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广东省建筑设计研究院 广东广州 510010
摘要：在市政工程的建设中，由于基础设施在不断的增多，对于城镇排水管网也有了具体的应用。城镇排水管网改造工程中，为摆脱传统的排水管材，能够将其存在的缺点进行改善，在新型管材领域中，针对几种主要的管材进行了阐述，从经济角度以及技术方面进行具体的分析，最终选择出合适的材料。
关键词：排水管网；改造；管材；选择
1.引言
排水系统的管材必须满足以下要求：一是要有足够的强度，以承受外部覆土压力、车辆压力、内部水压力以及在运输过程中的其它动荷载。二是不渗水，若污水渗出管道会污染地下水、附近地表水体、破坏附近房屋基础；一旦地下水渗入管渠则导致管渠排水能力下降，污水泵站和污水负荷增大。三是水力性能好、表面光滑，以减少水流阻力，保持畅通。四是耐磨抗腐，从而抵抗污水中杂质的冲刷、磨损，并抵抗污水和地下水的侵蚀作用。五是价格低廉、易于加工，能够就地取材，进而降低工程造价。
2.城镇排水管网中管材的选用
随着我国城市化、工业化的不断推进，市政建设的步伐迅速加快，相较于传统的管道管材，新型管材凭借较好的耐高溫高压、耐腐蚀、耐冻裂、粘附作用小、密封性能好、抗冲击能力强、过水能力强、施工方便等优点，具有广阔的应用前景。下面对常见的几种新型管材进行了分析，结合各种管材的特点，分析其应用的范围，以便在工程领域中得到更好的应用。
2.1 金属管材
金属管材长时间作为给水排水管材中的主导材料，其技术发展成熟。常用的金属管材主要有镀锌钢管、铸铁管、铜管和不锈钢管。⑴镀锌钢管，其优点是耐高压，抗震动性能强，重量较轻；缺点是耐腐蚀性差，应用在给水管道时容易引起管道锈蚀，进行微生物鉴定时可发现细菌总数、大肠菌群严重超标，严重污染水质。因此，冷镀锌钢管现已被禁止使用。⑵铸铁管，包括球墨铸铁管、灰口铸铁管及承插式柔性接口排水铸铁管三大类，其中承插式柔性接口排水铸铁管是近年来发展的一种新型管材，其优点是管材致密、耐高温、强度高、抗震性能强、壁厚均匀、抗噪声性强、使用寿命长、可循环使用、连接可曲挠，具有良好的经济效益。在高层建筑、环境要求较高的住宅中应用较多。⑶铜管，由于它会产生“铜绿”，当pH<6.5时，产生锈蚀；其质软，在高速水流冲刷下易磨损，且价格较高，多被用于热水管道。⑷不锈钢管，其材料力学性能好、耐腐蚀、耐高温且膨胀系数小、耐腐蚀性能好，但由于造价高，多被使用于别墅以及宾馆等高档次要求的场所中。
2.2 塑料管材
近年来，新型的塑料管材层出不穷，用于城镇排水的新型管材主要是塑料管材。在市政工程建设中通常应用的塑料给水管，包括聚乙烯（PE）管、硬聚氯乙烯（UPVC）管、三型无规共聚聚丙烯（PPR）管、聚丙烯类（PP）管、交联聚乙烯（PEX）管、聚丁烯（PB）管等。
⑴聚乙烯（PE）管。可熔接性能好，可以采用电熔或热熔进行连接，因其柔韧性较好、耐高压、可弯曲、不易刮伤、耐水锤压力强，能有效的保障供水安全，便于进行工程施工，且施工过程中管道不易损坏，竣工后也不易产生不均匀沉降，管道的生产费用适中，经济效益较高，在给水管道系统中有广泛的应用。
⑵硬聚氯乙烯（UPVC）管。具有抗腐蚀能力强、易于粘合、价格低廉、质地坚硬等诸多优点，但耐温性能差。由于其采用胶水粘接，抗震性能差，且采用的粘接胶水耐温性能也得不到保障，故在冷水管道系统的供水中应用较多。
⑶三型无规共聚聚丙烯（PPR）管。具有材质轻、强度高、水力条件好、耐高温高压、耐腐蚀性能强、不产生锈蚀、不易结垢、卫生无毒、可回收利用、不产生二次污染的优点，是继UPVC管之后新兴发展起来的第4代新型环保管材。近年来，许多国内外学者应用化学方法对PPR管进行改性以优化其性能。经Supaphol等人对PPR进行改性，结果表明：添加合成核剂可使PPR复合材料的成核能力增强，应用性能得到改善。
⑷聚丙烯（PP）管。具有耐腐蚀、强度高、严密性好、水流损失小、抗拉弯、价格价廉、使用寿命长、便于安装且维修方便等特点，广泛应用于石油、化工、垃圾处理、市政工程建设等行业。
⑸交联聚乙烯（PEX）管、聚丁烯（PB）管。这两种管材具有耐高温、耐热蠕变性、抗冻、抗脆裂的优点，但热膨胀性较大，管材价格较贵。特别是PB管，它是高惰性的聚合物材料，化学稳定性强，微生物难以附着生长，多应用在直饮水的管道系统中。
2.3 复合管材
复合新型管材包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢夹砂（RPM）管、铝塑复合管等。复合管既具有金属管材与塑料管材的优点，又能弥补不足，成为给水管材中的最佳选择。因其生产工艺复杂，生产原材料的费用高，故在我国的发展比较缓慢，生产工艺也不成熟。目前复合管材所占给水排水的市场份额还远不如金属管材和塑料管材。
⑴玻璃钢夹砂（RPM）管。玻璃钢夹砂管管壁由树脂、玻璃纤维及石英砂等材料所组成，RPM管将这几种材料的优良性能进行了充分发挥，与传统材料制造的管道管材相比，玻璃钢管具有重量轻、耐腐蚀性能强、内表面光滑、使用寿命长（50多年）、维护简单、安装与运输方便、能耗低、经济效益高等优点。RPM管广泛应用于城市给排水、工厂强碱及强酸等废水的输送中。
⑵铝塑复合管。其基本由五层构成，中间为一层焊接铝合金，内外各一层聚乙烯，经胶合层粘结而成，其保温性能强、附着力强、可弯曲、耐磨、水流阻力小、抗腐蚀、施工方便。在使用过程中，若管材横向压力太大，会影响其强度，故要求明管安装或埋于墙体。该管材主要应用于住宅小区、公共建筑的冷热水管道系统中。
3.排水管道管材选择及设计的建议
我国给水排水管道中塑料管的应用较为广泛，但是塑料管原料品种少，专用料更少，不能满足工程应用的需要。虽然我国塑料管材生产企业较多，但技术和设备落后、生产能力低，我国管材企业生产规模普遍偏小，企业生产效率低、生产成本高、经济效益差，达不到经济生产规模。应用上的技术研究相对薄弱，施工技术差，施工规范不完善，施工工艺不成熟。
旧的排水管网大多采用传统排水管材（如混凝土管、陶土管等），管道腐烂、接头渗漏严重，排水管网的渗漏和修复对城市环境和城市地下水的污染极为严重。开发和优先使用无渗漏、使用寿命长的排水管道已成当务之急。目前，塑料管在民用建筑中大量应用，如小管径排水管材等。我国石化工业的发展为塑料管的生产提供了充足的原料，管材制造设备和生产技术、设计和施工技术等不断发展、成熟，在市政工程中以塑料排水管取代传统材料制作的排水管将成为必然趋势。同时，针对不同情况及实际工程的要求，在钢筋混凝土管、塑料管、玻璃夹砂管等管材的基础上，出现了新管材，这些新管材不仅技术进步，而且经济合理，更有利于节约投资，将广泛应用于各种给水排水工程中。
4.结束语
给水排水管材的选用和新型管材的创新对市政建设具有十分重要的意义。在城镇管网确定管材时不仅要考虑安全性、经济性、卫生性，而且要考虑节能、可持续发展等综合因素。采用塑料管材和复合管材，较金属管材更节能、水流阻力小、材料可回收利用、二次污染小，符合我国节能绿色环保的时代主题。因此，对管道性能进行改良和创新，能够推进材料技术的繁荣发展，促进新型管材的广泛应用。
参考文献：
[1]董成林，姜丽丽.探究新型管材在市政排水管网设计中的应用[J].科技与生活，2012（24）.
[4]张虎贵，关保平，于长江.新型管材的比较分析及其在排水管网中的应用[J].内蒙古科技与经济，2011（8）.
[2]罗建文，杨建军.新型管材在市政排水管网中的应用[J].城市建设理论研究，2010（11）.
摘要：在市政工程的建设中，由于基础设施在不断的增多，对于城镇排水管网也有了具体的应用。城镇排水管网改造工程中，为摆脱传统的排水管材，能够将其存在的缺点进行改善，在新型管材领域中，针对几种主要的管材进行了阐述，从经济角度以及技术方面进行具体的分析，最终选择出合适的材料。
关键词：排水管网；改造；管材；选择
1.引言
排水系统的管材必须满足以下要求：一是要有足够的强度，以承受外部覆土压力、车辆压力、内部水压力以及在运输过程中的其它动荷载。二是不渗水，若污水渗出管道会污染地下水、附近地表水体、破坏附近房屋基础；一旦地下水渗入管渠则导致管渠排水能力下降，污水泵站和污水负荷增大。三是水力性能好、表面光滑，以减少水流阻力，保持畅通。四是耐磨抗腐，从而抵抗污水中杂质的冲刷、磨损，并抵抗污水和地下水的侵蚀作用。五是价格低廉、易于加工，能够就地取材，进而降低工程造价。
2.城镇排水管网中管材的选用
随着我国城市化、工业化的不断推进，市政建设的步伐迅速加快，相较于传统的管道管材，新型管材凭借较好的耐高溫高压、耐腐蚀、耐冻裂、粘附作用小、密封性能好、抗冲击能力强、过水能力强、施工方便等优点，具有广阔的应用前景。下面对常见的几种新型管材进行了分析，结合各种管材的特点，分析其应用的范围，以便在工程领域中得到更好的应用。
2.1 金属管材
金属管材长时间作为给水排水管材中的主导材料，其技术发展成熟。常用的金属管材主要有镀锌钢管、铸铁管、铜管和不锈钢管。⑴镀锌钢管，其优点是耐高压，抗震动性能强，重量较轻；缺点是耐腐蚀性差，应用在给水管道时容易引起管道锈蚀，进行微生物鉴定时可发现细菌总数、大肠菌群严重超标，严重污染水质。因此，冷镀锌钢管现已被禁止使用。⑵铸铁管，包括球墨铸铁管、灰口铸铁管及承插式柔性接口排水铸铁管三大类，其中承插式柔性接口排水铸铁管是近年来发展的一种新型管材，其优点是管材致密、耐高温、强度高、抗震性能强、壁厚均匀、抗噪声性强、使用寿命长、可循环使用、连接可曲挠，具有良好的经济效益。在高层建筑、环境要求较高的住宅中应用较多。⑶铜管，由于它会产生“铜绿”，当pH<6.5时，产生锈蚀；其质软，在高速水流冲刷下易磨损，且价格较高，多被用于热水管道。⑷不锈钢管，其材料力学性能好、耐腐蚀、耐高温且膨胀系数小、耐腐蚀性能好，但由于造价高，多被使用于别墅以及宾馆等高档次要求的场所中。
2.2 塑料管材
近年来，新型的塑料管材层出不穷，用于城镇排水的新型管材主要是塑料管材。在市政工程建设中通常应用的塑料给水管，包括聚乙烯（PE）管、硬聚氯乙烯（UPVC）管、三型无规共聚聚丙烯（PPR）管、聚丙烯类（PP）管、交联聚乙烯（PEX）管、聚丁烯（PB）管等。
⑴聚乙烯（PE）管。可熔接性能好，可以采用电熔或热熔进行连接，因其柔韧性较好、耐高压、可弯曲、不易刮伤、耐水锤压力强，能有效的保障供水安全，便于进行工程施工，且施工过程中管道不易损坏，竣工后也不易产生不均匀沉降，管道的生产费用适中，经济效益较高，在给水管道系统中有广泛的应用。
⑵硬聚氯乙烯（UPVC）管。具有抗腐蚀能力强、易于粘合、价格低廉、质地坚硬等诸多优点，但耐温性能差。由于其采用胶水粘接，抗震性能差，且采用的粘接胶水耐温性能也得不到保障，故在冷水管道系统的供水中应用较多。
⑶三型无规共聚聚丙烯（PPR）管。具有材质轻、强度高、水力条件好、耐高温高压、耐腐蚀性能强、不产生锈蚀、不易结垢、卫生无毒、可回收利用、不产生二次污染的优点，是继UPVC管之后新兴发展起来的第4代新型环保管材。近年来，许多国内外学者应用化学方法对PPR管进行改性以优化其性能。经Supaphol等人对PPR进行改性，结果表明：添加合成核剂可使PPR复合材料的成核能力增强，应用性能得到改善。
⑷聚丙烯（PP）管。具有耐腐蚀、强度高、严密性好、水流损失小、抗拉弯、价格价廉、使用寿命长、便于安装且维修方便等特点，广泛应用于石油、化工、垃圾处理、市政工程建设等行业。
⑸交联聚乙烯（PEX）管、聚丁烯（PB）管。这两种管材具有耐高温、耐热蠕变性、抗冻、抗脆裂的优点，但热膨胀性较大，管材价格较贵。特别是PB管，它是高惰性的聚合物材料，化学稳定性强，微生物难以附着生长，多应用在直饮水的管道系统中。
2.3 复合管材
复合新型管材包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢夹砂（RPM）管、铝塑复合管等。复合管既具有金属管材与塑料管材的优点，又能弥补不足，成为给水管材中的最佳选择。因其生产工艺复杂，生产原材料的费用高，故在我国的发展比较缓慢，生产工艺也不成熟。目前复合管材所占给水排水的市场份额还远不如金属管材和塑料管材。
⑴玻璃钢夹砂（RPM）管。玻璃钢夹砂管管壁由树脂、玻璃纤维及石英砂等材料所组成，RPM管将这几种材料的优良性能进行了充分发挥，与传统材料制造的管道管材相比，玻璃钢管具有重量轻、耐腐蚀性能强、内表面光滑、使用寿命长（50多年）、维护简单、安装与运输方便、能耗低、经济效益高等优点。RPM管广泛应用于城市给排水、工厂强碱及强酸等废水的输送中。
⑵铝塑复合管。其基本由五层构成，中间为一层焊接铝合金，内外各一层聚乙烯，经胶合层粘结而成，其保温性能强、附着力强、可弯曲、耐磨、水流阻力小、抗腐蚀、施工方便。在使用过程中，若管材横向压力太大，会影响其强度，故要求明管安装或埋于墙体。该管材主要应用于住宅小区、公共建筑的冷热水管道系统中。
3.排水管道管材选择及设计的建议
我国给水排水管道中塑料管的应用较为广泛，但是塑料管原料品种少，专用料更少，不能满足工程应用的需要。虽然我国塑料管材生产企业较多，但技术和设备落后、生产能力低，我国管材企业生产规模普遍偏小，企业生产效率低、生产成本高、经济效益差，达不到经济生产规模。应用上的技术研究相对薄弱，施工技术差，施工规范不完善，施工工艺不成熟。
旧的排水管网大多采用传统排水管材（如混凝土管、陶土管等），管道腐烂、接头渗漏严重，排水管网的渗漏和修复对城市环境和城市地下水的污染极为严重。开发和优先使用无渗漏、使用寿命长的排水管道已成当务之急。目前，塑料管在民用建筑中大量应用，如小管径排水管材等。我国石化工业的发展为塑料管的生产提供了充足的原料，管材制造设备和生产技术、设计和施工技术等不断发展、成熟，在市政工程中以塑料排水管取代传统材料制作的排水管将成为必然趋势。同时，针对不同情况及实际工程的要求，在钢筋混凝土管、塑料管、玻璃夹砂管等管材的基础上，出现了新管材，这些新管材不仅技术进步，而且经济合理，更有利于节约投资，将广泛应用于各种给水排水工程中。
4.结束语
给水排水管材的选用和新型管材的创新对市政建设具有十分重要的意义。在城镇管网确定管材时不仅要考虑安全性、经济性、卫生性，而且要考虑节能、可持续发展等综合因素。采用塑料管材和复合管材，较金属管材更节能、水流阻力小、材料可回收利用、二次污染小，符合我国节能绿色环保的时代主题。因此，对管道性能进行改良和创新，能够推进材料技术的繁荣发展，促进新型管材的广泛应用。
参考文献：
[1]董成林，姜丽丽.探究新型管材在市政排水管网设计中的应用[J].科技与生活，2012（24）.
[4]张虎贵，关保平，于长江.新型管材的比较分析及其在排水管网中的应用[J].内蒙古科技与经济，2011（8）.
[2]罗建文，杨建军.新型管材在市政排水管网中的应用[J].城市建设理论研究，2010（11）.