建筑用新型塑料给水管材的综合性能分析

塑料给水管作为新型的化学建材，具有节能、保护生态环境、改善居住环境、减少饮用水二次污染、提高建筑功能与质量、降低建筑自重和方便施工等优点。笔者经过对目前市场上主要的新型塑料管材——高密度聚乙烯（PE-X）管、无规共聚聚丙稀（PP-R）管和聚丁稀（PB）管等进行性能分析研究、综合经济比较，并提出选用建议。 　　1新型塑料管材的使用性能比较 　　2新型塑料管材的物理性能比较 　　2.1物理性能对比 　　塑料管材性能的优劣取决于构成管材的塑料的内在结构。 　　同时，外部环境也影响着塑料管材的使用寿命等特性，如环境温度、介质温度、管内工作压力及管内流体介质的性质等。 　　PB管在物理性能方面的优势非常明显，其线膨胀系数和弹性模量小、导热系数也小，而且具有一个较宽的使用温度范围；PP-R管的线膨胀系数和导热系数也比另外2种管材小，特别是导热系数几乎只有PE-X管和HDPE管的一半，这使其作为热水管时的保温性能要比其它管材好得多。 　　2.2膨胀力和流体物性对比 　　作为给水塑料管道，膨胀力和流体特性是二个非常重要的参数。膨胀力的大小直接影响管道支撑的设置和冷热水管的选用。膨胀力越大，支撑的密度越大；反之则节能效果好。 　　2.2.1膨胀力 　　2.2.2管道的水力损失 　　通过对管道膨胀力和沿程水力损失计算式的分析，可以看出膨胀力和线膨胀系数、弹性模量和管道的截面积成正比。 　　同样规格的管道，线膨胀系数小、弹性模量小，其膨胀力就小。PB管的膨胀力最小，其次是PP-R管和PE-X管，HDPE管的膨胀力最大。影响管道沿程水力损失的主要因数是流量和管道内径。所以当给水管的流量、管外径相同时，管道的壁厚就成了水力损失的重要参数。 　　3新型塑料给水管道经济性的比较 　　对于使用者来说，选用一种管材不仅要考虑其一般特性和物理性能，还要考虑其经济合理性。给水管道经济性的比较应综合考虑管材的价格、管接头价格、施工费用等。 　　如果把镀锌管的比较系数设定为1.0，则这4种新型塑料给水管材的经济性排序为HDPE管、PP-R管、PE-X管、PB管。 　　HDPE管和PP-R管具有较好的经济性能，它分别比镀锌管高12 %和25％。 　　4结论 　　通过对以上4种管材的分析、计算和比较，我们可以得出以下几点结论： 　　（1）PP-R管具有最好的综合性能，特别是它具有很好的经济性能，即PP-R管的性价比最好。针对PP-R管的特点，笔者认为PP-R管不仅适用于建筑物内的冷水系统，也适用于建筑物内的热水管、采暖系统、饮用水供水系统和中央空调的回水系统。 　　（2）对于PB管来说，其物理性能和流体特性无疑是最好的，但它的价格比较高，一般建设单位感到难以承受，因此较难得到推广应用。 　　（3）PE-X管也具有很好的物理性能，但由于PE-X管的线膨胀系统较大，导致了PE-X管的支撑间距很小，存在着管道架空跨度小、支撑件多的缺点。 　　（4）HDPE管由于其线膨胀系数和膨胀力较大，其连接方式采用热熔连接，连接比较安全可靠，根据其使用温度范围，比较适用于埋地给水和排水系统。