浅谈给水管材的发展
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摘要：本文介绍了给水管材发展的现状，重点从节能环保和建筑所需两个方面讨论了给水管材的选用标准，并阐述了新型给水管材的发展趋势。
关键词：给水管材 发展节能环保建筑
随着我国经济的快速发展，人民生活也水平不断提高。然而，在日常生活中最基本的用水问题还时不时困扰我们，特别是影响室内外给水水质重要因素之一的管材问题。一方面是给水管材的种类繁多，需要通过试用来验证产品的性能，从而确定统一的使用、选用和施工要求等；另一方面是技术人员如何选择施工单位进行有效施工，并从经济发展的实际水平的角度选择给水管材，以上两个方面就需要我们系统地熟悉掌握其特性与适用要求，才能作出科学合理地选择。
纵观给水管材的发展历程，我国给水管材也经历了从品种单一、卫生标准较低、发展较缓慢的过去到品种多样、卫生标准提升快、发展迅速的现在。比如沿用了近三十多年的不镀锌钢管(黑铁管)，甚至包括象征提高建筑档次的镀锌钢管，现已经被多数省份部分(冷镀锌钢管)淘汰。以节省钢材为目的，五十年代又推广使用的钢筋混凝土管(分为钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管和自应力钢筋混凝土管)，可承受最高为1．20MPa的工作压力，并耐腐蚀、价格低廉(和金属管材相比)、经久耐用，不会减少水管的输水能力，但由于随着其自重大，质地硬而脆，怕碰撞，接口易渗漏的等问题的出现，目前钢筋混凝土管的用量正逐渐减少；与之前的金属管材相比，塑料管因具有较好的防腐和抗震能力，有一定的抗拉抗弯曲的弹性，表面光滑水力条件好，耐冻性能强，重量轻等优点，越来越受到消费者的亲睐......
节能是我国一项长期的基本国策。在各行各业中，建筑节能显得尤为重要。建筑给排水专业节能特性主要体现在建筑给水系统运行中所浪费的不合理的无效能耗。在不考虑初期投资给水管材费用的前提下，从节能角度对建筑所需管材的选用提出以下建议：(1)、水力计算时，应严格对照所选管材的物理参数(如公称压力、计算内径等)进行水头损失计算，不应该随意套查水力计算表，否则，将影响正确地计算水头损失的结果，从而造成系统供水压力的浪费或不足。(2)、选用管材时，为了避免浪费投资和能量的“大马拉小车”现象(如用PN―1．25 MPa的PP-R管替代PN一1 MPa管等)的出现，应合理选用能满足系统工作压力要求的给水管。(3)当给水系统需要选用公称压力PN≥1．25MPa的给水塑料管时，建议选用PE80级或PEl00级的PE给水管，不宜选用PN≥1．25 MPa的PP―R给水管材。(4)当所选管材的管径DN≥70 mm时，建议选用衬塑钢管。(5)在布置给水管路时，应尽可能做到“简短顺直”，避免不必要的转弯而增加局部水头损失，浪费能量。
考虑到节能的要求，就室外给水管道的管材应用情况来看，主要分为几种情况：①、钢管通常选用@235B(A3)钢板制作，因为钢管的机械强度最好，可以承受较高的内外压力，并且管身的可焊性便于制造各种管件、特别适合地形较复杂及要求较高的管线使用。易腐蚀是钢管的最大缺点，但如果内外防护处理得当，钢管的使用年限也很长。②、在国内过去小口径管道上，主要使用的是镀锌钢管(自铁管)，但随着锈蚀问题，影响水质及使用年限等缺点的出现，近年多数城市已不再使用镀锌钢管。③、薄壁不锈钢管(LGSSP)，近几年国内已有一些企业可以制造薄壁不锈钢管，并制造出了胶圈快速连接的管件，它在冷热水管应用上前景十分广阔。各种规格的管材、管件及阀门、水咀等已形成“白钢系列”产品，因其品牌不存在锈蚀与材质老化的问题，并且使用寿命长，外形美观，致使它在小口径管材中的竞争力非常强。④、铸铁管是供水管网中所使用的管材的量最多的一种。⑤、根据制造材质不同分为给水灰口铸铁管和给水球墨铸铁管两种给水铸铁管。由于给水球墨铸铁管具有韧性大、强度高、密闭性能好、抗腐蚀能力强、安装施工方便等优点，给水球墨铸铁管已经成为给水灰口铸铁管的替代产品。
目前，越来越多的新型建筑给水管材出现在市场上，在众多的商品的选用及施工时，我们应该考虑：1．臂材耐压能力。特别应注意管道承压能力会随着温度的变化发生改变这一事实。2．塑料管的线性膨胀系数比金属管的线性膨胀系数大得多。3．管道应采用夹紧式安装的形式。应注意金属接头与管道匹配性原则，施工安装应由专业人员进行，保五质量。若采用热熔式安装或电熔合连接时，应使用专门的工具进行。4．因在给水系统中，管道所处的部位不同会使在安装施工中呈现出不同的特点。应根据管材的性能选用管道及连接方式。
纵观给水管材的发展历史，我作为一名水利工作者，对给水管材新材料的出现给予了厚望，我觉得发展新型材料应从以下两个方面入手：
1、在给水管道材料领域的开发创新和应用中大力发展纳米技术。纳米技术从微观角度促成了物质的组合，从而研发出有利于人类发展的工具。如正光纳米聚丙烯(NPP－R)管道，就是纳米技术产业发展战略在我们国家塑料给水管材领域发展推广的一个显著例子。让我们积极发展并推广纳米技术在金属、非金属和金属与非金属交叉的给水管材科研及制造领域的应用，使我们能够尽快地在世界给水管材技术及运用技术领域占据一席之地，从而逐步改变我国多年来在这该领域落后于外国建材开发和应用技术限制的局面。2、着眼发展，立足实用，让改进与跨越均为我们服务。事物的发展有其客观规律性，因此，我们必须将借助新技术与现存的有序改进统一起来，创造出可持续发展的新型给水管材与技术体系，为我国的持续发展打牢根基。具体说就是，(1)、在原有管材的管道接口上下功夫，努力提高管材的利用效率和工作效率。例如我们在室外给水中说到的“扩胀成型承插式柔性接口钢管”技术。(2)、多种材料的有机融合，扬长避短，积优淘劣，形成低成本、高性能的新材料。例如我们说到的ABS管等。当然，在塑料行业，因其既无毒性，不伤害人类，又可回收再利用或在一定条件下降解的特点使塑料管材的绿色环保特性更加突出。同时，还可以应用高新技术使其增加新的功能，如杀菌消毒，减少或根除二次污染等功效。在金属行业中，材料的合成或添加是一门新的技术科学，进而也产生了如今满足我们多种要求的新材料，象不锈钢、铝合金等等。可以说，新材料为人类作出了和正在履行着人类赋予它的多种巨大功能，我相信，这种工作，我们过去做过，有突破，现在还在做，将来我们会做的更好。
综上所述，管材的选择是经济技术的比较过程，技术上应从温度、压力、使用环境，安装方法等方面进行考虑，同时结合业主的要求和住宅的档次，进行经济技术综合考虑后才能确定。传统的给水管材一般采用镀锌钢管，由于镀锌钢管易锈蚀，使用寿命短，用于输送生活用水已不能满足水质卫生标准等缺点，许多地市已明文规定：禁止设计使用镀锌钢管，建设部正大力推广塑料给水管的应用。与金属管道相比较，因为塑料水管具有重量轻，耐压强度好，输送液体压力小，耐化学腐蚀性能强，安装方便，使用寿命长等特点，所以，塑料管材走俏市场是必然的发展规律。然而，我们也应致力于新材料的研发上面，为制造出具有多种新功能的材料而努力。
参考文献：《简述建筑内部给水管材的应用》赵喜亮 等 科技探索2010.12
《从节能角度分析给水管材的选用》 程宏伟 等给水排水2008.7
《新型建筑给水管材的应用和发展》 张玫 等山西建筑2007.10
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