浅谈高层及超高层建筑中给排水管材的选型

 [摘 要] 随着建筑业的飞速发展，高层及超高层建筑越来越多，而建筑的给排水系统的问题也在日益凸显。如果给排水管材选型一旦失误，则会导致使用过程中出现漏水和渗水的现象，其危害较大、又很难处理。因此，本文针对高层及超高层建筑的给排水设计中如何选择合适又经济的给排水管材进行了探讨。 

　　[关键词] 高层建筑 超高层建筑 给排水管材 选型 　　 

　　一、高层及超高层建筑给排水系统的特点 

　　1.给水系统的特点 

　　高层及超高层建筑的给水系统一般分为生活给水系统、消防给水系统和生产给水系统。市政供水管网的压力一般不能满足高层及超高层建筑中使用压力的要求，需要采用加压设备另行加压，在垂直方向上应该将全楼划分成若干个供水区，否则上层和下层会因压力产生不同的问题。下层会因给水压力过大从而引起喷溅现象，管道附属配件磨损严重、检修频繁、寿命缩短，增加管理和运营费用；而上层的水龙头由于流速过大影响出水，还会产生负压抽吸现象，造成回流污染。由于高层及超高层建筑火灾风险大，火势极易蔓延且不易控制，所以必须有完善的且配套的消防设备（消防报警、应急照明、紧急呼叫、消火栓、喷淋等）。为了应对地震和建筑物不均匀沉降的因素，要求按照设计规范对长距离和跨越伸缩缝的给水管，在规定部位采用柔性连接。 

　　2.排水工程的特点 

　　高层及超高层建筑的排水系统一般分为室内污废水系统、雨水系统和地下室机械强制排水系统。室内排水系统必须设有专用通气管，这是由于污水立管长、接入的卫生器具较多，部分立管可能被水塞破坏了卫生器具中的水封，使臭气外溢。而排水立管每层必须设置阻火圈，防止火势急速蔓延；雨水系统多采用内排水。 

　　二、高层及超高层建筑给排水管材的选型原则 

　　1.性能强度问题。管材选型首先要考虑的因素是在规定的使用压力和温度下具有足够的机械强度，并且对管内流动的流体有好的耐腐蚀性，此外还包括材料和工程的成本适当。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对家居环境提出了新的要求。明净亮丽的视觉观感和具有较宽敞舒适的活动空间成为基本标准，具体体现在居室的管道敷设要求为暗埋敷设，且采用合适的新型管材来取代传统管材，以确保管道在使用性能良好、使用寿命长的前提下实现暗埋布置。为了避免暗装水管发生漏水而造成的损失，就要严把居室装修的管材质量关。 

　　2.卫生安全问题。当今社会“健康”与“安全”成为现代人最为重视的两大主题。而给水管材的卫生安全性能直接关系到饮用水的水质好坏。如果选择金属管材，则会产生生锈、腐蚀、渗漏并且易结垢的问题，成为金属管的致命弱点。而选择镀锌钢管，其内部的铁与空气中或水中的氧气会发生化学反应，导致管道里外都全生锈，从而滋生各种微生物，污染管道中的自来水，这些受污染的自来水中携带的细菌象无形的杀手，时时威胁着我们的健康。 

　　3.材料经济性问题。在同等价格或价格相差不大的条件下，应选择管材卫生、性能优越、便于安装维修的管材；在同样性能的条件下，应选择使用价格便宜的管材；最好的选择是采用价格既便宜、性能又良好、安装维修方便的管材。 

　　三、高层及超高层建筑给排水管材的选型 

　　在住宅建筑给水管的技术运用上，需要对给水管的经济和技术性能作综合比较。给水管材在技术上各有其特点，在考虑经济性的同时，还应注意各种管材的安全卫生、耐热性、连接方式等问题。管材的选择是经济技术的比较过程，技术上应从压力、温度、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确定。管材可分为金属管材、塑料管材和复合管材，下面来逐一进行介绍。 

　　1.金属管材 

　　（1）镀锌钢管。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，用于输送生活用水不能满足水质卫生标准等缺点，正逐渐被更优秀的管材所取代。但是由于镀锌钢管的价格低廉、性能优越，防火性能好，使用寿命长等优点，还将在消防给水系统，尤其是自动喷水灭火系统中应用。 

　　（2）铜管。金属管中最具优势的是铜管，铜管应用较久，优点较多，管材和管件齐全，接口方式多样，较多的应用在热水管路中，目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。 

　　（3）铸铁管。给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，这种管材已得到国际上的普遍认可。这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点，是一种更新换代产品，但由于这种管材及配件价格相对较贵，所以在国内一直未能得到普及推广。 

　　（4）其他金属管材。不锈钢管也受到工程技术人员的青睐，有关方面正从减少壁厚，降低价格方面着手，以利于推广。铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近，而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材，在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后，有望在一定范围内得到采用。涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材，且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同，是这种管材最容易被接受，由于其涂层薄、价格低，也最容易被推广。 

　　2.塑料管材 

　　塑料管材是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂、稳定剂、填充剂、润滑剂、着色剂、紫外线吸收剂、改性剂等。塑料给水管与金属管道相比，具有重量轻，耐压强度好，输送液体阻力小，耐化学腐蚀性能强，安装方便，省钢节能，使用寿命长等优点。但相对于金属管而言，塑料管线膨胀系数较大，需要考虑管道的伸缩变形；管道支架的数量较多、支架间距要小，并与热源要有足够的距离。因为大多数塑料制品可燃，且燃烧时热分解，会释放出有毒气体和烟雾。这些在设计和施工中均应引起注意。一般情况下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。 

　　3.复合管材 

　　复合管的金属材料有碳钢、不锈钢，铜、铝合金等，非金属材料大多为塑料。复合管大多是由工作层、支承层、保护层组成。复合管一般金属管在外侧，塑料为内衬；也有的金属管在中间，塑料在内外两侧，如铝塑复合管，中间为铝管或铝合金管，内外两侧为聚乙烯或交联聚乙烯；也有的金属管在内侧，塑料在外侧，如塑覆铜管等；现在还有双金属复合管。复合管虽然兼有金属管、塑料管优点，但两种管材热膨胀系数相差较大。如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈，容易脱开，从而导致管材质量下降。复合管的连接宜采用冷加工方式，热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩变形乃至溶化。复合管一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。目前的连接方式存在不少问题，有待进一步研究、完善、开发。 

　　四、小结 

　　给排水管材有各自的优缺点，而管材的性能与经济性不仅取决于管材自身的特性，还取决于建筑的地理环境、工况条件、资源特点、居民习惯、社会经济发展水平等因素。因此，对于高层及超高层建筑给排水系统的特点进行客观分析，本着卫生性、可靠性和经济性的三大选型原则，因地制宜对给排水管材进行合理选型。相信随着科技的发展，给排水管材的材料技术选择会更为广泛，也将更加安全可靠。