摘要:近些年来,建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被取而代之。目前, 建筑给排水常用管材主要有塑料管,金属管和复合管三种。现在就常用管材的一些特性、优缺点、使用范围做一下简要论述。
关键词:市政；给排水；管道；材料
1我国给排水管道发展现状
上世纪50年代及以前只有钢管、灰口铸铁管(CIP)、陶土管和钢筋混凝土管。20世纪60年代研制开发了自应力钢筋混凝土管和预应力钢筋混凝土管，被广泛用于埋地给水管道工程。20世纪80年代中开始引进研制预应力钢筒混凝土管(PCCP)，有内衬式和埋置式2种结构，现在埋置式PCCP主要用于给水管道工程中的管径已在3m以上。20世纪80年代后期引进开发了离心铸造球墨铸铁管(DIP)，已广泛应用在埋地给水管道工程，并替代了传统的立式连续铸造给水CIP。在排水CIP方面，国家在20世纪80年代逐步废除了传统用手工制造采用石棉水泥打口的刚性接头的管材。因此国内的一些铸造企业开发研制了离心浇铸的CIP排水管，接口亦采用了卡箍连接和承插式连接等柔性机械接头，其配套管件亦相应的采用机制加工，目前最大管径为DN300mm，主要用于高层建筑、公用建筑的污水和雨水管道工程。在此期间，一些铸管厂还自行研制了铸态球墨铸铁管，是一种未经退火的球墨铸铁管，其机械性能除延性外，其他指标与DIP均相同。这种管材也曾用于给水和燃气管道工程中，但未被广泛应用。上述自应力钢筋混凝土管和铸态球墨铸铁管均为我国独有管材。
从节约能源和环境保护角度，国家要求研制开发各种化学建材，促进了化学管材的开发引进。化学管材有热塑性塑料和热固性塑料两种材质。国外早在20世纪50年代以前己将塑料管用于管道工程，国内在20世纪60年代后期也开始将热塑性塑料管材用于农村给水和工业管道。到20世纪80年代中，国内开始推广应用化学管材，首先将硬聚氯乙烯(UPVC)管用于建筑排水管道，替代传统的手工制作的排水铸铁管；20世纪90年代初，建设部组织UPVC管用于埋地给水管道在各城市的试点工程后，即在国内推广应用。20世纪80年代后期，国外对高密度聚乙烯(HDPE80, 100)的开发使得国际上对HDPE管材的应用呈上升趋势，国内于90年代中也开始引进各种HDPE管材。
2塑料管道在我国给排水管道中的应用
2.1物理性能
塑料管的物理性能。和铝塑复合管、钢管、铜管、塑料管的物理性能影响管道的方式、用途、补偿措施和管道保温等方面。如：
（1）PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高，被视为“刚性管”，明装较好。反之，PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。
（2）塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U，PE，ABS仅能用于冷水管，而PE-X，PP，PB则可作为热水管。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标。
（3）塑料管因热膨胀系数高，在塑料管路中尤其是作为热水管，采用柔性接口，伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE，PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视，并采取相应技术措施，极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。
（4）由于导热系数低，塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外，还同它们各自的管壁厚度有关。
2.2承压性能
承压性能所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间。从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。一般进行两项试验：液压试验和长期高温液压试验。浅谈建筑给排水常用管材。
2.3卫生性能
理化卫生指标。其中PE，PE-X，PP，PB和ABS易达标。而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。
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（1）给水塑料管的应用
一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉，在不考虑水质影响，在冷水供水系统属于首选管材，而当温度较高时，可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。
（2）排水塑料管的应用
材质单一：硬聚氯乙烯结构形式多样：芯层发泡管，空壁管，螺旋管，芯层发泡螺旋管，空壁螺旋管。其存在的一些问题：
（1）热膨胀系数大，需设置伸缩补偿装置来解决。
（2）刚度小，平直性差，需加密管卡、支架、吊架来解决。
（3）耐热性差，软化温度低，需限制排水温度，限制使用场所和控制与热源的距离来解决。
（4）阻燃性差，在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决。
（5）抗机械冲击性差，需强化施工技术，精心施工来解决。
（6）隔声性差，塑料管的噪声大于铸铁管，管道明装且管道位置靠近卧室时，问题尤为突出。降噪的方式，提高管道材质的隔声效果，芯层发泡管空壁管是基于这一思路而开发的；降噪的另一方式是改变水流条件，螺旋管是基于这一思路而开发的。将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。
相同条件下，不同结构形式的排水塑料管，其噪声测定结果：
普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管。
3进一步发展我国给排水管道的对策
3.1 加速进行产品结构的调整
各个地区的有关建设行政主管部门加速进行给排水管道产品结构的调整，要限制技术落后、能耗大产品的使用，积极扶持新型给排水管道如塑料管道的发展。但是，对于塑料管道的性能与应用必须有全面和客观的认识，应根据实际情况合理选择管材。(1)在新建和改建的多层建筑中应当加速推广使用塑料排水管和雨水管，尽早淘汰传统铸铁管；(2)在新建、改建和扩建的城市供水管道以及小区的户外给水管道中，应当鼓励积极使用硬质聚氯乙烯和聚乙烯塑料管，对于大直径的城市供水管道，则可选用玻璃钢夹砂管和钢塑复合管。
3.2 大力开发新的产品品种
积极借鉴和引进国外的先进技术，使我国的塑料管产品及原材料品种配套齐全，并根据市场需求，大力开发新的产品品种：(1)加强开发新的原材料与辅助材料(如各种助剂、稳定剂、粘接剂等)；(2)采用引进、消化吸收和自主开发相结合的方法，在不断提高我国塑料管产品设备的机电仪一体化水平、制造精度、可靠性与工效比的同时，加强配套设备的研究开发，提高整体生产线的制造水平；(3)注重管道配件的研究开发，加速形成配件的规模化生产，重点研究开发排水管配套专用管件，并加紧研制大直径塑料供水管、铝塑复合管、交联聚乙烯管专用速接管件、聚乙烯管电熔管件系列，建立相应的产业化生产基地。
3.3 加强宏观调控和引导
(1)政府相关部门应大力加强塑料管的普及教育工作，深化人们对塑料管的认识水平，从而促进塑料管的推广和应用；(2)各个地区的相关部门要依据当地的实际情况，制定合理的技术经济政策和措施，鼓励塑料管的应用，并逐渐限制和淘汰技术落后和能耗大的产品，促进塑料管的推广；(3)各个地区应当积极开展塑料管工程应用的试点示范工作，充分发挥示范的指导作用，总结试点工程的应用经验，促进塑料管的推广应用。
总结
由此可见，现今新材料新技术在给排水中的应用具有重大意义，它贯穿着给排水设计里面的每一步，与我们环保理念紧密相连，新材料技术的不断发展，带给我们更多绿色环保的新材料产品，这种绿色的、新型的、复合的新材料产品的开发和在给排水方面的应用将会为给排水环保设计带来新的腾飞。不过，现今我们的给排水设计中需要探讨的问题还非常多，需要我们不断的去开发创新，不断的去认真总结、分析、解决遇到的实际问题，才能使得我们的新材料在给排水方面得到更合理的应用，为我们给排水带来更完善的新材料产品。
参考文献:
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[3]柴增定. 高密度聚乙烯管在市政排水工程中的应用探讨[J]. 山西建材, 2000, 2: 22-23
论文作者:何红星
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/19
标签：塑料管论文; 管材论文; 给排水论文; 管道论文; 聚乙烯论文; 年代论文; 世纪论文; 《防护工程》2019年10期论文;