浅议建筑工程中给水管选用原则及考虑因素

赵廷荣

在政府产业政策的指导下,我国建筑给水管以惊人的速度发展,取得了丰硕的成果,新品种层出不穷,在工程中得到广泛应用。到目前为止,建筑给水管管种已近二、三十种,其大致可分为塑料管、金属与塑料复合管、金属管三大类。而各类水管又可根据其连接方式派生出许多形式。但给水管市场的初期繁荣背后,也隐藏了一些问题,首先是相关规范滞后,标准不统一,生产企业进入门槛较低,也使得产品质量参差不齐。近年来,水管爆裂的新闻屡屡见诸于报端,给企业的财产带来了损失,也给社会造成了危害和不好的影响。于是,面对琳琅满目、五花八门的管材产品怎么进行科学选用是众多使用企业关心的问题。本人在分析各种管材特性的基础上结合工程特点和自身经验,提出选材的主要原则及其考虑因素,供各类即将购买和敷设管线的企业、施工单位和设计部门进行参考。

1 建筑给水管选用原则

1)饮用水管则首先考虑饮用水的卫生安全性。饮用水质的安全问题在当今以人为本的社会中越来越为人们所重视。在此依次推荐使用:铜管、不锈钢管、薄壁铜管、薄壁不锈钢管、钢塑复合管(外壁为钢材内衬塑料)、钢骨架塑料复合管。禁止使用冷镀锌钢管。

2)可靠性。这是建筑给水中最重要原则,因为建筑给水是有压管,虽然是属于低压范畴,一般是 0 MPa～1.6 MPa,但一旦漏水爆裂将会使企业或国家、人民的财产造成损失,管材应能经受得起振动冲击、水锤和热胀冷缩等,并经受时间考验,不会漏水、不爆裂。近年来也有报导在已经安装的给水管道的工程中,有的发生漏水、渗水,造成财产损失,巨额索赔造成企业倒闭的事例。

3)经济性。就目前市场来看,价格由低到高依次的顺序是:塑料管较便宜,钢管居中,钢骨架塑料复合管、钢塑复合管较高,不锈钢管、铜管综合价格最高。因此,消防水管和饮用水管分开敷设是划算的。在满足使用安全供水前提下,花最少的钱选用管材。在比较管材价格的同时还要比较管件的价格,而且还要比较施工安装费用。

4)节能性。任何管材从原料再加工合成,熔镉、机轧、注挤均要消耗能量,从宏观来看,金属管比塑料管要耗能。在复合过程中采用热胀、喷涂复合工艺的钢塑复合管要比金属管耗能,厚壁管比薄壁管耗能。另外从管材内表面粗糙度大的比粗糙度小的要耗能。管接头局部缩径比通径的要耗能,即沿程和局部水头损失大。从施工工艺角度分析,用电焊、气焊、热熔连接比攻丝绞牙的要耗能。

5)消防管选用钢管并与饮水管分置。有条件的地方应该饮用水和消防用水分系统设置,如果消防管与饮水管一样都采用钢骨架塑料复合管、钢塑复合管或不锈钢管,则因为管径大,用材多,成本太高。按照消防部门的要求消防管线管径需大于100 mm以上。而塑料管采用热熔连接,大管径热熔质量把握性差,有些大口径塑料管因管壁厚,耗材多,且连接质量不易控制,既不适宜,也不经济。

6)发展方向及可持续性。某些管材能被人们长期选用,经久不衰,其中一个很重要的原因是在于它能被回收重复利用和不产生新的污染,同时这也给用这些材料安装的管线提供了今后维修方便、经济的前提。管材环保问题是有责任心的企业不能不考虑的,未来的维修也不能不考虑。

2 建筑给水管选用考虑因素

1)输水水质:可区分输送高品质饮用净水、饮用水或是消防用水、绿化用水。

2)输水温度:可区分为冷水管、热水管、高温常压蒸汽、高温高压蒸汽管。

3)管径:管径不同则有可能引起连接方式的不同,不锈钢管、铜管都适用于大管径,连接方式都以焊接为好,并可承受较大压力,使用安全,而有些大口径塑料管因管壁厚,耗材多,且连接质量不易控制,既不适宜,也不经济。

4)接头连接形式:焊接和法兰连接适用各种大、中口径金属管道。但焊接连接有明火,在油库等一些易燃易爆场所不能使用。

丝口连接适用小管径金属管道、镀镍磷合金钢管道的安装,也适合于衬塑(涂)塑钢塑复合管、配件应用内注塑的玛钢配件。

热熔连接漏水的几率小,但要求施工快捷,水平垂直度要把握,一旦连接大局已定不可修改,大管径热熔质量把握性相对较差。

卡套式连接可拆卸,安装方便,但容易漏水,特别用于热水系统。由于时冷时热交替变化,接头容易松动,压封式连接施工方便、快捷,但不可拆卸,密封性好;承插粘结施工方便,不可拆卸,密封性尚可,但粘结剂要求专用且避开明火。

沟槽式连接,小口径不适用,一般用于大口径给水管,但管道断面防腐必须处理好。一般PE,PEX衬里钢塑复合管因塑料韧性和蠕变性好,可用于沟槽式连接。

5)使用场合:水泵房的管道,因由于振动和受水锤冲击以及检修等,应该用金属管。加压立管、给水干管如同人体的主动脉,可靠性要求高宜用金属管。建筑物进户支管一般压力不超过0.6 MPa,可以用金属管也可用塑料管。

6)敷设方法:有明敷、暗敷,明敷有在室内和室外明露。金属管在使用暗敷时外壁须经防腐蚀处理,可采用沥青漆加玻璃丝分层缠绕,缠绕的层数要根据埋设环境的腐蚀性决定,塑料给水管不应在室外明敷,容易受阳光紫外线照射,加速老化。一些软性塑料管可暗敷在管窿内、吊顶内或埋设于找平层中,不适合于室内明敷,热胀冷缩弯曲变形。铝合金内衬塑管,因受水泥腐蚀不应埋设或嵌墙敷设。

7)工程标准及给水管使用年限:例如在建筑物建设中,要根据建(构)筑物的使用寿命选定管材,一般高层建筑定为100年,多层建筑定为50年,已入住的住宅,维修和更换给水配管是十分困难的,要断水破坏装饰,所选用管道应与其匹配。高层建筑及全装修的高档商品房应该用高档的管材,最好选用铜管和不锈钢管和钢塑复合管,使用寿命长,耐压高;多层建筑则可选用PP-R管、不锈钢管和钢塑复合管;而临时性住房则应用最便宜的管材如PVC-U或PE管等。从而真正达到性价比高、不浪费资源、经济合理、卫生安全的目的。

3 三大新型管材综合性价比分析

无规共聚聚丙烯管材,简称PP-R管材,同化学交联聚乙烯(PEX)管及钢(铝)塑复合管同为替代镀锌钢管的三大新型管材。三种管材均具有优异的性能和广泛的用途。综合比较而言,在管材性能方面,钢(铝)塑复合管略优于 PP-R管材和 PEX管;在生产线投资方面,PP-R管材和PEX管基本相当,钢(铝)塑复合管投资较高;在管材成本方面,PP-R管材具有绝对优势。PEX管和钢(铝)塑复合管不能热熔连接,均需使用金属或铜制管件,因此,加大了管路的成本,而PP-R的管件和管材是同一材质,可采用热熔连接,不但管路系统成本大大降低,施工安装效率也大大提高,从而可进一步降低成本。实际上聚丙烯材料按聚合结构不同可分为三种形式:即等规共聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)、无规共聚聚丙烯(PP-R),过去也分别称为一型、二型、三型聚丙烯。等规共聚聚丙烯(PP-H)、嵌段共聚聚丙烯(PP-B)在一年内其强度很高,但随着时间的延长,其强度迅速下降。而PP-R管材在超过50年以上仍具有相当的强度,PP-R管材可根据标准制作成PN12.5,PN16,PN25等不同压力等级,由于PP-R管路系统可以采用同样的材料制作联接管件,使用热熔工具,在几秒钟内很容易地将管子和管件熔接在一起,且管径内部不减小,管件中的金属嵌件能保证可靠的与其他金属部件连接,比传统连接方法可节省40%～50%的工时,大大降低了施工成本。

[1]丘伟青.建筑工程给排水管道的施工问题[J].山西建筑,2008,34(17):188-189.