浅析新材料在建筑给水排水工程中应用

刘厚义

（广州协安建设工程有限公司，广州 510075）

1 前言

在建筑行业飞速发展过程中，建筑给水排水工程成为备受关注的内容。根据建筑给水排水工程施工要求，各施工单位相继编制了系列材料施工方案，新材料的应用已成为一种大趋势。根据建筑给水排水工程新材料应用的超前性特点，探索新材料的施工控制措施具有非常突出的现实意义。

2 新材料在建筑给水排水工程中应用必要性

2.1 增强施工质量的需要

将新材料合理应用到建筑给水排水工程中，不仅可以提高工程外形美观度，而且可以根据建筑给水排水工程施工现象选择符合要求的施工材料，提高整体结构稳定性，改善建筑施工质量，提高建筑给水排水工程施工效益[1]。

2.2 规避渗水漏水问题的需要

在建筑给水排水施工作业开展期间，合理应用新材料，可以全面发挥新材料耐腐蚀、强度高、节能环保的优势。并从整体层面控制建筑给水排水工程质量，规避渗水漏水问题，为建筑施工作业安全开展提供保障。

3 建筑给水排水工程技术现状分析

3.1 前期准备未落实

在建筑给水排水工程技术应用时，前期准备未落实现象较为突出。特别是建筑现场检查工作，未被重视，对建筑给水排水工程施工作业造成了负面影响，具体表现为建筑给水排水工程技术应用与所在建筑需求不符，导致建筑给水排水技术应用质量较低，甚至影响了给水排水工程的正常开展。

3.2 标准化作业力度不足

建筑给水排水工程技术应用期间，标准化作业是工程进度加快、整体质量提高的关键。但是，当前标准化作业开展力度较弱。比如，建筑给水排水工程中纵横向排水管基础加固期间，纵横向排水管连接标准化作业不足，引起排水板焊接接头失稳、水分积累、防水板缺陷等问题，埋下了后期返工隐患[2]。

4 新材料在建筑给水排水工程中应用

4.1 PSP管材

PSP管材（塑钢复合压力管）是新型金属、塑料复合而成的管材，具有抗冲击能力强、防腐蚀、无污染、不结垢且不滋生微生物、抗冲击力强、膨胀量小、不易变形、隔氧性能佳、易探测的优良特点。PSP管材内层为聚乙烯塑料、中间层为焊接钢管、外层为聚乙烯塑料，聚乙烯塑料与焊接钢管经挤出成型复合，黏结剂为热熔胶[3]。PSP管材适用于设计压力要求小于等于2.0MPa、水温大于等于0℃小于95℃的建筑供水工程，一般管材内壁粗糙度为0.007mm，抗拉强度为275MPa～320MPa正常温度压力范围内使用年限为50年。

4.2 PAP铝塑复合管

PAP铝塑复合管是即PSP管材之后的另外一种新型环保管材，具有耐腐蚀性、水力性能佳、卫生无毒害、安装难度小的特点。PAP铝塑复合管内层为塑料、中间层为铝管、外层为塑料，塑料与铝管之间经高温高压处理后的热熔胶连接[4]。根据PAP铝塑复合管耐热性能不佳、抗紫外性能差以及价格昂贵、密封性能不佳的特点，可以用于建筑室内具体给水排水工程。

4.3 PEX交联聚乙烯管

PEX交联聚乙烯管是一种利用交联改性聚乙烯后的管材，耐热性、抗蠕变性能、力学性能、耐老化性能、透明度均高于传统聚乙烯管材，且具有较佳的耐化学腐蚀性、柔韧性，可满足45℃以上介质输送要求[5]。在温度小于70℃且工作压力小于0.8MPa时，PEX交联聚乙烯管的使用年限为50年。在应用于建筑给水排水工程时，PEX交联聚乙烯管不需攻丝、焊接、套扣，可直接电热丝加热软化关键PE层，促使PE层相熔而黏结，安装效率较高。

4.4 其他材料

4.4.1 UPVC管材+DRF-X消音螺旋塑料管

在管道直径超过200mm的排水工程中，可以根据强度高、重量轻、耐腐蚀、便于施工安装、阻力小、节能的原则，地面以上排水管道选择地埋伸缩节不宜设置且使用噪声较大的UPVC管材（硬聚氯乙烯），排水立管为DRF-X消音螺旋塑料管，支管与立管结合位置设置气水分离管件，在提升污水立管通水能力的同时，限制污水流动速度过大带来的噪声。UPVC管不仅价格低廉，而且耐腐蚀、阻力小、质量轻，不需额外防腐，但耐热性与耐压强度均较低，适用于温度低于45℃的管道工程。同时因UPVC管加工期间所用添加剂易影响水质，特别是黏结剂具有毒性，因此，应将其应用于排水工程中。

4.4.2 PE管材

在管道直径小于等于200mm的排水工程中，可以根据摩擦阻力系数小（小于0.015）、水流通过能力强、抗压能力强、化学稳定性佳、施工便捷、挠曲度适宜的原则，选择聚乙烯塑钢缠绕排水管、钢带增强聚乙烯螺旋波纹管。其中聚乙烯塑钢缠绕排水管内层为聚乙烯、中间层为涂塑处理的金属钢带、外层为聚乙烯，三者在熔融状态下有机联系，环刚度较强，不易受电力、酸碱等因素破坏。在建筑地下管段施工中，可以借助短管过渡段连接聚乙烯排水管道、检查井，短管过渡段连接方式为柔性连接，每一节短管长度、过渡段总长分别为700mm±100mm、1800mm±300mm。同时将一层橡胶密封圈与预制C20混凝土圈梁作为中介连接井壁、排水管道，内壁经双组分聚硫密封膏勾缝，规避渗漏问题。

4.4.3 PP-R管材

PP-R（无规共聚聚丙烯）管材是耐折叠、刚性、抗腐蚀性、电绝缘、轻质优势突出的管材。作为铝塑复合管、UPVC给水管、PE-X管材的替换产品，其主要借助无规共聚技术改良聚丙烯强度与耐高温性能，满足饮用水输送用管要求。在应用于建筑给水排水工程时，PP-R管材接头用热熔连接，防渗性能较强，且规避胶水黏结毒害性。在依据《冷热水用聚丙烯管道系统》（GB/T18742）施工后，使用时间可达到50年。但是，PP-R管材具有耐应力开裂、弯曲、耐候性不佳的特点，在将其应用于建筑给水排水工程时，仅可应用于建筑内部，且需要在安装后设置固定架。

4.4.4 HDPE管材

HDPE（高密度聚乙烯）管材是由非极性、高结晶度的热塑性树脂制作而成的管材，具有耐磨、易于安装、抗冻、防腐、防水、绝缘、使用年限长、可回收利用、无毒无味的优良特点，可以在建筑外部、内部给水工程中应用。同时HDPE管材有机化学可靠性较佳，在温度、压力处于规范要求情况下，HDPE管材的使用年限可以达到50年。

5 建筑给水排水工程中新材料的施工控制措施

5.1 注重前期准备工作

在施工前，施工技术人员应审查施工图及其他新材料技术文件，结合现场建筑结构形式、管井内管道数量、吊顶高度等因素，确定新材料安装位置、出水点坐标，根据现场情况进行图纸深化。在深化图纸后，开展技术交底，确保全部人员了解新材料敷设方法。

在确定管材安装位置后，施工人员应选择具有质量检验部门产品合格证、生产厂名称、出厂日期、使用年限与出厂说明书的管材。并对新材料外观质量、管件配合公差进行检查，清洁受污染新材料内部、外观污垢。

5.2 推进标准化作业

在给水排水工程标准化施工初期，技术人员应根据嵌墙敷设管道要求，配合土建预留，在敷设部位开槽。若管道基础埋设低于建筑物基础底面标高，则管道敷设位置应超出建筑基础下地基扩散角受压范围内；若建筑开挖沟槽底高程低于地下水位，则采取降水位措施，避免槽底积水。在确定槽口平整的基础上，控制槽壁、管外壁之间距离大于等于10mm，槽深大于等于管道外壁、毛墙壁间距（5mm）。若局部超挖或出现扰动，则换填最大粒径12.5mm±2.5mm天然级配砂石料并夯实。槽底铺设一层1mm厚的砂垫层，并由专业人员对槽宽、凹槽深度、基础表面高度、检查井进行检查，确定开槽内无杂物、基面无扰动。

在沟槽开设且基层回填压实后，直线安装，管道顶部覆土厚度大于等于70cm。部分情况下，借助灵活接口线安装，相邻2个管纵轴角小于等于2°。对于小口径管道（Da20及以下），技术人员应借助管道可弯曲性能，减少管道连接件设置数量；对于大口径管道，技术人员可以借助管道折弯补偿方式，控制悬臂端长度小于等于管段长度。而管道安装时末端伸出长度受装饰、洁具位置、饰面厚度的共同影响。在管道安装位置、末端伸出长度确定后，利用钢制部件在管件周边（分流位置干管部位）固定支承管道横管、立管。两个固定支承点之间为伸缩节，确保明敷直线管道与压力要求相符。若管道通过公路等障碍时，则应增设钢筋或铸铁材质的保护套管。

在基面处理完毕后，依据《建筑排水硬聚氯乙烯管道施工及验收规程》（CJJ30-89）、《中华人民共和国城镇建设行业标准：钢塑复合压力管用双热熔管件》（CJ/T 237）、《冷热水用聚丙烯管道系统》（GB/T18742）或其他新材料施工及验收文件内的相关工艺要求安装，规避冲撞、高温、污染破坏问题，加强成品保护，确保新材料应用效果。手动双热熔连接是当前建筑给水排水工程中管材常用连接方式，需要在熔接前同时加热管材、过渡接头，避免管材中间层受水、氧气侵蚀。或者采用智能电磁熔接，先预装，再热熔连接双热熔管件、管材承插，提高管件连接施工效率。具体操作时，依据“左热右冷”的建筑冷热水管安装标准，控制相邻水管之间距离大于等于30mm。同时借助铅笔固定上金属管卡、下金属管卡位置，相邻金属管卡位置小于等于800mm。确定位置后，借助电锤打设孔洞，将木楔子楔入孔眼并钉入金属管卡螺丝。根据前期测量尺寸，调整电热丝温度为260℃，热熔5s到7s后接合水管、管头熔结圈。接合后，将管道上架，逐一借助螺丝刀紧固管卡。

在管道穿越建筑屋面混凝土墙板、楼板、水池池壁时，技术人员应根据设计要求，与土建配合，确定预先留设的套管、孔洞、管件。一般预先留设孔径应超过管件外径70mm，而预先埋设套管内径应小于等于管外径50mm。在管道穿越屋面楼板部位时，涂抹防水涂料防止渗漏。在防水涂料涂刷前，施工技术人员应检查基面蜂窝、裂缝、麻面等问题，根据问题表现进行补强、找平操作[6]。基础表面问题处理后，进行基面清理，确保基面整洁无杂物。并基础表面较为光滑的情况下，借助钢丝刷刷洗、凿击等方式处理。进而借助清水浸润工作面，促进内部水分饱和。根据防水施工要求，配置水基柔性防水材料并均匀搅拌3min～5min，利用喷涂法进行施工，局部密实填筑软性填料。施工进入尾声后检查基础面防水料喷涂均匀性，规避漏喷现象。确认无漏喷现象后，根据要求在规定时间段养护，确保喷涂面无起皮、裂纹等现象。

在管道安装完毕后，技术人员应根据管道试压要求，利用耐压性能达标的管堵进行封堵。封堵后，依据管道系统工作压力的1.5倍（0.6MPa以上）缓慢上升至试压等级，稳定60min，观察接点位置是否存在渗漏，在确定15min内压力降低幅度小于0.5MPa时通过试压。试压结束后，对管材进行外覆盖保温处理[7]。对于局部敷设在吊顶管径、明管段的热水管，敷设20mm优质橡胶保温，确保管道与热源距离大于等于1m；对于暗敷设的冷热水管，则在外部缠绕2道宽度为110mm±10mm的0.22mm厚保温层（黑色聚氯乙烯薄膜），外表紧密绑扎1mm浸塑铁丝，相邻铁丝之间距离为425mm±25mm。

6 结论

综上所述，建筑给水排水施工中新材料的应用是重点，也是难点，对给水排水工程质量具有直接的影响。根据我国建筑给排水系统分布不够均匀、周边环境高度复杂的特点，施工人员应从建筑给排水条件着手，全面、科学分析，落实新材料施工控制标准，确保新材料在建筑给水排水工程中的高质高效应用，为建筑给水排水工程施工效益的提升提供依据。