住宅裝修中冷熱水路終端連接器設計研究

朱少川

（泉州華光職業學院， 福建 泉州 362121）

1 緒論

1.1 研究動機

水電工程是裝修施工中隱蔽工程部分，由于市場不規范、質量監控不足，以及市場惡性競爭，故為節省工程成本與進度，在施工中施工方式與材料選擇簡便與單項便宜為主。較少思考材料的循環利用與后期之隱患，因此在水路終端連接呈現多樣性。本研究分析目前住宅裝修中水路敷設施工冷熱水路終端連接常用連接方式，最后針對不銹鋼軟管與PP-R 型材活扣連接器兩種方式比對研究。

1.2 研究目的與方法

本研究通過裝修實例的調研分析與對既往學者的研究，并針對冷熱水路終端利用不銹鋼軟管與PP-R 管連接的測試與分析。本研究旨在設計一款適用于水電施工中安全與可再利用的連接器，以此達到冷熱水路終端施工標準化與安全環保之目的。

1.3 研究范圍與限制

本研究通過與泉州新城環藝裝飾合作，結合其工程師的豐富實踐經驗，并針對施工中水路終端使用不同材料的連接測試與分析，總結歸納PP-R 型材連接器的優缺點及使用經濟價值。由于住宅裝修現場多變性與施工周期較長，因此測試數據受其限制與影響。

2 住宅裝修冷熱水路終端處理與現狀

2.1 住宅裝修水路施工

住宅裝修中水路終端連接旨在讓水管處在自來水常壓狀態下，根據《建筑給排水設計規范》城市供水水壓為0.2-0.35mpa，但各個社區設有儲水系統與要求有所區別，在社區在二次供水時進行加壓，使水壓在入戶時達到0.5mpa，在裝修中壓力測試將到達0.8-1.2mpa，以最大壓力測試管道之間的連接粘合密度。但市面上水管品牌與施工單位眾多，水管質量與施工現場管理規范均參差不齊，由于在裝修施工時所使用的水管質量有所不同，且因施工現場對水管保護不到位，導致水管損傷或損壞現象頻頻出現，據某新樓盤物業統計：裝修時工地對水管按規范保護達不到50%，裝修過程水管受到不同程度的損傷也達到70%以上。以目前裝修市場裝修周期基本在5-8 個月，然而瓦工部分占總工程部分的一半時間，在此階段水管暴露于外由此造成損壞率最高。由于水管水壓不夠不能及時發現水管的破損而在鋪磚時將其覆蓋。

2.2 冷熱水路終端連接現狀

本研究針對裝修市場水路敷設調研，經統計得出目前裝修市場中水路終端均以塑料堵頭堵住其終端，在冷熱水終端連接時均有不銹鋼軟管或混編軟管作為冷熱水管連接，在裝修案例中冷熱水管終端以堵頭方式堵住，冷水管屬于水壓在正常標準中，而熱水管內處于水壓靜止或無水的狀態。在針對裝修施工現場與水管漏水返工調查中，受建筑自來水水壓的影響以及施工不規范對水管碾壓等現象，由于不銹鋼軟鋼軟管或混編軟管可承受壓力較低，因此軟管首先損壞或漏水現象，而受損之水管未直接表露，故此為后續使用埋下安全隱患，

圖1 常見冷熱水管終端處理方式圖

3 冷熱水路終端連接比對與分析

3.1 不銹鋼軟管連接分析

在目前裝修項目中不銹鋼軟管由于其管身內壁為軟性膠管，外使用不銹鋼絲或混合編制材料，兩端為螺母設計，長短規格眾多，且可塑性強。因此這類軟管在裝修中廣泛用于水龍頭、洗衣機等設備水路連接。但因管道的內部使用的是軟性膠管，所以水管的實際承壓能力相對其他水管有一定的不足。按照國家《衛生設備用軟管標準》（GB/JC886-2001）文件中相關標準要求，使用不銹鋼軟管時其相應的螺紋須達到連接螺紋規格為G1/2″，且螺牙無破損、缺牙與亂牙現象，在檢驗測試中，如旋轉力矩為在彎曲情況下通水，螺紋接頭與不銹鋼軟管相對旋轉力矩應小于0.2Nm。軟管兩端螺母最小壁厚度應不小于2.5+0.3mm，在20N.M 力矩下軟管不斷、不裂、無損壞現象；不銹鋼軟管在承受15S、334N 垂直拉力時，下管箍與管塞應保持正常性能，無出現滑脫、斷裂現象；軟管在≤30C°靜壓（0.3 ± 0.02）MPa[（43.5±2.9）Psi 或(3±0.25 )kg/c ]水溫狀況下可以保持無滲漏；以及對不銹鋼軟管的彎曲耐久性、吊重能力均有明確要求。

本研究經對多個施工項目與施工周期狀況調查，以及對不銹鋼軟管品牌與型號分析比對。據統計目前裝修項目中水路終端均以軟管連接，使用性質均為一次性，在軟管采購中均為普通材質或仿造品牌，質量參差不齊；在項 目施工中由多個施工班組與程序，水路為前端施工敷設，最后工序方可拆除連接軟管安裝龍頭五金。在各工序施工中工人以方便便捷為首要目的，對其他工種協作與工地保護意識不強，因此水電路線受損程度最高，由于PP-R管與不銹鋼軟管受壓程度不一致，故在不銹鋼軟管部分最容易現象，而PP-R管損傷不易被察覺，最后給后期水路留下不少的安全隱患。

3.2 PP-R 型材管應用測試與分析

PP-R 管以無規共聚聚丙烯為原材料。由于其質量輕、強度大與安全性能高，且材料耐腐蝕性好，管內壁不易殘留污漬，管材的使用壽命較長長，管道連接通過熱熔的方式進行，其粘合度較高，在室內水路敷設和后期維修都都相對簡單，因此在目前住宅裝修中受廣大業主選用。通過對于PP-R 型材管連接測試與調查統計發現，PP-R 管冷水狀態下管抗壓能力在1.25-1.6mpa，熱水狀態下管抗壓能力為2.0-2.5mpa 之間，在測試中發現試驗溫度20℃時，靜液壓力為16.0MPa，隨著時間增長與溫度不斷上升水壓力不斷下降，最終發現管身無破裂，接頭無滲漏現象。

透過以上測試數據可知PP-R 型材水管靜液狀態其壓力隨著溫度增高、通水時常增加引起壓力值下降。在住宅中熱水常使用電燒熱水器、太能能或煤氣制熱，熱水管為全屋循環，但家庭中熱水使用非常開使用狀態，故熱水管中熱水受熱情況隨著熱水使用量與時長而發生由“冷-溫-熱-溫-冷”曲線變化，在出水閥門關閉后管道中熱水處于靜止狀態，并逐漸降溫。

3.3 不銹鋼軟管與PP-R 型材連接測試結果對比分析

總結分析上述的調查與材料單項測試數據，分析結果可知，PP-R 型材管在抗壓能力性能與節能環保上優于不銹鋼軟管。但從現場施工調查中可知不銹鋼軟管單項工地成本較低，安裝方便，PP-R 型材連接器藉由PP-R 外螺紋接頭、PP-R 管90°彎頭、PP-R 管活接與PP-R 管四種配件組成，并由熱熔銜接，連接器組裝比較麻煩，單項工地成本較高等因素。在對施工現場兩種型材連接檢測與測試，使用PP-R 型材連接器水管水壓受壓均衡，施工中如出現對水管有損傷或碾壓想象，水管受損部位容易現象出來，以及連接器有固定尺寸，以此冷熱水管終端銜接跟趨于標準化與規范化，為后期混合閥安裝做好鋪墊。然而使用不銹鋼軟管在施工中如有水壓不均衡或因碾壓水管導致受力不均衡，經測試統計破損或漏水部位均在軟管銜接部位。使用軟管單項施工項目是得到方便，但從住宅裝修施工周期、水路終端標準化與規避水路后期維修的可能性，PP-R 型材連接器性能優于使用不銹鋼軟管連接。

4 PP-R 冷熱水路終端器設計研究

本研究通過案例調研與材料實驗測試結果可知PP-R 型材管耐腐蝕性、耐熱性、保溫性、水流阻力小、衛生無毒與使用壽命長特征，連接器除少數氧化劑外，可耐多種化學介質的侵蝕，不會生銹，不會腐蝕，不會滋生細菌，無電化學腐蝕，在施工過程中可以使水路終端與其他管段保持在統一水壓，對水管保護更全面，且pp-r 型材受溫度與施工環境影響較小，連接器重復使用概率較高。

4.1 PP-R 冷熱水路終端連接器設計

PP-R 管因其材料特點，在住宅裝修中大量使用，本研究冷、熱水管終端器采用PP-R 型材，在水路終端其定型性好，避免混合閥安裝過程中需要矯正而產生二次矯正；終端器采用PP-R 外螺紋接頭、PP-R 管90°彎頭、活接與PP-R 管配件組成，利用熱熔技術連接，連接器與冷熱水管形成統一水壓，安全性較高，且便于安裝與重復利用特點，在裝修中節能環保。

圖2 冷熱水管終端PP-R 連接器設計圖

圖3 冷熱水管終端PP-R 連接器測試圖

4.2 PP-R 冷熱水路終端連接器經濟效益

根據智研咨詢發布的數據顯示：我國目前建筑裝飾行業發展迅速，產業人員隊伍數量、相關企業經營規模與經濟效益均得到快速發展。2019年全國建筑裝飾行業市場規模為4.49 萬億元，同比增長6.7%，其中家裝市場占2.2萬億元，每年并以6.5%的速度增長。建筑垃圾處理與建筑材料再利用也將是裝修考慮之大問題。

據材料市場調查統計，目前市面不銹鋼軟管與混編軟管市場價格在4-12元不等，常規裝修中40 公分長軟管每條采購均價為8-10 元；PP-R 型材組件每組均價為17-32 元，批量化生產價格將降低至15-25 元不等。根據材料的特性，軟管的重復利用率低，無法二次再利用，PP-R 普通型材組件均可重復8-10 次，精品組件重復利用率更高，以110 平方家裝施工項目為例，裝修中冷熱水管終端臨時連接將有5-7 處，以PP-R 普通型材組件以8 次重復再利用為例，相比不銹鋼軟管連接單項成本可降低73.4%，不銹鋼軟管也將減少浪費40 條以上。以2019年年泉州市國民經濟和社會發展統計公報統計，住宅施工面積5059.4 平方，新開工住宅面積989.6 平方，住宅竣工面積276.75 萬平方，同比下降37.5%，每套面積以110 平方計算，住宅竣工將達到2.52 萬套，住宅裝修開工率（含往年）80%計算，也將達到2 萬套以上裝修項目，以此類推采用PP-R 型材組件連接器將可以節省70 萬以上，以及建筑廢棄材料污染也相應降低。

5 總結

本研究以住宅裝修中水路敷設施工冷熱水路終端處理為研究對象，針對目前住宅裝修項目統計調查得知施工現場中PP-R 型材管為常用水路敷設材料；不銹鋼軟管為水路終端連接材料。本研究利用PP-R 型材管設計冷熱水路終端活扣作為冷熱水路終端連接器。藉由兩種材料性能測試、施工現場檢測與測試，分析與比對使用兩種材料對住宅裝修中水路之優劣，通過測試數據、實例分析與裝修市場數據分析歸納出使用PP-R 型材連接器之優勢，積極在今后住宅裝修中水路終端連接中推廣使用，以此避免水路漏水隱患與減少資源浪費，使住宅裝修中水路敷設與連接更安全與環保。