建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用.docx

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建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用

摘要：

近些年来,建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。

传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被取而代之。

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。

现在就常用管材的一些特性,优缺点,使用范围做一简要论述。

关键词：

建筑给排水管材塑料管金属管复合管

1.塑料管

 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:

（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。

（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,管内流通面积不随时间发生变化,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,伸缩补偿必须十分强调。

 所以,在推广塑料管的同时,还需要发展技术克服其缺点。

 1.1塑料管性能

 1.1.1物理性能：

 塑料管的物理性能和铝塑复合管,钢管,铜管比较见表1:

表1

物理性能单位PVC-UPEPE-XPPPBABS钢铜密度g/cm1.500.950.950.900.931.027.858.89导热系数w/mk0.160.480.400.240.220.2650400热膨胀系数mm/m°C0.070.220.150.160.130.110.0120.018弹性模量MPa30006006009003502500210000110000拉伸强度MPa4025>25281740700150硬度R12070  10060  230HB  使用温度°C0-60-60-60-60-95-20-95-20-95-20-80    

 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。

如:

（1）.PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高,被视为“刚性管”,明装较好。

反之,PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。

（2）.塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U,PE,ABS仅能用于冷水管,而PE-X,PP,PB则可作为热水管。

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。

 （3）.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。

 （4）.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。

 1.1.2承压性能:

 承压性能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。

各种管材的承压性能见表2

 表2  

管材工作压力/MPa试样试验压力/MPa接头密封试验/MPa爆破压力/MPaUPVC1.642/hDe≤90，4．2PNDe＞90，3．36PN  PEX1.0/95℃1.6/常温1.22.53.55.6  ABS1.03.8/h  4～8PB1．6～2．5／冷水1.0/热水      PP-RPP-C2.0/常温0.6/75℃20℃，11h，16MPa80℃，48h，4.8MPa80℃，170h，4.2MPa    HDPE1.0/热水1.6/冷水     

 1.1.3卫生性能:

 理化卫生指标。

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。

 1.2给水塑料管的应用

 结构形式单一,材料品种众多且性能各异.常用给水塑料管的特点列表如下:

 表3

品种优点缺点连接方式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，固化时间较长粘合、螺纹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熔接需要电力；机械连接，连接件大挤压夹紧、热熔合、电熔合PEX耐温性能好，抗蠕变性能好只能用金属件连接；不能回收重复利用挤压夹紧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，价高挤压夹紧、热熔合、电熔合PP-R耐温性好在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚热熔合ABS强度大，耐冲击耐紫外线差，粘接固化时间较长粘合、螺纹、电熔合

 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。

 1.3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:

（1）.热膨胀系数大,需设置伸缩补偿装置来解决。

（2）.刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决。

 （3）.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。

 （4）.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。

 （5）抗机械冲击性差,需强化施工技术,精心施工来解决。

 （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。

 相同条件下,不同结构形式的排水塑料管,其噪声测定结果:

 普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管

 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。

[next] 2.金属管

 2.1镀锌钢管

 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。

 镀锌钢管由于价格低廉、性能优越,防火性能好,使用寿命长等优点,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折出量容易超标。

 2.3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。

 卡箍式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，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。

 2.4其它:

 不锈钢管也受到工程技术人员的青睐,有关方面正从减少壁厚,降低价格方面着手,以利于推广。

 铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。

 镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近,而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材,在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后,有望在一定范围内得到采用。

 涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材,且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同,是这种管材最容易被接受。

由于其涂层薄、价格低,也最容易被推广。

 3.复合管:

 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。

 根据金属的材料可分为:

（1）.钢塑复合管

（2）.不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管

 （3）.塑覆铜管

 （4）.铝塑复合管，交联铝塑复合管

 （5）衬塑铝合金管  

 应该说复合管材是管径≥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。

但它又是目前发展较缓慢的一种管材。

这是因为：

（1）.两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。

（2）.两种材质热膨胀系数相差较大,如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈,容易脱开,而导致质量下降。

 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，故在此不作一一赘述。

建筑给水排水设计规范

Codefordesignofbuildingwatersupplyanddrainage

GB50015-2003

1 总    则

1.0.1 为保证建筑给水排水设计质量，使设计符合安全、卫生、适用、经济等基本要求，制订本规范。

1.0.2 本规范适用于居住小区、民用建筑给水排水设计，亦适用于工业建筑生活给水排水和厂房屋面雨水排水设计。

    但设计下列工程时，还应按现行的有关专门规范或规定执行：

    1 湿陷性黄土、多年冻土和胀缩土等地区的建筑物。

    2 抗震设防烈度超过9度的建筑物。

    3 矿泉水疗、人防建筑。

    4 工业生产给水排水。

    5 建筑中水。

1.0.3 建筑给水排水设计，应在满足使用要求的同时还应为施工安装、操作管理、维修检测以及安全保护等提供便利条件。

1.0.4 建筑给水排水工程设计，除执行本规范外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的要求。

2.1 术    语

2.1.1 生活饮用水 potablewater

    水质符合生活饮用水卫生标准的用于日常饮用、洗涤的水。

2.1.2 生活杂用水 non-drinkingwater

    用于冲洗便器、汽车，浇洒道路、浇灌绿化，补充空调循环用水的非饮用水。

2.1.3 小时变化系数 hourlyvariationcoefficient

2.1.4 最大时用水量 maximumhourlywaterconsumption

    最高日用水时间内，最大一小时的用水量。

2.1.5 回流污染 backflowpollution

    1 由于给水管道内负压引起卫生器具或受水容器中的水或液体混合物倒流入生活给水系统的现象。

    2 非饮用水或其它液体、混合物进入生活给水管道系统的现象。

2.1.6 空气间隙 airgap

    1 给水管道出口或水嘴出口的最低点与用水设备溢流水位间的垂直空间距离。

    2 间接排水的设备或窗口的排出管口最低点与受水器溢流水位间的垂直窨距离。

2.1.7 溢流边缘 flood-levelrim

    指由此溢流的容器上边缘。

2.1.8 引入管 servicepipe,inletpipe

    将室外给水管引入建筑物或市政管道引入至小区给水管网的管段。

2.1.9 接户管 buildingunitepipe

    布置在建筑物周围，直接与建筑物引入管和排出管相接的给水排水管道。

2.1.10 入户管（进户管） inletpipe

    住宅内生活给水管道进入住户至水表的管段。

2.1.11 竖向分区 verticaldivisionblock

    建筑给水系统中，在垂直向分成若干供水区。

2.1.12 并联供水 parallelwatersupply

    建筑物各竖向给水分区有独立增（减）压系统供水的方式。

2.1.13 串联供水 serieswatersupply

    建筑物各竖向给水分区，逐区串级增（减）压供水的方式。

2.1.14 明设 exposedinstallation

    室内管道明露布置的方法。

2.1.15 暗设 concealedinstallation,embeddedinstallation

    室内管道布置在墙体管槽、管道井或管沟内，或者由建筑装饰隐蔽的敷设方法。

2.1.16 分水器 manifold

    集中控制多支路供水的管道附件。

2.1.17 卡套式连接 compressionfitting

    由带锁紧螺帽和丝扣管件将管材压紧于管件上的连接方式。

2.1.18 卡环式连接 insertconnection

    用专用管夹和卡环将管材和管件夹紧的连接方式。

2.1.19 线胀系数 coefficientofline-expansion

    温度每增加1℃时，管线单位长度的增量。

2.1.20 卫生器具 plumbingfixture,fixture

    供水并接受、排出污废水或污物的容器或装置。

2.1.21 卫生器具当量 fixtureunit

    以某一卫生器具流量（给水流量或排水流量）值为基数，其它卫生器具的流量（给水流量或排水流量）值与其的比值。

2.1.22 额定流量 rateofflow

    卫生器具配水出口在单位时间内流出的规定水量。

2.1.23 设计流量 designflow

    给水或排水某种时段的平均流量作为建筑给排水管道系统设计依据。

2.1.24 水头损失 headloss

    水通过管渠、设备、建筑物等引起的能耗。

2.1.25 气压给水 pneumatic

    由水泵和压力罐以及一些附件组成，水泵将水压入压力罐，依靠罐内的压缩空气压力，自动调节供水流量和保持供水压力的供水方式。

2.1.26 配水点 pointsofdistribution

    给水系统中的用水点。

2.1.27 循环周期 circulatingperiod

    循环水系统构筑物或输水管道内的有效水容积与单位时间内循环量的比值。

2.1.28 反冲洗 backwash

    当滤料层截污到一定程度时，用较强的水流逆向对滤料进行冲洗。

2.1.29 历年平均不保证时 unassuredhourforaverageyear

    累计历年不保证总小时数的年平均值。

2.1.30 水质稳定处理 waterqualitystabilzationtreatment

    为保持循环冷却水中的碳酸钙和二氧化碳的浓度达到平衡状态（即不产生碳酸钙沉淀而结垢，也不因其溶角而腐蚀），并抑制微生物生长而采用的水处理工艺。

2.1.31 浓缩倍数 cycleofconcentration

    循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度的比值。

2.1.32 自灌 self-priming

    卧式离心泵的泵顶、立式多级离心泵吸水端第一级（段）泵体置于最低设计启动水位标高以下，启动时水靠重力充入泵体的引水方式。

2.1.33 水景 waterscape,fountain

    人工建造的水体景观。

2.1.34 生活污水 domesticsoil

    居民日常生活中排泄的粪便污水。

2.1.35 生活废水 domesticwastewater

    居民日常生活中排泄的洗涤水。

2.1.36 生活排水 domesticsewage

    居民在日常生活中排出的生活污水和生活废水的总称。

2.1.37 排出管 buildingdrain,outletpipe

    从建筑物内至室外检查井的排水横管段。

2.1.38 立管 verticalpipe,riser,stack

    呈垂直或与水平线夹角小于45°的管道。

2.1.39 横管 horizontalpipe

    呈水平或与水平线夹角小于45°的管道。

    1 横支管 horizontalbranch

    连接器具排水管至排水立管的管段

    2 横干管 horizontalmain

    连接若干根排水立管至排出管的管段。

2.1.40 清扫口 cleanout

    装在排水横管上，用于清扫排水管的配件。

2.1.41 检查口 checkhole．checkpipe

    带有可开启检查盖的配件，装设在排水立管及较长横管段上，作检查和清通之用。

2.1.42 存水湾 trap,water-sealedjoin

    在卫生器具内部或器具排水管段上设置的一种内有水封的配件。

2.1.43 水封 waterseal

    在装置中有一定高度的水柱，防止排水管系统中气体窜入室内。

2.1.44 H管 Hpipe

    连接排水立管与通气立管如H的专用配件。

2.1.45 通气管 ventpipe,vent

    为使排水系统内空气流通，压力稳定，防止水封破坏而设置的与大气相通的管道。

2.1.46 伸顶通气管 stackvent

    排水立管与最上层排水横支管连接处向上垂直延伸至室外通气用的管道。

2.1.47 专用通气立管 specificventstack

    仅与排水立管连接，为排水立管内空气流通而调置的垂直通气管道。

2.1.48 汇合通气管 ventheaders

    连接数根通气立管或排水立管顶端通气部分，并延伸至室外接通大气用的通气管段。

2.1.49 主通气立管 mainventstack

    连接环形通气管和排水立管，为排水支管和排水立管内空气流通而设置的垂直管道。

2.1.50 副通气立管 secondaryventstack,assistantventstack

    仅与环形通气管连接，为使排水横支管内空气流通而设置的通气立管。

2.1.51 环形通气管 loopvent

    在多个卫生器具的排水横支管上，从最始端卫生器具的下游端接至主通气立管或副通气立管的通气管段。

2.1.52 器具通气管 fixturevent

    卫生器具存水弯出口端接至主通气管的管段。

2.1.53 结合通气管 yokevent,yokeventpipe

    排水立管与通气立管的连接管段

2.1.54 间接排水 indirectdrain

    设备或容器的排水管道与排水系统非直接连接，其间留有空气间隙。

2.1.55 埋设深度（覆土深度） burieddepth

    埋地管道管顶至地表面的垂直距离。

2.1.56 水流偏转角 angleofturningflow

    水流原来的流向与其改变后的流向之间的夹角。

2.1.57 充满度 depthratio

    水流在管渠中的充满程度，管道以水深及管径之比值表示，渠道以水深与设计最大水深之比值表示。

2.1.58 隔油池 greaseinterceptor

    分隔、拦集生活废水中油脂物质的小型处理构筑物。

2.1.59 降温池 coolingtank

    降低排水温度的小型处理构筑物。

2.1.60 化粪池 septictank

    将生活污水分格沉淀，并对污泥进行厌氧消化的小型处理构筑物。

2.1.61 中水 reclaimedwater

    各种排水经适当处理后达到规定的水质标准后回用的水。

2.1.62 医院污水 hospitalsewage

    医院、医疗卫生机构中被病原体污染了的水。

2.1.63 一级处理 primarytreatment

    又称机械处理。

采用机械方法对污水进行初级处理。

2.1.64 二级处理 secondorytreatment

    由机械处理和生物化学或化学处理组成的污水处理过程。

2.1.65 换气次数 airchange

    通风系统单位时间内送风或排风体积与室内空间体积之比。

2.1.66 降雨强度rainfallintensity

    单位时间内的降雨量。

其计算单位通常以mm/min（或L/s·ha）表示。

2.1.67 重现期 recurrenceinterval

    经一定长的雨量观测资料统计分析，等于或大于某暴雨强度的降雨出现一次的平均间隔时间。

其单位通常以年表示。

2.1.68 降雨历时 durationofrainfall

    降雨过程中的任意连续时段。

其计量单位通常以min表示。

2.1.69 地面集水时间 inlettime

    雨水从相应汇水面积的最远点地表径流到雨水管渠入口的时间。

其计算单位通常以min表示。

简称集水时间。

2.1.70 管内流行时间 timeofflow

    雨水在管渠中流行的时间，其计算单位通常以min表示。

简称流行时间。

2.1.71 汇水面积 catchmentarea

    雨水管渠汇集降雨的面积。

其计算单位通常以㎡或ha表示。

2.1.72 重力流雨水排水系统 gravitystormsystem

    按重力流设计的屋面雨水排水系统。

2.1.73 压力流雨水排水系统

    按压力流设计的屋面雨水排水系统。

2.1.74 雨水口 gulleyhole,gutterinlet

    将地面雨水导入雨水管渠的带格栅的集水口。

2.1.7