五种住宅给水管材的技术经济比较

潘德琦1，杨琦2，姜文源3，陈育芹4
(1.上海现代建筑设计集团有限公司，上海200002；2.华东建筑设计研究院有限公司，上海200002；3.上海沪标工程建设咨询有限公司，上海200032；4.上海新易达消防工程有限公司，上海200032)

　　摘　要：住宅建筑给水管材的选择是近年来设计中的热点问题。选择了上海市目前较为典型的中等建设标准的商品住宅建筑，按现行的全国统一安装工程预算定额，对住宅内采用的五种给水管的经济性作了对比，并对其在住宅建筑中的运用作了比较，为住宅建筑中给水管材的选择提供了依据。建议在中等标准及以上住宅中的户内采用铜管。
　　关键词：给水管材；经济技术分析；住宅建筑
　　中图分类号：TU821.2
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2001)09-0043-03

1　五种给水管材的技术分析

　　①薄壁铜管
　　住宅建筑中的铜管是指薄壁紫铜管。按有无包覆材料分类，有裸铜管和塑覆铜管(管外壁覆有热挤塑料覆层，用以保护铜管和管道保温)。薄壁铜管的连接主要采用钎焊。
　　薄壁铜管具有较好的机械性和良好的延展性，其管材坚硬、强度高，抗拉强度＞205～315 MPa，小管径的生产由拉制而成，壁厚远大于管道工作压力的要求。由于管材的管壁较薄，所用的材料也较少，所以质量较轻；又因其管壁光滑，流动阻力小，有利于节约管材和降低能耗。铜管可以再生，国内每年有1/3的铜可再利用。
　　铜在化学活性排序中的序位很低，比氢还靠后，因而性能稳定，不易腐蚀。据有关资料介绍，铜能抑制细菌的生长，保持饮用水的清洁卫生。
　　②PP—R管
　　PP—R管为聚丙烯(PP)管改性后的共聚聚丙烯给水管，用于系统的工作压力＜0.6 MPa、工作温度＜70℃的场合。PP—R管的连接方式采用热熔连接或电熔连接。
　　聚丙烯管具有如下特点：卫生无毒，其材料完全由碳、氢元素组成；质量轻，密度为0.89～0.91 g/cm³；耐压、耐腐蚀；管材内壁光滑，阻力小；隔热保温，导热系数低；连接方便可靠、使用寿命长、废料可回收利用。由于管材与管件的材质一致，故PP—R管在热熔连接后，能使管材与管件在接口处连为一体，整体性好，不易渗漏。但连接时需要专用工具，连接表面需加热，加热时间过长或承插口插入过度会造成水流堵塞。
　　此外，PP—R管的软化温度为140 ℃，可以作为热水管，在塑料管中有一定的吸引力，但对于超温、超压场所需有一定的控制要求。
　　③PVC—U管
　　PVC—U管的给水温度＜45 ℃，给水的工作压力＜0.6 MPa。PVC—U管的连接方式常采用承插粘接或螺纹连接。
　　PVC—U管的化学稳定性好、耐腐蚀性强、使用卫生、对水质基本无污染。PVC—U管还具有导热系数小，不易结露；管材内壁光滑，水流阻力小；材质较轻，加工、运输、安装、维修方便等特点。但其强度较低、耐热性能差、不宜在阳光下曝晒。
　　虽然聚氯乙烯价格较低廉，且对水质的影响很小，但当PVC—U管材中加入不恰当的添加剂和其他不洁的残留物后，会从塑料中向管壁迁移，并会不同程度地向水中析出，产生不利的影响。
　　④衬PVC镀锌钢管
　　衬PVC镀锌钢管兼有金属管材强度大、刚性好和塑料管材耐腐蚀的优点，同时也克服了两类材料的缺点。衬PVC镀锌钢管采用螺纹连接方式，优点是管件配套多、规格齐全。
　　但是这种复合管材也存在自身的缺点，例如材料用量多，管道内实际使用管径变小；在生产中需要增加复合成型工艺，其价格要比单一管材的价格稍高。此外，如粘合不牢固或环境温度和介质温度变化大时，容易产生离层而导致管材质量下降。
　　⑤薄壁不锈钢管
　　在住宅建筑的室内给水系统中，采用薄壁不锈钢管可以更经济。薄壁不锈钢管耐腐蚀，不易氧化生锈，抗腐蚀性强，使用安全可靠，抗冲击性强、热传导率相对较低。但不锈钢管的价格目前相对较高，另在选择使用时应采用耐水中氯离子的不锈钢型号。
　　薄壁不锈钢管的连接有焊接、螺纹、封压等方式。

2　五种给水管材的经济比较

　　给水管材的经济分析的依据是《全国统一安装工程预算定额》(上海市单位估价汇总表，1993年)。在预算编制时，其造价包括了给水管道和管道支架，但阀门、龙头、卫生洁具等均未包括在内。在计算中，多层住宅以室外进户的第一个阀门开始计算给水管材，高层住宅以进入地下室的给水管开始计算给水管材。
　　五种给水管材在多层和高层住宅建筑中的预算价格见表1和表2。

表1　多层住宅(6层)的五种给水管材预算价格　

元 给水管名称 给水管总造价 给水管材料费 给水管在单位建筑面积内的造价 一套住宅内给水管的造价 一套住宅内给水管材料费 一套住宅内热水管的造价 一套住宅内热水管材料费 薄壁铜管 93954 51895 30.14 1891 610 979 450 PP—R管 80956 31295 25.97 1549 345 833 250 PVC—U管 29327 15389 9.41 499 171 　 　 衬PVC镀锌钢管 67149 47395 21.54 1211 644 　 　 薄壁不锈钢管 165724 102228 53.18 2501 1434 1915 1079 注：①前5项预算不包括热水管道；②造价中包括主材费和安装费，管道材料费中包括管材和配件费用。

表2　高层住宅(18层)的五种给水管材预算价格

元

给水管名称 给水管总造价 给水管材料费 给水管在单位建筑面积内的造价 一套住宅内给水管的造价 一套住宅内给水管材料费 一套住宅内热水管的造价 一套住宅内热水管材料费 薄壁铜管 192631 123647 20.02 2366 981 1239 609 PP—R管 157943 75578 16.41 1890 530 1013 341 PVC—U管 59674 34286 6.20 701 258 　 　 衬PVC镀锌钢管 137676 100663 14.31 1596 942 　 　 薄壁不锈钢管 315403 211320 32.77 3362 2121 2335 1379 注：①前5项预算不包括热水管道；②造价中包括主材费和安装费，管道材料费中包括管材和配件费用。

　　从表1、2中可以看出，在多层住宅与高层住宅中，各种给水管材的总造价排序均相同。其总造价由低到高的次序是：
　　PVC—U管、衬PVC镀锌钢管、PP—R管、薄壁铜管、薄壁不锈钢管。
　　同时，还可看出给水管材在单位面积内的造价并不高，平均在20元左右。在住宅内增设热水管的投资约为单设冷水管的一半。
　　经分析，五种给水管材的平均总造价仅占建筑总造价的2%。
　　五种给水管材的经济性对比列于表3和表4。
　　若仅从总造价的因素分析，以上五种给水管材可分三个档次。总造价较低的是PVC—U管，中等的是衬PVC镀锌钢管、PP—R管和薄壁铜管，较高的是薄壁不锈钢管。给水管总造价占建筑总造价的百分比均很低，虽然PP—R管在材料费用上所占的比例较低，但在其他费用上相对较大。

表3　多层住宅(6层)的五种给水管材经济性对比 给水管名称 给水管总造价占建筑总造价的百分比(%) 薄壁铜管 3.24 PP—R管 2.79 PVC—U管 1.01 衬PVC镀锌钢管 2.32 薄壁不锈钢管 5.71

表4　高层住宅(18层)的五种给水管材经济性对比 给水管名称 给水管总造价占建筑总造价的百分比(%) 薄壁铜管 1.63 PP—R管 1.34 PVC—U管 0.51 衬PVC镀锌钢管 1.17 薄壁不锈钢管 2.67

　　在多层住宅和高层住宅的比较中，高层住宅每套的建筑面积稍大些，室内卫生间布置的距离要远些，故套内给水管的造价要比多层住宅大。其决定因素主要是房型。而高层住宅的总造价较高、住房的得益率较低，因此，其单位面积内的造价反而比多层住宅低。

3　五种给水管材的使用对比

　　在住宅建筑各种给水管的技术运用上，需要对给水管的经济和技术性能作综合比较。五种给水管材在技术上各有其特点，在考虑经济性的同时，还应注意管材的安全卫生、耐热性、安装、规格品种、连接方式等问题。现将五种给水管材的特点综合于表5。

表5　五种给水管材的主要特点 比较项目 薄壁铜管 PP—R管 PVC—U管 衬PVC镀锌钢管 薄壁不锈钢管 安全卫生 好 好 一般 一般 好 总造价 中 中 低 较低 高 热水系统 可以 可以 不可以 不可以 可以 连接安装 较难 较难 容易 一般 一般 安装可靠 好 好 较好 一般 好 使用年限 长 较长 较长 中 长 适用场合中高标准中等标准一般标准中等标准高等标准

　　以上五种管材可分为金属管类、塑料管类、复合管类。金属管强度较大，适宜暗设。塑料管相对于金属管而言，其线膨胀系数较大，需要考虑管道的伸缩变形；其管道支架的数量较多、支架间距要小，并与热源要有足够的距离。这些在设计和施工中均应引起注意。
　　在金属管中，不锈钢管的价格目前还偏高，铜管的总造价与PP—R管在同一档次，但管壁外有时会形成铜绿。据专家介绍，铜在水中是很耐腐蚀的，也是很难形成铜绿的。铜绿的主要成分是碱式硫酸铜和碱式碳酸铜，此类铜绿组织致密，并与铜基体结合紧密，对铜管起到良好的保护作用，防止基体的继续腐蚀。在给水管道中，SO₂、CO₂、O₂的含量是极微的，且铜在水中的电离电位为正值，不易被水中的H+置换，即很耐腐蚀。即使有少量的铜离子溶入水中也是对人体有益的。以上的各种给水管材技术经济比较均局限于在同一住宅内采用同一类给水管材，主要是为对比提供可参照性。在住宅建筑给水管材的选用中，还可以对不同种类的给水管组合使用，如每户的室内给水支管可与户外的给水立管选用不同的管材，中等以上的商品住宅可以考虑适当提高每户室内给水管材的标准。
　　以上分析比较选择的是上海的工程项目，虽然全国各地的管材价格和安装定额各有不同，但研究中的五种给水管材的总造价之比、技术性能比是不会有太大的差异的。
　　综上分析，在中等以上的商品住宅中，其室内给水管材宜选用铜管或PP—R管，两者在经济因素上较接近，管材的规格也较多。当然，薄壁铜管在技术性能上更优。对于造价较低的、由用户自行装修的或室内仅设冷水管的住宅，其给水管可采用PVC—U管。

4　结论

　　①在住宅建筑的给水管材选用中，薄壁铜管、PP—R管、PVC—U管、衬PVC镀锌钢管、薄壁不锈钢管等给水管材均可采用。薄壁铜管、PP—R管、薄壁不锈钢管还可用于住宅的热水给水管。
　　②住宅建筑给水管材的选择需要综合技术和经济因素决定。选择时宜依据住宅建筑的设计标准、建筑造价、使用要求、使用年限、安装维护等要求来考虑。
　　③在中等以上的商品住宅中，其室内给水管材宜选用铜管或PP—R管，而薄壁铜管在技术性能上更优。但对于造价较低的、由用户自行装修的或室内仅设冷水管的住宅，其给水管可采用PVC—U管。
　　④在同一住宅内，还可根据要求选择，不同的场所(室内或室外)采用不同的给水管材，单元内的给水管材使用标准可适当提高。

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　　收稿日期：2001-05-28