各类建筑给水管材的比较说明一、前言我国水资源严重缺乏，是世界上13贫水国之一，全国600多个城市中有400多个城市长期严重缺水，100多个城市严重缺水。

并且，还普遍存在着由于水管耐蚀差或管材本身达不到健康标准而导致的供水管网系统的二次污染问题，危害人类健康。

（国家有关部门进行的全国性水质状况调查表明，我国城市自来水厂的供水水质基本上符合生活饮用水卫生标准，但经输配水管网，贮水设备到用水点龙头，由于管道、水箱锈蚀导致的二次污染，使水质明显下降，已有多项指标超过规定标准。

）水是城市的生命线，水的问题已成为影响我国可持续发展的重要因素，面对严峻的形势，国家已提出在认真保护水资源的同时，要建立高效节水型社会，大大提高水的有效利用率并让人民群众喝上优质的饮用水。

这就要求我们的供水部门不仅要保证现在，而且要考虑到将来都能持续稳定的提供清洁优质的水。

因此，无论是新建城市供水系统还是对原有供水系统的改造（包括贮存、输送设备和建筑内供水管道），或是近年发展起来的管道直饮水工程迫切需要采用新技术新材料使水资源得到更有效的保护和利用。

在这样的大背景下，镀锌管这种人们已经使用了几十年的管材因耐腐蚀性差已被国家明令废止使用。

各种塑料管、复合管、铜管和不锈钢钢管粉墨登场，建筑给水管的种类已近20余种。

但是，各类管材都应该具有安全性、可靠性、清洁性、耐用性、经济性和环保性等各方面突出优势，为保护水资源、改善水质、保护人们的健康和提高生活质量，保护环境和促进社会经济的可持续发展发挥关键的作用。

下面，就目前市场上具有典型意义的四类管材进行比较说明：薄壁不锈钢管、铜管、塑料管、复合管（金属管内衬塑料）。

二、各项性能比较――材料性能、耐腐蚀性、卫生环保性、使用寿命、经济性1、跟输水管材相关的材料性能有抗拉强度、热膨胀系数、导热率等等，具体参数如下表所示：说明：抗拉强度：不锈钢的强度最高，是铜管的3－4倍，复合管的2倍，塑料管的10倍以上。

热膨胀系数：不锈钢与铜基本一致，是塑料管的1/4~1/9，比复合管略小。

导热率：塑料类水管的导热率最小，铜管最大。

2、根据日本水道协会近十年的研究资料显示，水管漏水60.2%是因为材料腐蚀和外力影响。

这就要求管材具有良好的耐腐蚀性能和高强度。

其耐腐蚀性能的比较如下表所示：说明：不锈钢由于表面有一层致密的钝化氧化膜，所以具有高耐腐蚀性能，并且该膜破损后能利用大气或水中的氧进行自动修复。

所以，不锈钢管材基本能适应各种水质包括软水的使用，应用范围广泛。

同时，能经受高流速，即使流速达到30/s，其年腐蚀率仍在0.003mm/年。

但是，不锈钢材料对氯离子腐蚀有一定的限定，并且与铁等有电位差的金属接触要进行绝缘处理，以防止电化学腐蚀。

铜是一个不容易被钝化的材料，所以其在大气中易被腐蚀，并且，对流通的水质有一定限定，在PH值小于6.5、氯离子含量超过65ppm 或软水易引起铜管腐蚀。

同时，铜管流速不能超过2m/s，否则易引起溃腐蚀。

调查发现，铜水管的内的流速、流量、水压、温度、循环泵的运转周期、散发的溶解气体，管路形状等因素都可以引起铜管腐蚀发生。

（资料来源：日本铜中心前岛健先生）塑料类管材具有优良的耐腐蚀性能，除了热循环结构腐蚀，基本避免了金属管对水质的限定以及电化学腐蚀。

复合管由于内衬塑料，所以其同样具有好的耐腐蚀性能。

但塑料管的卫生性能令人担忧，包括塑料中细菌的滋长，回用塑料中的环境荷尔蒙等等。

3、我国大多数地区的自来水厂出口处的水是达到国家饮用水质标准的。

自来水中污染来自供水的主管道系统（楼房前系统）和楼房内的支管系统（楼房内系统）。

但是这两类管路对水质污染的比例是不一样的。

主管道系统始终是流动的水，造成的污染并没有人们想象的那样严重，所谓“流水不腐”；又因为用水的人多，这种污染占家庭水污染的比例并不高。

而楼房内系统则完全不一样，自己用就是“活水”；自己不用，就是“死水”。

许多家庭都是间断性用水，主要集中在早上和晚上，其中都有7小时以上的停水间隔，这时的水就变成了“死水”。

我们称这时家庭的支管为“管道盲肠”。

如果“管道盲肠”是一种容易污染水源的水管，污染就大量发生了，“红水”、“蓝水”、“臭水”、“隐患水”由此产生。

所以，我们首先要关注我们楼房内家庭中的水管对水质的污染，楼内水系统的支管应该选用健康、环保的水管，这样可以消除70%左右的水中的污染物。

各类管材卫生环保性如下表所示：不锈钢材料是一种公认的可以植入人体的健康材料。

它已经被广泛地运用到食品加工输送管道中，包括饮料、乳品、酿造，制药工业等；还广泛用于对材料安全性和清洁性要求极高的医用人体植入物，如各种人体钢支架、人体内钢钉、人造骨骼、人造牙齿等。

所以在我们所见到的水管材料中，不锈钢几乎是唯一的可以植入人体的健康材料。

而铜管材存在“蓝水”现象，塑料管材和复合管存在“杂质凝聚”、“隐患水”等问题。

（详见附录）4、随着我国建筑业的快速发展，对管材的经济使用寿命提出了新的理念，即从方便维护向免维护转变，这就要求我们的管材能与建筑物等寿命，根据各国水工业实例研究表明，各类管材的参考使用寿命如下：5、目前超过90%以上的水管都是隐蔽在管道井、墙体、天花板里等隐蔽部位。

明装的水管比例极小。

水管的安装特点决定了水管的经济特点是：投资小，损失大。

投资小---水管材料占建筑物的投资比例不到2%。

损失大---损失往往是水管材料费用10倍以上。

根据目前市场情况，各类管材的价格测算如下表：说明：用第一次投资来衡量水管投资实际上是一个严重的误区。

它抹去了水管投资的基本特质---隐蔽性工程投资的计算问题。

隐蔽工程必须考虑寿命和环境再投资等费用，而这种费用往往是材料第一次投资的几十倍。

用第一次投资衡量水管投资价值客户必然要吃大亏。

除了健康损失无法计量以外，财产和金钱损失包括：（1）维修损失：时间和费用损失，至少水管投资的20%以上。

（2）质量损失：财产损失和环境损失，水管投资的N倍。

（3）再投资损失：水管的重复投资，至少水管投资100%。

（4）环境再投资损失：装潢材料的损失，至少水管投资8倍以上。

（5）对外服务损失：服务收入损失，至少水管投资的10倍以上。

所以水管和管件要求高可靠性，一次投入，终身享用，不能简单易第一次投资衡量。

附录1-不锈钢水管和塑料类水管的比较1．不锈钢水管与塑料类水管的性能比较表2．塑料类水管的不足和优势塑料类水管的不足：（1）材料强度低：不及不锈钢的1/10，受外力易漏水；（2）膨胀系数高：在温差40度时，每10米水管膨胀大于60mm，水管变形产生漏水；（3）怕紫外线：使用寿命大幅度减少，易老化；（4）怕低温：环境温度低于零度时易发脆，易发生崩溃性的漏水。

（5）卫生性能较差：难以满足自来水直接饮用的要求。

塑料类的水管的优势：塑料类管道的优势在于它的耐腐蚀性能。

所以更适合在污水管道、下水管道、花园内管道等领域内使用，这样它可以扬长避短，发挥它耐腐蚀的长处，同时避免了他材料强度不足、膨胀系数过高、怕紫外线照射、怕低温、卫生性能较差的短处。

附录2-不锈钢水管与铜水管的比较1．不锈钢水管与铜水管的性能比较表2． 铜水管腐蚀的原因各国专家对铜水管腐蚀的原因说法较多，结论比较明确的有以下几点： （1） 大气污染造成腐蚀铜水管外表的铜绿是大气中的二氧化硫、二氧化碳和硫化氢与铜的氧化物在铜表面形成的复盐，其主要成分是碳酸铜（CuCO 3. Cu(OH)2）,呈绿色。

如果铜水管的环境空气潮湿时，将加剧铜水管的腐蚀。

（参考文献[9]）铜材料的根本问题在于：它与氧或氧化剂钝化作用极弱，进而造成腐蚀。

[钝化：金属与氧化剂发生反应，形成一层薄而致密的氧化膜，阻止了氧化反应的进一步发生] （2） 水中的空气和溶解氧造成腐蚀“水中溶解氧是铜管腐蚀的一大因素 (参考文献：[3])。

”每升水中的溶解氧是30毫升，占水的3%。

这是由于铜材料对氧化剂的钝化作用弱造成的。

水管中的空气泡也是不可避免的，同样对铜管起着氧化腐蚀作用。

（3） 水的流速和流量造成腐蚀“在流速快的部位上，由于水和铜管内壁的摩擦力使氧化保护膜不能形成而造成物理损失，同时在那个压力高的部位形成阳极后产生电化学腐蚀。

”（参考文献[4]）这是由于铜材料耐磨损性能偏低，在水流大于1.5米/每秒时，被水流冲刷腐蚀严重。

溃蚀主要因素是过高的水流，流水量越大越容易产生溃腐蚀。

（参考文献[3-4]下图显示了在2-6米/秒时，铜水管每年的腐蚀率（毫米/年）（4）PH值偏低的水质造成腐蚀碱度低的水，酸度高的水容易造成铜管腐蚀。

PH值的标准为 6.5，低于6.5容易腐蚀。

（参考文献[3]）（5）软水质造成铜管腐蚀水质偏软，可溶固体总量小于300mg/L的水容易造成铜管腐蚀。

（参考文献：[1-2]）；（6）氯离子含量高的水质造成铜管腐蚀“氯浓度越高腐蚀坑越深”。

“尤其是残余氯，从防腐的立场来看最好是越小越好”。

（参考文献[5]）（7）热水加速铜管腐蚀“通过实际工作已经了解到在旅馆、医院、系统供热式的集中住宅等，连续供热水设备工作时的建筑中的供热水管道上往往发生大量的溃腐蚀和点腐蚀。

”“从铜管防腐蚀角度而言，所希望的热水是50度左右。

”（参考文献[3-5]）（8）铜材料不纯造成腐蚀部分生产厂家为了迎合价格战的需要，降低销售价格，使用回用废料加工铜水管，材料纯度小于99.5%，材料内含有杂质，造成杂质性质的腐蚀。

（9）没有掌握钝化工艺造成腐蚀一些厂家没有掌握铜管的内壁钝化技术，铜水管内壁没有保护膜，使用时抗腐蚀能力明显下降。

（10）刚性接头造成铜管件弯头部位断裂铜管件大多数为焊接式连接。

焊接式的连接是一种刚性连接。

刚性连接的缺陷在于两个对角的水管线性膨胀的力全部集中在弯头的转弯部位，极容易造成弯头部位断裂。

（11）管材表面光洁度不足一些厂家的铜水管加工的拉拔工艺不成熟，水管内壁光洁度不够高，也造成铜管抗腐蚀力下降的原因。

（12）安装结构不合理造成腐蚀在热水用铜管中发生腐蚀“几乎都是强制循环方式中的循环部分。

”（参考文献[4]）。

热水强制性循环是铜管腐蚀原因之一。

（13）施工不规范造成管道接头部位腐蚀一些施工单位为了降低施工成本，使用不规范的焊条，焊条中的银含量达不到5%的要求，造成铜管道接头部位不耐腐蚀。

（14）有待查明的原因还有一些不明的原因需要今后研究，如：细菌腐蚀问题等。

3．为什么铜管件的弯头部位容易断裂漏水？铜弯头的断裂漏水是由多种原因造成的，主要的原因有：（1）水流速度造成的日本铜协会认为铜材料耐磨损性能不足，铜管不适应在大于1.5米/秒地方使用。

而水管弯头内壁的外弯部位恰恰是水流加速度的地方，大约是水管流速的3-4倍。

这使得铜弯头超出了自身所能承受的极限，弯头因磨损严重而造成漏水。