铜是人类最早发现的金属之一,也是人类最早开始使用的金属。考古学家在伊拉克北部发掘的由自然铜制造的铜珠,据推测已超过1万年。
在我国,年前的夏朝已经开始使用红铜,即锻锤出来的天然铜。年和年两次在甘肃武威皇娘娘台的遗址发掘出铜器近20件,经分析,铜器中铜含量高达99.63%~99.87%,均为纯铜。
1、铜在建筑领域的应用回顾
铜作为建筑材料并兼具战略物资储备功能的典型事例莫过于公元前年前董安于建造晋阳城(今太原)。历史记载,半个世纪之后,智、魏、韩三家联*兵临晋阳城下围攻赵家。当时城中“戈戟钝蔽,箭不过数百”,难以固守。危急关头,张孟谈告诉赵襄子,当年董安于修建晋阳城时,城内宫殿的堂室建筑全部用铜做柱。深谋远虑的董安于由于储备铜而确保了晋阳坚守一年,并获得最终胜利。
国内外许多著名建筑使用铜板来装饰,美国自由女神像的外壳建造用铜80余吨,纽约一塔楼用金灿灿的*铜来装饰。国内普陀山、无锡、三亚南山建造了铜合金大佛。北京的首都博物馆外装饰采用的是总高度42米、总面积平方米的青铜幕墙,系国内首个由仿青铜器纹理的青铜板组合成的艺术性金属装饰幕墙,在世界上也属罕见。
公元前到年间,发生了一个小小的奇迹,没有证据表明这个奇迹发生的确切时间和地点,以及它是怎样发生的。但是一些人又发现-抑或偶然-把一些稍有不同的闪光金属或锡熔进闪光的铜中,这种混合物就变得更坚硬。伴随着这个发现,青铜时代便开始了。
我国的文物考古工作者从距今年的仰韶文化层中发现了铜的冶炼遗迹。在距今~年齐家文化层出土的青铜器中有斧、铲、凿、人头刀、镜等。二里头文化遗迹中的青铜器主要为工具、兵器、礼器、乐器和装饰品。生产工具有刀、锛、凿、鱼钩等;兵器有戈、戚;乐器有铃;礼器有形制较复杂的典型的青铜容器爵和斝。
铜管应用于建筑给水工程也历史悠久。考古学家曾经在埃及金字塔内发现了距今年的铜水管,而且仍可使用。
进入现代社会,铜水管因卫生杀菌、经久耐用、美观可靠、易于安装、性价比好、绿色环保等优点,而被发达国家在建筑中广泛用于上下水管、热水管、燃气管、地暖管、空调管等。英国用铜管作供水管材,已有上百年的历史。在我国,上医院上个世纪20一30年代安装的铜水管已安全使用80多年,至今性能依然良好;上海国际饭店、瑞金宾馆等解放前安装的铜管,至今仍然正常使用。铜管的长寿命、耐腐蚀性、高可靠性已为实践检验。
在经济发达国家和地区,铜管更是建筑给水管的首选材料。美国、加拿大、澳大
利亚等国家,85%建筑给水管是铜管,英国甚至达到95%。东南亚、新加坡、香港等
地区,铜管作为建筑用上水管使用率也高达75%,有资料表明目前在香港建筑用水管市场上,铜管的比例也已经达到95%左右。纽约的曼哈顿大厦,其中仅供水系统一项,就用去铜管米。
国内铜管引起人们的注意和较大规模使用仅6年的时间。虽然近年来,我国的建筑用铜管及空调管生产技术、装备水平大为提高,但铜水管的应用与国外相比尚有相当大的差距。中国科技咨询中心调查结果显示,年我国铜水管在建筑给水系统中仅占4.4%。目前上海使用比例最高,大约为38%,深圳约20%,全国仅约10%。
2、我国有关建筑用铜的*策
按照国务院办公厅转发建设部、国家经贸委、技术监督局、建材局《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见的通知》(国办发[]72号文),自年6月1日起,在城镇新建住宅中,禁止使用冷镀锌钢管用于室内给水管道,并根据当地实际情况逐步限时禁止使用热镀锌钢管,推广应用铝塑复合管、交联聚乙烯管(PE—x)、三型无规共聚聚丙烯管(PP—R)等新型管材,有条件的地方也可推广应用铜管。为了贯彻落实,建设部等四部委于年12月13日联合颁布了《关于住宅建设中淘汰落后产品的通知》(建住房()号),进一步明确指出:在有条件的地方也可推广使用铜管。
我国在建筑中铜管应用尽管不多,但近些年来,随着高档公共建筑和高档住宅的兴建,铜管的应用量也在逐年上升,并得到了用户的好评。在我国铜管应用量较多的地区,有长江三角洲和珠江三角洲地区。据有关协会的调查,上海市铜管用量年为t,而年达t,约占上海当年竣工的高档住宅、高档公共建筑水管用量的21%。珠江三角洲,年铜管消费量大t。
年上海市高档建筑热水供应系统中,铜管用量占34%,居第1位;铜塑符合管占23%,居第3位,第2位是铝塑复合管。
年8月,建设部科技司与国家有色金属工业局规划发展司在北京联合召开了铜管推广应用研讨会。之后建设部提出逐步推广在建筑给水工程中应用铜管。首先,是在宾馆类建筑的热水供应系统采用,并不断拓宽应用领域;同时建议在上海、北京、重庆、广东、四川、湖北、福建、江苏、浙江、河南等省市建点,逐步示范推广。年,为加强建筑用钢、铜、铝生产与应用的协调发展,建设部、国家经贸委建立了相应的工作制度,目的是协调有关部门及相关单位,共同推动建筑用金属的生产与应用技术及产品的研究开发和推广应用,加速产业化进程,协调制订技术*策和发展规划,促进行业协调健康发展。并发布《关于建立“全国建筑用金属技术与应用协调联席会议”制度的通知》(建办科[]3号),明确了联席会议组织形式,制订了工作计划。其中就包括努力推进铜水管在中高档建筑中的应用。
(1)铜水管的选用一般优先选用TP2牌号无缝紫铜管。
(2)在满足系统公称压力前提下,应尽量选用GB/T-中C类型壁厚的高精级产品。
(3)建筑铜管的状态从工程应用角度考虑,推荐选用硬态管,但DN≤25mm的铜管,由于可用专用机具直接弯管,减少管配件,提高供水安全性,故推荐选用半硬态管。
(4)铜管的管材与管件应统一配套供货。由于铜管及管件产品标准之间管径规格(外径、壁厚)不一致,不同的连接方法有不同的尺寸要求,如承口尺寸、外径允许偏差等。
目前我国及国外与建筑铜管相关的产品标准和工程标准主要有产品标准:
(1)《无缝铜水管和铜气管}GB/T—
(2)《铜管接头}GB/TI—
(3)《建筑用铜管管件(承插式)}CJ/T—
(4)《塑覆铜管》Ys/T45l一
(5)《铜及铜合金管材》JISH:
(6)《无缝铜水管}ASTMB88M:
(7)《铜及铜合金——用于卫生和供热装置的无缝圆形铜水管和铜气管》ENl:
(8)ASl、AS、BS/ENl、IS等工程标准、卫生标准
3、铜水管的推广应用前景分析
根据埃及古遗址的发现,千年前埃及金字塔内有一段铜水管,虽历经五千年时光流转,仍能淌出潺潺清流。不管历史如何变迁,铜水管依旧能在建筑中发挥着流通的作用。这也是为何众多公共建筑要使用铜水管的原因,免维护、耐腐蚀的特性让铜成为建筑水管的优质选择。
实地腐蚀试验数据表明,铜管的使用寿命可达百年甚至千年以上。根据我国对于个人住宅的相关规定,住宅的使用年限在70年,就是说,铜管能够保证使用中间不需要维修与更换。相比于现在应用较多的其它管材,这是一个无法比拟的优势。如果住宅能接受铜管的价格预算,那么铜的材料优势不言而喻。
铜水管是代表水管行业发展方向的产品。之前大量使用的镀锌钢管极易锈蚀,引起自来水发*、水流变小等问题,而后来推广的PVC管在高温下的强度会降低,用于热水管时会产生不安全隐患。相比之下,铜管集众多优点于一身,逐渐成为许多重大建筑首选管材。突出的优点表现为:
(1)安全可靠性高,经久耐用。铜是安全的。不渗漏、不助燃、不产生有*气体、耐腐蚀。铜管耐高温,可在多种环境中使用。与此相比,许多其他管材的缺点显而易见,比如过去住宅中多用的镀锌钢管,极易锈蚀,使用时间不长就会出现自来水发*、水流变小等问题。还有些材料在高温下的强度会迅速降低,用于热水管时会产生不安全隐患,而铜的熔点高达摄氏度,热水系统的温度对铜管微不足道。使用寿命长达百年以上,可以与重大建筑物同寿命。
(2)能抑制细菌生长,保持饮用水清洁卫生。铜水管内壁不存在产生铜绿的环境,不会对水造成二次污染。塑料中含有“增塑剂”等化学添加成分,会随时间与温度的变化而逸出、导致塑料的硬化和脆化。铜管则没有塑料管的各种改性剂、助剂、添加剂等化学成分。生物学研究表明:供水中的大肠杆菌在铜管道内不能再继续繁殖;99%以上的水中细菌在进入铜管道5个小时后被彻底杀灭。铜管组织结构极其致密,具有不可渗透性。无论是油脂、细菌、病*、氧气和紫外线等有害物质都不能穿过它而污染水质。此外,铜管不含化学添加成分,不会燃烧释放有*的气体使人窒息。铜的再生利用有利于环境保护,是可持续发展的绿色建材。
(3)从铜管输送的饮用水中摄人适量铜有益健康。铜作为人体内的微量元素,对于人体生长,骨骼强化,红白细胞的发育,铁的转运和吸收,胆固醇和葡萄糖的代谢,大脑的发育,心脏肌肉的正常运动等等,都不可缺少。铜是机体内蛋白质和酶的重要成分,对机体的代谢过程至关重要,许多关键的酶,都需要铜的参与活化。
(4)铜水管通常采用埋墙式施工,安装简便,方便居室装饰;且价格适中,性价比好,维护费用低。铜管的耐压能力是塑料管和铝塑管的几倍乃至几十倍,它可以承受当今建筑中最高水压。在热水环境下,随着使用年限的延长,塑料管材的承压能力显著下降,而铜管的机械好能在所有的热温范围内保持不变,故其耐压能力不会降低,也不会出现老化的现象。
铜管的线好膨胀系数很小,是塑料管的1/10,不会因为过度的热胀冷缩而导致应力疲劳破裂。铜管的强度更大,在保证有效内径要求下,外径更小,更适于暗埋。
4、有关*策措施建议
(1)制订建筑用金属技术*策和发展规划,推广应用建筑用铜材,拓展以铜给水管为代表的建筑铜材的应用领域建议国家相关部门制定*策,鼓励在经济发达地区或高档住宅及公共建筑中使用铜管。鼓励设计部门根据铜管材的特性,因材设计,扬长避短,使铜水管可以在普通民用住宅和公共给水工程中获得广泛应用。
(2)加强铜水管生产应用新型技术、新产品的研究开发,做好推广应用,逐步提高铜水管的生产应用水平,限制或禁止使用落后技术与产品。
加强建筑用铜材研究与推广,开发新型建筑用水汽管路、建筑五金、建筑房面板等高技术含量产品,解决热水管耐蚀和屋面板化学着色等关键技术。
(3)制修订建筑用金属产品与配件标准、设计和施工验收规范、工程定额,编制标准图集,建立完善建筑用金属生产应用的标准规范体系;尽快建立铜水管质量认证制度,推动质量管理。
(4)降低成本,提高技术含量和产品质量;促进生产技术和装备向生产连续化、自动化、高效率、低能耗、短流程、重视环保方向发展。
尽管铜水管的价格不是应用的最主要制约因素,而且铜管具有很好的性价比,但尽量降低成本仍是推广铜水管的重要工作。
5、小结
百年建筑给水铜管应用史,使铜水管的抗腐蚀强、水力性能好、力学强度高、耐高温高压、安装方便、卫生健康、经久耐用、安全可靠、可完全再生、综合性价比高等特点表现的淋漓尽致。虽然目前铜管应用的标准、规范、技术规程等还不够完善,但随着以中国工程建设标准化协会标准《建筑给水铜管管道工程技术规程》为代表的一些行业标准逐渐国标化,建筑铜水管的应用将更为规范。相信在国家产业*策引导下,随着我国经济的快速增长和人民生活水平的迅速提高,铜管在建筑给水工程中的应用范围,将从饭店、办公楼、高级住宅等高档建筑及公用冷、热水系统向普通民用住宅工程扩展。特别是随着人们对铜给水管道一系列优良性能和长期可靠性等其它管材所无法比拟性能的进一步认识,建筑给水铜管管材和管件应用前景必将会越来越广阔。
岭商管业坐落于中国长三角经济产业聚集地,畅享便利的资源优势和交通优势。公司拥有多条国内及国际先进的生产设备和生产线。公司成功研发出的采用紫铜材料为主体的快速接头管系列产品,由于其独有的稳定性、使用便捷性、无污染环保性,成为水管行业中的一大壮举。
紫铜,被称为“红色面孔的绿色金属”,具有天然杀菌的能力。99%以上的细菌在进入紫铜管路系统内的5小时后,能被紫铜材料消灭。
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