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傳統的鍍鋅鋼管和普通排水鑄鐵管由于易銹蝕、自重大、運輸施工不便等原因被取而代之。建筑給排水常用管材主要有塑料管,金屬管和復合管三種。
1塑料管
塑料管是合成樹(shù)脂加添加劑經(jīng)熔融成型加工而成的制品。添加劑有增塑劑、穩定劑、填充劑、潤滑劑、著(zhù)色劑、紫外線(xiàn)吸收劑、改性劑等。
常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD),交聯(lián)聚乙烯管(PE-X),無(wú)規共聚聚丙烯管(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。
1.1塑料管的原料組成決定了塑料管的特性。塑料管的主要優(yōu)點(diǎn):
(1)化學(xué)穩定性好,不受環(huán)境因素和管道內介質(zhì)組分的影響,耐腐蝕性好。
(2)導熱系數小,熱傳導率低,絕熱保溫,節能效果*好。
(3)水力性能好,管道內壁光滑,阻力系數小,不易積垢,管內流通面積不隨時(shí)間發(fā)生變化,管道阻塞機率小。
(4)相對于金屬管材,密度小,材質(zhì)輕,運輸,安裝方便,靈活,簡(jiǎn)捷,維修容易。
(5)可自然彎曲或具有冷彎性能,可采用盤(pán)管供貨方式,減少管接頭數量。
1.2塑料管主要缺點(diǎn):
(1)力學(xué)性能差,抗沖擊性不佳,剛性差,平直性也差,因而管卡及吊架設置密度高。
(2)阻燃性差,大多數塑料制品可燃,且燃燒時(shí)熱分解,會(huì )釋放出有毒氣體和煙霧。
(3)熱膨脹系數大,伸縮補償必*須十分強調。
2塑料管性能
2.1物理性能
塑料管的物理性能。和鋁塑復合管、鋼管、銅管、塑料管的物理性能影響管道的方式、用途、補償措施和管道保溫等方面。如:
(1)PVC-U、PP、ABS的力學(xué)性能相對較高,被視為“剛性管”,明裝較好。反之,PE、PE-X、PB作為“柔性管”適合暗敷。
(2)塑料管的使用溫度及耐熱性能決定了PVC-U,PE,ABS僅能用于冷水管,而PE-X,PP,PB則可作為熱水管。當建筑物有熱水供應系統且冷熱水采用統一管材時(shí)耐熱性能成為主要指標。
(3)塑料管因熱膨脹系數高,在塑料管路中尤其是作為熱水管,采用柔性接口,伸縮節或各種彎位等熱補償措施較多。其中以PE,PP等聚烯烴類(lèi)為*。施工安裝時(shí)如果對此沒(méi)有足夠重視,并采取相應技術(shù)措施,極易發(fā)生接口處因伸縮節而拉脫的問(wèn)題。
(4)由于導熱系數低,塑料管的絕熱保溫性能優(yōu)良進(jìn)而可減少保溫層的厚度甚至無(wú)需保溫。
當不同塑料管之間絕熱性的比較除導熱系數外,還同它們各自的管壁厚度有關(guān)。
2.2承壓性能
承壓性能所涉及的內容是在一*定條件下塑料管材能夠承受的內壓力和恒壓下的破壞時(shí)間。從而確定與之有關(guān)的設計參數以及對管材的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)和監控。一般進(jìn)行兩項試驗:液壓試驗和長(cháng)期高溫液壓試驗。淺談建筑給排水常用管材。
2.3衛生性能
理化衛生指標。其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易達標。而PVC-U管材在生產(chǎn)時(shí)應使用無(wú)*毒PVC樹(shù)脂和衛生及穩定劑才能滿(mǎn)足衛生性能的要求。
(1)給水塑料管的應用
一般情況聚氯乙烯管由于價(jià)格低廉,在不考慮水質(zhì)影響,在冷水供水系統屬于首*選管材,而當溫度較高時(shí),可選用聚乙烯管或交聯(lián)聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。
(2)排水塑料管的應用
材質(zhì)單一:硬聚氯乙烯結構形式多樣:芯層發(fā)泡管,空壁管,螺旋管,芯層發(fā)泡螺旋管,空壁螺旋管。其存在的一些問(wèn)題:
(1)熱膨脹系數大,需設置伸縮補償裝置來(lái)解決。
(2)剛度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架來(lái)解決。
(3)耐熱性差,軟化溫度低,需限制排水溫度,限制使用場(chǎng)所和控制與熱源的距離來(lái)解決。
(4)阻燃性差,在穿越樓板、上人屋面的屋面板、防火墻、管道井井壁處需設置阻火圈和防火套管來(lái)解決。
(5)抗機械沖擊性差,需強化施工技術(shù),精心施工來(lái)解決。
(6)隔聲性差,塑料管的噪聲大于鑄鐵管,管道明裝且管道位置靠近臥室時(shí),問(wèn)題尤為突出。降噪的方式,提高管道材質(zhì)的隔聲效果,芯層發(fā)泡管空壁管是基于這一思路而開(kāi)發(fā)的;降噪的另一方式是改變水流條件,螺旋管是基于這一思路而開(kāi)發(fā)的。將兩種方式結合起來(lái)的思路是芯層發(fā)泡螺旋管和空壁螺旋管的開(kāi)發(fā)。
相同條件下,不同結構形式的排水塑料管,其噪聲測定結果:
普通管>芯層發(fā)泡管>空壁管>螺旋管。
排水塑料管的應用是在取代普通排水鑄鐵管的工作上進(jìn)行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度為100m以下的建筑物內使用,但各地區的進(jìn)展很不平衡。當建筑高度大于、等于100m的高層建筑和不適宜采用排水塑料管的場(chǎng)合,可采用柔性抗震排水鑄鐵管。
3金屬管
3.1鍍鋅鋼管
鍍鋅鋼管的被取代既不意味金屬管被取代,也不意味鍍鋅鋼管在整個(gè)建筑給水領(lǐng)域被取代。
3.2銅管
金屬管中具優(yōu)勢的是銅管,銅管應用較久,優(yōu)點(diǎn)較多,管材和管件齊全,接口方式多樣,較多的應用在熱水管路中,目前存在的主要問(wèn)題在于銅的折出量容易超標。
3.3鑄鐵管
給水鑄鐵管與鋼管相比有不易腐蝕、造價(jià)低、耐久性好等優(yōu)點(diǎn),適合于埋地敷設。缺點(diǎn)是質(zhì)脆、重量大、長(cháng)度小等。連接方式一般采用承插連接。
卡箍式鑄鐵排水管是一種新型的建筑用排水管材,20世紀60年代開(kāi)始進(jìn)入國*際市場(chǎng),經(jīng)過(guò)幾十年的推廣和應用,這種管材已得到國*際上的普遍認可。這種管材與傳統的承插式鑄鐵排水管道相比有許多優(yōu)點(diǎn),是一種更新?lián)Q代產(chǎn)品,但由于這種管材及配件價(jià)格相對較貴,所以在國內一直未能得到普及推廣。
4復合管
復合管包括襯鉛管、襯膠管、玻璃鋼管。復合管大多是由工作層(要求耐水腐蝕)、支承層、保護層(要求耐腐蝕)組成。
復合管一般以金屬作支撐材料,內襯以環(huán)氧樹(shù)脂和水泥為主,它的特點(diǎn)是重量輕、內壁光滑、阻力小、耐腐性能好;也有以高強軟金屬作支撐,而非金屬管在內外兩側,如鋁塑復合管,它的特點(diǎn)是管道內壁不會(huì )腐蝕結垢,保證水質(zhì);也有金屬管在內側,而非金屬管在外側,如塑覆銅管,這是利用塑料的導熱性差起絕熱保溫和保護作用。
據金屬的材料可分為:
(1)鋼塑復合管;
(2)不銹鋼?塑復合管,塑覆不銹鋼管;
(3)塑覆銅管;
(4)鋁塑復合管,交聯(lián)鋁塑復合管;
(5)襯塑鋁合金管。
應該說(shuō)復合管材是管徑≥300mm以上給排水管道理想的管材。它兼有金屬管材強度大,剛性好和非金屬管材耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。但它又是目前發(fā)展較緩慢的一種管材。這是因為:
(1)兩種管材組合在一起比單一管材價(jià)格偏高。
(2)兩種材質(zhì)熱膨脹系數相差較大,如粘合不牢固而環(huán)境溫度和介質(zhì)溫度變化又較劇烈,容易脫開(kāi),而導致質(zhì)量下降。
復合管的連接宜采用冷加工方式,熱加工方式容易造成內襯塑料的伸縮、變形乃至熔化。一般有螺紋、卡套、卡箍等連接方式。