国家禁止使用的淘汰产品，易腐蚀生锈，导致水流不畅，是极易造成水源的污染。
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，还将在消防给水系统,尤其是自动喷水灭火系统中应用。
而塑料管（承压小）则不应在消防给水系统和生活-消防,生产-消防共有系统中应用。
2.2铜管
金属管中最具优势的是铜管,铜管具备坚固、耐腐蚀的特性，而成为现代住宅商品房的自来水管道、供热、制冷管道安装的首选。
铜管应用较久,优点较多,
铜是一种质地坚硬的金属。
有较好的延展性，易于加工。
性能稳定，不易被腐蚀，铜可以在其表面形成一层氧化物薄膜，起到保护铜管的作用。
铜管的耐腐蚀性能使管道流动的阻力较小，既保证水流畅通，又减轻水流对管壁的压力；
铜管的高耐压性，保证了它即使在高压条件下也能保持优良的性能，不变形、不破裂。
这就为供水系统保了“双保险”，可以长期使用而无后顾之忧。
铜管的不易被腐蚀使得铜管对居室水的清洁卫生和健康也有突出的贡献，是因其有独特的杀菌功能和不被污染。
（6）铜管可以弯曲、变形，它常常可以做成弯头和接头，光滑的弯曲允许铜管以任何角度折弯。
其缺点是相对价格较贵，且有上涨的趋势。
2.3铸铁管
2.3.1给水球墨铸铁管
优点：
具有强度高、韧性大、密闭性能佳、抗腐蚀能力强、耐久性好、安装施工方便等，大量运用于给水工程中。
连接方式一般采用承插连接。
缺点：
管道接口部位尺寸较大，价格较贵。
2.3.2柔性排水铸铁管
卡箍式离心铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，已经得到国际上的普遍认可。
优点：
管壁薄且厚度均匀、村质密实、外表美观、重量轻、无砂眼、气泡、渗漏等缺陷；最大优点：
1无噪音--安静；2防火抗震，防渗漏；3耐腐蚀，耐用，使用寿命长；
世界上的目前最高的马来西亚吉隆坡城市发展中心双塔楼（452
米）、上海金茂大厦（420米），香港中环广场（374米），著名的鸟巢和国家游泳馆水立方项目等建筑物均采有了这种管材。
在我们这个这个项目中也肯定用该排水管。
因是新型材料所以详细介绍一下。
（1）组成
卡箍式离心铸铁排水管由无承口离心铸铁管、无承口管道配件、卡箍及橡胶密封圈4大部件组成。
（1）-1 无承口离心铸铁管
通常采用水平旋转离心式铸造工艺制造。
为灰铸铁，管壁厚度均匀，管材材质密实，外壁美观，重量较传统的承插式铸铁管轻，无渗漏。
管道的内外壁，普通管一般采用沥青漆保护，高档的采用环氧树脂漆保护，当对耐酸碱要求较高时也可采用搪瓷内衬保护。
（1）-2无承口管道配件
采用无箱射压造型铸造生产线制造，管径尺寸统一，管壁厚度均匀，外表美观，能与离心无承口铸铁管配套。
其防腐保护同管道一样，但其壁厚较管道略厚。
（1）-3卡箍
卡箍有很多种构造形式，大多采用螺栓收紧。
较为流行的卡箍有按美国CISPI310-90标准生产的不锈钢卡箍及瑞典生产的Sum型卡箍。
按美国标准生产的卡箍主要由不锈钢波纹罩、不锈钢紧箍带及橡胶密封圈组成，11／2″～4″的卡箍采用2条紧箍带，5″～10″的卡箍采用4条紧箍带。
每个不锈钢带配一个不锈钢拧紧装置，Sum型卡箍由一个不锈钢紧箍片加上收紧螺拴及橡胶密封圈组成。
这种卡箍又分为通用型及加强型（IGH）两种，加强型适用200mm～300mm的管道及瞬间水压达到4MPa～10MPa的管道。
（1）-4 橡胶密封圈
美国标准的密封圈采用聚氯丁橡胶制造而成，这种橡胶耐磨，耐油脂，耐化学物品，耐日晒，耐臭氧，耐热，耐冷，且抗老化。
据资料介绍由杜邦（DUPONT）研究所研制出的聚氯丁橡胶产品已成功地使用了几十年。
我国一些厂家生产的橡胶圈有的采用聚氯丁橡胶，也有的按国家标准GB9876-88生产，或采用其它品种的橡胶。
（2）与其它排水管材的比较
（2）-1 与传统的承插式铸铁管比较
（2）-1-1 重量较轻
卡箍式铸铁排水管均采用离心铸造，壁厚均匀，重量较轻；而传统的承插铸铁排水管国内大多采用连续铸造及砂模铸造生产，壁厚往往不够均匀，重量较重。
以DN100口径为例，两种管材壁厚及重量的比较如表。
两种管材壁厚及重量比较
ISO6594标准
国标GB8716—88
国标RZK管
ISO6594标准
壁 厚mm
单位重量kg／m
壁厚mm
单位重量kg／m
壁 厚mm
单位重量kg／m
标准
最小
TA级
TB级
TA级
TB级
3．5
3．0
8．4
5
11．88
5
5．5
11．99
13．13
（2）-1-2 抗震性能好
国家《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）1997年局部修订条文中增加的第3.3.20A条，对高层及超高层建筑中铸铁排水管材提出了抗震方面的要求。
规范这样规定是合理的，根据日本的一些资料介绍，传统承插式铸铁排水管为钢性联接，在建筑的层间位移达到10mm左右时就会出现漏水现象；在高层及超高层建筑中由于地震或风压所引起的层间位移往往可达20mm～40mm。
卡箍式铸铁排水管为柔性接口，两管间的轴向偏心角可达5°，完全能够满足抗震的要求。
（2）-1-3 安装、更换管道方便
卡箍式铸铁排水管由于重量较轻，且采用卡箍接头为“活接头”，管与管之间、管与配件之间无套叠，无论安装及拆卸、更换管道都要比传统承插铸铁排水管道方便。
人工费自然也就低。
（2）-1-4 噪音低
由于采用柔性橡胶连接，可以有效地防止卫生器具等产生的噪音通过管道进行传递。
（2）-1-5 美观
由以上比较可见卡箍式铸铁排水管是传统铸铁排水管的换代产品，各方面的性能都比传统承插铸铁排水管要好，应该给予推广。
唯一的缺点就是这种管的材料价格较高，目前阶段只适于在超高层建筑、比较重要的公用建筑、及对抗震有较高要求的建筑物中推广使用。
（2）-2与UPVC排水管道比较
（2）-2-1 噪音低
铸铁排水管质量较大，它比质量轻的其它管道如UPVC管，ABS管，铜管，镀锌钢管更难引起振动，因而对直接通过管壁传递的噪音有良好的隔音作用。
另外，由于采用氯丁橡胶接口，使振动的传递也受到削弱。
据美国一些实验室的试验表明，卡箍式（或柔性接口承插式）铸铁排水管系统，与传统承插铸铁排水管系统、UPVC排水管系统、ABS排水管系统等相比是最安静的排水系统。
（2）-2-2 防火性能好
UPVC管虽然为难燃自熄型管材，但在明火的作用下，如超过一定温度，仍会引起管道弯曲、变形以至破坏不能使用，甚至火势还会沿排水立管、地漏、清扫口与卫生器具的接管而向上蔓延。
虽然《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规范》（CJJ29-97）第4.1.15条对高层建筑中UPVC管立管及横支管明装时，如何采取防止火灾贯穿的措施提出了几点要求，但卫生间处的接管如何防止火势向上蔓延则未有交待。
所以至今一些地方的消防部门仍不赞同在高层建筑尤其是超高层建筑中采用UPVC管。
（2）-2-3 寿命长
UPVC管的理论寿命约为30～40年，而实际上是很难达到的，目前许多生产厂家为了争取市场，降低生产成本，而采用再生塑料或增加添加剂含量的做法，使得UPVC排水管的寿命大打折扣。
而卡箍式铸铁排水管的寿命则超过建筑物的预期寿命，虽然氯丁橡胶圈的寿命没有铸铁管寿命长，但更换橡胶圈比更换整个管道系统还是经济的。
在国外比较重要的建筑物仍多采用铸铁排水管，而普通住宅才采用UPVC排水管。
（2）-2-4 膨胀、收缩系数小
UPVC排水管的缺点之一就是线胀系数较大，约为铸铁管的6～8倍，所以UPVC排水管安装时一定要安装伸缩节。
伸缩节安装在立管上没有什么问题，但在横管上安装就容易出现漏水现象，使得管道转换层的悬吊横管往往要改为采用造价高得多的柔性接口承插式给水UPVC塑料管。
（2）-2-5 耐磨性、耐高温性好 UPVC排水塑料管虽然拥有重量轻，耐腐蚀，美观，安装方便，造价低等优点，但与铸铁排水管尤其是卡箍式铸铁排水管相比还是有许多本身难以克服的缺点，在高层建筑中还是应当尽量采用铸铁排水管，而在超高层建筑则应优先采用防火性能好，寿命长，噪音低，抗震性能好且膨胀收缩小的柔性接口铸铁排水管。
一些地方的政府部门以法规的形式强制要求一律采用UPVC排水管是不适当的。
（2）-3 与其它有承口柔性接口铸铁排水管的比较
带承口的柔性接口铸铁排水管有十多种接口形式、较具代表性的有承插式及法兰式两大类。
与这类管道相比卡箍式铸铁排水管具有以下优点：
（2）-3-1 重量轻
虽然有些带承口柔性接口铸铁排水管也是采用离心铸造工艺制造，管壁厚度均匀，但由于为了保证承口处的强度，不得不将管子的厚度定得比较厚。
两种管材的壁厚、单位重量比较可参见前表。
由于单位
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