吳平
中南建筑設(shè)計(jì)院

　　目前市面上較成熟的塑料上水管有：硬聚氯乙烯(UPVC)管，聚乙烯(PE)管，交聯(lián)聚乙烯(PEX)管，聚丙烯類(lèi)(PP)管，鋁塑復(fù)合管，聚丁烯(PB)管等。塑料上水管具有重量輕、不生銹、不結(jié)垢、制造能耗低(以長(zhǎng)度計(jì)，僅為金屬管道的18.7％)、內(nèi)壁光滑、水力條件優(yōu)越、水質(zhì)衛(wèi)生、沒(méi)有管道二次污染、安裝勞動(dòng)強(qiáng)度低、節(jié)約綜合施工費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，已被越來(lái)越多的人所認(rèn)識(shí)利用。
　　但是，這些上水管材各有優(yōu)劣，并非可用于各種不同的場(chǎng)合。而有些使用者對(duì)管材的特性并不十分了解，使得這些管材不能物盡其用，甚至發(fā)生誤用，給工程造成危害。故此我們有必要對(duì)它們進(jìn)行綜合分析比較，以便優(yōu)化選擇，合理利用。
　　在此之前，我們首先對(duì)PP類(lèi)上水管進(jìn)行分析比較。
　　PP類(lèi)上水管有：聚丙烯(PP)管，共聚聚丙烯(PP—C)管。PP—C管按共聚方式及乙烯單體含量的不同又分為均聚聚丙烯PP—H(一型)，嵌段共聚聚丙烯PP—B(二型)和無(wú)規(guī)共聚聚丙烯PP—R(三型)三種。PP管有一顯著的缺點(diǎn)，即耐低溫性差，普通PP料生產(chǎn)的管材在5℃以下因脆性太大而難以正常使用。聚丙烯(PE)具有良好的低溫性能，但其耐高溫性和耐沖擊性差。PP—C正是PP與PE共聚而成的結(jié)晶，它具有PP和PE共同的優(yōu)點(diǎn)。但是在PP—C類(lèi)上水管中，由于PP—B、PP—R的適用范圍涵蓋了PP—H，故PP-H逐步退出了管材市場(chǎng)。PP—B、PP—R的物理特性基本相似，應(yīng)用范圍基本相同。工程之中可替換使用。但同時(shí)PP—B和PP—R也存在一定的差別，當(dāng)液體介質(zhì)溫度≤5℃時(shí)，優(yōu)先選用PP—B管；當(dāng)液體介質(zhì)溫度≥65℃時(shí)，優(yōu)先選用PP—R管；當(dāng)液體介質(zhì)溫度在5℃--65℃時(shí)，PP—B與PP—R的使用基本一致。故此在實(shí)際選用PP類(lèi)上水管時(shí)應(yīng)以PP—B和PP—R管為主，在南方地區(qū)則以PP—R為首選。
　　現(xiàn)就從基本性能，衛(wèi)生條件，安裝可靠性，綜合費(fèi)用等方面對(duì)UPVC管，PE管PP—R管，PEX管，鋁塑復(fù)合管，PB管進(jìn)行分析比較。
　　在基本性能上，這六種管材都具有鍍鋅管所無(wú)與倫比的優(yōu)點(diǎn)，但在耐高溫高壓，抗凍、防震和使用壽命等方面是有一定的區(qū)別的。
　　在長(zhǎng)期耐高溫方面，性能最佳當(dāng)數(shù)PEX管和陽(yáng)管，其耐溫可達(dá)110℃，長(zhǎng)期使用溫度為95℃，這主要得益于PEX管和PB管的高度氧化穩(wěn)定性能對(duì)很高的高分子材料的熱氧化分解發(fā)揮有效的抑制作用的結(jié)果?？箖龇矫妫琍EX管和PB管的抗脆裂性亦很強(qiáng)，在-30℃溫度時(shí)，管于也不會(huì)凍裂，而白鐵管在—5℃時(shí)就會(huì)凍裂。耐壓大小由管材壁厚決定，不過(guò)PEX管和PB管一般也可達(dá)10公斤／平方厘米以上，且具有良好的耐熱抗蠕變性能；長(zhǎng)期工作也不會(huì)造成宏觀形變。不過(guò)，這兩種管樹(shù)特別是管徑較大時(shí)，相對(duì)其他幾種管材而言其熱膨脹性較大，故在施工安裝時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按施工規(guī)定設(shè)置固定環(huán)。而PP-R管、PE管、鋁塑復(fù)合管則較適合于冷水及中溫?zé)崴妮斔汀Ｍ瑫r(shí)鋁塑復(fù)合管只有在其內(nèi)層為PEX材料時(shí)才能用于熱水輸送。由于FEX材料與普通的PE材料從外觀上很難區(qū)分，在選擇鋁塑復(fù)合管用于熱水供應(yīng)時(shí)應(yīng)十分留意，有些不法商販更是以次充好，在安裝定貨時(shí)可用烘箱試驗(yàn)加以區(qū)別。將管材放置于130—140℃的烘箱中一小時(shí)左右，如管層無(wú)熔融變形的即為PEX材料，反之則為普通PE材料，只能用于冷水供應(yīng)。至于UPVC上水管，其耐溫性能較低，且其粘接膠水的耐溫也存在問(wèn)題，故一般用于冷水供水中。在防震性方面，UPVC管由于采用膠水粘接，抗震性能較差，明顯不及以其他方式連接的各類(lèi)塑料上水管。
　　從衛(wèi)生條件來(lái)看，上水管提供的是用戶(hù)的直接用水，它不僅要求不銹蝕，不結(jié)垢，而且還要求無(wú)毒衛(wèi)生，對(duì)水質(zhì)無(wú)影響。傳統(tǒng)的鍍鋅管是完全不符合上述要求的，經(jīng)取樣分析不同支管中過(guò)夜水的濁度、色度，鍍鋅管競(jìng)可比塑料管高出70--100倍，這充分顯示了塑料管的優(yōu)越性?？墒荱PVC管在生產(chǎn)過(guò)程中由于加了入重金屬添加劑，同時(shí)PVC本身殘存的單體氯乙烯和一些小分子在應(yīng)用時(shí)轉(zhuǎn)移至水中成為水中細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)劑，使殘留細(xì)菌加速繁殖，造成水質(zhì)污染。另外UPVC管采用TS(膠接)接口，所用的粘接劑很難保證無(wú)毒，同時(shí)粘接劑內(nèi)可能還會(huì)含有有利于微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)，對(duì)飲用水的味、嗅及水質(zhì)都有一定的影響，故UPVC管不應(yīng)作為直飲水供水管。PEX管由于其在結(jié)構(gòu)上組成了立體三維網(wǎng)絡(luò)，所有分子被連接至網(wǎng)絡(luò)中，已不存在單一分子，因此沒(méi)有小分子溶出的問(wèn)題。PB管是一種高惰性的聚合物材料，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，微生物不能寄生滋長(zhǎng)。另外，得到批準(zhǔn)的INSTAFLEX的使用，具有熱能滅菌的能力，故在管材的內(nèi)部和外部均無(wú)軍團(tuán)菌和細(xì)菌繁殖的條件。PP—R管材無(wú)任何添加劑，是完全無(wú)毒的純石油產(chǎn)品，鋁塑復(fù)合管內(nèi)層為PE(或PEX)材料，皆對(duì)水質(zhì)無(wú)影響，可用作直飲水的供水管。
　　從安裝可靠性來(lái)看，各類(lèi)上水管材由于連接方法不盡相同，在溫度變化時(shí)其密封的可靠性也不盡相同。一般而論，只有當(dāng)連接部位的抗?jié)B透性高于管材的耐壓時(shí)，才能達(dá)到最高的連接可靠性，如采用擠壓式連接的四管、PEX管、鋁塑復(fù)合管就完全能達(dá)到這點(diǎn)。
　　至于采用熱熔或電熔方法連接的PP—R管、PE管，它解決了管材連接處由于塑料變形、密封膠或橡膠圈老化而出現(xiàn)的滲漏問(wèn)題，從安裝角度來(lái)說(shuō)是較可靠的。不過(guò)，這種連接方式得把握住一個(gè)“度”的問(wèn)題，熱度過(guò)低，連接不牢3熱度過(guò)高，管壁厚度變薄，管材在管配件處變形，發(fā)生漏水現(xiàn)象。UPVC管采用粘接，它屬于本體粘接，膠粘劑隨著溶劑的揮發(fā)而逐步固化達(dá)到粘接的目的。而粘接的質(zhì)量好壞由以下幾個(gè)因素決定：
　　1.被粘物的貼緊力和間隙，在管材管件上就體現(xiàn)在配合精度和膠粘承口的有效長(zhǎng)度。其間隙在0.2M／M時(shí)是最佳的，超過(guò)0.3M／M，其粘接效果就急劇下降。
　　2.最大限度地去掉膠粘層中的空氣。故此涂膠毛刷必須保持清潔，刷膠方向必須與軸向一致，且由里向外刷過(guò)端頭，以保證最大粘接面。
　　3.粘接處必須清潔。在粘接前可用于布蘸丙酮或其他清潔劑擦拭，以除去管材上的油質(zhì)、污質(zhì)和水質(zhì)。
　　4.粘接完成后必須在空氣中保持規(guī)定的套緊時(shí)間。在此期間不得粘水，更不可浸泡水中。同時(shí)如氣溫較低，套緊時(shí)間得隨之延長(zhǎng)。
　　對(duì)照以上幾點(diǎn)，目前我國(guó)管材管件的標(biāo)準(zhǔn)公差范圍、不圓度、管件承口的工藝錐度以及施工現(xiàn)場(chǎng)的管理力度，要做到上述幾點(diǎn)，的確很難。這就是粘接容易出現(xiàn)滲水的原因?；诖耍行S(chǎng)家生產(chǎn)了鋼制噴塑的柔性接口管件，解決了DN≥100MM口徑的柔性接口(R—R)問(wèn)題，但價(jià)格偏高。配件不全等因素也制約了其在給水領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
　　知曉了塑料管的基本性能、適用范圍以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，能使我們?cè)谶x擇管材時(shí)作到合理，但并不一定經(jīng)濟(jì)，只有經(jīng)濟(jì)合理才能稱(chēng)之為優(yōu)化選擇。下面我們就從綜合造價(jià)對(duì)它們作最后的分析比較。
　　盡管各種塑料上水管每米單價(jià)在市場(chǎng)上都有一個(gè)初步的定勢(shì)，同樣Φ32MM的管材， UPVC管6.0元／米；PE管7.5元／米；PP—R管22.0元／米；PEX管28.0元／米；鋁塑復(fù)合管34.0元／米；四管45.0元／米(以最新零售價(jià)為例)，但在經(jīng)濟(jì)上作綜合比較并非易事。
　　這是因?yàn)樗芰仙纤艿木C合價(jià)格不僅指管材本身的價(jià)格，還包括管件、連接工具、安裝工時(shí)費(fèi)用、管材損耗比例以及安裝可靠性的維護(hù)期限等因素在內(nèi)，故使用者應(yīng)根據(jù)以上綜合指標(biāo)來(lái)作經(jīng)濟(jì)分析選定。
　　從理論上講，如果使用條件完全符合管材性能，與建筑物同步使用是可以達(dá)到的，如UPVC管在45℃、PP—R管在75℃以下的條件介質(zhì)中使用。一旦超過(guò)這一使用限定，就會(huì)極大程度地影響管材的壽命，甚至出現(xiàn)短期內(nèi)就要維修的可能，無(wú)謂地增加基建投資。因材施用，何等重要。
　　考慮到管件和連接工具，銅接頭由于原料價(jià)格偏高，所以?xún)r(jià)格較高3熔接型連接則較為便宜，考慮到專(zhuān)門(mén)的連接工具，則綜合價(jià)格適中3至于膠水粘接，則最為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
　　從安裝方便與可靠性來(lái)講，插入式鋼接頭最為方便，耐壓最可靠。熔融連接的安裝難度及耗時(shí)要明顯高于金屬機(jī)械式連接。至于膠水連接，由于這些年UPVC管的普及，以為大多數(shù)人所掌握，施工容易但如前所述可靠性較差。
　　管材的損耗比例完全取決于管材的供貨方式，盤(pán)管可以最大限度地降低損耗。按施工經(jīng)驗(yàn)而言，直管在剪斷時(shí)損耗為5％—10％，而盤(pán)管損耗則可在1％以下。另外，盤(pán)管的使用還可盡量減少接頭的使用，降低成本。同時(shí)，接頭數(shù)量的減少也意味著漏水可能性的降低，使管材的維修周期更進(jìn)一步的延長(zhǎng)。
　　管材雖然在工程總造價(jià)中所占份額很小，但其作用正如人體的血管不容忽視。只有選擇了一個(gè)合適的產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的施工，精心的管理，才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，經(jīng)濟(jì)合理，造福人類(lèi)。

常用塑料上水管實(shí)用性能比較表 管材種類(lèi) UPVC管 PP-R管 PE管 PEX管 鋁塑復(fù)合管 PB管 工作溫度
（℃） -5≤t≥45 -20≤t≥95 -50≤t≥65 -50≤t≥110 -40≤t≥95 -30≤t≥110 最大使用年限
（年） 50 50 50 50 50 70 主要連接方式 粘接 熱熔 電熔（擠壓） 熱熔 電熔 擠壓 擠壓 擠壓（熱熔電熔） 接頭可靠性 一般 較好 較好 好 好 好 產(chǎn)生二次污染 可能有 無(wú) 無(wú) 無(wú) 無(wú) 無(wú) 管材種類(lèi) UPVC管 PP-R管 PE管 PEX管 鋁塑復(fù)合管 PB管 最大管徑
（MM） 400 125 400 110 110 50 綜合費(fèi)用 約占鍍鋅管的60%左右 高出鍍鋅管50%左右 高出鍍鋅管20%左右 高出鍍鋅管一倍左右 高出鍍鋅管一倍以上 高出鍍鋅管二倍以上

注：1、本表格資料系根據(jù)各類(lèi)管材正牌廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)及相關(guān)資料而作。
2、綜合費(fèi)用列入的夾緊式連接配件以及鑄銅配件為準(zhǔn)。
3、以上數(shù)據(jù)僅供參考。