汪東林¹，黃念東¹，李書龍²
(1.廣東建設(shè)工程監(jiān)理有限公司，廣東廣州510010；2.廣東海外建設(shè)總公司，廣東廣州510660)

　　摘　要：以廣州市某豪華住宅區(qū)為例，介紹了鋼塑復(fù)合管作為一種新型給水管材在高層住宅中的施工以及管道的水力計(jì)算方法。
　　關(guān)鍵詞：鋼塑復(fù)合管；水力計(jì)算；管道敷設(shè)；水壓試驗(yàn)
　　中圖分類號(hào)：TU821.2
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2001)10-0064-03

　　座落在廣州市天河北和龍口西路交匯處的6棟32～33層豪華住宅給水管的冷水管全部采用鋼塑復(fù)合管，給水系統(tǒng)采用上供下給式，以7層作為一個(gè)給水分區(qū)，上面5層由層面水箱直接供水，其余通過減壓閥供水。室內(nèi)給水管全部暗敷，熱水管采用PEX管，通過施工實(shí)踐檢驗(yàn)，PEX管被破壞得較多，返工率較高，而鋼塑復(fù)合管很少被損壞，確保了工程質(zhì)量。
　　鋼塑復(fù)合管是在傳統(tǒng)的鍍鋅管基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其管內(nèi)壁及其連接管件均襯有一層PVC—U塑料，目前國內(nèi)產(chǎn)品規(guī)格有DN15～150共10種，其中DN65以下的內(nèi)襯PVC—U塑料厚度為1.5 mm，DN80～150以上的內(nèi)襯塑料厚度為2.0 mm。

1　水力計(jì)算

1.1　水頭損失計(jì)算
　　由于鋼塑復(fù)合管內(nèi)壁襯硬聚氯乙烯層，因此可按硬聚氯乙烯管進(jìn)行計(jì)算，據(jù)有關(guān)資料分析表明，硬聚氯乙烯管在尼古拉慈(J.nikuradse)試驗(yàn)曲線中屬于光滑管(smoothpipes)，其沿程水頭損失公式為：

　　　　　　hf=λ·(L/d_j)·(v²/2g)

　　式中　hf ——管道的沿程水頭損失，m
　　　　　λ——沿程阻力系數(shù)
　　　　　dj——管道內(nèi)徑，m
　　　　　v——平均水流速度，m/s
　　　　　g——重力加速度，9.81 m/s2
　　　　　L——管道長(zhǎng)度，m

　　勃拉修斯(H.Biasius)建議光滑管λ值采用下式計(jì)算：
　　　　　　　　λ=0.304/R_e^0.239
　　　　　　　　R_e=vd_j/υv=Q/W=4Q/πd_j²
　　式中υ——水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，m2/s
　　　　Re——雷諾數(shù)
　　　　Q——水流量，m³/s
　　　　W——過流斷面面積，m²
　　鑒于鋼塑復(fù)合管的室內(nèi)給水管局部水頭損失目前尚無實(shí)測(cè)資料，暫按沿程水頭損失的25%～30%計(jì)算。
1.2　分區(qū)中的水壓計(jì)算
　　高層住宅一般采用分區(qū)減壓的供水方式，減壓閥后的調(diào)節(jié)出水壓力即為每區(qū)的最小工作壓力。
　　戶內(nèi)最小工作壓力：
　　　　　　H_min=H_sec+∑h_f+H_d
　　式中　Hsec——出水口的自由水頭，一般取2～4 m
　　　　　∑hf——復(fù)合管的水頭損失，m
　　　　　Hd——分水表的水頭損失，m
　　按每戶兩衛(wèi)一廚、一臺(tái)洗衣機(jī)計(jì)算出的最大流量q_max=2.664m³/h。
　　若采用DN20的旋翼式水表，其最大流量qt=5m³/h。
　　若給水管采用DN25的鋼塑復(fù)合管，則Kb(水表特性系數(shù))=q_t²/100=0.25，H_d=q²max/Kb=2.84 m。
　　目前，高層一般采用中心環(huán)形走道，從水表到各戶的管道沿走道敷設(shè)，其管道長(zhǎng)度一般為10～40 m，現(xiàn)以最遠(yuǎn)用戶進(jìn)行水頭損失計(jì)算(水溫為10 ℃、局部阻力按沿程阻力的30%計(jì)算)：
　　　∑hf=1.3 hf
　　　　　=1.3×9.18×10-4Q1.761 L/d4.761j
　　式中　L=40 m，Q=0.74×10^-3m³/s，dj=0.024 m。
　　經(jīng)計(jì)算可得：∑hf=7.54 m，Hmin=(2～4)+7.54+2.84=(12.38～14.38) m。
　　因此，采用鋼塑復(fù)合管的高層住宅，分區(qū)減壓后的最小壓力可按150 kPa考慮。以每層最大靜水壓力＜0.35 MPa、層高為2.9 m計(jì)，建議每7層作為一個(gè)豎向給水分區(qū)。

2　適用范圍

　　鋼塑復(fù)合管的內(nèi)襯PVC—U塑料不能用作輸送熱水，否則因溫差影響會(huì)造成PVC—U內(nèi)襯層與鋼管內(nèi)壁脫開，減少甚至阻塞管道的過水?dāng)嗝妗８鶕?jù)公式：

　　ΔL=ΔT·L·ａ

　　式中　ΔL——管道的伸縮長(zhǎng)度，mm
　　　　　ΔT——計(jì)算溫差，℃
　　　　　ａ——線膨脹系數(shù)
　　若管長(zhǎng)L=10 m，ΔT=40 ℃(冷、熱水溫差)，則PVC—U管的伸縮長(zhǎng)度ΔL=40×7×10^-5×10=28 mm
　　因鋼管外層受PVC—U層的隔熱作用以及本身較小的線膨脹系數(shù)(僅為PVC—U的1/6)，其伸縮長(zhǎng)度相對(duì)PVC—U管可忽略不計(jì)。但伸縮量過大，像上式計(jì)算的28 mm伸縮量足以引起PVC—U層脫落，甚至阻塞管道的過水?dāng)嗝妗?/p>

3　安裝方法

　　管道的安裝采用套絲及絲扣連接方式，與傳統(tǒng)鍍鋅鋼管的區(qū)別在于：
　　①切割。應(yīng)使用專用切割工具(轉(zhuǎn)速控制在1 000 r/min)，若使用管道切割器、高速砂輪機(jī)或氣焰割炬會(huì)導(dǎo)致管道內(nèi)襯的PVC—U塑料層內(nèi)徑壓縮變小或損壞。
　　②套絲。宜采用電動(dòng)套絲機(jī)，若D＜25 mm時(shí)應(yīng)分兩次進(jìn)刀；D＞32 mm時(shí)應(yīng)分三次進(jìn)刀。套絲完成后應(yīng)用切割器或鉸刀斜切管口處的PVC—U，去除切割時(shí)產(chǎn)生的凸紋，以便順利與管件連接，防止在管件處堵死。
　　③連接。應(yīng)采用相應(yīng)的管配件連接，連接處管端的螺紋應(yīng)與管件端口的PVC—U螺紋相吻合。
　　④存放。管道勿置于陽光直射下或火源處，不許拋擲或敲擊。
　　⑤勿作電源接地體。應(yīng)防止因施工電焊時(shí)管道發(fā)熱造成內(nèi)襯的PVC—U塑料焦化、脫落而阻塞管道。

4　管道敷設(shè)及水壓試驗(yàn)

4.1　管道敷設(shè)
　　鋼塑復(fù)合管的敷設(shè)有明敷和暗敷兩種。給水干管及部分給水支管在管井走道天花板上采用明敷；DN25以下的給水管考慮到室內(nèi)的裝飾要求，一般采用暗敷。
　　①隨土建一起敷設(shè)
　　一般在板、梁、柱進(jìn)行綁扎鋼筋和支模時(shí)，同時(shí)進(jìn)行管道敷設(shè)。管道多固定在兩排鋼筋的中間，以免土建裝修時(shí)破壞管道，伸出結(jié)構(gòu)層的預(yù)留管口應(yīng)堵好，以防止砂漿進(jìn)入管口而堵塞管道，同時(shí)管口周圍應(yīng)用軟性材料封住，以確保拆模后能順利地找到管口。采用這種方法可加快施工進(jìn)度、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)管道可以最短的距離到達(dá)用水點(diǎn)、節(jié)省管材和管件。
　　據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，由于預(yù)埋管道施工時(shí)正處于結(jié)構(gòu)施工階段，施工速度快，多工種交叉作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)沒有時(shí)間和條件對(duì)預(yù)埋管道進(jìn)行水壓試驗(yàn)。但若未經(jīng)水壓試驗(yàn)的暗敷管道先行澆注混凝土，預(yù)埋的給水管道很有可能因出現(xiàn)漏水而報(bào)廢，而且采用預(yù)埋的方法用水點(diǎn)的位置難以找準(zhǔn)，因此不宜采用此法。
　　②開槽敷設(shè)
　　此法是將管道暗敷于磚墻及樓板中，在磚墻上采用人工開槽、樓板或地面上采取壓槽方式，即在混凝土未凝固前先按照管的走向壓出槽道，槽深25 mm左右，管道穿出剪力墻處在土建綁扎鋼筋時(shí)預(yù)埋套管，管口用白色泡沫塑料封住，防止?jié)沧⒒炷習(xí)r水泥砂漿堵塞管道，同時(shí)在土建拆模時(shí)能順利找到預(yù)埋套管處。在磚墻上開槽勞動(dòng)強(qiáng)度相應(yīng)大些，但采用此法用水點(diǎn)的位置容易找準(zhǔn)，而且管位也有調(diào)整的余地。管道入槽安裝完畢后，若試壓合格，即用水泥砂漿封閉管槽，以達(dá)到隱蔽的目的。此法能確保施工質(zhì)量，建議施工時(shí)采用此法。
4.2　試水檢驗(yàn)
　　在高層住宅中室內(nèi)給水管道大部分暗敷，而且裝修的標(biāo)準(zhǔn)要求較高，因此管道水壓試驗(yàn)是確保施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。按照土建的施工工序建議按以下步驟進(jìn)行試壓檢驗(yàn)：
　　①澆混凝土前檢驗(yàn)。在鋼筋綁扎及封模前對(duì)已安裝的管道進(jìn)行水壓試驗(yàn)，及時(shí)檢查接口，保證安裝質(zhì)量，試水合格后方可移交土建澆混凝土。
　　②澆混凝土后的檢驗(yàn)。在土建模板拆除后對(duì)已預(yù)埋的給水管重新加壓檢查，及時(shí)查出并修復(fù)被破壞的管道。
　　③土建裝修試水檢驗(yàn)。土建在裝修時(shí)，如衛(wèi)生間的墻體貼大理石，房、廳木地板施工，廚房及走道施工等，這些都會(huì)有可能損壞已預(yù)埋的給水管道，因此除在裝修前先在墻上用紅色油漆標(biāo)識(shí)預(yù)埋管道的走向外，還應(yīng)分層、分戶重新進(jìn)行水壓試驗(yàn)檢查。
　　④系統(tǒng)分壓試水檢驗(yàn)。在裝修完成后按照設(shè)計(jì)的給水分壓進(jìn)行系統(tǒng)試水檢驗(yàn)，確保整棟大樓交工時(shí)不會(huì)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

5　結(jié)語

　　鋼塑復(fù)合管作為一種新型的給水管材，對(duì)于其技術(shù)性能和施工方法正在逐步進(jìn)行探索。隨著該管材在給水工程、特別是在豪華高層住宅的不斷應(yīng)用，人們也將在施工實(shí)踐中不斷地總結(jié)新經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，它還可被用作煤氣管以及化工液體輸送管，應(yīng)用范圍將日趨擴(kuò)大。

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　　電　話：(020)86665623(O)
　　收稿日期：2001-07-09