建筑排水管道材料的比较论文

建筑排水管道材料的比较摘要随我国各行业的兴起与发展，建筑用排水管道材料的应用也发生了相应的转变。市场上除传统的排水管道外，新型材料的排水管道种类也逐渐增多。文中针对不同排水管道的特点做初步介绍，列举了相应的应用实例。望读者对这些不同的管材有相应的认知。关键词排水管材柔性接口铸铁管排水塑料管管材特点COMPARISONOFCOMMONDRAINPIPESABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFVARIOUSINDUSTRIES,THEAPPLICATIONOFTHEBUILDINGDRAINAGEPIPINGMATERIALDOESHAVECORRESPONDINGCHANGEONTHEMARKET,INADDITIONTOTHETRADITIONALPIPES,NEWMATERIALPIPESGRADUALLYINCREASINGTHECHARACTERISTICSOFDIFFERENTPIPESWILLBEPRELIMINARYINTRODUCEDINTHISPAPER，ANDSOMEEXAMPLESWILLBETOOKKEYWORDSDRAINPIPEMATERIALSFLEXIBLEINTERFACECASTIRONPIPEPLASTICPIPEPIPECHARACTERISTICS引言与建筑给水管材发展相比排水管材发展较慢，2000年6月国家推广使用排水塑料管，受市场经济影响，排水塑料管得到了迅速发展，并出现了多种新型管材。不同材料的管材有不同的特点和相应的适用范围，在此将对各类管材进行相应的介绍和分析。建筑排水用管材主要有排水铸铁管、塑料管、陶土管、混凝土管、钢筋混凝土管、钢管等。在选择排水管道时，应综合考虑建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求以及管材在当地的供应条件等。1、塑料排水管塑料排水管作为国家推广使用的管材，在近些年发展快速，经过应用实践后的改进，产生了不同特点不同材质的管道，一般优点为耐腐蚀、质量轻、施工简单、水利条件好、不易堵塞、但相应的缺点是强度低、易老化、耐热性差、普通PVCU管噪声大等。11PVCU塑料排水管以PVC聚氯乙烯单体为主,根据不同的添加剂、增塑剂及不同的结构形式。PVCU排水管主要成分是无增塑聚氯乙烯树脂,配有轻质碳酸钙、太白粉为添加剂。一般可分为普通UPVC排水管光管、UPVC内螺旋管、UPVC芯层发泡管光管、UPVC芯层发泡螺旋管光管、UPVC径向加筋管、UPVC螺旋缠绕管和UPVC波纹管。不同的UPVC管用途不同,其中普通UPVC排水管光管、UPVC内螺旋管、UPVC芯层发泡管光管、UPVC芯层发泡螺旋管用于建筑内,现一般光管用于横支管,螺旋管用于室内立管。其他管材用于室外埋地管线。其优势可表现在以下几个方面11生产制造方面节省金属,一吨PVCU管可代替十二吨铸铁管。如安装1000万平米的塑料管节省铸铁可达39万吨,能够节省大量钢材。据国际组织调查资料表明,生产100KM的110MMPVCU管与同规模铸铁管相比耗油比为15。相应可节省一定的建筑费用。2自身性能方面PVCU管的维卡软化温度为77。化学稳定性能好，耐腐蚀性优良，使用寿命可达50年左右。由于管内壁光滑,粗糙系数仅为0009,故同等条件下流速比铸铁管大30,通水能力是铸铁管的126倍,不结垢，不易堵塞。同样由于管外壁光滑美观,可选用不同的颜色与室内装饰相协调,可更大的满足人们对居住环境的需求。3安装维修方面相比重量是同管径铸铁管的1/5，混凝土管的1/3,由于重量轻，便于运输、储存、装卸，可相对减轻建筑物的自重,施工简单、方便，有利于加快工程进度，也减轻了工人的劳动强度,提高劳动效率并相应降低施工费用。相比不足之处231老化问题，在受到紫外线强光的照射时，UPVC排水管容易老化，导致塑料变脆，老化、使用寿命大大降低，仅为10年左右。2热膨胀系数大，为铸铁管的68倍,除埋地管道外，在排水主管、通气主管上及较长的悬吊管上均需设置伸缩节等补偿装置。3刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决。4耐热性差,软化温度低,对排水温度有一定限制,对使用场所和与热源的距离有一定要求。5防火问题，阻燃性差,发生火灾时，室内明设塑料排水管受热熔化、燃烧，其楼板、墙体贯穿处将成为火焰、烟气传播扩散的通道，导致火灾的蔓延，因此，需在穿越楼板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管。6抗机械冲击性差,承压能力较弱，对管道的埋深，对管道回填土等，有一定的要求，要求加强施工技术,精心施工。7排水噪声大由于UPVC排水管内壁较为光滑，水流不易形成水膜沿管壁流动，在管道中呈混乱状态冲击管壁，引起管道的振动。管壁隔音效果较差，噪声远大于铸铁管。2应用实例图示为校食堂室内塑料排水管道。普通PVCU塑料管的噪声比排水铸铁管高出约11DB,考虑到睡眠和脑力劳动者的需求，多用于一般室外排水管以及不需要考虑噪声干扰的公共场所等。当在对低噪声要求标准较高的空间,可采用其他种类塑料管或铸铁管。12PVCU螺旋排水管1997年11月14日中国工程建设标准化协会批准了CECS9497建筑排水用硬聚氯乙烯螺旋管管道工程设计、施工及验收规程。螺旋单立管排水系统得到了普遍的推广。螺旋单立管排水系统与普通的单立管排水系统的基本组成相同,排水立管接纳各层的横支管的污水,最终由底部排出管排出,立管最上端设通气帽和大气相通。主要是结构有所不同1管道内壁结构，立管采用了由硬聚氯乙烯材料制成的螺旋管专用管材,螺旋管顾名思义，其内壁有与管壁一起加工成的三角形的螺旋肋,由于螺旋肋的导流作用,管内水流呈螺旋状下落,形成稳定密实的水膜旋流,管中心形成通畅的空气柱,污水下降的直线流速有所减少,但显著降低了立管内的压力波动,提高了排水能力。2管件与普通管件不同，即横支管与立管连接使用侧向进水专用三通或四通管件，避免横向水流与下降水流的撞击，有利于进水沿立管管壁旋转下落。专用管件可以少用或不用伸缩节，安装方便，可缩短工期。总结得出不同于普通PVCU管，螺旋UPVC管具有以下特点1排水流量大。韩国化学工业研究院和我国同济大学实验表明,设计流量值为65L/S和665L/S规范选定60L/S作为外径110MM的单立管排水系统的最大排水能力。2具有较好的降噪性能。1996年10月同济大学声学研究所对螺旋管和普通管进行对比实验,其噪声级相差57DB。3螺旋肋对水流有导向作用并加强了管材的强度和刚度。4管道连接采用螺母挤压胶圈密封,可以保证管端有一定的伸缩范围,立管不需另加伸缩节。5防火耐热性能。达到难燃级水平。维卡软化温度大于79,连续流可以在40使用。后来在螺旋单立管系统基础上开发出了大家常见的PVCU螺旋消音管道系统实壁螺旋消音管、新型复合螺旋消音排水管、双壁中空内螺旋消音管。特点排水噪声低,气压波动稳定,通水能力大。排水不易堵塞。其中新型复合螺旋消音管,管壁为三层结构,中间加入纳米材料。应用实例此图所示为济南西客站片区小学产业化生产施工现场室内采用的螺旋排水管材。13聚丙烯PPC静音排水管材聚丙烯PPC静音排水管系列产品,是应用先进的消音技术开发的一种新型建筑排水用管材管件,采用三层共挤的生产工艺设计,大大降低了建筑排水管道的噪音。中层采用特殊吸声材料。通过改性处理,使其具有良好的静音性能、耐化学腐蚀性能、耐热性能,达到国际同行业的先进水平。相比PVCU塑料管的化学成分中含有氯元素,为非再生管材,焚烧时会产生大量有毒物质,聚丙烯静音排水管的主要原料为可回收利用的环保型改性聚丙烯树脂,不会对环境造成恶劣的影响。该产品的应用范围广泛,特别适合于高档写经验交流字楼、高档公寓、宾馆、饭店、医院、学校、高级住宅小区及工业企业排水、排污、排废等。其特性为1优越的静音性通过加入特殊材料可以调整管材的密度和微观结构,吸收可闻及声波,阻止声波传出,降噪效果优于铸铁管。据测试噪声水平为45DB。普通PVCU为58DB。2超强的耐化学腐蚀性管材内层能耐酸、耐碱性强。可排放PH2PH12的液体。3优异的耐高温性维卡软化温度达145,可以长时间耐受95的热水。4良好的抗冲击性能坚硬的外层不仅保护着中层结构,而且确保管材具有良好的抗冲击性能。5先进的柔性连接安装简便,拆装方便,不受安装环境限制,中降低安装费用。水密性和自调节性能好,无须使用伸缩节,管材管件之间的承插式柔性连接,可以吸收长达10MM的管道热膨胀。可在节省管件的同时,避免水流冲击管壁时声音向下一个管件传递。6环保性强产品的无毒性能避免环境污染。目前,各种塑料管由于具有强度高、耐火性好、重量轻、连接方便、价格低等优点已被广泛用于建筑排水系统。但在实际工程中,设计人员应视建筑物具体情况根据不同材料的适用范围和特点灵活掌握。全国民用建筑工程设计技术措施给水排水中指出“高度超过100M的高层建筑内,排水管应采用柔性接口机制铸铁管及其管件。”因此上述的塑料管材一般只能在100MM以下建筑中使用。二、柔性接口铸铁管所谓柔性接口铸铁管是指离心铸造生产出来的无承口管箍式柔性接口铸铁管和连续铸造生产出的承插式柔性接口铸铁管。在国外排水铸铁管有很大的市场占有率。在国内各省市也在制定相关规定推广柔性排水铸铁管,例如天津市规定高于50M的建筑必须采用柔性排水铸铁管。1、工艺制造特点采用高速离心铸造技术,其组织致密、管壁薄、壁厚均匀、内外壁光滑、无沙眼和夹渣、抗拉与抗压强度高。铸铁材料为灰口铸铁,含硫量小于01,含磷量小于03。直管长度定为3M,大大减少了中间接头数量并可按照需要截取任意长度,从而大量节省管材,降低消耗及成本。2、自身性能方面1强度高、噪声低、防火性能好、使用寿命长。塑料排水管噪声大的问题一直是一个研究课题,尽管已经采用螺旋线排水新技术,但塑料管的噪音要求仍不能与铸铁管相比。另外,塑料管体相比铸铁管强度低,抗火灾性能差,而柔性铸铁管的材料性能具有化学成分稳定、耐腐蚀、防火无毒、符合消防安全环保要求、防噪声、不变形、使用寿命长的优点。其密实的分子结构能够很好的消除管中水流噪声,接口处的柔性橡胶又能有效的阻滞噪声向外传递。据美国专家实测表明,排水铸铁管的降噪效果随噪声频率的增高而加大。而普通光管PVCU塑料管对消除噪声几乎没有作用。2能满足建筑物竖向位移变形要求。高层建筑在风雪荷载、地基变形、温差、地震等各种因素的影响下会产生各种变形,其室内的排水管道必然随之产生相应的变形如由于温差引起管道产生的轴向变形和地震引起的建筑物竖向变形。根据试验,刚性接口管包括普通PVCU塑料管等的轴向位移005MM时就可能产生开裂,导致渗漏,而这种柔性接口铸铁管只要轴向位移螺旋管铸铁管聚丙烯（PPC）超级静音排水管结论与建议及展望不同的管材有其不同的优势，并有相应的适用范围。UPVC排水塑料管在各种建筑中应用的最早、最广泛，取得了成功的经验，但最大的问题是噪声远大于铸铁管，一般UPVC塑料管材在办公楼、学校、商店等公共建筑等被大量使用。为解决噪声问题，排水管道设于室内时，应优先选用螺旋管、芯层发泡管或柔性接口排水铸铁管，在高级公寓、住宅、宾馆及对噪音有一定要求的建筑，应选用聚丙烯（PPC）超级静音排水管。对比塑料管材的各方面优点，铸铁管材自重相对较大，成本相对较高，但高度超过100米建筑的排水管道以及超过50米的高屋建瓴的底层排水立管及转换后的排水横干管、转换层以下的排水立管、出户管，应采用柔性接口排水铸铁管及管件，提高排水管道下部管路承压能力，提高整个排水管道系统的安全性。就目前情况看，高层建筑、住宅及其它对环境要求较高的建筑应首选柔性接口排水铸铁管,虽然柔性接口排水铸铁管价格虽然相对较贵,但相对于整个建筑来说其所占的比例很少,一次性投资大一些,但用户的生活环境有相应的保障。另外在高层建筑中,不管从抗震性、防火性、安全性,还是从噪音方面考虑,柔性接口排水铸铁管应是首选管材。针对于有其他特殊使用要求的场所如实验室，锅炉房等，要根据不同材料的具体性能和适用条件进行相应的选择，以达到正常、稳定、安全的排水功能。除上述具体介绍的塑料管材以及柔性铸铁管材外，随着科学技术的应用以及针对现有管材存在缺陷的改进，更多的管材也在被开发和应用。1消音管道及管件加强矿物质的HDPE使用场所民用建筑、公寓、医院、酒店、办公楼等,静音排水系统在噪音有严格要求的建筑中广泛的应用性使得它成为安全环保的最佳选择。采用特殊的PES2专利材料制成,并具备HDPE高密度聚乙烯排水管道的优点,传统排水管道中那“哗哗哗”烦人的水声已经成为过去。优点HDPE中添加剂占管材重量的55,密度更大,从而可吸收和阻挡水流的声音。强度高,是替代铸铁管道的首选材料。连接方式多样,四种不同的连接满足安装需要。可普通高密度聚乙烯排水管道焊接工具,毋须特殊焊接工具。可以预制,节省安装时间。可循环使用,环保再生。防紫外线，保证使用寿命。PE材料是一种环境友好型材料，可回收加工再利用，在重视节能环保方面有很重要的意义。2亚克力共聚合聚氯乙烯树脂日本于1998年成功开发的新一代工程材料亚克力共聚合聚氯乙烯树脂制成的新型给水管材,目前有部分用于排水。这种新型材料具有绿色、环保、节能、耐低温、耐腐蚀、耐压、高抗冲击、刚性好、连接可靠、安装维护方便、管壁薄、内壁光洁、卫生性能好、使用寿命长、可回收利用等特点。1受市场经济的影响,同行业竞争激烈，若管材生产厂家追求低成本,产出的产品质量将会受到影响，管材原本的各项性能指标大打折扣，使用中可能会造成更大的损失和危