浅谈建筑给排水设计中管材的选用

摘要：现今建筑给排水的最大热点是新型管材的大量的使用。建筑给排水常用管材主要有塑料管，金属管和复合管三种。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。本文就常用管材的相关特性，优缺点，使用范围进行了详细的论述。

关键词：建筑给排水；管材；塑料管；金属管；复合管

中图分类号：TL353+.2 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

在现代建筑的建设中建筑给排水系统作为建筑中的重要组成部分，越来越被工程师所重视。水是人们生活和生产活动必须的一种物质，是不可替代的、极其宝贵的自然资源，没有足够的水，人们无法提高物质文化和生活水平，所以在工程中合理选择管材及其重要。

二、给排水管的选择原则

（一）、应注意给水管材的压力等级，注意选择满足实际使用要求的压力等级。一般来说热水管宜选用管系列S为2.5以下的管材，也就是外径20的管材壁厚宜3.4mm以上，外径25的管材壁厚宜4.2mm以上。

（二）、注意观察管材外观，管材应光滑、平整、无气泡、变色等缺陷，色泽均匀一致，无杂质，壁厚均匀。

（三）、先选择执行国标的产品，消费者在购买管材时应注意观察管材上是否标明执行国标，如执行的是企标则应引起注意。

（四）、管材应有足够的刚性，特别是排水管材，用手按压管材时不应产生变形。

三、塑料管的选用

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、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

（一）、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。

（二）、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。

四、塑料管的性能

（一）、物理性能

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。而PPR管在热水中只能使用热水专用的PPR管。

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。

（二）、承压的性能

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。

（三）、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。

（四）、塑料管的应用：

1、给水塑料管的应用

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。

2、排水塑料管的应用

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。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（特殊单立管）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。

五、金属管的选择

（一）、镀锌钢管

镀锌钢管在生活给水系统逐渐不再使用，但是在消防领域依然广泛运用。

、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析出量容易超标且造价较高所以在实际工程中运用较少。

（三）薄壁不锈钢管

近年来，薄壁不锈钢管应用较多，其接口形式多样，主要由卡压、卡箍及焊接等几种形式，但相对造价较高，在住宅中运用较少，多用于公共建筑，且不锈钢管暗敷需要加保护层。

、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，主要用于室外工程。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接；

卡箍式机制柔性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使用寿命长、隔音效果好等许多优点，是一种更新换代产品，但这种管材及配件价格相对较贵，主要应用于高层建筑中。

六、复合管材的选择

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。据金属的材料可分为：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。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。但是又存在明显的缺点：两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。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。复合管的连接方式根据管材的不同，连接方式也不同，以钢塑复合管为例一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。复合管材在给水系统主要用于干管及立管的设计及使用，但设计时一定要采取每隔一段直线管道设计伸缩器的措施以解决膨胀问题。

结束语

作为一名建筑给排水设计人员，必须要对各种管材的优、缺点有一定的了解和认识，才能在工程设计中结合每个工程的实际情况合理地选择既能满足使用要求又经济合理的给排水管材。

参考文献：

[1]建筑给水排水设计规范——中国计划出版社.

[2]民用建筑给水排水措施——中国建筑工业出版社.

[3]建筑给水排水设计手册——中国建筑工业出版社.