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建筑給水管材的選用論文提綱

時(shí)間:2024-05-28 17:07:36 論文提綱 我要投稿

建筑給水管材的選用論文提綱

      摘要:從冷鍍鋅鋼管給水管材的問題引出了現(xiàn)代新型的給水管材,并從管材的耐溫耐壓、線膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、抗水錘能力、價(jià)格、安裝等多方面進(jìn)行了比較分類,并根據(jù)各種管材在建筑中的運(yùn)用范圍分成了三個(gè)部分;室內(nèi)給水各分區(qū)主干管,衛(wèi)生間配水支管,給水引入管、室外給水及室內(nèi)高壓管,針對(duì)不同部分的管材運(yùn)用及施工情況進(jìn)行了歸納和總結(jié)。

建筑給水管材的選用論文提綱

關(guān)鍵詞:給水管材 選用 施工

  一、新型管材產(chǎn)生的歷史背景?

  鍍鋅鋼管應(yīng)用在建筑物內(nèi)供水管道上已有近百年的歷史,其良好的強(qiáng)度、剛度和抗沖擊能力,一定的耐溫、耐壓能力,適中的價(jià)格,原材料易于獲取且易于加工,因而用為一種給水主材廣泛地應(yīng)用地工農(nóng)業(yè)及建筑內(nèi)部各供水管道及消防管道,但由于鍍鋅鋼管因其管材自身的缺陷,在使用中易產(chǎn)生腐蝕、生銹、結(jié)垢、泄漏及堵塞等弊病從而對(duì)水質(zhì)造成嚴(yán)重的二次污染,微觀上表現(xiàn)為水樣大腸肝菌及細(xì)菌總數(shù)嚴(yán)重超標(biāo),宏觀上出?quot;黃水"、"黑水"、"紅水"等現(xiàn)象,水質(zhì)惡化;另一方面因銹蝕滲漏破壞了用戶的居住及工作環(huán)境,干擾正常生活,影響人們的生活質(zhì)量,并導(dǎo)致水資源的巨大浪費(fèi)。隨著人們居住環(huán)境和生活品質(zhì)的提高,對(duì)水的使用提出了更高的要求,迫切要求一種新型的綠色環(huán)保和替代產(chǎn)品出現(xiàn)。同時(shí),由于鍍鋅鋼管要消耗大量的鋼材,浪費(fèi)大量能量,不利于國家以塑代鋼的環(huán)保政策,為此進(jìn)入九十年代,建設(shè)部下決心推廣塑料及復(fù)合材料管材,傳統(tǒng)的度鋅鋼管將逐步退出歷史舞臺(tái)。

  二、新型給水管材的涌現(xiàn)?

   正如人們的生活質(zhì)量不斷更新一樣,給水管材也盼來了它朝氣蓬勃的更新?lián)Q代時(shí)代,在有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展推動(dòng)下,在國家政策的支持下使得大批新型給水塑料管材及復(fù)合材料管材相繼涌現(xiàn),其中塑料給水管材主要有:硬聚氯乙管(UPVC),高密度聚乙管(HDPE),交聯(lián)聚乙管(PEX),聚丙管(PP-R、PP-C),聚丁管(PB),丙睛丁二-苯乙管(ABS),氯化聚氯乙管(CPVC)等。復(fù)合管材有鋁塑復(fù)合管、涂塑鋼管、鋼塑復(fù)合管、塑復(fù)銅管、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管等。?

   所有這些新型給水管材的出現(xiàn),再加上傳統(tǒng)優(yōu)良的銅管,薄壁不銹管,為我們采用適合的給水管材提供了更多的選擇,使我們可以根據(jù)建筑物的功能、性質(zhì)、規(guī)格檔次進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x用。

  三、管材指標(biāo)分類及選取用

   由于新型建筑給水管材大多采用熱塑性塑料材料制成,故在考察和選用新型管材的時(shí)候,應(yīng)注意從以下幾個(gè)方面進(jìn)行比較:?

   1.耐溫耐壓能力 2.線性膨脹系數(shù)、膨脹力 3.熱傳導(dǎo)系數(shù)及保溫 4.抗水錘能力 5.壁厚、重量、水力條件 6.安裝連接方式 7.價(jià)格 8.管材尺寸范圍 9.壽命 10.原材料來源 11.衛(wèi)生指標(biāo) 12.耐腐蝕性 13.施工難易程度?

  下面就以上主要性質(zhì)指標(biāo)作適當(dāng)闡述:

   1.耐溫耐壓能力:?

   熱塑性塑料給水管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作壓力,一般是指輸送介質(zhì)溫度為20℃時(shí)塑料管材的承壓能力。選擇冷水管道時(shí),一般以此值作為選擇標(biāo)準(zhǔn),但隨著被傳輸介質(zhì)溫度的升高和塑料給水管路使用年限的增加,其承壓能力將逐漸下降,因此選擇熱塑性塑料管材作熱水管時(shí),應(yīng)考查其在熱水溫度下的長期承城市力能作為選擇標(biāo)準(zhǔn);復(fù)合性管材主要材料仍以熱塑性材料為基礎(chǔ),金屬材料能增加其剛度和抗拉、抗沖擊能力,但濁國慶節(jié)的變化有能改變管道承壓能力,故復(fù)合材料管道應(yīng)針對(duì)輸送冷,熱水選擇不同管材。?

   2.線膨脹系數(shù)(m/m℃),膨脹力和敷設(shè)方式:?

   塑料管的線性膨脹系數(shù)比金屬的線性膨脹系數(shù)大得多,其線性變形主要表現(xiàn)在管道軸向方向上的膨脹延長和水平方向上的彎曲,其膨脹量與溫差成正比,故對(duì)于明裝或非埋設(shè)型暗裝,當(dāng)直線距離大于20m時(shí),應(yīng)考慮采用伸縮節(jié)或折角自然補(bǔ)償方式,這是塑料管與金屬管的一個(gè)最重要的差異。在設(shè)計(jì)及施工安裝時(shí)應(yīng)予以充分重視。但同時(shí)考慮到雖然塑料管的線性膨脹系數(shù)是金屬管的幾至十幾倍,但其膨脹力卻只有金屬管的幾十分之一,同時(shí)有良好的抗里變性能。故對(duì)于衛(wèi)生間或是室內(nèi)地板內(nèi)暗埋敷設(shè)的支管,由于受水泥砂漿的摩擦阻力,塑料管線性膨脹會(huì)受約束而變?yōu)橄蜃兓,而不至于使外敷水泥崩裂,故配水支管可傳統(tǒng)方式埋設(shè)或適當(dāng)留一定管槽空間;復(fù)合管由于料材料的膨脹受到金屬的約束,線膨脹系數(shù)大大降低,但如果金屬部份和塑料材料之間接合不緊密,會(huì)由于熱脹冷縮不均而產(chǎn)生剝落和分層現(xiàn)象,從而影響復(fù)合管的整體性能,降低其強(qiáng)度和承壓能力,這也是復(fù)合管制造工藝需要注意的問題。?

   3.導(dǎo)熱性能(導(dǎo)熱率w/cm.k):?

   塑料管的導(dǎo)熱率約是鋼的1/100,是銅的1/1000,也就是塑料管自身有極好的隔熱保溫性能。在條件有限的情況下甚至可以不做保溫處理,但現(xiàn)行的塑料熱水管規(guī)程仍以對(duì)保溫作了一定的規(guī)定,如對(duì)于主配水干管及回水管、屋面及室外可能結(jié)凍的管仍需保溫,而對(duì)于埋墻地板敷設(shè)的配水支管不需考慮。塑料管的保溫一般采用PVC/NBR閉孔型橡塑海保溫管、高發(fā)泡聚乙(PE)閉孔型保溫管、硬聚氨酯泡沫塑料管和現(xiàn)場噴聚氨基多元脂發(fā)泡劑等。

  4、抗水錘能力(彈性模量N/cm)、壁厚:?

  給水系統(tǒng)中由于閥門啟閉,系統(tǒng)壓力突然變化,而造成水錘現(xiàn)象,嚴(yán)重的水錘現(xiàn)象可導(dǎo)致管材的爆裂和變形。水錘壓力的大小與水錘波速有關(guān),水錘波速又與管材的彈性模量和管徑、壁厚有關(guān),管材的彈性模量越小、管徑越大,壁厚越薄均可使水錘減小。一般各種塑料管的抗水錘能力均低于鋼管的抗水錘能力。?

   5.壁厚、重量、流量、管徑范圍?

   由于各種管道材料的不同,其在滿足同樣抗壓、耐溫和強(qiáng)度條件下,管道壁厚會(huì)產(chǎn)生差異,從而引起抗水錘能力、管內(nèi)徑及水力條件不同,一般情況下,壁薄的管材節(jié)省材料,管內(nèi)徑大,水力條件好,重量輕,施工安裝容易。另外,不同管材因生產(chǎn)工藝、制造成本、使用范圍有所不同而管徑范圍各不相同,在選擇管材時(shí)應(yīng)加以注意。?

   6.價(jià)格:?

   綜合性的價(jià)格因素與許多方面有關(guān),如材料獲取的便宜程度、國產(chǎn)還是進(jìn)口、管壁厚度重量和運(yùn)輸費(fèi)用、管道接頭及配件、安裝人力費(fèi)用以及貯藏費(fèi)用等。一般地講,塑料類管材及復(fù)合管的價(jià)格均高于鍍鋅鋼管的價(jià)格。但塑料類管材及復(fù)合管的綜合價(jià)格并不一定比鍍鋅鋼管的高。?

   7.安裝連接方式:?

   1)夾緊式安裝:采用管箍,另附用生絲帶和白素麻絲、擴(kuò)管器、搬手等工具連接管材與管件,這種方式因受人力因素影響較大,安裝時(shí)可能需要反復(fù)調(diào)試。另外夾緊式安裝用于管材和管件的材質(zhì)不同時(shí),由于各自的熱膨脹系數(shù)不同,在冷熱水交替使用時(shí)可能產(chǎn)生滲漏。?

  2)熱熔式安裝:利用熱塑性管材的性質(zhì)進(jìn)行管道連接,熱熔時(shí)采用專門的加熱設(shè)備(一般采用電熱式),使同種材料的管材與管件的連接面達(dá)到熔融狀態(tài),用手工或機(jī)械將其壓合在一起。這種方式結(jié)合緊密,安全耐用,避免了金屬管件接頭處水的跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象。?

   3)電熔合連接:管件出廠時(shí)將電阻絲埋在管件中,做成電熱熔管件,在施工現(xiàn)場時(shí),只需將專用焊接儀的插頭和管件的插口連接,利用管件內(nèi)部發(fā)熱體將管件外層塑料與管件內(nèi)層塑料熔融,形成可靠連接,并結(jié)合專用數(shù)碼記時(shí)器和安裝指示孔等計(jì)時(shí)方式。熱熔效果可靠,人為因素降到最低,施工質(zhì)量穩(wěn)定。另外安裝時(shí)僅用電纜插頭,可克服操作空間狹小導(dǎo)致安裝困難的問題。?

  三、管材的使用及比較?

   眾多給水管材涌現(xiàn),給用戶和工程設(shè)計(jì)帶來了極大的便利,但由于各種給水管材因其在性能、尺寸范圍及安裝施工工藝等方面有其相應(yīng)的特點(diǎn),有各自的適用范圍,同時(shí)由于給水系統(tǒng)中管道所處部位不同,而在施工安裝中有不
同特點(diǎn)。一般將其分為三個(gè)方面。?

   1)室內(nèi)給水分區(qū)主干管:屬給水系統(tǒng)的主要部分,包括分區(qū)內(nèi)的橫干管及立管,這一部分管道大敷設(shè)在屋面保溫夾層、吊頂、管道井、管窿內(nèi),采用支架固定,無需埋設(shè)。管徑一般在25-63-80mm范圍內(nèi),要求有高品質(zhì)的耐久性、外觀持久性、無腐蝕、無結(jié)垢、無泄漏、低噪聲、衛(wèi)生、壽命長、安裝方便的管材。一般對(duì)工作壓力要求:冷水20℃、1.0MPa;熱水:70℃、1.0MPa,但熱水管一般應(yīng)采用公稱壓力1.6-2.0MPa的管材和管件(考慮到管道承能力隨溫度升高而下降這一特點(diǎn))。這一部分管材在施工中一次性安裝,用量大,是給水管道的主干管,適合這一部分管材的塑料管有:硬聚氯乙(UPVC),交聯(lián)聚乙(PEX),聚丙(PP-R、PP-C),聚丁(PB),丙晴-丁二一苯乙(ABS);復(fù)合管材有涂塑鋼管、鋼塑復(fù)合管、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管。?

   UPVC管價(jià)格便宜,安裝施工方便,但使用中有UPVC單體和添加劑滲出,故使用中應(yīng)注意其鉛含量要達(dá)到生活飲用水規(guī)定的<0.05mg標(biāo)準(zhǔn),PB管(聚丁)有較好的高溫耐久性,性質(zhì)穩(wěn)定,同時(shí)低溫條件抗彎曲性能,抗脆裂性能和抗沖能力較強(qiáng),重量輕,壁薄,水力條件最好,伸縮性和抗變性好,有一定抗紫外線能力,安裝連接方式多樣,適用不同環(huán)境,同時(shí)能夠再生,是一種好的管材,但目前國內(nèi)還疫有PB樹脂原料,依靠進(jìn)口,價(jià)格較高。PP-R管耐溫性能好,重量輕,強(qiáng)度好,耐腐蝕,無毒,可回收,采用熱熔連接,但其管壁較厚。PEX管耐溫性能好,抗變好,重要輕,強(qiáng)度好,耐腐蝕,無毒,但施工中沒有同材質(zhì)管件,需與金屬管件連接,應(yīng)有較好的施工質(zhì)量作保障。ABS管強(qiáng)度大,低溫環(huán)境不破裂,耐沖擊,不含任何添加劑,色彩不能改變,管件和管材必經(jīng)同進(jìn)采用ABS材料,粘接固化時(shí)間較長。涂塑鋼管相對(duì)于鋼塑復(fù)合管,在衛(wèi)生條件、安裝難易、價(jià)格上均具有一定的優(yōu)越性。以上各種管材,可同時(shí)用于冷、熱水的管材有PP-R、PB、PEX,鋁塑復(fù)合管,只用于冷水管材主要是UPVC、ABS、鋼塑復(fù)合管、孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管。?

   2)衛(wèi)生間等配水支管:這部分管材管徑在16-25mm,一般為埋墻或埋地暗裝,接點(diǎn)多。衛(wèi)生間管道因衛(wèi)生設(shè)備和用戶裝修標(biāo)準(zhǔn)的不同,安裝程序上往往不由建筑施工方一次安裝完成,而是用戶自行在二次裝修中完成這部分管道的安裝。由于管道大多暗敷,對(duì)管材、管件、安裝連接要求較高,但長期以來受市場管材質(zhì)量的困擾以及安裝施工人員素質(zhì)良莠不齊等因素影響,這部分管道發(fā)生的問題最嚴(yán)重,影響人們的生活質(zhì)量,因而也是給水管材中急需解決的問題。適合這一部分管材的塑料管有:高密度聚乙(HDPE),交聯(lián)聚乙(PEX),聚丙(PP-R、PP-C),聚丁(PB)等;復(fù)合管材有鋁塑復(fù)合管、塑復(fù)銅管、涂塑鋼管等。根據(jù)表一比較:PB、PP-R管性能不錯(cuò),但在用于衛(wèi)生間管道時(shí)由于用戶分散購買、施工難以形成規(guī)模,且施工人員未能有效培訓(xùn),故對(duì)這類需專用熱熔、電熔工具的管道,使用受到一定的限制,最好銷售單位能夠提供相應(yīng)的配套服務(wù),才能有效地被散戶接受。PEX管和鋁塑復(fù)合管因可彎曲、不反彈,切割方便,安裝工具簡單,目前在衛(wèi)生間內(nèi)使用較多,但安裝中需注意兩個(gè)問題:一方面管材與管件采用夾緊安裝方式,受人力因素影響較大,緊固性難以保障,同時(shí)對(duì)于熱塑性管材和金屬管件接頭熱膨脹系數(shù)差異大,容易松動(dòng),為解決這一問題,部分廠家已有專利管件出現(xiàn)配套使用或采用分水器配管法(保證管道中間無管件),僅在管道兩端與分水器和用水器具連接處安裝管件;另一方面管材強(qiáng)度比較弱,在施工中要特別注意受壓變形而影響道流量和水力條件。最近一些地區(qū)出現(xiàn)一種新的復(fù)合管材-塑復(fù)銅管,即在銅管上外套塑料,既有銅管的優(yōu)良優(yōu)質(zhì),又有較好的保溫性能,不適為一種安全耐用的衛(wèi)生管材,但價(jià)格偏貴。涂塑鋼管具有鋼管的優(yōu)點(diǎn),又做到了供水水質(zhì)好,但不太適宜作熱水供應(yīng)用。

   3)給水引入管,室外給水、輸水管?

   這類管管徑大,要求強(qiáng)度高、耐壓好、密封性好、耐腐蝕、水力條件好、抗水錘能力強(qiáng),安裝簡易,重要輕、壽命長。管徑范圍在50-200mm以上。適合這一部分管材的管材有:孔網(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管、ABS、UPVC,涂塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管。這類管材由于強(qiáng)度及耐壓要求高,全塑料的管材為達(dá)到要求熱必以增加壁厚的方式來達(dá)到目的,但同時(shí)在耗材、內(nèi)徑、水力條件、重要等方面受到影響。相對(duì)來說,復(fù)合管在這方面有一定的優(yōu)勢(shì)?拙W(wǎng)鋼帶塑料復(fù)合管以冷軋鋼帶和熱塑性塑料為原料,以氬孤對(duì)接焊成型的多孔薄壁鋼管為增強(qiáng)體,外層和內(nèi)層雙面復(fù)合熱塑料的一種新型復(fù)壓力管材,由于多孔薄壁鋼管增強(qiáng)體被包覆在熱塑性塑料的連續(xù)相中,因此這種復(fù)合管具有鋼管和塑料管各自的優(yōu)點(diǎn),又克服了一般復(fù)合管二者結(jié)合不緊的不足,具有剛性好,強(qiáng)度大,承壓高,重要輕,膨脹量小,導(dǎo)熱小,價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn),適合于給不引入管,室外給水管和大、中型給水輸入管道,同時(shí)調(diào)整鋼帶塑料復(fù)合管中鋼帶的厚度和塑料的耐溫等級(jí),可造出廣泛耐溫耐壓管材,連接方式采用電熱熔。不足之處在于:因超壓或外力損傷時(shí),快速修復(fù)較難;彎曲度比鋼管小,須用25°、30°等多角度的管件作為彌補(bǔ)。涂塑鋼管且有塑料和鋼的優(yōu)點(diǎn),但其材料主要以鋼管為主,價(jià)格比孔網(wǎng)鋼帶復(fù)合管偏貴。?

  四、結(jié)論?

  綜上所述,新型建筑給水管材在選用及施工時(shí)應(yīng)考慮:?

   1.管材耐壓能力,特別應(yīng)注意溫度的變化會(huì)改變管道承壓能力這一事實(shí)。?

   2.塑料管的線性膨脹系數(shù)比金屬管的線懷膨脹系數(shù)大得多,明裝管道注意設(shè)溫度宰償裝置。

   3.采用夾緊式安裝的管道,應(yīng)注意金屬接頭與管道匹配,施工安裝應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行,保五質(zhì)量。采用熱熔式安裝或電熔合連接時(shí),應(yīng)使用專用工具進(jìn)行。?

   4.給水系統(tǒng)中管道所處部位不同在施工安裝中有不同特點(diǎn),應(yīng)根據(jù)管材的性能選用管道及連接方式。?
 

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