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    行业新闻

    排水管材在低碳建筑中的应用

    时间:2014-12-16 08:10 来源:qzhaiyu.com 作者:海煜重工 点击:
    低碳建筑已逐渐成为现代国际建筑界的主流趋势,其定义是指在建筑材料与设备制造、建筑施工与建筑物使用的整个生命周期内,减少石化能源的使用,降低CO2排放量,提高能效。从建材生产、建筑施工,再到建筑的使用,整个过程都是温室气体的主要释放源。因此,使用排放CO2少的环境友好型材料与设备,是打造低碳建筑的一个重要方面。此外,通过建筑节水来间接实现建筑节能,也是低碳节约型建筑的一个重点。本文探讨了排水管材在低碳建筑中的应用问题。

    1 建筑排水用管材的分类

    一套完整的建筑排水系统一般由下列部分组成:卫生器具或生产设备受水器、排水管道系统、通气管、清通设备、污水抽升设备与污水局部处理设备。建筑排水用管材主要有排水铸铁管、塑料管、陶土管、混凝土管、钢筋混凝土管、钢管等。在选择排水管道时,应综合考虑建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地管材的供应条件等。

    1.1 排水铸铁管。排水铸铁管材质较脆,不能承受较大压力,但其耐腐蚀性强,价格低廉,常用于生活污水与雨水管道及生产设备振动较小的场所。

    1.2 排水塑料管。建筑物内部广泛使用的排水塑料管是硬聚氯乙烯塑料管,它具有良好的化学稳定性与耐腐蚀性,且质量轻、内外壁表面光滑、不易结垢、容易切割、便于节约金属管材等特点。但这种管材也存在着强度低、耐温性 能差、易老化、防火性能不足等缺点。常用于室内连续排放污水温度≯40°C、瞬时温度≯80°C的生活污水管道,也可用于生产污水管道。

    1.3 混凝土管;炷凉艹S糜谂懦晁、污水等。其原材料充足、设备与制造工艺简单;缺点是抗渗性、抗腐蚀性较差、管节短、接头多等。

    1.4 钢筋混凝土管。适用于排除雨水、污水等,多用于室外排水管道及车间内部地下排水管道。其优点是节约了金属管材,有一定的耐腐蚀性;缺点是内壁表面不光滑。

    1.5 陶土管。分为涂釉与不涂釉两种。陶土管表面光滑,耐酸碱腐蚀,特别适用于排除酸性废水,是良好的排水管材,但其切割困难、质脆易碎、运输安装过程损耗大。室内埋设覆土深度要求在0.6m以上,在荷载与振动不大的地方,可作为室外的排水管材。

    1.6 石棉水泥管。石棉水泥管表面光滑、质量轻、不易腐蚀、容易切割钻孔,但其性脆强度低、抗冲击力差、容易受损。多用于房屋通气管、外排雨水水落管。

    2 低碳建筑中排水管材的选用

    2.1 环境友好型材料的要求

    环境友好型材料是为了保持与环境协调、与社会可持续发展相一致而提出的一种新的材料研究理念;肪秤押眯筒牧暇哂幸韵绿氐悖

    2.1.1 节约能源。能够通过提高材料的效率或降低材料的消耗,但不损害生产效率来节省能量,包括热能循环。

    2.1.2 降低污染。能够降低污染物排放,但不损害生产效率。

    2.1.3 净化环境。能够净化有害物质,净化已经污染的空气、河流、湖泊及土壤等。

    环境友好型材料是相对于传统材料而言的,是指减少或不对生态环境产生不利影响的材料,它不是一种全新的材料,而是原有材料的提升,具有相对性、时代性与区域性,任何一种材料都有可能通过技术改进或改变用途而成为环境友好型材料;肪秤押眯筒牧媳匦刖弑“好的价格性能比、可回收再利用、可采用清洁方法生产、可环境消纳”等四个层面中的一个或多个指标。

    2.2 低碳建筑中排水管材的选用

    2.2.1 不符合环境友好型材料的管材在建筑排水管材中,有的管材在生产过程中不符合环境友好型材料的要求,例如陶土管。目前,不少建筑卫生陶瓷生产企业往往只追求企业的经济效益,而忽视社会效益与环境效益。具体表现在:大量耗用优质原料,破坏了有限的土地资源;产品烧结温度居高不下,不仅消耗了大量的能源,而且污染大气;一些生产企业排放的粉尘超标,噪声不断,污水横流,废物成堆;在生产过程中,使用有毒原料或一些产品中放射性元素含量超标等,这些都造成了严重的环境问题。

    因此,在低碳建筑中应用排水管材时,要求企业对陶土管生产与使用的全过程进行污染控制,使污染物的生产量、排放量达到最小化。这不仅要充分利用原材料,改进生产工艺,有效地处理“三 废”。同时,要加强企业内部的综合管 理,促使企业节能、降耗、减少污染。采取的措施有:陶瓷废次品、废料的回收、分类处理与综合利用;洁净燃料的使用与废气治理;废水的净化与循环利用等。

    2.2.2 符合环境友好型材料的管材

    有的排水管材属于环境友好型材料的范畴,可在低碳建筑中广泛应用。例如,有的排水塑料管采用的PE塑料就可以进行回收再利用。废旧PE的再利用包括直接利用与改性再利用。直接利用是将回收的废旧PE经过清洗、破碎、造粒后直接加工成型,如将废旧PE塑料碾碎,再熔化成均匀的糊状,通过机器快速挤压生产出“再生木材”等。而改性再利用是将废弃的PE通过物理或化学改性后再加工成型,如废旧PE经过充分交联后,大分子链之间形成三维网状结构而成为热固性塑料。废PE的裂解回收包括产气技术、产油技术及产蜡技术。

    当排水管材采用钢管时,需要进行相应的防腐处理,并考虑施工措施等因素,除每节接口部位外,其余均在工厂完成,即在金属表面除锈后涂环氧沥青底漆和环氧沥青面漆。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R管、PE管等,就能很好地解决镀锌钢管生锈以及接头处锈蚀漏水、渗水等问题。这些都是环境友好型材料在低碳建筑中应用的实例。

    2.2.3 低碳建筑中的其他环保材料及考虑因素

    污水会对混凝土排水管管壁产生腐蚀,其机理是:沉积在管道底部粘混层中所含的硫酸根离子被硫还原菌还原生成硫化氢,硫化氢逸入管道上部空间与管壁接触,并与混凝土菌发生生化反应生成硫酸,混凝土管壁在硫酸的腐蚀下遭到破坏。

    钢筋混凝土排水管在应用中也存在腐蚀的问题,随着工业的快速发展,污水(特别是工业废水)中所含的酸性与有毒物质越来越多,对排水管内壁的混凝土产生了一定的侵蚀,影响了管线的使用寿命。钢筋混凝土内衬改性聚氯乙烯排水管,在沿袭传统钢筋混凝土排水管经济实用、安装方便、刚度好等优点外,还具有良好的防腐蚀作用与较小的水流 阻力,可以作为一种环保产品在低碳建筑中应用。

    此外,对于用作合流管的混凝土管,在雨污分流的原则下,当条件允许时,将居民小区内原有的室外排水合流管局部或整体保留下来用作雨水管,可节约大量的工程投资,这也是低碳建筑应用的体现。

    从各种排水管材的使用寿命来看,灰口铸铁管寿命在20~50年(与铸造质量有关),球墨铸铁管为30~120年,钢管为20年(根据内外防腐层质量确定,如上海有的已用了60年还很好),预应力钢筋混凝土管为50~75年,预应力混凝土钢筒管为60~100年,聚氯乙烯管与玻璃纤维热固性树脂夹砂管寿命可达到50年。在低碳建筑中选择排水管材时,也应该考虑各种管材的使用寿命,并根据工程的重要程度,选择适当的排水管材。

    3 结语

    在低碳建筑设计中,在满足设计功能的同时,应选择CO2排放量较低的设备及系统。对于排水管材,可以从材料的环境友好性入手,考察其是否具有好的性价比,是否可回收再利用,是否能采用清洁方法生产,是否能被环境消纳等。此外,还要从使用寿命等多方面进行选择。
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