《裝飾材料與施工工藝》課件-2.1 給排水工程材料

2.1給排水工程材料裝飾材料與施工工藝任務(wù)目標(biāo)應(yīng)修素養(yǎng)1、了解家鄉(xiāng)和學(xué)校所在城市的江河水系，繼而了解中國(guó)的江河水系，尤其是長(zhǎng)江與黃河的基本概況。2、了解自來(lái)水的發(fā)展歷史。應(yīng)知理論了解水路基礎(chǔ)知識(shí)，掌握給排水材料的種類、性能和規(guī)格。應(yīng)會(huì)技能掌握根據(jù)實(shí)際情況選用合適的給排水材料的能力。任務(wù)分析任務(wù)描述了解室內(nèi)水路系統(tǒng)構(gòu)成，學(xué)習(xí)掌握常用給排水材料的常見種類、基本性能、主要規(guī)格和具體應(yīng)用，了解給排水施工基本流程和注意要點(diǎn)。任務(wù)重點(diǎn)室內(nèi)給排水管道材料種類和性能。任務(wù)難點(diǎn)室內(nèi)給排水施工。目錄CONTENTS2.1.12.1.22.1.32.1.4水路基礎(chǔ)知識(shí)給排水管道常用材料給排水管道規(guī)格給排水工程材料選購(gòu)要點(diǎn)2.1.1給水系統(tǒng)-排水系統(tǒng)水路基礎(chǔ)知識(shí)2.1.1水路基礎(chǔ)知識(shí)自來(lái)水系統(tǒng)是現(xiàn)代生活必不可少的組成部分，包括給水（上水）和排水（下水）兩個(gè)部分。水路材料從最早的鍍鋅鐵管，到PVC、PPR甚至PB塑料管，到鋁塑復(fù)合管、瓷芯管等，更新?lián)Q代很快。此外，從沿地面布管到沿天花布管，以及熱水循環(huán)回水管道的應(yīng)用，施工工藝也在不斷更新。這都是因?yàn)?，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到生活用水與生活品質(zhì)和身體健康的關(guān)聯(lián)。1.給水系統(tǒng)（1）引入管室外給水管道與室內(nèi)給水管網(wǎng)之間的連通管，一般在每個(gè)單元設(shè)一條或數(shù)條。（2）水表節(jié)點(diǎn)是用水量的計(jì)量裝置，可以設(shè)置在室內(nèi)或室外。為了方便檢修，水表前后均應(yīng)設(shè)置閥門。（3）室內(nèi)給水管網(wǎng)系統(tǒng)室內(nèi)用水的管道網(wǎng)絡(luò)，連接各個(gè)用水點(diǎn)。（4）用水設(shè)備水龍頭、用水器具等。（5）附件方便檢修的各種閥門、各類給排水管道構(gòu)件等。表2-1室內(nèi)給排水系統(tǒng)2.1.1水路基礎(chǔ)知識(shí)2.排水系統(tǒng)（1）各種用水器具如洗臉盆、便器、浴盆、水池等。（2）器具的排水管專門指器具和室內(nèi)排水系統(tǒng)連接的短管，必須設(shè)有存水彎。（3）室內(nèi)排水管網(wǎng)系統(tǒng)①排水橫管：同一樓層中水平管道，必須有一定的坡度，坡向排水立管。②排水立管：連接各樓層之間的垂直管道。（4）通氣管是排水立管在最高層突出部分，設(shè)有通氣帽。其作用是保持管道網(wǎng)絡(luò)中的氣壓平衡，同時(shí)，也利于排除有毒有害氣體。知識(shí)鏈接2-1自來(lái)水與水資源自來(lái)水是經(jīng)過(guò)多道復(fù)雜的工藝流程，通過(guò)專業(yè)設(shè)備制造出來(lái)的飲用水。自來(lái)水的處理過(guò)程如下：首先必須把水源從江河湖泊中抽取到水廠（不同的地區(qū)取水口是不同的，水源直接影響著一個(gè)地區(qū)的飲水質(zhì)量）；然后經(jīng)過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾、送入清水池并進(jìn)行消毒后，由送水泵高壓輸入自來(lái)水管道，一般主管道使用預(yù)應(yīng)力砼管、鋼管、PE管、球墨鑄鐵管等管材；最終分流到用戶水龍頭。整個(gè)過(guò)程要經(jīng)過(guò)多次水質(zhì)化驗(yàn)，有的地方還要經(jīng)過(guò)二次加壓、二次消毒才能進(jìn)入用戶家庭。1902年比利時(shí)發(fā)現(xiàn)氯可以去除水中的生物污染，成為第一個(gè)使用自來(lái)水的國(guó)家，用混凝、沉淀、過(guò)濾消毒的方法來(lái)制作自來(lái)水，這可以說(shuō)是人類飲用水的第一次革命。很快歐洲和美國(guó)都建立了投氯消毒水廠，記載顯示使用氯消毒之后傷寒的發(fā)病率大幅減少，這充分證明了氯消毒的有效作用。我國(guó)的自來(lái)水事業(yè)始于清末。1869年，北洋大臣李鴻章向清廷上奏“鑿石引泉”，在旅順?biāo)畮煚I(yíng)龍引泉建設(shè)了中國(guó)第一套供水設(shè)施，開創(chuàng)了中國(guó)近代城市供水事業(yè)的先河。知識(shí)鏈接2-11949年建國(guó)后，特別是改革開放以來(lái)，我國(guó)供排水事業(yè)快速發(fā)展，并逐步向著國(guó)際水平和現(xiàn)代化方向邁進(jìn)。截至2020年，我國(guó)農(nóng)村8成以上人口用上自來(lái)水；2021年我國(guó)人均用水量達(dá)419m3/人，供水總量達(dá)到5812.9億m3。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，居民生活用水和生產(chǎn)用水需求仍將持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)。加之國(guó)家政策對(duì)水務(wù)相關(guān)設(shè)施投資的傾斜及相關(guān)配套資金的大力支持，促進(jìn)我國(guó)供水和污水產(chǎn)能的進(jìn)一步釋放。我國(guó)水資源雖總量豐富，但區(qū)域分布不均衡。水資源區(qū)域分布上，我國(guó)水資源主要分布在南方區(qū)域，廣大北方和部分沿海地區(qū)水資源嚴(yán)重不足，水資源分布與人口和區(qū)域經(jīng)濟(jì)分布不匹配，人均水資源量匱乏成為制約區(qū)域水務(wù)企業(yè)發(fā)展的重要因素。目前，我國(guó)主要通過(guò)南水北調(diào)和沿海地區(qū)海水淡化方式解決水資源缺乏和區(qū)域分布不均衡問(wèn)題。通過(guò)南水北調(diào)工程三條調(diào)水線路，與長(zhǎng)江、淮河、黃河、海河相互聯(lián)接，改善了河南、河北、北京、天津等地區(qū)用水問(wèn)題（圖2-1）。海水淡化方面，海水淡化主要分布在沿海且水資源相對(duì)缺乏區(qū)域，近年來(lái)，我國(guó)海水淡化設(shè)計(jì)產(chǎn)能逐年增長(zhǎng)，但規(guī)模仍較小。因此節(jié)約用水，一定要從我們每一個(gè)人做起，從日常生活做起。知識(shí)鏈接2-1圖2-1黃河與長(zhǎng)江知識(shí)鏈接2-2古代排水智慧——福壽溝福壽溝，位于江西省贛州市章貢區(qū)老城區(qū)地下，是贛州古城地下的大規(guī)模古代磚石排水管溝系統(tǒng)。福壽溝利用地勢(shì)高差，連通城內(nèi)坑塘水系蓄洪，通往城墻處的水窗，以單向水窗阻擋贛江洪水，并在洪水消退時(shí)向贛江排澇。福壽溝的創(chuàng)設(shè)應(yīng)早于北宋熙寧年間，后經(jīng)歷代修浚更新。最近一次大修在1953-1963年，為期十年。福壽溝根據(jù)街道布局和地形特點(diǎn)，采取分區(qū)排水的原則，建成了兩個(gè)排水干道系統(tǒng)，因?yàn)閮蓷l溝的走向形似篆體的"福""壽"二字，故名"福壽溝"。雖經(jīng)歷了900多年的風(fēng)雨，仍完好暢通，并繼續(xù)作為贛州居民日常排放污水的主要通道。福壽溝與贛州城墻結(jié)合，形成有效的古城防洪排澇系統(tǒng)，是中華幾千年城市文明的成功典范，此類歷史遺存極為罕見。福壽溝歷代更新演變，留下豐富的實(shí)物遺存和歷史信息，是宋城贛州千年歷史的活見證，也是研究中國(guó)古代城市建設(shè)的珍貴實(shí)證資料。2019年10月7日，福壽溝被中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院公布為第八批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位名單。知識(shí)鏈接2-2圖2-2贛州福壽溝博物館給排水管道常用材料2.1.2聚氯乙烯（PVC）排水管-三型聚丙烯（PP-R）冷熱水管-鋁塑復(fù)合管-聚丁烯（PB）冷熱水管-鍍鋅鐵管/鋼管-銅管-其他給排水構(gòu)件2.1.2給排水管道常用材料1.聚氯乙烯（PVC）排水管是一種較廉價(jià)低檔的塑料，化學(xué)穩(wěn)定性和耐溫耐壓性稍差，一般用作排水管和電線套管。室內(nèi)裝修比較常用的是De50mm、De75mm、De110mm等幾種規(guī)格。序號(hào)特點(diǎn)說(shuō)明（1）質(zhì)輕密度為1.4~1.8克每立方厘米，約為同規(guī)格鐵管的1/4；（2）有一定阻燃性可用于電線套管，但是聚氯乙烯在燃燒過(guò)程中會(huì)釋放出氯化氫和其他有毒氣體，例如二惡英。（3）耐熱性一般熱穩(wěn)定性較差，長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)導(dǎo)致分解，放出HCL氣體，所以其應(yīng)用范圍較窄，介于-15~55℃之間，一般只用于排水管。（4）耐壓性一般受沖擊時(shí)易脆裂，故不宜用于給水管。（5）安裝方便現(xiàn)在采用電熔器連接，無(wú)須套絲，基本沒(méi)有滲漏現(xiàn)象,壽命長(zhǎng)。表2-1PVC排水管性能特點(diǎn)2.1.2給排水管道常用材料圖2-3普通PVC排水管與螺旋內(nèi)壁PVC排水管生產(chǎn)過(guò)程中為了增加PVC的塑化性能，提高生產(chǎn)效率，會(huì)添加增塑劑（如DOP,DBP,DINP等），而添加增塑劑的PVC制品會(huì)比較軟，一般我們將加工過(guò)程中未添加增塑劑的PVC制品統(tǒng)稱為UPVC，亦可寫作PVC-U，稱為硬PVC。屬難燃材料，其抗腐蝕、抗老化、耐磨性更強(qiáng)。但UPVC排水管的承壓能力仍然較低，與之相配套的伸縮節(jié)的承壓能力更低。此外，還有螺旋內(nèi)壁PVC排水管，其內(nèi)壁有螺紋，最大的功能是降低排水噪音，所以也稱為消音管，同時(shí)通風(fēng)能力提高，排水量增加6倍左右（圖2-3）。2.1.2給排水管道常用材料正如前文所述，室內(nèi)排水橫管要有一定的坡度坡向排水立管，才能保證排水的順暢。其要求如下表所示。管徑（mm）標(biāo)準(zhǔn)坡度（%）最小坡度（%）5025127515811012612510516074表2-2PVC排水管坡度要求2.1.2給排水管道常用材料2．三型聚丙烯（PP-R）冷熱水管是20世紀(jì)90年代誕生的產(chǎn)品，工藝成熟，是目前給水管的最主流產(chǎn)品。管徑可以從16mm到160mm，一般室內(nèi)裝修常用的是DN15(4分管)、DN20(6分管)、DN25(1寸管)、DN32(1寸2管)等幾種規(guī)格。PPR上水管分為冷水管和熱水管兩種，區(qū)別是冷水管上一般有藍(lán)線，熱水管上一般有紅線，相比而言熱水管的性能更好，因此冷水管則不能用于熱水管，但是可以用熱水管代替冷水管使用。質(zhì)量較好的PPR管可以做到內(nèi)壁高度光滑，稱為“瓷芯”，可以防止細(xì)菌滋生，提供更為安全健康的飲用水（圖2-4）。圖2-4普通PPR給水管和瓷芯PPR給水管2.1.2給排水管道常用材料表2-3PPR給水管性能特點(diǎn)序號(hào)特點(diǎn)說(shuō)明（1）質(zhì)輕密度為0.89克每立方厘米，是同規(guī)格鐵管的1/8；（2）衛(wèi)生無(wú)毒無(wú)害不結(jié)垢，不生銹，有良好的耐化學(xué)性。（3）耐熱耐壓熱水管在水溫70oC，壓力10Mpa下，理論壽命為50年；冷水管耐熱性稍差，但是也有很好的性能。（4）保溫節(jié)能導(dǎo)熱系數(shù)為金屬管的1/200。用于熱水可保溫，用于冷水不結(jié)露。（5）安裝方便現(xiàn)在采用電熔器連接，無(wú)須套絲，基本沒(méi)有滲漏現(xiàn)象,壽命長(zhǎng)。2.1.2給排水管道常用材料3．鋁塑復(fù)合管是一種復(fù)合材質(zhì)管道，主要包含五層結(jié)構(gòu)：由內(nèi)而外依次為塑料、熱熔膠、鋁合金、熱熔膠、塑料（圖2-5）。表2-4鋁塑復(fù)合管性能特點(diǎn)序號(hào)特點(diǎn)說(shuō)明（1）強(qiáng)度高由于其含有鋁層，可增加耐內(nèi)壓強(qiáng)度，具有良好的耐熱性和可彎曲性，可以阻隔氧氣、CO2等而避免對(duì)輸水管道設(shè)備的銹蝕威脅，抗靜電而屏蔽性好，同時(shí)還具有塑料抗酸堿、耐腐蝕和金屬堅(jiān)固、耐壓兩種材料特性，并有一定的阻燃作用。（2）增加內(nèi)部導(dǎo)熱最重要的優(yōu)點(diǎn)是可以加強(qiáng)內(nèi)部導(dǎo)熱性而減少熱點(diǎn)過(guò)于集中，避免管材的局部過(guò)早老化。2.1.2給排水管道常用材料圖2-5鋁塑復(fù)合給水管結(jié)構(gòu)示意及相關(guān)配件2.1.2給排水管道常用材料4．聚丁烯（PB）冷熱水管聚丁烯（PB）是一種高分子惰性聚合物，主要是由丁烯聚合而成。它具有很高的耐溫性，持久性、化學(xué)穩(wěn)定性和可塑性，無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)嗅，溫度適用范圍是-30℃至100℃，具有耐寒、耐熱、耐壓、不生銹、不腐蝕、不結(jié)垢、壽命長(zhǎng)(可達(dá)50-100年)，可以長(zhǎng)期使用。5．鍍鋅鐵管/鋼管（1）鍍鋅鐵管已有上百年的使用歷史，在國(guó)內(nèi)以前幾乎所有給水管都是鍍鋅鐵管，現(xiàn)在仍有不少老房子使用著鍍鋅鐵管，鍍鋅鐵管作為水管使用有易生銹、易積垢、不保溫的問(wèn)題。使用幾年后，管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量銹垢，銹蝕造成水中重金屬含量過(guò)高，會(huì)嚴(yán)重危害人體的健康。而且容易發(fā)生凍裂，目前在給水系統(tǒng)中已經(jīng)被淘汰。鋼管比鑄鐵管性能要好一些?，F(xiàn)在鍍鋅鐵管或鋼管更多是被用作煤氣管道、暖氣管道以及電線套管，以及消防水管。（2）消防給水系統(tǒng)常用管材主要包括球墨鑄鐵管、焊接鋼管、無(wú)縫鋼管、銅管、不銹鋼管、合金管及復(fù)合型管材，塑料管材也可作為消防給水管材使用，但其對(duì)安裝場(chǎng)所和安裝形式有嚴(yán)格限制（圖2-6）。2.1.2給排水管道常用材料圖2-6鍍鋅鐵管和消防管道2.1.2給排水管道常用材料6．銅管銅能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，99%的細(xì)菌進(jìn)入銅水管后5h內(nèi)消失，確保了用水的清潔衛(wèi)生，此外還具有耐腐蝕性、抗高低溫性、強(qiáng)度高、不易爆裂等特點(diǎn)，是較昂貴的給水管材料。也可以用作銅塑復(fù)合管。缺點(diǎn)是導(dǎo)熱快，所以需要在外覆蓋保溫層，此外還有造價(jià)高昂的缺點(diǎn)。銅管結(jié)構(gòu)的方式有卡套和焊接兩種?？ㄌ组L(zhǎng)時(shí)間使用后容易變形滲漏，所以組好還是采用焊接的方式，焊接后也和PPR管的熱熔方式一樣使管道基本形成一個(gè)整體，基本沒(méi)有滲漏的問(wèn)題（圖2-7）。7．不銹鋼管不銹鋼水管耐高溫、耐高壓、經(jīng)久耐用（圖2-8）。其管道內(nèi)壁光滑，長(zhǎng)期使用不會(huì)積垢，不易被細(xì)菌污染，漏水率低，通水性好，在流速高的情況下不腐蝕。它的保溫性也是銅管的24倍。按生產(chǎn)方法，不銹鋼管可分為無(wú)縫管和焊管，其中無(wú)縫管包括冷拔管、擠壓管、冷軋管等；焊管又可以按工藝或焊縫來(lái)分，前者有氣體保護(hù)焊管、電弧焊管、電阻焊管(高頻、低頻)等，后者包括直縫焊管、螺旋焊管等。按壁厚可分為薄壁鋼管、厚壁鋼管。按材質(zhì)可分為304、304L、316和316L不銹鋼水管等。2.1.2給排水管道常用材料圖2-7銅管2.1.2給排水管道常用材料圖2-8不銹鋼水管2.1.2給排水管道常用材料8．其他給排水構(gòu)件（1）存水彎是安裝在衛(wèi)生器具下面的一個(gè)彎管，里面存有60mm左右深的水，故也稱為“水封”。其主要功能是：①防止排水系統(tǒng)中的有毒、有害、異味氣體進(jìn)入室內(nèi)；②防止排水系統(tǒng)中的害蟲進(jìn)入室內(nèi)；③可以沉淀污物，方便檢修。存水彎分為P型（用于豎管連接橫管）和S型（用于豎管連接豎管）兩種（圖2-9）。圖2-9存水彎2.1.2給排水管道常用材料（2）排水管道構(gòu)件（圖2-10）圖2-10排水管道構(gòu)件2.1.2給排水管道常用材料（3）給水管道構(gòu)件（圖2-11）圖2-10排水管道構(gòu)件圖2-11給水管道構(gòu)件2.1.2給排水管道常用材料（4）其他構(gòu)件及設(shè)備（圖2-12）包括不銹鋼絲編制軟管、地漏、生料帶、熱熔器等。其中熱熔器是一種管道加熱設(shè)備，通過(guò)融化管道表面使管道粘合后融為一體，基本杜絕滲漏的問(wèn)題。圖2-12其他構(gòu)件及設(shè)備知識(shí)鏈接2-3塑料與“白色污染”塑料是以單體為原料，通過(guò)加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物(Macromolecules)，其抗形變能力中等，介于纖維和橡膠之間，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑組成。塑料的主要成分是樹脂。樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹脂這一名詞最初是由動(dòng)植物分泌出的脂質(zhì)而得名，如松香、蟲膠等。樹脂約占塑料總重量的40%~100%。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，不含或少含添加劑，如有機(jī)玻璃等。塑料是重要的有機(jī)合成高分子材料，應(yīng)用非常廣泛，在我們的日常生活中無(wú)處不在。但是廢棄塑料帶來(lái)的"白色污染"也越來(lái)越嚴(yán)重，如果我們能詳細(xì)了解塑料的組成及分類，不僅能幫助我們科學(xué)地使用塑料制品，也有利于塑料的分類回收，并有效控制和減少"白色污染"。給排水管道規(guī)格2.1.3長(zhǎng)度-內(nèi)徑D-外徑De或φ-公稱直徑DN-英分單位2.1.3給排水管道規(guī)格表2-6給排水管道規(guī)格序號(hào)規(guī)格名稱說(shuō)明1長(zhǎng)度管材的長(zhǎng)度一般是4米，也有6米的規(guī)格。選購(gòu)的時(shí)候也可以按米購(gòu)買。2內(nèi)徑D例如D20*2，指的是內(nèi)徑20mm，壁厚2mm的管子。3外徑De或φ兩者可以通用，一般用于描述塑料管道中的下水管。φ75就是De75，指的是外徑75mm。4公稱直徑DN國(guó)際上通行的一種規(guī)格表示方法，既不是內(nèi)徑也不是外徑，是比較接近于內(nèi)徑的中徑尺寸。應(yīng)該與管道工程發(fā)展初期與英制單位有關(guān)，緣自金屬管的管璧很薄，外徑與內(nèi)徑相差無(wú)幾。主要用于描述無(wú)縫鋼管、螺旋鋼管、塑料管道（一般用于描述上水管）。5英分單位如四分管、六分管，指的是流體管的內(nèi)徑為四英分、六英分。換算舉例：（1）一英寸=8英分=25.4mm；4分管的內(nèi)徑=25.4/2=12.7mm左右。（2）DN15(4分管)、DN20(6分管)、DN25(1寸管)、DN32(1寸2管)、DN40(1寸半管)、DN50(2寸管)、DN65(2寸半管)、DN80(3寸管)、DN100(4寸管)、DN125(5寸管)、DN150(6寸管)、DN200(8寸管)、DN250(10寸管)。（3）水管Φ25×1/2的意思它的外徑是25。實(shí)際對(duì)應(yīng)的公稱直徑是DN20(也就是人們常說(shuō)的6分管)。（4）DN20=De25×2.5mm；DN25=De32×3mm；DN32=De40×4mm；DN40=De50×4mm。給排水工程材料選購(gòu)要點(diǎn)2.1.4品牌、合格證、外觀等2.1.4給排水工程材料選購(gòu)要點(diǎn)由于銅管和不銹鋼管的應(yīng)用相對(duì)較少，而鍍鋅鐵管又處于淘汰邊緣，這里就重點(diǎn)介紹塑料管材管和鋁塑管的選購(gòu)。1.PPR管和PVC管的選購(gòu)（1）選購(gòu)正規(guī)品牌的產(chǎn)品，注意檢查合格證。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需要選擇合適檔次的產(chǎn)品。（2）管材表面光滑平整，無(wú)起泡，無(wú)雜質(zhì)，色澤均勻一致，呈白色亞光或其他色彩的亞光。好的PPR管應(yīng)該完全不透光，不好的PPR管則輕微