摘要： 近些年來(lái)，建筑給排水的熱點(diǎn)是新型管材的廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管和普通排水鑄鐵管由于易銹蝕、自重大、運(yùn)輸施工不便等原因被取而代之。目前， 建筑給排水常用管材主要有塑料管，金屬管和復(fù)合管三種?，F(xiàn)在就常用管材的一些特性，優(yōu)缺點(diǎn)，使用范圍做一簡(jiǎn)要論述。
關(guān)鍵詞： 建筑給排水 管材 塑料管 金屬管 復(fù)合管
1.塑料管
塑料管是合成樹脂加添加劑經(jīng)熔融成型加工而成的制品。添加劑有增塑劑，穩(wěn)定劑，填充劑，潤(rùn)滑劑，著色劑，紫外線吸收劑，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(guī)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。
塑料管的原料組成決定了塑料管的特性。塑料管的主要優(yōu)點(diǎn)：
（1）?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，不受環(huán)境因素和管道內(nèi)介質(zhì)組分的影響，耐腐蝕性好。
（2）。導(dǎo)熱系數(shù)小，熱傳導(dǎo)率低，絕熱保溫，節(jié)能效果好。
（3）。水力性能好，管道內(nèi)壁光滑，阻力系數(shù)小，不易積垢，管內(nèi)流通面積不隨時(shí)間發(fā)生變化，管道阻塞機(jī)率小。
（4）。相對(duì)于金屬管材，密度小，材質(zhì)輕，運(yùn)輸，安裝方便，靈活，簡(jiǎn)捷，維修容易。
（5）?？勺匀粡澢蚓哂欣鋸澬阅埽刹捎帽P管供貨方式，減少管接頭數(shù)量。
其主要缺點(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(shè)置密度高。
（2）。阻燃性差，大多數(shù)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(shù)大，伸縮補(bǔ)償必須十分強(qiáng)調(diào)。
所以，在推廣塑料管的同時(shí)，還需要發(fā)展技術(shù)克服其缺點(diǎn)。
1.1塑料管性能
1.1.1物理性能：
塑料管的物理性能和鋁塑復(fù)合管，鋼管，銅管比較見表1：
表1
物理性能
單位
PVC-U
PE
PE-X
PP
PB
ABS
PAP
鋼
銅
密度
g/cm
1.50
0.95
0.95
0.90
0.93
1.02
7.85
8.89
導(dǎo)熱系數(shù)
w/mk
0.16
0.48
0.40
0.24
0.22
0.26
0.45
50
400
熱膨脹系數(shù)
mm/m°C
0.07
0.22
0.15
0.16
0.13
0.11
0.36
0.012
0.018
彈性模量
MPa
3000
600
600
900
350
2500
210000
110000
拉伸強(qiáng)度
MPa
40
25
>25
28
17
40
700
150
硬度
R
120
70
100
60
230HB
使用溫度
°C
0-60
-60-60
-60-95
-20-95
-20-95
-20-80
-60-95
注： PAP（PEX-AL-PEX）表示鋁塑復(fù)合管，交聯(lián)鋁塑復(fù)合管為XPAP.
塑料管的物理性能影響管道的方式，用途，補(bǔ)償措施和管道保溫等方面。如：
（1）。PVC-U、PP、ABS、PAP的力學(xué)性能相對(duì)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，PAP僅能用于冷水管，而PE-X，PP， PB，XPAP則可作為熱水管。當(dāng)建筑物有熱水供應(yīng)系統(tǒng)且冷熱水采用統(tǒng)一管材時(shí)耐熱性能成為主要指標(biāo)。
（3）。塑料管因熱膨脹系數(shù)高，在塑料管路中尤其是作為熱水管，采用柔性接口，伸縮節(jié)或各種彎位等熱補(bǔ)償措施較多。其中以PE，PP等聚烯烴類為最。施工安裝時(shí)如果對(duì)此沒有足夠重視，并采取相應(yīng)技術(shù)措施，極易發(fā)生接口處因伸縮節(jié)而拉脫的問題。
（4）。由于導(dǎo)熱系數(shù)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(dāng)不同塑料管之間絕熱性的比較除導(dǎo)熱系數(shù)外，還同它們各自的管壁厚度有關(guān)。
1.1.2承壓性能：來(lái)源：考試大
承壓性能所涉及的內(nèi)容是在一定條件下塑料管材能夠承受的內(nèi)壓力和恒壓下的破壞時(shí)間。從而確定與之有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)以及對(duì)管材的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)和監(jiān)控。一般進(jìn)行兩項(xiàng)試驗(yàn)：液壓試驗(yàn)和長(zhǎng)期高溫液壓試驗(yàn)。 各種管材的承壓性能見表 2
表2
管 材
工作壓力/MPa
試樣試驗(yàn)壓力/MPa
接頭密封試驗(yàn)/MPa
爆破壓力/MPa
UPVC
1.6
42/h
De≤90，4．2PN
De＞90，3．36PN
PEX
1.0/95℃
1.6/常溫
1.2
2.5
3.5
5.6
ABS
1.0
3.8/h
4～8
PB
1．6～2．5／冷水
1.0/熱水
PP-R
PP-C
2.0/常溫
0.6/75℃
20℃，11h，16MPa
80℃，48h，4.8MPa
80℃，170h，4.2MPa
HDPE
1.0/熱水
1.6/冷水
1.1.3衛(wèi)生性能：
理化衛(wèi)生指標(biāo)。其中PE，PE-X，PP，PB和ABS易達(dá)標(biāo)。而PVC-U管材在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)使用無(wú)毒PVC樹脂和衛(wèi)生及穩(wěn)定劑才能滿足衛(wèi)生性能的要求。
1.2給水塑料管的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)形式單一，材料品種眾多且性能各異。常用給水塑料管的特點(diǎn)列表如下：
表3
品種
優(yōu) 點(diǎn)
缺 點(diǎn)
連接方式
PVC-U
抗腐蝕力強(qiáng)，易于粘合，價(jià)廉，質(zhì)地堅(jiān)硬
有UPVC單體和添加劑滲出，不適用于熱水輸送；接頭粘合技術(shù)要求高，固化時(shí)間較長(zhǎng)
粘合、螺紋
HDPE
韌性好，較好的疲勞強(qiáng)度，耐溫度性能較好；質(zhì)輕，可撓性和抗沖性能好
熔接需要電力；機(jī)械連接，連接件大
擠壓夾緊、熱熔合、電熔合
PEX
耐溫性能好，抗蠕變性能好
只能用金屬件連接；不能回收重復(fù)利用
擠壓夾緊
PB
耐溫性能好，良好的抗拉、壓強(qiáng)度，耐沖擊，低蠕變，高柔韌性
國(guó)內(nèi)還沒有PB 樹脂原料，依賴進(jìn)口，價(jià)高
擠壓夾緊、熱熔合、電熔合
PP-R
耐溫性好
在同等壓力和介質(zhì)溫度的條件下，管壁最厚
熱熔合
ABS
強(qiáng)度大，耐沖擊
耐紫外線差，粘接固化時(shí)間較長(zhǎng)
粘合、螺紋、電熔合
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(tǒng)屬于首選管材，而當(dāng)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。
關(guān)鍵詞： 建筑給排水 管材 塑料管 金屬管 復(fù)合管
1.塑料管
塑料管是合成樹脂加添加劑經(jīng)熔融成型加工而成的制品。添加劑有增塑劑，穩(wěn)定劑，填充劑，潤(rùn)滑劑，著色劑，紫外線吸收劑，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(guī)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。
塑料管的原料組成決定了塑料管的特性。塑料管的主要優(yōu)點(diǎn)：
（1）?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，不受環(huán)境因素和管道內(nèi)介質(zhì)組分的影響，耐腐蝕性好。
（2）。導(dǎo)熱系數(shù)小，熱傳導(dǎo)率低，絕熱保溫，節(jié)能效果好。
（3）。水力性能好，管道內(nèi)壁光滑，阻力系數(shù)小，不易積垢，管內(nèi)流通面積不隨時(shí)間發(fā)生變化，管道阻塞機(jī)率小。
（4）。相對(duì)于金屬管材，密度小，材質(zhì)輕，運(yùn)輸，安裝方便，靈活，簡(jiǎn)捷，維修容易。
（5）?？勺匀粡澢蚓哂欣鋸澬阅埽刹捎帽P管供貨方式，減少管接頭數(shù)量。
其主要缺點(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(shè)置密度高。
（2）。阻燃性差，大多數(shù)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(shù)大，伸縮補(bǔ)償必須十分強(qiáng)調(diào)。
所以，在推廣塑料管的同時(shí)，還需要發(fā)展技術(shù)克服其缺點(diǎn)。
1.1塑料管性能
1.1.1物理性能：
塑料管的物理性能和鋁塑復(fù)合管，鋼管，銅管比較見表1：
表1
物理性能
單位
PVC-U
PE
PE-X
PP
PB
ABS
PAP
鋼
銅
密度
g/cm
1.50
0.95
0.95
0.90
0.93
1.02
7.85
8.89
導(dǎo)熱系數(shù)
w/mk
0.16
0.48
0.40
0.24
0.22
0.26
0.45
50
400
熱膨脹系數(shù)
mm/m°C
0.07
0.22
0.15
0.16
0.13
0.11
0.36
0.012
0.018
彈性模量
MPa
3000
600
600
900
350
2500
210000
110000
拉伸強(qiáng)度
MPa
40
25
>25
28
17
40
700
150
硬度
R
120
70
100
60
230HB
使用溫度
°C
0-60
-60-60
-60-95
-20-95
-20-95
-20-80
-60-95
注： PAP（PEX-AL-PEX）表示鋁塑復(fù)合管，交聯(lián)鋁塑復(fù)合管為XPAP.
塑料管的物理性能影響管道的方式，用途，補(bǔ)償措施和管道保溫等方面。如：
（1）。PVC-U、PP、ABS、PAP的力學(xué)性能相對(duì)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，PAP僅能用于冷水管，而PE-X，PP， PB，XPAP則可作為熱水管。當(dāng)建筑物有熱水供應(yīng)系統(tǒng)且冷熱水采用統(tǒng)一管材時(shí)耐熱性能成為主要指標(biāo)。
（3）。塑料管因熱膨脹系數(shù)高，在塑料管路中尤其是作為熱水管，采用柔性接口，伸縮節(jié)或各種彎位等熱補(bǔ)償措施較多。其中以PE，PP等聚烯烴類為最。施工安裝時(shí)如果對(duì)此沒有足夠重視，并采取相應(yīng)技術(shù)措施，極易發(fā)生接口處因伸縮節(jié)而拉脫的問題。
（4）。由于導(dǎo)熱系數(shù)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(dāng)不同塑料管之間絕熱性的比較除導(dǎo)熱系數(shù)外，還同它們各自的管壁厚度有關(guān)。
1.1.2承壓性能：來(lái)源：考試大
承壓性能所涉及的內(nèi)容是在一定條件下塑料管材能夠承受的內(nèi)壓力和恒壓下的破壞時(shí)間。從而確定與之有關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)以及對(duì)管材的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)和監(jiān)控。一般進(jìn)行兩項(xiàng)試驗(yàn)：液壓試驗(yàn)和長(zhǎng)期高溫液壓試驗(yàn)。 各種管材的承壓性能見表 2
表2
管 材
工作壓力/MPa
試樣試驗(yàn)壓力/MPa
接頭密封試驗(yàn)/MPa
爆破壓力/MPa
UPVC
1.6
42/h
De≤90，4．2PN
De＞90，3．36PN
PEX
1.0/95℃
1.6/常溫
1.2
2.5
3.5
5.6
ABS
1.0
3.8/h
4～8
PB
1．6～2．5／冷水
1.0/熱水
PP-R
PP-C
2.0/常溫
0.6/75℃
20℃，11h，16MPa
80℃，48h，4.8MPa
80℃，170h，4.2MPa
HDPE
1.0/熱水
1.6/冷水
1.1.3衛(wèi)生性能：
理化衛(wèi)生指標(biāo)。其中PE，PE-X，PP，PB和ABS易達(dá)標(biāo)。而PVC-U管材在生產(chǎn)時(shí)應(yīng)使用無(wú)毒PVC樹脂和衛(wèi)生及穩(wěn)定劑才能滿足衛(wèi)生性能的要求。
1.2給水塑料管的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)形式單一，材料品種眾多且性能各異。常用給水塑料管的特點(diǎn)列表如下：
表3
品種
優(yōu) 點(diǎn)
缺 點(diǎn)
連接方式
PVC-U
抗腐蝕力強(qiáng)，易于粘合，價(jià)廉，質(zhì)地堅(jiān)硬
有UPVC單體和添加劑滲出，不適用于熱水輸送；接頭粘合技術(shù)要求高，固化時(shí)間較長(zhǎng)
粘合、螺紋
HDPE
韌性好，較好的疲勞強(qiáng)度，耐溫度性能較好；質(zhì)輕，可撓性和抗沖性能好
熔接需要電力；機(jī)械連接，連接件大
擠壓夾緊、熱熔合、電熔合
PEX
耐溫性能好，抗蠕變性能好
只能用金屬件連接；不能回收重復(fù)利用
擠壓夾緊
PB
耐溫性能好，良好的抗拉、壓強(qiáng)度，耐沖擊，低蠕變，高柔韌性
國(guó)內(nèi)還沒有PB 樹脂原料，依賴進(jìn)口，價(jià)高
擠壓夾緊、熱熔合、電熔合
PP-R
耐溫性好
在同等壓力和介質(zhì)溫度的條件下，管壁最厚
熱熔合
ABS
強(qiáng)度大，耐沖擊
耐紫外線差，粘接固化時(shí)間較長(zhǎng)
粘合、螺紋、電熔合
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(tǒng)屬于首選管材，而當(dāng)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。