重慶市后勤工程學院  劉兆勇 吳恬 丁昭霞 王惠光
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    摘要：本文回顧了建筑給水管材的發展，分析了建筑給水管材的現狀；指出鋁塑復合管作為一種新型建筑給水管材正得到廣泛應用，就鋁塑復合管的結構特點、優越性進行了論述，并就經濟性進行了比較。
    關鍵詞：建筑給水管材 鋁塑復合管 經濟性

一、建筑給水管材的發展及現狀

    建筑給水采用傳統的鍍鋅鋼管已有近百年的歷史。鍍鋅鋼管強度高，但存在如下不足：（1）笨重，不易彎曲，長距離敷設需分段連接，接頭多，易漏滲；（2）連接方式煩瑣，需絞螺紋；（3）管壁粗糙、易銹蝕，造成流通截面小，同時水質易受污染；（4）壽命短，一般在10年左右。如果采取有色金屬材料或防銹措施進行處理，則管材價格昂貴。
    近年來，銅管、新型塑料管材得到了大力發展。在復合材質方面，出現了襯里銅管和鋁塑復合管。鋁塑復合管，被建材專家稱為“第四代新型管材”，它的出現，帶來了給水管材的革命。目前，常見給水管材見表1。

表1 常見建筑給水管材一覽表

    1999年12月15日，建設部、國家經貿委、國家質量技術監督局、國家建材局聯合發文《關于在住宅建設中淘汰落后產品的通知》（建住房[1999]295號）：從2000年6月1日起，在城鎮新建住宅中，建筑給水管道禁止使用鍍鋅鋼管，“推廣應用鋁塑復合管等新型管材”。

二、鋁塑復合管自身的結構特點

    鋁塑復合管基本結構為五層復合而成，即：HDPE-粘膠劑-鋁管-粘膠劑-HDPE，或PEX-粘膠劑-鋁管-粘膠劑-PEX。鋁管接縫焊接方法有兩種：搭接型和對接型。目前，我國尚無鋁塑復合管國家標準。但已有多家企業可生產符合美國ASTM-93a標準（美國材料與測試協會高溫高壓鋁塑復合管標準）的鋁塑復合管。
    鋁塑復合管結合了高分子材料HDPE/PEX、鋁合金的各自特點，經過物理復合和化學復合過程，將各自優點得以充分發揮。

2.1 材料特點
    （1）HDPE/PEX
    HDPE/PEX系半結晶性飽和碳氫化合物，以乙烯為單體聚合而成，分子式為（CH₂-CH₂）n。該聚合物密度大，軟化點高，燃點高，拉伸屈服強度大，脆化溫度低，具有較好的耐溶劑性、乃蒸氣滲透性和耐環境應力開裂性。其化學性質非常穩定，耐酸、堿及各種化學腐蝕物。此外，生產鋁塑復合管的聚乙烯符合現行的國家標準“聚乙烯衛生樹脂標準”（GBN88-80）和“聚乙烯成型品衛生標準”（GBN84-80）。
    （2）高強度鋁合金
    鋁合金管作為復合管道的內襯，發揮了金屬管的優點。（1）一致性保證了100%隔氧，氧氣滲透率為零，徹底消除塑料管透氣性的缺陷；（2）良好的塑性變形能力，能吸收塑料管彎曲時的反彈能量，使復合管能任意成型而不反彈；（3）線膨脹系數遠遠小于塑料，兩者結合可以使復合管的綜合線膨脹系數大大見效，保持管道的穩定；（4）良好的導熱性能，可以消除塑料的熱能積聚，形成縱向散熱帶，增強復合管的耐熱能力。
    （3）熱融粘膠劑
    要將HDPE/PEX和鋁合金的上述優點充分發揮，關鍵還在于使“復合”時鋁塑之間的熱融粘劑具有如下特性：（1）與HDPE/PEX、鋁合金存在良好的親和能力，與兩者都能牢固粘連；（2）線膨脹系數、拉伸強度、熱融指數等物性介于HDPE/PEX之間；（3）較高的耐熱性，能夠在熔融狀態使用；（4）擠塑加工方便。

2.2 復合工藝
    制造時鋁塑復合工藝是關鍵，機械連接、化學膠粘是不行的。采用物理復合與化學復合的方法，使HDPE/PEX處于高溫熔融狀態，鋁合金處于加熱狀態，在鋁合金和HDPE/PEX之間再擠入熱融粘膠劑，形成良好的五層結構。最后再通過高溫高壓，形成鋁塑復合管。

三、鋁塑復合管作為建筑給水管的優勢

3.1 機械及物理性能良好
    耐壓、耐沖擊、抗破裂能力強。塑性變形能力好，能在一定半徑范圍內，任意彎曲，不反彈；同時，有一定彈性，能減弱水錘現象，消除流體壓力沖擊和噪聲。易于盤繞，連續長度可達200m以上。重量輕，相同流通直徑鋁塑復合管重量上是銅管的1/3~1/4，是鍍鋅鋼管的1/15~1/17；運輸安裝輕便快捷，減輕了勞動強度。保溫性能良好，導熱系數是鍍鋅鋼管的1/110，是銅管的1/700；用于熱水時，一般情況不用保溫。耐燃性能良好。耐溫性能好，HDPE復合管工作溫度-40~60℃。防老化性能好，冷脆溫度低，防紫外線，抗熱老化能力強，壽命長。

3.2 耐腐蝕、衛生性能良好
    耐酸、堿、鹽的腐蝕，不需要進行防腐處理；不銹蝕，保證供水的潔凈。鋁塑復合管耐腐蝕情況見表2。

表2 鋁塑復合管耐腐蝕情況表

    鋁塑復合管內壁光滑，不積水垢，流體阻力小，流量大。內層為衛生級的HDPE/PEX，加工中不加入任何重金屬類的穩定劑，無毒性，耐腐蝕，不積水垢和滋生微生物，中間鋁層隔離氧氣，是理想的建筑給水管材。

3.3 安裝使用方便
    能夠連續長度幾十米、幾百米敷設，減少接頭；能夠自行彎曲，減少彎頭。管道類別齊全，有普通管、耐高溫管及特殊用途管等。接頭配件齊全，接頭和管子均不用加工螺紋，采用嵌入壓裝式，不需專業管道工安裝。鋁塑復合管與其他管材的性能比較見表3。

表3 鋁塑復合管與其他管材性能比較表

（注：空白格表示不需要工具或能源）
3.4 經濟性問題
    不同管材的單位長度費用見表4。

表4 單位長度不同管材費用比較表

    表4表明，材料費上，鋁塑復合管比鍍鋅管要高一些，但比高檔的銅管和不銹鋼管則低得多。但如果把材料費、使用年限和安裝工時等綜合因素都相加起來，鋁塑復合管的造價大大低于鍍鋅管，更比銅管低許多。不難看出：作為冷水管時鋁塑復合管比鍍鋅鋼管的一次性投入要高；但年均費僅為鍍鋅鋼管的30%左右。作熱水管使用時，鋁塑復合管無論從一次性投入還是年均費用上都比銅管低。