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算方法。
　　關(guān)鍵詞：鋼塑復(fù)合管；水力計算；管道敷設(shè)；水壓試驗(yàn)
　　中圖分類號：TU821.2
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
　　文章編號：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　水力計算

1.1　水頭損失計算
　　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——管道長度，m

　　勃拉修斯(H.Biasius)建議光滑管λ值采用下式計算：
　　　　　　　　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)測資料，暫按沿程水頭損失的25%～30%計算。
1.2　分區(qū)中的水壓計算
　　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、一臺洗衣機(jī)計算出的最大流量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)，其管道長度一般為10～40 m，現(xiàn)以最遠(yuǎn)用戶進(jìn)行水頭損失計算(水溫為10 ℃、局部阻力按沿程阻力的30%計算)：
　　　∑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，建議每7層作為一個豎向給水分區(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?。根?jù)公式：

　　ΔL=ΔT·L·ａ

　　式中　ΔL——管道的伸縮長度，mm
　　　　　ΔT——計算溫差，℃
　　　　?。帷€膨脹系數(shù)
　　若管長L=10 m，ΔT=40 ℃(冷、熱水溫差)，則PVC—U管的伸縮長度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)，其伸縮長度相對PVC—U管可忽略不計。但伸縮量過大，像上式計算的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：
　?、偾懈睢?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)或氣焰割炬會導(dǎo)致管道內(nèi)襯的PVC—U塑料層內(nèi)徑壓縮變小或損壞。
　?、谔捉z。宜采用電動套絲機(jī)，若D＜25 mm時應(yīng)分兩次進(jìn)刀；D＞32 mm時應(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。
　?、菸鹱麟娫唇拥伢w。應(yīng)防止因施工電焊時管道發(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，同時進(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、減輕勞動強(qiáng)度，同時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)場施工經(jīng)驗(yàn)，由于預(yù)埋管道施工時正處于結(jié)構(gòu)施工階段，施工速度快，多工種交叉作業(yè)，現(xiàn)場沒有時間和條件對預(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。
　?、陂_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，同時在土建拆模時能順利找到預(yù)埋套管處。在磚墻上開槽勞動強(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)：
　?、贊不炷燎皺z驗(yàn)。在鋼筋綁扎及封模前對已安裝的管道進(jìn)行水壓試驗(yàn)，及時檢查接口，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已預(yù)埋的給水管重新加壓檢查，及時查出并修復(fù)被破壞的管道。
　?、弁两ㄑb修試水檢驗(yàn)。土建在裝修時，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。
　?、芟到y(tǒng)分壓試水檢驗(yàn)。在裝修完成后按照設(shè)計的給水分壓進(jìn)行系統(tǒng)試水檢驗(yàn)，確保整棟大樓交工時不會出現(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，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