淺談給水管材的選用.ppt

淺談給水管材的選用,建筑及小區(qū)給水、消防管道,內容提要 一.概述 現行有效的給水管材相關的規(guī)程及標準圖集 二.給水管管材種類、性能及選用與相關規(guī)范、規(guī)程的制定： （一）規(guī)范與規(guī)程的制定、發(fā)展與修訂 （二）給水管材種類、性能及選用 1.建筑給水塑料管材,1.建筑給水塑料管材 1）.建筑給水塑料管的設計依據 2）.塑料給水管材種類、性能及選用 a.塑料管材種類與性能 b.塑料管材選用要點 c.塑料管道安裝要點 3）.小結 2.建筑給水復合管道 1）.建筑給水復合管道的設計依據,2）.復合給水管材種類、性能及選用 a.復合管材種類 b.復合管材的選用及壓力等級 c.管道的位移補償、防腐、保溫 3）.小結 3.建筑給水金屬管道 1）.建筑給水金屬管道的設計依據 2）金屬給水管材種類、性能及選用 a.金屬管材種類,b.金屬管材的選用及壓力等級 c.管道的位移補償、防腐、保溫 3）.小結 4.室外埋地給水、熱力管道 1）室外埋地給水管道的設計依據 2）室外埋地熱力管道設計依據 3）管材種類、選用 a.管材種類,b.管材的選用要點 c.室外給水管道的安裝要點（本次不含熱力管道） 4）管道的地基、基礎與支墩（埋地熱力管道不含在本章節(jié)內，另述） 5）管道的位移補償、防腐（埋地熱力管道不含在本章節(jié)內，另述） 6）小結,一、 概述 用于生活飲用水的給水管道系統(tǒng)所用的管材、管件及與水接觸的其他輔助材料的衛(wèi)生要求，應符合現行國家標準生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準GBT 17219的有關規(guī)定。 目前現行有效的給水管材相關的部分技術規(guī)程及標準圖集： 1.建筑給水塑料管道工程技術規(guī)程CJJ/T98- 2014 2.建筑給水復合管道工程技術規(guī)程CJJ/T 155-2011,3.建筑給水金屬管道工程技術規(guī)程CJJ/T 154-2011 4.埋地塑料給水管道工程技術規(guī)程CJJ 101-2016 5.給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范GB 50268-2008 6.自動噴水滅火系統(tǒng)CPVC管管道工程技術規(guī)程CECS 234：2008（僅適用于輕、中危險級I級場所中濕式自動噴水滅火系統(tǒng)公稱外徑不超過50mm的配水管及配水支管）,7. 11S405-14 建筑給水塑料管道安裝 11S405-1 建筑給水氯乙烯類塑料管道安裝 11S405-2 建筑給水聚烯烴類塑料管道安裝 11S405-3 建筑給水復合類塑料管道安裝 11S405-4 建筑給水塑料管道安裝通用詳圖 8. 10SS411 建筑給水復合金屬管道安裝 9. 09S407-1 建筑給水銅管道安裝 10. 10S407-2 建筑給水薄壁不銹鋼管道安裝,10. 10S507 建筑小區(qū)埋地塑料給水管道施工 11. 10S505 柔性接口給水管道支墩 12. GB 50981-2014 建筑機電工程抗震設計規(guī)范,二、給水管管材種類、性能及選用與相關規(guī)范、規(guī)程的制定 （一）規(guī)范與規(guī)程的制定、發(fā)展與修訂 1. 簡述規(guī)范、規(guī)程代號的含義 規(guī)范中的GB/T國標推薦 GB國標 JB-軍標 QB-企標 DB地標 行業(yè)標準中的JGJ、JGJ/T建筑工程行業(yè)建設標準 CJJ、CJJ/T中華人民共和國行業(yè)標準 CJ、CJ/T中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準,CECS中國工程建設標準化協(xié)會標準 CCES中國土木工程學會標準 相互關系：地標與企標遵從并不低于國標標準；協(xié)會、學會標準一般先于行業(yè)標準制訂，通過實踐與發(fā)展繼而制訂國家行業(yè)標準。 2.簡述規(guī)范與規(guī)程的制定、發(fā)展與修訂 20世紀90年代中末期，隨著塑料管道應用的不斷推廣，塑料管及復合管的種類越來越多，選用管材有點眼花繚亂，UPVC、CPVC、ABS、鋼塑復合管、鋁塑復合管管材發(fā)展比較早，相關管材及管件的國,家標準及相應的集設計、施工、驗收要求的規(guī)程（中國工程建設標準化協(xié)會標準，規(guī)程代號CECS）管比較完善；至本世紀初，我國快速發(fā)展了許多塑料管材及復合管材，陸續(xù)出臺了相應管材及管件的國家標準、協(xié)會標準（CECS)，并且隨著各種管材、管件產品規(guī)格增加、質量的提高和技術配套設施的完善以及設計與施工安裝方面積累的經驗，國家標準、協(xié)會標準也不斷地進行修訂與完善。中國建設標準化協(xié)會出臺了對應各種管材的技術規(guī)程（CECS)，指導設計與施工等，可謂種類繁多；根據原建設部關于印發(fā)的通知（建標2007125號）的要求，經廣泛調查研究，認真總結實踐經驗，參考有關國際標準和國外先進標準，并在廣泛征求意見的基礎上，按類制定了建筑給水塑,料管、建筑給水復合管、建筑給水金屬管等相關規(guī)程，編號為行業(yè)標準。 上述規(guī)程一般包括以下主要技術內容：1 總則；2 術語和符號；3 材料；4 設計；5 施工；6 質量驗收。 （二）給水管材種類、性能及選用 1.建筑給水塑料管材 1）.建筑給水塑料管的設計依據：建筑給水塑料管道工程技術規(guī)程CJJ/T98-2014，適用范圍：本規(guī)程適用于新建、擴建、改建的民用及工業(yè)建筑給水塑料管道工程的設計、施工及質量驗收。其中冷水管道長期工作溫度不應大于40、最大工作壓力不應大于100MPa；熱水管道長期工作溫度不應大于70、最大工作壓力不應大于060MPa。,2）.塑料給水管材種類、性能及選用 a.塑料管材種類與性能 給水塑料管材種類 ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物； AGR丙烯酸樹脂化學改性的高抗沖聚氯乙烯； PB聚丁烯； PE聚乙烯材料總稱； PE80材料的最小要求強度為8MPa的聚乙烯材料； PE100材料的最小要求強度為10MPa的聚乙烯材料； PE-RT耐熱聚乙烯的總稱； PE-X交聯(lián)聚乙烯； PO聚烯烴材料總稱（通常指乙烯、丙烯或高級烯烴的聚合物。英文縮寫為PO。其中以聚乙烯和聚丙烯最 多，還有聚丁烯等）； PP-R無規(guī)共聚聚丙烯；PVC-C氯化聚氯乙烯；,PVC-M物理改性高抗沖聚氯乙烯； PVC-U硬聚氯乙烯。 建筑給水塑料管道除氯化聚氯乙烯(PVC-C)可用于水噴淋消防系統(tǒng)外，其他給水塑料管材不得用于室內消防給水系統(tǒng)。 給水塑料管材的性能表中某些數據，比如線膨脹系數、導熱系數、彈性模量，在相關規(guī)程、標準圖集（包括國標、北京標等）中有微小的不同，不影響使用。,b.塑料管材選用要點 dn-公稱外徑，規(guī)定的外徑，等于最小平均外徑demin。 en-公稱壁厚，管材或管件的壁厚規(guī)定值，等于最小壁厚emin。 管系S-與公稱外徑和公稱壁厚有關的無量綱數，用于選用管材規(guī)格。S=(dn-en)/2en=(SDR-1)/2,新標準采用，便于工程選用。 標準尺寸比SDR-公稱外徑/公稱壁厚，屬于老標準采用。 管材公稱壓力PN-冷水管材在20的水溫條件下，使用年限為50年，產品標準所給定的最大允許工作壓力。不同的管材或同一種管材不同的使用等級，管系相同的情況下對應的公稱壓力也不同。 系統(tǒng)工作壓力Pm-管道系統(tǒng)工作時，作用于管內壁的最大持續(xù)壓力，不包括試驗壓力和水錘壓力。,管材設計壓力PD-為了方便選用熱水管道，溫度不大于70，使用壽命50年所對應的管系允許的設計壓力值，等于CA*Pm的乘積。 總體使用（設計）系數C-一個大于1的數值，它的大小考慮了使用條件和管路其他附件的特性對管系的影響，是 在置信下限所包含因素之外考慮的管系的安全裕度。是管材設計的安全系數,是產品設計所固有,不能作為工程設計中壓力的安全系數CA。 CA工程應用管材的安全系數。 帶阻隔層的管材-帶有很薄阻隔層的塑料管材，用于阻止或減少氣體或光透過管壁。（如PE-RT） 使用條件級別-用于熱水系統(tǒng)的塑料給水管道，根據不同的使用溫度(60,70)設定兩個應用級別，對應不同的總體使用（設計）系數C。,冷水管選用公式：PN=CAPm/f CA硬聚氯乙烯(PVC-U)、ABS、聚丙烯(PP-R)管及重要工程可取15，改性聚氯乙烯(PVC-M、AGR)及其他聚烯烴管材可取1215； 熱水管選用公式：PD=CAPm CA聚丙烯(PP-R)管材及重要工程可取15，其他聚烯烴管材及氯化聚氯乙烯可取12； 從表1.表2.表3可以看出：不同管材同一管系對應的公稱壓力不同，溫度對塑料管材的使用性能影響很大。,表1 冷水系統(tǒng)中，不同公稱壓力PN下的管材S系列選用表,表2 熱水系統(tǒng)中，不同設計壓力PD下的管材S系列選用表,表3 建筑給水塑料管道管材在不同工作溫度下的壓力折減系數f,c.塑料管道安裝要點 （1）塑料管道的連接方式分基本連接、過渡式連接。 基本連接-用于同材質連接； 過渡式連接-用于與其他管材的管道連接或與閥門及附件連接；其中絲扣連接通常采用注塑成型內嵌銅制內絲或外絲的管件與其他材質管材等連接。 氯乙烯類與ABS塑料管道基本連接為粘接與膠圈接口，由于其屬于極性塑料管材，可用企業(yè)配套的溶劑型膠粘劑粘接，方便可靠；聚氯乙烯類給水管材或管件的承口，嵌入專用的雙唇橡膠密封圈，管材插入管件后橡膠圈壓縮起密封的連接方式。彈性密封圈連接不能承受軸向拉力或推力。故膠圈接口一般不用于室內管道連接,宜用于室外埋地。,聚烯烴類塑料管道 非極性塑料如聚烯烴類管材采用熱熔連接或機械連接。 PP-R、PB-基本連接為熱熔承插連接、電熔連接，過渡連接為法蘭與螺紋連接。 PE、PE-RT-基本連接為熱熔承插連接、熱熔對接連接、電熔連接，過渡連接為法蘭與螺紋連接。 PE-X-基本連接為卡箍式連接、卡壓式連接，過渡連接為螺紋連接。 （2）管道布置與敷設 敷設在墊層內塑料管道不能采用機械連接，可對應不同管材分別采用粘接或熱熔連接。 管道穿越樓板、內墻、屋面等處做法詳見11S405-4建筑給水塑料管道安裝通用詳圖。,塑料屬高分子材料，線膨脹系數較大，是金屬管道6倍12倍，塑料管道系統(tǒng)支吊架比較密集，對于設計施工安裝要求比較高。管道系統(tǒng)應分段設置固定支承或支架，當其間距大于下表規(guī)定時，應采取補償措施。 橫管直線管段固定支架的最大間距L選用表(m),給排水技術措施上的部分塑料熱水橫管直線管段固定支架的最大間距L如下表（熱水）(m) 與規(guī)程上數據出入較大，更為保守。規(guī)程第4.6.3條附表中橫管固定支架最大間距的計算依據是：熱水管道溫差為65，冷水管道溫差為30，材料管道的伸長量控制在50mm。是為工程設計中較合理設置補償器(包括自由臂補償)而制定的。,另外，室內管道系統(tǒng)在下列部位也應設置固定支承或支架： 管道采用彈性密封圈連接的部位； 立管有橫管接出時，立管上的分支部位； 自由臂計算管段的下游一側； 其它不一一列舉。 規(guī)程或圖集中規(guī)定的冷、熱水管道明敷或暗設的支吊架（包括固定支架、滑動支架）最大間距因國內尚無實測資料，是按現行國家標準建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范GB 50242規(guī)定，并參照了歐洲有關國家資料經整理后確定的。,塑料管道從出廠到安裝應用，軸向膨脹或收縮的過程，一般先軸向收縮，因管材生產在流水線上是擠出和牽引后急驟冷卻定型，管材存在內應力，這種內應力逐步消除，應力消除過程中管材縱向收縮。管材出廠到使用有一段時間應力才能消除，應力消除后管材遵循熱脹冷縮規(guī)律。室內管道常用的伸縮補償方式：利用管道折角自然補償、多球橡膠伸縮節(jié)、塑料伸縮節(jié)補償等。多球橡膠伸縮節(jié)適宜于橫管，塑料伸縮節(jié)適宜于立管。注意金屬波紋管是不能用于塑料管材，因為它是專為小膨脹量，大膨脹力的金屬管設計的，正與塑料管相反。另外考慮到小管徑的膨脹力較小，對于dn25mm的塑料管，嵌埋在墻內或地面墊層內時不考慮補償措施，但必須有一定厚度和強度的砂漿壓住，以防漲裂墻、地面。,冷熱水管道熱膨脹或收縮的軸向伸縮量、自由臂補償量的計算公式如下： 冷水管計算公式：L=Lt t=0.65ts+0.1tg 式中：L計算管段的軸向伸縮量(mm)； L計算管段長度(mm)；（注意單位） t計算溫差()； ts管道內水的最大溫差()； tg管道周圍的環(huán)境溫差()。 管材的線膨脹系數(1)；（注意單位） 注：當計算資料不齊全時，管內冷水最低溫度取5、最高水溫取40、環(huán)境溫差取35。 熱水管計算公式：L=Lts 注：1 當資料不齊全時，管內冷水溫度取5； 2 管內熱水管計算溫度取70。,對應某一種管材，管道膨脹量主要取決于水溫，環(huán)境溫度影響膨脹量小，熱水管道水溫溫差計算系數取10，這樣計算較簡單且偏于安全。 最小自由臂長度La計算公式：La=K(Ldn)1/2 式中：La最小自由臂長度(mm)； K自由臂計算系數或材質系數；聚氯乙烯物理和化學改性管材可取2527，（國標圖集3034）；聚丁烯(PB)管材可取10，交聯(lián)聚乙烯(PE-X)、聚丙烯(PP-R)、耐熱聚乙烯(PE-RT)管材可取20，（國標圖集：聚乙烯、耐熱聚乙烯27，交聯(lián)聚乙烯、聚丙烯20）； L計算管段管道軸向伸縮量(mm)； dn管材的公稱外徑(mm)。 材質系數K與管材材質的柔韌性有關。材料的柔韌性優(yōu)良K值小，相反管材剛性好K值大。,3）結論 在實際工程中，建筑給水大面積使用塑料管比較少，并且使用比較廣泛、甲方與施工單位容易接受的塑料管以PP-R管居多，有如下原因：各方對塑料管材的認知度不夠。對管材質量的可信度低。塑料管容易變形對施工安裝要求比較嚴格、繁瑣。塑料管剛度低,對運輸、保存、施工現場保護等要求比較規(guī)范。承壓范圍小，對于加壓站房供水干管及高層建筑供水橫干、立管的可靠性不夠。PP-R管材性價比高，衛(wèi)生性優(yōu)良，施工安裝方便，熱熔連接可靠，衛(wèi)生性能優(yōu)良給水支管很適宜地面墊層暗裝。PVC給水管材不應以鉛作為穩(wěn)定劑，還要控制氯乙烯單體含量，生產過程中需加助劑，衛(wèi)生性能指標控制較其他塑料管難，隨著塑料管材的發(fā)展，在建筑給水系統(tǒng)中被選用的幾率越來越少。CPVC、PE-X、PB、PE-RT用于熱水系統(tǒng)性價比更高，且PE-X、PB、PE-RT更多用于空調、地暖系統(tǒng)。,在規(guī)程適用的范圍內選用塑料給水管，并留有余量確定適合的管系。 建筑機電工程抗震設計規(guī)范中411，2）條，高層建筑及9度地區(qū)建筑的干管、立管應采用銅管、不銹鋼管、金屬復合管等強度高且具有較好延性的管道。 彈性模量E:衡量材料產生彈性變形難易程度的指標，其值越大，使材料發(fā)生一定彈性變形的應力也越大，即材料剛度越大，亦即在一定應力作用下，發(fā)生彈性變形越小。彈性模量E是指材料在外力作用下產生單位彈性變形所需要的應力。它是反映材料抵抗彈性變形能力的指標，相當于普通彈簧中的剛度。彈性模量E小，軸向力就小。,2.建筑給水復合管道 1）.建筑給水復合管道的設計依據：建筑給水復合管道工程技術規(guī)程CJJ/T 155-2011，適用范圍：本規(guī)程適用于新建、擴建和改建的民用和工業(yè)建筑給水復合管道工程的設計、施工及質量驗收。 2）金屬給水管材種類、性能及選用 a.復合管材種類 復合管采用兩種或兩種以上的材料，經復合工藝而制成為整體的圓管。 鋼塑復合管（SP管）在鋼管內壁或外壁或內外壁襯（涂）一定厚度塑料層復合而成的管材。以公稱直徑DN表示。包括襯塑復合鋼管、涂塑復合鋼管和外覆塑復合鋼管。襯塑復合鋼管的基管為焊接鋼管、無縫鋼管；,外防腐為熱鍍鋅、涂塑、外覆塑；內襯塑為UPVC、CPVC、PP-R、PE、PE-X、PE-RT。涂塑復合鋼管以鋼管為基管，以塑料粉末為涂層材料，通過吸涂、噴涂等涂塑工藝在其內表面熔融涂敷塑料層、在其外表面熔融涂敷塑料層或用另外工藝在外表面涂敷上其他材料防腐層的鋼塑復合管材；內涂層為聚乙烯（PE)、環(huán)氧樹脂（EP)；外涂層為熱鍍鋅、聚乙烯（PE)、環(huán)氧樹脂（EP)。 鋼塑復合壓力管（PSP管）以鋼帶經焊接成型的鋼管為中間層，內外層為聚乙烯或聚丙烯塑料，采用熱熔膠，通過擠塑成型方法復合成一體的管材。以公稱外徑 dn表示。中間層鋼管比鋼塑復合管薄很多，與復合塑料層共同承壓。 不銹鋼塑料復合管（SNP管）由外層不銹鋼管和內層塑料管粘合而成的復合管材。又稱超薄壁不銹鋼塑料復合管材。,不銹鋼塑料復合管（SNP管）由外層不銹鋼管和內層塑料管粘合而成的復合管材。又稱超薄壁不銹鋼塑料復合管材。以公稱外徑dn表示。外管為對接焊薄壁不銹鋼管、內管為擠出成型的塑料管，采用預應力復合或粘接復合。預應力復合結構的管材是一種外層結構為不銹鋼管、內層結構為熱塑性塑料(PP-R、PB、PE-RT等)管，經預應力復合而成兩層結構的管材，如圖1所示。粘接復合結構的管材是一種外層結構為不銹鋼管、內層結構為塑料(PE、PE-X、PVC-U、ABS等)管，中間層為熱熔膠或其他膠粘劑，經粘合而成三層結構的管材，如圖2所示。,鋼骨架塑料（聚乙烯）復合管 以纏繞鋼絲網或鋼板孔網為中間層，內外層為聚乙烯塑料，采用熱熔膠，通過擠塑成型方法復合成一體的管材。鋼骨架塑料（聚乙烯）復合管包括鋼絲網骨架塑料（聚乙烯）復合管和鋼板孔網骨架塑料（聚乙烯）復合管材。以公稱外徑dn表示。鋼絲網骨架塑料（聚乙烯）復合管見下圖：,對于鋼骨架塑料（聚乙烯）復合管，在建筑給水復合管道工程技術規(guī)程CJJ/T 155-2011與埋地塑料給水管道工程技術規(guī)程CJJ 101-2016中對鋼骨架塑料（聚乙烯）復合管定義不一樣，后者將鋼骨架塑料（聚乙烯）復合管與上述兩種并列稱為鋼塑復合管（PSP)，也是以鋼絲網作為骨架的復合管材，但與鋼絲網骨架塑料（聚乙烯）復合管的生產工藝與執(zhí)行的產品標準不一樣。鋼骨架聚乙烯塑料復合管材執(zhí)行給水用鋼骨架聚乙烯塑料復合管CJT 123行業(yè)標準；鋼絲網骨架塑料(聚乙烯)復合管材執(zhí)行鋼絲網骨架塑料(聚乙烯)復合管材及管件CJT 189行業(yè)標準。復合管材的分類在相關規(guī)程及圖集中的定義有爭議，所以會出現交叉內容不統(tǒng)一現象。只要了解其特性與適用范圍，設計中就能正確選用管材。,鋁塑復合管（鋁塑復合壓力管）（PAP管）以焊接鋁管為中間層，內外層均為聚乙烯塑料、耐熱聚乙烯或交聯(lián)聚乙烯塑料，采用熱熔膠，通過擠塑成型方法復合成一體的管材。有搭接焊、對接焊、內層熱型熔、外層熔接型。以公稱外徑dn表示。 塑鋁穩(wěn)態(tài)管（塑鋁穩(wěn)態(tài)復合管）（PE/A/P管）內層為PP-R或PE-RT塑料，中間用鋁層包覆，外覆塑料保護層，各層間通過熱熔膠粘接而成五層結構的復合管材。以公稱外徑dn表示。 鋁合金襯塑鋼管外管為鋁合金管、內管為熱塑性塑料（PP-R、PB、PE-RT）管，經預應力復合而成兩層結構的管材。以公稱外徑dn表示。（規(guī)程中未編入） 內襯不銹鋼復合鋼管（BCP管）采用復合工藝，在碳鋼管內壁襯薄壁不銹鋼管的復合管材，又稱BCP雙金屬復合管。以公稱直徑DN表示。,b.復合管材的選用及壓力等級 表1 用于冷水或熱水的復合管選用表 注：不銹鋼塑料復合管用于冷水或熱水參照襯塑鋼管選用方法。,用于生活飲用水的涂塑鋼管，內涂層材料宜采用聚乙烯；用于非生活飲用水的涂塑鋼管，內涂層材料可采用環(huán)氧樹脂。 消防給水系統(tǒng)管道（室內）采用復合管時應采用涂塑鋼管，內外涂層應采用符合消防要求的材料。用于消防給水系統(tǒng)的復合管材，目前只有涂塑鋼管。消防給水系統(tǒng)用復合鋼管要通過高溫試驗，在高溫條件下接口不滲漏，管內不會堵塞，因此對涂層的要求較高，應符合消防檢測要求。 埋地敷設管道宜采用鋼骨架聚乙烯復合管材，與外壁有防腐涂層或塑料層的鋼塑復合管材，均可以埋地敷設。埋地敷設的管材，一是耐腐蝕性能要好，二是對環(huán)剛度有要求。,建筑給水復合管道的公稱壓力 襯塑鋼管、涂塑鋼管的公稱壓力見下表,鋼塑復合壓力管的公稱壓力見下表,鋼骨架塑料（聚乙烯）復合管的公稱壓力見下表,不銹鋼塑料復合管的公稱壓力不應大于16MPa； 內襯不銹鋼復合鋼管的公稱壓力不應大于20MPa； 鋁塑復合管與塑鋁穩(wěn)態(tài)管、鋁合金襯塑復合管按管材允許工作壓力選用，選用方法類同于塑料管材，具體詳見11S405-3。 c.給水復合管道的安裝要點 鋁塑復合管、塑鋁穩(wěn)態(tài)管、鋁合金襯塑復合管按建筑給水復合類塑料管道安裝11S405-3執(zhí)行。 管材選用匯總表如下：,襯塑鋼管、涂塑鋼管、內襯不銹鋼復合鋼管、鋼塑復合壓力管按建筑給水復合金屬管道安裝10SS411執(zhí)行。襯塑鋼管、涂塑鋼管螺紋、溝槽、法蘭、卡箍連接。 內襯不銹鋼復合鋼管 螺紋、溝槽、法蘭、焊接連接。 鋼塑復合壓力管溝槽、法蘭、熱熔對接、熱熔承插、雙熱熔連接。 不銹鋼塑料復合管熱熔法蘭連接、復合連接【指兩種或兩種以上連接方式用于同一接口處的連接方式，不銹鋼塑料復合管復合連接為內層（塑料層）采用熱熔連接，外層（金屬層）采用卡壓式連接?！?鋼骨架塑料（聚乙烯）復合管法蘭、熱熔對接、電熔連接。,c.管道的位移補償、防腐、保溫 管道的位移補償 襯塑鋼管、涂塑鋼管、內襯不銹鋼復合鋼管宜采用金屬伸縮器補償，鋼塑復合壓力管宜采用塑料管道的伸縮器補償。熱水管道直線管段大于20m,設固定支架及補償器。直埋管段及采用卡箍式柔性連接的鋼塑復合管道可不采取補償措施。 建筑給水復合管道因溫差引起的軸向位移量，可按下列公式計算： LLT T065ts010tg 式中：L管段的軸向位移量（mm）； 管材的線膨脹系數mm/（mK）； L計算管段長度（m）；T計算溫（）； ts管道內水的最大溫差（）； tg管道外空氣的最大溫差（）。,注：當計算數據不全時，冷水最低溫度可按 5 計算，空氣溫差可按30計算； 冷水管道可不予計算（不含鋁塑復合管、塑 鋁穩(wěn)態(tài)管、鋁合金襯塑復合管）。 涂塑鋼管取0.012mm/（mK），其他管道的按兩種不同材料的經加權平均后計算，或按廠家提供的數據計算，如成都貝根的內筋嵌入式襯塑鋼管的取值0.025，與鋁塑復合管的值相等。 管道防腐 建筑給水復合管道的外壁為碳鋼管時應進行外防腐，明敷管道外壁可采用熱鍍鋅、涂塑、外用覆塑防腐，埋地管道可采用外壁做防腐涂層，包括外壁涂塑或覆塑，滿足抗腐蝕要求的成品管材及需施工現場實施的外防腐；防腐做法有：石油瀝青涂料、環(huán)氧煤瀝青涂,料、環(huán)氧樹脂玻璃鋼、聚氨酯（PU），按給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范GB50268-2008執(zhí)行。 管道保溫 根據使用需要做保溫或防結露；建筑給水復合管道的導熱系數按兩種不同材料的導熱系數經加權平均后計算。 3）小結 關于復合管的概念，塑料行業(yè)和結構專業(yè)、給排水專業(yè)意見不一致，規(guī)程中規(guī)定的塑料管與復合管與對應的圖集不一致，但不影響我們使用。 復合管材兼具了塑料管材與金屬管材的某些特性，剛度好，衛(wèi)生性能優(yōu)良。,3.建筑給水金屬管道 1）.建筑給水金屬管道的設計依據：建筑給水金屬管道工程技術規(guī)程CJJ/T 154-2011 ，適用范圍：本規(guī)程適用于新建、擴建和改建的民用和工業(yè)建筑給水金屬管道工程的設計、施工及質量驗收。,a.金屬管材種類 鍍鋅焊接鋼管普通焊接鋼管內外表面經熱浸鍍鋅而成的焊接鋼管。 無縫鋼管用優(yōu)質碳素結構鋼或低合金高強度結構鋼鋼錠或鋼坯經熱軋或冷拔(冷軋)成型、精整制成，或用鑄造方法生產的不帶焊縫的鋼管。 薄壁不銹鋼管壁厚與外徑之比不大于6的不銹鋼管。 覆塑薄壁不銹鋼管外壁有塑料包覆層的薄壁不銹鋼管。 球墨鑄鐵管用含球形石墨的鑄鐵(QT)鑄造成型的鑄鐵管，又稱高強度鑄鐵管。 銅管用工業(yè)純銅經拉制、擠制或軋制成型的無縫有色金屬管，又稱紫銅管。 塑覆銅管外壁有塑料包覆層的薄壁銅管。,b.金屬管材的選用及壓力等級 室內明裝或暗敷的建筑給水金屬管道，可采用薄壁不銹鋼管、銅管或經防腐處理的鋼管（如涂塑與襯塑鋼管）等。室內埋地的銅管、薄壁不銹鋼管采用覆塑管。消防給水管道采用內外壁熱鍍鋅鋼管或前面所述的涂塑鋼管。 小區(qū)埋地敷設的建筑給水金屬管道，應選用具有耐腐蝕和能承受相應地面荷載能力的管材?？刹捎们蚰T鐵管、有襯里的鑄鐵給水管或經防腐處理的鋼管等。球墨鑄鐵管可采用內涂敷水泥或襯覆塑料做內防腐。 碳鋼類金屬管道適用的系統(tǒng)工作壓力如前所述。球墨鑄鐵給水管適用的系統(tǒng)工作壓力可以按1.60MPa考慮球墨鑄鐵管及管件的壓力等級PN10PN40,詳見水及燃氣用球墨鑄鐵管、管件和附件GB/T13295-2013消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范GB50974-2014中規(guī),定宜1.20MPa，是綜合技術、經濟、施工方便等各方面綜合考慮的保守取值。 薄壁不銹鋼管管材和管件的選用見下表：,薄壁不銹鋼管材、管件應根據輸送水中允許氯化物含量選材；輸送偏酸性水或經軟化處理的水宜采用薄壁不銹鋼管。管道系統(tǒng)的工作壓力不大于1.60MPa。 建筑給水銅管均為無縫紫銅管，應采用TP2牌號管材，含銅量99.9%，含氧量0.01%，稱磷脫氧銅。用于輸送偏堿性水的建筑給水金屬管道宜采用銅管。管道系統(tǒng)的工作壓力不大于1.60MPa。 c.給水金屬管道的安裝要點 銅管、薄壁不銹鋼管按建筑給水銅管道安裝09S407-1、建筑給水薄壁不銹鋼管道安裝10S407-2執(zhí)行。 銅管的連接方式見下表：,前四項適合薄壁銅管，后三項適合厚壁銅管。,薄壁不銹鋼管的連接方式見下表1，2： 薄壁不銹鋼管的連接方式目前在工程中得到應用的近30種，擠壓連接方式是最基本的一類連接方式。薄壁不銹鋼管的連接方式很多，規(guī)程選取了其中的一部分，這些連接方式各有特點。如擠壓式連接，接口嚴密，耐壓性能好，但接口不可拆卸，需要有專用工具，在暗敷條件施工有一定困難，對施工人員的技術要求高，管徑有一定限制等。而卡凸式、卡套式、壓縮式等連接就沒有這些問題，但價格一般高于卡壓式連接，也不能暗埋。焊接連接密封性能好，但對管材耐腐蝕性能有一定影響，當采用惰性氣體保護時，施工較麻煩。,表1：,表2：,鍍鋅焊接鋼管、鍍鋅無縫鋼管連接方式 常用的連接方式有螺紋連接、溝槽式連接、法蘭連接；還有卡壓式連接和環(huán)壓式連接。 DN100或80時，常采用螺紋連接，還有卡壓式連接、環(huán)壓式連接，是近年來發(fā)展的新技術。 DN100或80時，應采用溝槽連接或法蘭連接，且法蘭宜采用螺紋法蘭。當采用平焊法蘭時，鍍鋅焊接鋼管與法蘭的焊接處應二次鍍鋅。法蘭接口埋地敷設時，應對法蘭、螺栓和蝶母采取防腐措施。 球墨鑄鐵給水管連接方式 球墨鑄鐵給水管適用于室外埋地敷設，有承插滑入式柔性接口（如T型）、承插式機械柔性接口（如K型、N型、S型，N型、S型一般用于燃氣管道）、自錨接口（如TF型）和法蘭接口等。球墨鑄鐵管口徑共有30種，DN40DN2600。 圖1，DN40DN1200 T型接口；圖2，DN1400 T型接口；,圖3，DN100DN2600 K型接口；圖4，DN801200 TF型自錨接口；DN1400DN2600也可采用自錨連接。 圖1，DN40DN1200 T型接口, 圖2，DN1400 T型接口；,圖3，DN100DN2600 K型接口,圖4，DN80DN1200， TF型接口一種形式 TF型自錨安裝優(yōu)勢：解決了T型、K型軸向滑脫的問題，遇到地基不均勻沉降，轉彎處無法安裝支墩時特別適用。,d.管道的位移補償、防腐、保溫 管道的位移補償 由于室內給水管不再采用鍍鋅鋼管，一般也不用給水鑄鐵管，所以不在此列說明。銅管、不銹鋼管熱水管直線管段大于20m,設固定支架及補償器。 因溫差引起的軸向位移量，計算公式如下： LLT T065ts010tg 式中：L管段的軸向位移量（mm）； 管材的線膨脹系數mm/（mK）K與等同轉換； L計算管段長度（m）；T計算溫（）； ts管道內水的最大溫差（）； tg管道外空氣的最大溫差（）。 注：當計算數據不全時，冷水最低溫度可按5計算， 空氣溫差可按30計算；冷水管道可不予計算。 銅管取0.0176mm/（mK），薄壁不銹鋼管取 0.0172mm/（mK）。,注：當計算數據不全時，冷水最低溫度可按 5 計算，空氣溫差可按30計算； 冷水管道可不予計算。 銅管取0.0176mm/（mK，K與等同轉換）， 薄壁不銹鋼管取0.0172mm/（mK）。 管道的自由臂連接方式 薄壁銅管與不銹鋼管如下圖示：,管道防腐 室內埋地的銅管、薄壁不銹鋼管采用覆塑管。室外埋地管道包括鍍鋅鋼管、鋼管、給水鑄鐵管的內外防腐做法詳見室外給水管道部分。 管道保溫 根據使用需要做保溫或防結露；保溫材料應采用不腐蝕相應管材的材質。熱水溫度60時保溫厚度參照表： 表1（銅管）：,表2（薄壁不銹鋼管）： 從表1,2可以看出，后者保溫厚度比前者小，緣于管材不同的導熱系數（W/mk）：薄壁不銹鋼管16.3，無縫薄壁紫銅管383.8；覆塑銅管與覆塑不銹鋼管類型、參數如下詳見：09S407-1/1213及10S407-2/1819。有關保溫層、防結露層的計算本次不展開敘述，待續(xù)。,3）.小結 不銹鋼管與銅管用于室內生活給水系統(tǒng)時，由于造價偏高，適用于建筑要求高的場所：酒店、高級公寓、高級住宅等，尤其適用于熱水系統(tǒng)、直飲水系統(tǒng)等。,4.室外埋地給水、熱力管道 1）.室外埋地給水管道除了上述規(guī)程中有部分管道適用外，還有以下設計依據： .給水排水工程管道結構設計規(guī)范GB 50332-2002，本規(guī)范適用于城鎮(zhèn)公用設施和工業(yè)企業(yè)中的一般紿水排水工程管道的結構設計，不適用于工業(yè)企業(yè)中具有特殊要求的給水排水工程管道的結構設計。 .給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范GB 50268-2008，適用于新建、擴建和改建城鎮(zhèn)公共設施和工業(yè)企業(yè)的室外給排水管道工程的施工及驗收；不適用于工業(yè)企業(yè)中具有特殊要求的給排水管道施工及驗收。 .埋地塑料給水管道工程技術規(guī)程CJJ 101-2016，適用于水溫不大于40的新建、擴建和改建的埋地塑料給水管道工程的設計、施工及驗收。 .國標圖集：a)柔性接口給水管道支墩10S505 ，適用范圍詳見10S505，P5頁。,b)建筑小區(qū)埋地塑料給水管道施工10S507 ，適用范圍詳見10S507，P3頁。 c)給水工程11BS3 ，P261頁。 在采用標準圖集時，必須了解其適用條件，尤其是與室外埋地管道與構筑物相關的標準圖集，選用時必須對其采用的車輛荷載要清楚。目前圖集中經常出現的車輛荷載有如下： 城-A 總重700KN(輪壓100KN)【見城市橋梁設計規(guī)范CJJ 112011】 城-B 總重300KN(輪壓60KN)(舊規(guī)范取值） 城-B 總重550KN(輪壓70KN)【見公路橋涵設計通用規(guī)范JTG D60-2015】 2）.室外埋地熱力管道設計依據： .城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道技術規(guī)程CJJ/T 81-2013，適用范圍：新建、改建、擴建的設計溫度小于或等于150、設計壓力小于或等于25MPa、管道公稱直,.城鎮(zhèn)供熱直埋蒸汽管道技術規(guī)程CJJT 104-2014 適用范圍：工作壓力25MPa，溫度350，直接埋地敷設的鋼質外護蒸汽保溫管道的設計、施工、驗收和徑小于或等于1200mm城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道的設計、施工、驗收和運行管理。 .城鎮(zhèn)供熱管網設計規(guī)范CJJ 34-2010，適用范圍：供熱熱水介質設計壓力2.5MPa，設計溫度200；供熱蒸汽介質設計壓力1.6MPa，設計溫度350的城鎮(zhèn)供熱管網的設計。 .城鎮(zhèn)供熱管網工程施工及驗收規(guī)范CJJ 28-2014，適用范圍： 工作壓力16MPa，介質溫度350的蒸汽管網及工作壓力25MPa，介質溫度200的熱水管網。,.高密度聚乙烯外護管聚氨酯發(fā)泡預制直埋保溫復合塑料管CJT 480-2015,適用范圍：供熱、供暖及生活熱水輸送系統(tǒng)使用的高密度聚乙烯外護管發(fā)泡預制直埋保溫復合塑料管。 .高密度聚乙烯外護管聚氨酯發(fā)泡預制直埋保溫管及管件GB/T 29047-2012，適用范圍：供熱、供暖及生活熱水輸送系統(tǒng)使用的高密度聚乙烯外護管發(fā)泡預制直埋保溫鋼管，長期運行溫度120。 .玻璃纖維增強塑料外護管聚氨酯發(fā)泡預制直埋保溫管CJ/T 129，適用范圍：供熱、供暖及生活熱水輸送系統(tǒng)使用的玻璃纖維增強塑料外護管發(fā)泡預制直埋保溫鋼管，長期運行溫度120。 注：、為管材標準，且項目前還沒有相關的技術規(guī)程供設計、施工，驗收及運行管理等使用。,3）管材種類、選用； a.管材種類 室外埋地給水管管材：建筑小區(qū)常用的管材：僅適用于消防的：鍍鋅焊接鋼管、焊接鋼管；鍍鋅加厚焊接鋼管、加厚焊接鋼管；無縫鋼管、鍍鋅無縫鋼管；消防與給水兼用：襯塑復合鋼管、涂塑鋼管、鋼塑復合壓力管(PSP);鋼骨架聚乙烯塑料復合管、鋼絲網骨架塑料（PE)復合管、鋼板孔網骨架塑料（PE)復合管,這三項也稱PSP；球墨鑄鐵管；聚乙烯(PE)管、聚氯乙烯(PVC)管；聚乙烯(PE)管道分為PE80管和PE100管；聚氯乙烯(PVC)管道分為硬聚氯乙烯(PVC-U)管和抗沖改性聚氯乙烯(PVC-M)管。大市政常用的管材：球墨鑄鐵管；聚乙烯(PE)管、聚氯乙烯(PVC)管；鋼骨架聚乙烯、鋼絲網骨架塑料（PE)復合管、鋼板孔網骨架塑料（PE)；,混凝土管（包括鋼筋混凝土管、預應力混凝土管、預應力鋼筒混凝土管）、玻璃纖維增強塑料管（GRP、FRP)等。 直埋熱水管管材：高密度聚乙烯外護管聚氨酯發(fā)泡預制直埋保溫復合塑料管(以下簡稱保溫復合塑料管)-高密度聚乙烯外護管、聚氨酯泡沫塑料保溫層和工作管緊密結合而成，保溫層內可設置支架。保溫復合塑料管的結構示意見圖1。,保溫復合塑料管按工作管所用材料分為： a) PP-R保溫復合塑料管，代號為PUPPR； b) PVC-C保溫復合塑料管，代號為PUPVC； c) PE-RT 保溫復合塑料管，代號為PUPE； d) PB保溫復合塑料管，代號為PUPB。 高密度聚乙烯外護管聚氨酯發(fā)泡預制直埋保溫鋼管。 玻璃纖維增強塑料外護管聚氨酯發(fā)泡預制直埋保溫鋼管。,b.管材的選用要點 消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范GB 50974-2014中8.2.4條：埋地管道宜采用球墨鑄鐵管、鋼絲網骨架塑料復合管和加強防腐的鋼管等管材，室內外架空管道應采用熱浸鍍鋅鋼管等金屬管材；8.2.5條：埋地管道當系統(tǒng)工作壓力不大于1.20MPa時，宜采用球墨鑄鐵管或鋼絲網骨架塑料復合管給水管道；當系統(tǒng)工作壓力大于1.20MPa小于1.60MPa時，宜采用鋼絲網骨架塑料復合管、加厚鋼管和無縫鋼管；當系統(tǒng)工作壓力大于1.60MPa時，宜采用無縫鋼管。鋼管連接宜采用溝槽連接件(卡箍)和法蘭，當采用溝槽連接件連接時，公稱直徑小于等于DN250的溝槽式管接頭系統(tǒng)工作壓力不應大于2.50MPa，公稱直徑大于或等于DN300的溝槽式管接頭系統(tǒng)工作壓力不應大于1.60MPa。828條：架空管道當系統(tǒng)工作壓力小于等于1.20MPa時，可采用熱浸鍍,鋅鋼管；當系統(tǒng)工作壓力大于1.20MPa時，應采用熱浸鍍鋅加厚鋼管或熱浸鍍鋅無縫鋼管；當系統(tǒng)工作壓力大于1.60MPa時，應采用熱浸鍍鋅無縫鋼管。 以上選材綜合了技術、經濟、管道及管件的承壓、施工安裝的方便可靠性、質量穩(wěn)定性等各方面因素綜合考慮的保守取值。規(guī)范中對于室外埋地消防管材的選用及連接方式我認為是推薦性的，應結合具體情況與甲方意見、當地地方習慣等因素確定選用哪種管材，確定了管材后，其連接方式就相應確定了。室外埋地消火栓加壓管道及報警閥前管道可以采用焊接鋼管或無縫鋼管，外做加強防腐層。埋地鍍鋅鋼管外壁也必須做防腐，室外架空熱浸鍍鋅鋼管外壁是否再做防腐，視室外環(huán)境而定。 建筑給水排水設計規(guī)范GB 50015-2003（2009年版）中3.4.2條：小區(qū)室外埋地給水管道采用的管材，應具有耐腐蝕和能承受相應地面荷載的能力?？刹捎盟芰辖o水管、有襯里的鑄鐵給水管、經可靠防腐處理的鋼管。,內壁的防腐材料，應符合現行的國家有關衛(wèi)生標準的要求。室外給水管材的選用原則類同消防管道，并且用于生活飲用水的給水管道系統(tǒng)所用的管材、管件及與水接觸的其他輔助材料的衛(wèi)生要求，應符合現行國家標準生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準GBT 17219。5.1.2條：生活熱水的水質指標，應符合現行國家標準生活飲用水衛(wèi)生標準GB 5749的要求。室外直埋生活熱水管道系統(tǒng)的衛(wèi)生要求同給水管材。 埋地塑料管材選用：根據管道的設計工作壓力、水溫、埋深及地面荷載等，并考慮工程所需的安全余量，選擇管道的材質、公稱壓力（PN)和管材尺寸的S系列。對于滿足圖集中的計算條件的使用情況，可直接按圖集選用管材的公稱壓力與管材尺寸的S值。但明顯比規(guī)程中規(guī)定的留有更大的余量。,圖集10S507/P5頁：管材最小公稱壓力PN選用表 而規(guī)程中是這樣規(guī)定的： 聚乙烯(PE)管和聚氯乙烯(PVC)管： MOP=PN ft Fwd.k=1.5Fwk Fwd.k MOP MOP管道的最大工作壓力(MPa)； PN管道的公稱壓力(MPa)； ft管道的溫度對壓力的折減系數。 Fwd,k管道的設計內水壓力標準值(MPa)； Fwk管道的工作壓力標準值(MPa)（系統(tǒng)工作壓力，同建筑給水塑料管道工程技術規(guī)程CJJT 98-2014中的Pm）。, 鋼塑復合管的設計內水壓力標準值： Fwd.k0.9MPa Fwd.k=Fwk+0.5 規(guī)第418條： 鋼塑復合管(管徑不大于630mm)的壓力等級可按設計內水壓力標準值的12倍以上選取。相當于折減系數ft 0.80左右。 PN管道的公稱壓力(MPa)； ft管道的溫度對壓力的折減系數。 Fwd,k管道的設計內水壓力標準值(MPa)； Fwk管道的工作壓力標準值(MPa)（系統(tǒng)工作壓力，同建筑給水塑料管道工程技術規(guī)程CJJT 98-2014中的Pm）。,c.室外給水管道的安裝要點（本次不含熱力管道） 室外給水金屬類管道的連接方式詳前述；非金屬類管道的連接方式按埋地塑料給水管道工程技術規(guī)程CJJ 101-2016、建筑小區(qū)埋地塑料給水管道施工10S507執(zhí)行。 埋地塑料給水管道的連接方式見下表1（摘自規(guī)程CJJ 101-2016）與表2（摘自國標10S507），其他連接方式在安全可靠性得到驗證后，也可使用。表中承口端需采用剛度加強，且僅適用于公稱直徑90mm315mm的管道。設計中一般不采用。膠粘劑連接僅適用于公稱直徑不大于225mm的聚氯乙烯管道。 一般場合可單獨采用電熔連接，特殊場合需熱熔對接連接電熔連接。規(guī)程中未包含CPVC,應該是綜合考慮造價的問題，相對于PVC-U、PVC-M,用于冷水系統(tǒng)，優(yōu)勢不明顯。,表1,表2,4）.管道的地基、基礎與支墩 溝槽開挖、地基處理及溝槽回填 溝槽的開挖應控制基底高程，不得擾動基底原狀土層?；自O計標高以上200mm300mm的原狀土，應在鋪管前用人工清理至設計標高。槽底遇有尖硬物體時，應清除，并應用砂石回填處理。 地基基礎宜為天然地基。對于一般土質，當地基承載力特征值fak80kPa時，應在管底以下原狀土地基上鋪墊150mm中、粗