1、1常用塑料上水管的优化选择目前市面上较成熟的塑料上水管有：硬聚氯乙烯(UPVC)管，聚乙烯(PE)管，交 联聚乙烯(PEX)管，聚丙烯类(PP)管，铝塑复合管，聚丁烯(PB) 管等。塑料上水管具有重量轻、不生锈、不结垢、制造能耗低(以长度计 ，仅为金属管道的 187)、内壁光滑、水力条件优越、水质卫生、没有管道二次污染、安装劳动强度低、节约综合施工费用等优点，已被越来越多的人所认识利用。但是，这些上水管材各有优劣，并非可用于各种不同的场合。而有些使用者对管材的特性并不十分了解，使得这些管材不能物尽其用，甚至发生误用，给工程造成危害。故此我们有必要对它们进行综合分析比较，以便优化选择，合理利用。
2、在此之前，我们首先对 PP 类上水管 进行分析比较。PP 类上水管有：聚丙烯(PP)管，共聚聚丙烯(PPC)管。PPC 管按共聚方式及乙烯单体含量的不同又分为均聚聚丙烯 PPH(一型)，嵌段共聚聚丙烯 PPB(二型)和无规共聚聚丙烯 PPR(三型)三种。PP 管有一 显著的缺点，即耐低温性差，普通 PP 料生产的管材在 5以下因脆性太大而难以正常使用。聚丙烯(PE)具有良好的低温性能，但其耐高温性和耐冲击性差。PPC 正是 PP 与 PE 共聚而成的结晶，它具有 PP 和 PE 共同的优点。但是在 PPC 类上水管中，由于 PPB、PPR 的适用范 围涵盖了 PPH，故 PP-H 逐步退出了管
3、材市场。PPB、PPR 的物理特性基本相似， 应用范围基本相同。工程之中可替换使用。但同时 PPB 和 PPR 也存在一定的差别，当液体介质温度 5时，优先选用 PPB 管；当液体介质温度65时，优先选用PPR 管；当液体介 质温度在 5-65时，PPB 与 PPR 的使用基本一致。故此在实际选用 PP 类上水管时应以 PPB 和 PPR 管为主，在南方地区则以 PPR 为首选。现就从基本性能，卫生条件，安装可靠性，综合费用等方面对UPVC 管，PE 管 PPR 管，PEX 管，铝塑复合管，PB 管进行分析比较。在基本性能上，这六种管材都具有 镀锌管所无与伦比的优点，但在耐高温高压，抗冻、防震
4、和使用寿命等方面是有一定的区别的。在长期耐高温方面，性能最佳当数 PEX 管和 PB 管，其耐温可达2110，长期使用温度为 95，这主要得益于 PEX 管和 PB 管的高度氧化稳定性能对很高的高分子材料的热氧化分解发挥有效的抑制作用的结果。抗冻方面，PEX 管和 PB 管的抗脆裂性亦很强，在-30温度时，管子也不会冻裂，而白铁管在5时就会冻裂。耐压大小由管材壁厚决定，不过 PEX 管和 PB 管一般也可达 10 公斤平方厘米以上，且具有良好的耐热抗蠕变性能；长期工作也不会造成宏观形变。不过，这两种管材特别是管径较大时，相对其他几种管材而言其热膨胀性较大，故在施工安装时，应严格按施工规定设置固
5、定环。而 PP-R管、PE 管、铝塑复合管则较适合于冷水及中温热水的输送。同时铝塑复合管只有在其内层为 PEX 材料时才能用于热水输送。由于 FEX 材料与普通的 PE 材料从外观上很难区分，在选择铝塑复合管用于热水供应时应十分留意，有些不法商贩更是以次充好，在安装定货时可用烘箱试验加以区别。将管材放置于 130140的烘箱中一小时左右，如管层无熔融变形的即为 PEX 材料，反之则为普通 PE 材料，只能用于冷水供应。至于 UPVC 上水管，其耐温性能较低，且其粘接胶水的耐温也存在问题，故一般用于冷水供水中。在防震性方面， UPVC 管由于采用胶水粘接，抗震性能较差，明显不及以其他方式连接的各
6、类塑料上水管。从卫生条件来看，上水管提供的是用户的直接用水，它不仅要求不锈蚀，不结垢，而且还要求无毒卫生，对水质无影响。传统的镀锌管是完全不符合上述要求的，经取样分析不同支管中过夜水的浊度、色度，镀锌管竞可比塑料管高出 70-100 倍，这充分显示了塑料管的优越性。可是 UPVC 管在生产过程中由于加了入重金属添加剂，同时PVC 本身残存的单体氯乙烯和一些小分子在应用时转移至水中成为水中细菌的营养剂，使残留细菌加速繁殖，造成水质污染。另外UPVC 管采用 TS(胶接)接口，所用的粘接剂很难保证无毒，同时粘接剂内可能还会含有有利于微生物生长的物质，对饮用水的味、嗅及水质都有一定的影响，故 UPV
7、C 管不应作为直饮水供水管。PEX 管由于其在结构上组成了立体三维网络，所有分子被连接至网络中，已不存在单一分子，因此没有小分子溶出的问题。PB 管是一种高惰性的聚合物材料，具有很高的化学稳定性，微生物不能寄生滋长。另外，得到批准的 INSTAFLEX 的使用，具有 热能灭菌的能力，故在管材的内部和外部均无军团菌和 细菌繁殖的条件。PPR 管材无任何添加剂，是3完全无毒的纯石油产品，铝塑复合管内层为 PE(或 PEX)材料，皆对水质无影响，可用作直饮水的供水管。从安装可靠性来看，各类上水管材由于连接方法不尽相同，在温度变化时其密封的可靠性也不尽相同。一般而论，只有当连接部位的抗渗透性高于管材的
8、耐压时，才能达到最高的连接可靠性，如采用挤压式连接的四管、PEX 管、铝塑复合管就完全能达到这点。至于采用热熔或电熔方法连接的 PPR 管、PE 管，它解决了管材连接处由于塑料变形、密封胶或橡胶圈老化而出现的渗漏问题，从安装角度来说是较可靠的。不过，这种连接方式得把握住一个“度” 的问题，热度过低，连接不牢，热度过高，管壁厚度变薄，管材在管配件处变形，发生漏水现象。UPVC 管采用粘接，它属于本体粘接，胶粘剂随着溶剂的挥发而逐步固化达到粘接的目的。而粘接的质量好坏由以下几个因素决定：1被粘物的贴紧力和间隙，在管材管件上就体现在配合精度和胶粘承口的有效长度。 其间隙在 02MM 时是最佳的，超过
9、03MM，其粘接效果就急 剧下降。2最大限度地去掉胶粘层中的空气。故此涂胶毛刷必须保持清洁，刷胶方向必须与轴向一致，且由里向外刷过端头，以保证最大粘接面。3粘接处必须清洁。在粘接前可用于布蘸丙酮或其他清洁剂擦拭，以除去管材上的油质、污质和水质。4粘接完成后必须在空气中保持规定的套紧时间。在此期间不得粘水，更不可浸泡水中。同时如气温较低，套紧时间得随之延长。对照以上几点，目前我国管材管件的标准公差范围、不圆度、管件承口的工艺锥度以及施工现场的管理力度，要做到上述几点，的确很难。这就是粘接容易出现渗水的原因。基于此，有些厂家生产了钢制喷塑的柔性接口管件，解决了 DN100MM 口径的柔性接口(RR
10、)问题，但价格偏高。配件不全等因素也制约了其在给水领域的广泛应用。知晓了塑料管的基本性能、适用范围以及各自的优缺点，能使我们在选择管材时作到合理，但并不一定经济，只有经济合理才能称之为优化选择。下面我们就从综合造价对它们作最后的分析比较。尽管各种塑料上水管每米单价在市场上都有一个初步的定势，同样 32MM 的管材， UPVC 管 60 元米；PE 管 75 元米；PP4R 管 220 元米；PEX 管 280 元米；铝塑复合管 340 元米；PB管 450 元米(以最新零售价为例)，但在经济上作综合比较并非易事。这是因为塑料上水管的综合价格不仅指管材本身的价格，还包括管件、连接工具、安装工时费
11、用、管材损耗比例以及安装可靠性的维护期限等因素在内，故使用者应根据以上综合指标来作经济分析选定。从理论上讲，如果使用条件完全符合管材性能，与建筑物同步使用是可以达到的，如 UPVC 管在 45、PPR 管在 75以下的条件介质中使用。一旦超过这一使用限定，就会极大程度地影响管材的寿命，甚至出现短期内就要维修的可能，无谓地增加基建投资。因材施用，何等重要。考虑到管件和连接工具，铜接头由于原料价格偏高，所以价格较高，熔接型连接则较为便宜，考虑到专门的连接工具，则综合价格适中，至于胶水粘接，则最为经济实惠。从安装方便与可靠性来讲，插入式钢接头最为方便，耐压最可靠。熔融连接的安装难度及耗时要明显高于金
12、属机械式连接。至于胶水连接，由于这些年 UPVC 管的普及，以为大多数人所掌握，施工容易但如前所述可靠性较差。管材的损耗比例完全取决于管材的供货方式，盘管可以最大限度地降低损耗。按施工经验而言，直管在剪断时损耗为 510，而盘管损耗则可在 1以下。另外，盘管的使用还可尽量减少接头的使用，降低成本。同时，接头数量的减少也意味着漏水可能性的降低，使管材的维修周期更进一步的延长。常用塑料上水管实用性能比较表管材种类 UPVC 管 PP-R 管 PE 管 PEX 管铝塑复合管 PB 管工作温度（）-5t45 -20t95 -50t65 -50t110-40t95 -30t110最大使用 50 50 5
13、0 50 50 705年限（年）主要连接方式粘接热熔 电熔（挤压） 热熔 电熔 挤压 挤压 挤压（热熔电熔）接头可靠性一般 较好 较好 好 好 好产生二次污染可能有 无 无 无 无 无管材种类 UPVC 管 PP-R 管 PE 管 PEX 管铝塑复合管 PB 管最大管径（MM）400 125 400 110 110 50综合费用约占镀锌管的 60%左右高出镀锌管50%左右高出镀锌管20%左右高出镀锌管一倍左右高出镀锌管一倍以上高出镀锌管二倍以上注：1、本表格资料系根据各类管材正牌厂家说明书及相关资料而作。2、综合费用列入的夹紧式连接配件以及铸铜配件为准。3、以上数据仅供参考。 硬质聚氯乙烯管是
14、指未加或加少量增塑剂的聚氯乙烯管，通常分为 I，II，III 型。 I 型为普通硬质聚氯乙烯，II 型为添加改性剂的 UPVC，III 型为具有良好的耐热性能的氯化 PVC 管材。优点：(1) 不溶于石油，矿物油等非极性溶剂，能耐一般的酸， 碱侵蚀。 (2) 有良好的自熄性能 6(3) 符合饮用水卫生指标，已可达到自来水生饮的严格要求。 (4) 一般售价比镀锌管便宜 30%，比球墨铸铁管材便宜 40%，再加上产品重量轻，施工容易，工程总造价至少有 20%以上的优势。 (5) 技术标准最完整，有管材的国家标准，也有管件的国家标准，安装技术规范最完善，施工验收规范最齐全。 (6) 产品规格最多，管
15、材直径从 DN20 至 DN750，全塑管件直径从DN20 至 DN200，直径 DN200 以上的管材也有金属管件，塑钢管件可供连接。 (7) 内径光滑，降低输水能耗 缺点：(1) 不宜用于热水管道，可作生活用水供水管，但不宜作为直接饮用水供水管(2) 受冲击时易脆裂 (3) 某些低质假冒的 UPVC 管，在生产中加入了增塑剂，其可以造成介质污染，且大大缩短了 UPVC 管的老化期 连接方式:(1) 粘接连接(刚性连 接) (2) 弹性密封圈 连接(柔性连接) (3) 法兰连接 (4) 螺纹连接 在 DN20 至 DN160 直径的管道与管件，管道与管道连接可同时采用两种连接方式，但在实际施
16、工中，我们认为：在直径DN63 以上的埋地管道施工中不宜采用粘接连接，理由： (a) 在埋地管中使用柔性连接，可更有效的抵抗地形的沉降，外冲击等。 (b) 部分地区地下水较多，如采用粘接连接的方式，则在粘接口涂抹粘接剂时遇水和油状物粘接剂是没有粘接力的。 优点：(1) 低温性能好 (2) 抗机械震动 (3) 韧性好，可盘绕缺点：(1) 熔点为 100 至 130 摄氏度，不宜用于热水管道，宜用于工作温度不大于 40。 (2) 易应力开裂，不易染色7适用范围:适宜作为冷水管道，广泛用作饮水管和雨水管连接方式:1. 热熔连接 由相同热塑性塑料制作的管材与管件互相连接时，采用专用热熔机具将连接部位表
17、面加热，连接接触面处的本体材料互相熔合，冷却后连接成为一个整体。 热熔连接有对接式热熔连接、承插式热熔连接和电熔连接。 2. 电熔连接 由相同的热塑性塑料管道连接时，插入特制的电熔管件， 由电熔连接机具对电熔管件通电，依靠电熔管件内部预先埋设的电阻丝产生所需要的热量进行熔接，冷却后管道与电熔管件连接成为一个整体。 优点：(1) 无毒无味，完全符合卫生标准，且具有耐高温，耐低温的特点，属塑料管材中的贵族，适用面极广，价格低于铝塑复合管 (2) 优良的耐温性: -70 至 110 摄氏度，可用于 热水管道 (3) 可用于地板采暖 (4) 使用寿命长 (5) 耐压性: 90 摄氏度下，耐压 0.6M
18、Pa，长期使用。 (6) 耐腐蚀性强，即使在高温下也能输送多种化学物质缺点：(1) 管路连接常采用铜件管件，导致管路成本偏高，且连接处易泄漏，建议采用分水器并联方式连接，且由始端到终端不设接头。但也有部分厂家生产全塑料管件。适用范围:(1) 室内给水管，热水管，纯净水输送管道 (2) 水暖供热系统，中央空调管道系统，低温地板辐射导暖管道 (3) 食品工业中液体食品输送管道 (4) 电镀，石油，化工厂管道输送系统 优点：(1) 耐压试验强度达 5MPa 以上，韧性好，耐冲击。 (2) 瞬间使用水温可达 95 摄氏度，长期使用时，当工作压力不大于0.6MPa 时 ，水温可达 70 摄氏度，这可满足
19、一般生活，生产热水的需要，所以，PP-R 管是一种较理想的建筑热水管材。 8(3) 20 摄氏度时的导热系数为 0.230.24W/m*k，比钢管(4352W/m*k) ，紫 铜管(333W/m*k) 小得多，故一般情况下不需保温措施。 (4) 因温度变化产生的膨胀力较小，适合采用嵌墙和地坪面层内的直埋暗敷方式。 (5) 采用热熔连接，密封性好，无需套丝，数秒钟即可完成一个节头连接，与金属管及用水器连接采用优质铜嵌件，安全可靠。 (6) 卫生无毒，完全符合的规定。 (7) 管材价格与 PEX 管相当，比铝塑复合管便宜，而连接采用热熔连接，不需铜件(PEX 管与铝塑管均需铜件连接)，因此总体成本
20、比 PEX管更为低廉。 (8) 可用于地板加热系统，在太阳能系统，暖气管，暖气设备等方面也得到了广泛的应用。 (9) 使用寿命长，按 ISO9080 外推，其寿命可达 50 年，与建筑寿命同步。适用范围:适宜作为自来水，热水和采暖用途，耐热性能优于聚乙烯。 按用途分为三类： (1) 普通三型聚丙烯(PP-R) 管 (2) 耐热级三型聚丙烯(PP-R) 管 (3) 燃气用三型聚丙烯(PP-R) 管 产品规格一般为 DN20 至 DN110，有1.0MPa，1.25MPa，1.6MPa，2.0MPa 等 压力等级。优点：(1) 使用寿命长，已有 45 年的使用经验，经久耐用(2) 耐腐蚀性，耐药品
21、性优良(3) 耐撞击性强，假如管壁内部某段发生阻塞现象时，甚至可用铁锤敲击管外壁，使得管壁之积聚物质脱落。 (4) 耐压性强(5) 耐温性，ABS 管适用于-30 至 70 摄氏度之工作温度下使用，且低温不脆化(6) 保温性: ABS 管热传导系数为镀锌钢管的 1/200，铜管的 1/300，因9此可大幅降低保温成本。 (7) 耐候性: 能耐太阳的曝晒。 (8) 韧性强(9) 内部光滑: 内壁比 PVC，PE，PP 及金属管更加光滑(10) 无毒性: 甚至可用于医用洗肾机管路系统(11) 耐磨损性强(12) 施工方面: ABS 管质轻(比重是镀锌钢 管的 1/7)，搬运方便，容易施工，可节省工
22、资，且冷胶溶接不易外漏 适用范围：(1) 自来水管线院 (2) 冷冻空调管线 (3) 排污管(4) 食品加工业，纯净水的输送管线，压缩空气配管，填海造地抽沙输送管，农业及矿山等。ABS 塑料管的施工：(1) 胶和剂冷接法 (2) 活套管施工法 (3) 法兰接头接合 (4) 金属法兰连接 (5) ABS 管与机械设备或金属管的外牙接头连接等。一般中 间层为铝管，内外层为聚乙烯，热熔共挤复合而成。一般工作压力为 1.0MPa，爆破压力达 7.0MPa优点：(1) 无毒无味，完全符合卫生标准， (2) 具有耐高温，耐低温的特点，属塑料管材中的贵族，适用面极广 (3) 100%隔氧，彻底消除渗透，而普
23、通塑料管不能隔绝气体的渗透。 (4) 弯曲时吸收管的反弹能量，使管可以任意成形 (5) 具有抗静电性，可用来输送燃气及油料，而普通塑料管的抗静电性较差。 (6) 用金属探测器可探测出管的埋藏位置 (7) 在常温下，内外层聚乙烯不溶于任何一种已知溶剂，能耐各种酸，碱，盐溶液的腐蚀。 (8) 导热系数为 0.45W/m*k，远远小于金属管的导热系数，比混凝土，玻璃钢的导热系数小。 (9) 热膨胀系数与金属管材接近，仅为 PEX(交联聚乙烯)管的八分之一。 (10) 内表面光滑，水头损失小 (11) 重量轻，能弯曲不回弹，单根管材可达几百米长度，为施工安装提供了便利条件。 10(12) 裁切，连接方
24、便，施工用时仅为镀锌钢管的 1/6，施工费用仅为镀锌钢管的 30% ，因此施工周期可比采用镀锌钢管缩短。如仅从管材价格比较，铝塑复合管是比镀锌钢管贵，但如通过对“净现值(NPV)“及“动态投资回收期“等经济要素进行计算对比，大家肯定会认识到在缩短了建设周期，延长了使用寿命(铝塑料管 50 年，普通镀锌钢管 10 年)后，应用铝塑复合管的各项经济指标是大大优于镀锌钢管的。 (13) 铝塑复合管本身结构及其连接都具有柔性，可抵抗来自外部的震动和内部的流体冲击。 缺点：(1) 管路连接采用铜件管件，导致管路成本偏高，且连接处易泄漏，建议采用分水器并联方式连接，且由始端到终端不设接头。 (2) 价格高
25、于 PEX 管和 PP-R 管 (3) 某些低质假冒的铝塑复合管，聚乙烯层与中间铝层容易离层，令管材的耐压强度大大降低。 (4) 某些低质假冒的铝塑复合管，中间铝层没有焊接，管弯曲时叠缝薄弱处易产生局部错位变形，造成弯曲损伤。适用范围：(1) 普通性铝塑复合管，适用于生活给水，纯净水，压缩空气，氧气，化工液体等流体的输送，介质温度为-40 至 60 摄氏度，额定工作压力一般为 1.0MPa (2) 耐温型铝塑复合管，适用于热水等较高温度流体的输送，介质温度为-40 至 95 摄氏度，额定工作压力一般为 1.0MPa (3) 燃气型铝塑复合管设计技巧：(1) 支持一般普通多层建筑集中水表设置，以及单管至每家每户。建筑给水管道小区引入后，在建筑物底层经分水器，由分水器后的支管引入每家每户，水表统一安装在分水器的后面，便于集中抄表管理。该辐射状供水方式的优势在于，可以较好地处理产权。随着商品房的进程深入，管道产权明晰，利于以后维护费用的落实。 (2) 可用于低温地板辐射采暖，这是一种卫生，人舒适，节能的室内采暖方式，欧州等国家已比较普及，它是将管道暗铺在地板下面，里面通入低温热水(4055 摄氏度)，利用地板的蓄热辐射等热运动方式，取得近乎理想的室内温度效果，比传统采暖方式节能 20%以上。铝塑
