摘要： 近些年來，建筑給排水的熱點是新型管材的廣泛應用。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，金屬管和復合管三種。現在就常用管材的一些特性，優(yōu)缺點，使用范圍做一簡要論述。
關鍵詞： 建筑給排水 管材 塑料管 金屬管 復合管
1.塑料管
塑料管是合成樹脂加添加劑經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）， 交聯聚乙烯管（PE-X），無規(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：
（1）?；瘜W穩(wěn)定性好，不受環(huán)境因素和管道內介質組分的影響，耐腐蝕性好。
（2）。導熱系數小，熱傳導率低，絕熱保溫，節(jié)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，材質輕，運輸，安裝方便，靈活，簡捷，維修容易。
（5）。可自然彎曲或具有冷彎性能，可采用盤管供貨方式，減少管接頭數量。
其主要缺點：
（1）。力學性能差，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，且燃燒時熱分解，會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。
所以，在推廣塑料管的同時，還需要發(fā)展技術克服其缺點。
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
導熱系數
w/mk
0.16
0.48
0.40
0.24
0.22
0.26
0.45
50
400
熱膨脹系數
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）表示鋁塑復合管，交聯鋁塑復合管為XPAP.
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、PAP的力學性能相對較高， 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，PAP僅能用于冷水管，而PE-X，PP， PB，XPAP則可作為熱水管。當建筑物有熱水供應系統(tǒng)且冷熱水采用統(tǒng)一管材時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(jié)或各種彎位等熱補償措施較多。其中以PE，PP等聚烯烴類為最。施工安裝時如果對此沒有足夠重視，并采取相應技術措施，極易發(fā)生接口處因伸縮節(jié)而拉脫的問題。
（4）。由于導熱系數低，塑料管的絕熱保溫性能優(yōu)良進而可減少保溫層的厚度甚至無需保溫。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。
1.1.2承壓性能：來源：考試大
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間。從而確定與之有關的設計參數以及對管材的質量進行評價和監(jiān)控。一般進行兩項試驗：液壓試驗和長期高溫液壓試驗。 各種管材的承壓性能見表 2
表2
管 材
工作壓力/MPa
試樣試驗壓力/MPa
接頭密封試驗/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。其中PE，PE-X，PP，PB和ABS易達標。而PVC-U管材在生產時應使用無毒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給水塑料管的應用
結構形式單一，材料品種眾多且性能各異。常用給水塑料管的特點列表如下：
表3
品種
優(yōu) 點
缺 點
連接方式
PVC-U
抗腐蝕力強，易于粘合，價廉，質地堅硬
有UPVC單體和添加劑滲出，不適用于熱水輸送；接頭粘合技術要求高，固化時間較長
粘合、螺紋
HDPE
韌性好，較好的疲勞強度，耐溫度性能較好；質輕，可撓性和抗沖性能好
熔接需要電力；機械連接，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；不能回收重復利用
擠壓夾緊
PB
耐溫性能好，良好的抗拉、壓強度，耐沖擊，低蠕變，高柔韌性
國內還沒有PB 樹脂原料，依賴進口，價高
擠壓夾緊、熱熔合、電熔合
PP-R
耐溫性好
在同等壓力和介質溫度的條件下，管壁最厚
熱熔合
ABS
強度大，耐沖擊
耐紫外線差，粘接固化時間較長
粘合、螺紋、電熔合
一般情況聚氯乙烯管由于價格低廉，在不考慮水質影響，在冷水供水系統(tǒng)屬于首選管材，而當溫度較高時，可選用聚乙烯管或交聯聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。
關鍵詞： 建筑給排水 管材 塑料管 金屬管 復合管
1.塑料管
塑料管是合成樹脂加添加劑經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）， 交聯聚乙烯管（PE-X），無規(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：
（1）?；瘜W穩(wěn)定性好，不受環(huán)境因素和管道內介質組分的影響，耐腐蝕性好。
（2）。導熱系數小，熱傳導率低，絕熱保溫，節(jié)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，材質輕，運輸，安裝方便，靈活，簡捷，維修容易。
（5）。可自然彎曲或具有冷彎性能，可采用盤管供貨方式，減少管接頭數量。
其主要缺點：
（1）。力學性能差，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，且燃燒時熱分解，會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。
所以，在推廣塑料管的同時，還需要發(fā)展技術克服其缺點。
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
導熱系數
w/mk
0.16
0.48
0.40
0.24
0.22
0.26
0.45
50
400
熱膨脹系數
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）表示鋁塑復合管，交聯鋁塑復合管為XPAP.
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、PAP的力學性能相對較高， 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，PAP僅能用于冷水管，而PE-X，PP， PB，XPAP則可作為熱水管。當建筑物有熱水供應系統(tǒng)且冷熱水采用統(tǒng)一管材時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(jié)或各種彎位等熱補償措施較多。其中以PE，PP等聚烯烴類為最。施工安裝時如果對此沒有足夠重視，并采取相應技術措施，極易發(fā)生接口處因伸縮節(jié)而拉脫的問題。
（4）。由于導熱系數低，塑料管的絕熱保溫性能優(yōu)良進而可減少保溫層的厚度甚至無需保溫。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。
1.1.2承壓性能：來源：考試大
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間。從而確定與之有關的設計參數以及對管材的質量進行評價和監(jiān)控。一般進行兩項試驗：液壓試驗和長期高溫液壓試驗。 各種管材的承壓性能見表 2
表2
管 材
工作壓力/MPa
試樣試驗壓力/MPa
接頭密封試驗/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。其中PE，PE-X，PP，PB和ABS易達標。而PVC-U管材在生產時應使用無毒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給水塑料管的應用
結構形式單一，材料品種眾多且性能各異。常用給水塑料管的特點列表如下：
表3
品種
優(yōu) 點
缺 點
連接方式
PVC-U
抗腐蝕力強，易于粘合，價廉，質地堅硬
有UPVC單體和添加劑滲出，不適用于熱水輸送；接頭粘合技術要求高，固化時間較長
粘合、螺紋
HDPE
韌性好，較好的疲勞強度，耐溫度性能較好；質輕，可撓性和抗沖性能好
熔接需要電力；機械連接，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；不能回收重復利用
擠壓夾緊
PB
耐溫性能好，良好的抗拉、壓強度，耐沖擊，低蠕變，高柔韌性
國內還沒有PB 樹脂原料，依賴進口，價高
擠壓夾緊、熱熔合、電熔合
PP-R
耐溫性好
在同等壓力和介質溫度的條件下，管壁最厚
熱熔合
ABS
強度大，耐沖擊
耐紫外線差，粘接固化時間較長
粘合、螺紋、電熔合
一般情況聚氯乙烯管由于價格低廉，在不考慮水質影響，在冷水供水系統(tǒng)屬于首選管材，而當溫度較高時，可選用聚乙烯管或交聯聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。