建筑给排水管材选择分析及建议

建筑给排水管材选择分析由于目前市场上给排水管材种类繁多，如何选择能够快捷有效施工，并切合建设单位成本控制的给排水管材，需要我们系统地熟悉掌握其特性与适用要求，作出科学合理地选择。本文对建筑给排水管材的选择进行一些分析。一、给水管材(一)室外埋地给水管材目前建筑工程上常用的室外埋地给水管材有柔性接口球墨铸铁给水管、镀锌钢管、PE管、AGR管，其他如螺旋钢管、预应力混凝土管、玻璃钢夹砂管等在建筑配套工程中应用极少，在此不做讨论。1.给水球墨铸铁管给水球墨铸铁管具有强度高，韧性大、密闭性能好、抗腐蚀能力强、耐久性好、安装施工方便等优点。给水球墨铸铁管按接口方式不同分为K型机械式柔性接口管和T型承插式柔性接口管。这种管材由于受配件品种数量少而影响推广应用的局面，现已基本缓解，有专门从事配件生产的大型厂家，供国内建设选用，目前，该管材是国内应用最多的建筑配套给水管材。2.镀锌钢管镀锌钢管曾经广泛应用于建筑配套给水工程中，但是由于其耐腐蚀性差，且卫生性差，国家建设部已经明确发文禁止生活用水使用镀锌钢管，但是在消防工程中仍有应用。3.PE管常用PE管有中密度MDPE型和高密度型HDPE之分。由于在给排水工程中高密度HDPE型管应用较多，通常用高密度HDPE型管代表PE管。其特点是连接可靠：聚乙烯管道系统之间采用电热熔方式连接，接头的强度高于管道本体强度；低温抗冲击性好，冬季施工时，不会发生管子脆裂；抗应力开裂性好；耐化学腐蚀性好，卫生；耐老化，使用寿命长；耐磨性好；可挠性好，在许多场合，管道的柔性能够减少管件用量并降低安装费用；水流阻力小；自重较小，搬运方便。4.AGR管其特点是耐低温，抗冻结能力高；高抗冲击性；刚性好，在所有塑料管道产品中AGR管线膨胀系数是最低的，支持大间隔配管，安装无需考虑伸缩处理；粘结强度高，AGR管采用配套的NO.80粘合剂迅速融接，粘接强度比普通塑料管道高出4倍；卫生：卫生标准超出了国标及世界卫生组织（WHO）的各项指标，卫生无毒，分子结构致密，渗氧率极低，不易滋生细菌；内壁光滑，输送水等流体时阻力损失小，不易附着沉淀物，可以直接用于直饮水、纯净水管道输送系统；阻燃：AGR管是一种难燃材料，其氧指数大于40，离火自熄。名称水质质量连接方式安装难度主材价格（元/m）使用寿命球墨铸铁给水管好重承插橡胶圈较大126长镀锌钢管差重卡套大145短PE管好轻热熔较小298长AGR管好轻粘结较小360长注：1.材料规格按照DN200考虑，主材价格球墨铸铁给水管按4000元/T计算，镀锌钢管按4400元/T计算，PE管按照上海瑞皇牌PE100，PN1.6PA系列价格，AGR管按照公司胶南2-2项目合同价格估算。2.镀锌钢管安装难度考虑管道防腐。由上表不难看出，考虑到施工难度对综合单价造成的影响，球墨铸铁给水管是室外给水工程中性价比最高的材料，其次是PE管。因此建议对工期要求不高的工程采用球墨铸铁给水管，工期紧促的工程采用PE管。（二）室内给水管材目前建筑工程上常用的室内给水管材有PP-R管、镀锌钢管、U-PVC给水管、涂（衬）塑金属管(本文以衬塑钢管为例），其他如PB管，薄壁铜管、薄壁不锈钢管等虽在建筑给水工程中有所应用，但并不普遍，不具有代表性，在此不做讨论。1.PP-R管其特点是无毒、卫生；耐热、保温性能好；安装方便且是永久性的连接；原料可回收，不会造成环境的污染。2.镀锌钢管因其卫生性能差，室内给水中镀锌钢管仅在消防系统有所应用。3.U-PVC给水管其特点是化学稳定性好、耐腐蚀性强、使用卫生、对水质基本无污染；导热系数小，不易结露；管材内壁光滑，水流阻力小；材质较轻，加工、运输、安装、维修方便等特点；但其强度较低、耐热性能差、不宜在阳光下曝晒。虽然聚氯乙烯价格较低廉，且对水质的影响很小，但当PVC—U管材中加入不恰当的添加剂和其他不洁的残留物后，会从塑料中向管壁迁移，并会不同程度地向水中析出，产生不利的影响。4.衬塑钢管其特点是兼有金属管材强度大、刚性好和塑料管材耐腐蚀的优点，同时也克服了两类材料的缺点；但同等规格下，管道内实际使用管径变小；在生产中需要增加复合成型工艺，其价格要比单一管材的价格稍高。此外，如粘合不牢固或环境温度和介质温度变化大时，容易产生离层而导致管材质量下降，同时由于是丝接，其接口处较容易生锈影响水质。名称水质承压能力连接方式安装难度DN20主材价格（元/m）DN65主材价格（元/m）能否用于热水使用寿命PP-R管好较好热熔小8.75101.37能长镀锌钢管差好螺纹大7.7433.15不能短U-PVC管一般差粘结小3.2618.34不能长衬塑钢管好好螺纹大13.8855.52能长AGR管好好粘结小10.8377.28能长由上表可以看出，U-PVC给水管价格最低，但是管材承压能力不好且水质一般，可用于对水质要求不高且系统压力不大的建筑中，镀锌钢管价格较低且承压强，但是由于水质差，已经被国家明令禁止由于生活给水工程，可用于室内消防工程，小管径的PP-R管价格适中且水质、承压等性能均不错，可由于户内生活冷热水系统，但是大口径的管材价格较高，可由衬塑钢管代替，品质较高的建筑也可由AGR管代替。二、排水管材(一)室外排水管材目前建筑工程上常用的室外埋地排水管材主要有陶土管、钢筋混凝土管、HDPE双壁波纹管等。1.陶土管陶土管具有水流阻力小，不透水、耐磨损、耐腐蚀的表面，适用于输送酸碱性较强的工业废水。其主要缺点是管节较短，施工不方便，质脆易碎，抗压、抗弯、抗拉强度低。2钢筋混凝土管混凝土管和钢筋混凝土管的原材料较易获得，价格较低，制造简单方便。主要缺点是抗腐蚀性较差，不宜输送酸性、碱性较强的工业废水；管节较短，接头多，施工复杂，抗渗、抗漏性差。混凝土管和钢筋混凝土管便于就地取材，制造方便，而且可根据抗压的不同要求，制成无压管、低压管、预应力管等，所以在排水管道系统中得到普遍应用。3.HDPE双壁波纹管其特点是具有足够的力学性能和刚性的同时，兼备优异的柔韧性，还具有很大的压缩强度和良好的耐冲击性能，对地下和地面恶劣环境的适应能力强；质量轻；耐化学腐蚀性强，可承受土壤中的酸碱的影响，适应特殊场合；内壁光滑，能够减少液体在管内的流动阻力，进一步提高输送能力；外壁波纹形状加强管道对土壤中的负荷能力，便于连续铺设在凹凸不平的地面上；耐磨性好，抗磨损；使用温度范围宽，管材在-60℃环境中不会被冻裂及膨胀漏水；耐老化；施工方便且密封性好，搬运容易，劳动强度低，施工进度快。名称抗腐蚀性抗渗漏性有无二次污染抗压能力安装难度DN400主材价格（元/m）使用寿命安装运输损耗陶土管好差无差难35较长严重钢筋混凝土管差较差有强较难70较短一般HDPE双壁波纹管好好无一般宜135长轻微由上表可以看出，陶土管虽然材料费便宜，但安装难度大，损耗严重，因此一般项目不建议采用，钢筋混凝土管和HDPE双波纹管比较，虽然材料便宜，但安装难度相比较大，且水力条件相对较差，所以建议污水管道采用HDPE双壁波纹管，同时鉴于钢混管的抗压能力比HDPE管要好，可根据项目实际情况如管道大小、埋地深度、地面荷载等因素综合考虑雨水管道的具体用材。（二）室内排水管材室内排水管材种类相对较为单一，目前国内项目基本都是用U-PVC排水管及铸铁排水管两种。1.U-PVC管U-PVC排水管是传统排水管材的替代品，具有较好的物理化学性能。内壁光滑，比常规排水管材的摩擦阻力小，因此横管安装坡度较小，能够提高建筑的室内净高。同时，其重量较轻，约为铸铁管的五分之一，易于运输和操作，采用胶粘连接，方便安装及维修；价格较常规排水管材低廉，大大降低工程造价；耐腐蚀性能强，在建筑污废水及雨水管道系统使用十分普遍。其缺点是抗冲击能力差，易被水流挟带杂物击穿；虽然是难燃材料，但对于室内明敷管道，存在火势沿立管向上蔓延的可能；膨胀系数大，在施工中需要安装伸缩节解决其伸缩问题。2.铸铁排水管目前最常用的铸铁排水管是柔性铸铁排水管，具有以下优点：抗震性能良好，在高层建筑中由于地震或风压所引起的层间位移可达20mm,卡箍式铸铁排水管为柔性接口,两管间的轴向偏心角可达5°,完全能够满足抗震要求；噪音低。由于采用柔性橡胶连接,可以有效地防止卫生器具等产生的噪音通过管道进行传递。与塑料排水管相比具有以下优点：噪音低。铸铁排水管质量较大,它比质量轻的塑料管更难引起振动,故而对直接通过管道传递的噪音有良好的隔音作用。另外,由于采用了橡胶圈柔性接口,使振动的传递也受到了削弱；防火性能良好；膨胀收缩系数小；强度高。名称抗冲击能力安装难度材料费用防火性能抗噪性能柔性接口球墨铸铁排水管好难高好好UPVC排水管差宜低一般一般由上表可以看出，这两种管材各有千秋，几乎不分伯仲，目前国内一般项目的常规做法是横管及立管系统采用U-PVC（消声）排水管，底层出户干管采用铸铁排水管，可以按此标准确定管材。三、结论通过上面的分析，同时结合我公司及周边建筑项目的管材使用情况，室外雨污水工程可采用性价比较高的HDPE双壁波纹管，也可根据实际情况将雨水系统采用钢筋混凝土管，但不建议污水系统采用以免污染管道周边环境。室外给水（含消防、喷淋）系统采用球墨铸铁给水管或PE管。室内排水系统建议中低档住宅及写字楼、商场建筑横管及立管系统采用U-PVC排水管，底层出户干管采用铸铁排水管。高档住宅及酒店项目全部采用柔性接口铸铁排水管。室内给水系统建议写字楼及商场项目采用U-PVC给水管（冷水）；住宅及酒店项目采用PP-R给水管（冷、热水），口径较大的管材，可根据实际情况选用衬塑钢管或者AGR管。当然，每个项目地质情况、资金运转情况不尽相同，每个地方也有当地的相关规定，选择管材时仍要结合实际，具体分析。