管路系统

管路系统（），或称管道系统、管路，是为不同目的输送流体的系统。管路系统会使用管道、阀门、、储罐及其它装置来输送流体。管路系统最常见的用途是输送冷暖气、废水和饮用水等等，但也有其它用途。
在发达国家，管路系统基础设施对公共卫生和环境卫生至关重要。另外，值得注意的是，虽然和的工作会接触到管道，但他们并不是（或简称“管工”），尽管如此，他们也会负责一些管工的工作。
历史.
管路系统起源于古代文明，如希腊、罗马、波斯、印度和中国的城市——因为他们发展了公共浴池，并且需要为更多的人口提供饮用水并处理废水。在公元前2700年，印度河流域文明的城市居住区出现了带有宽法兰，并利用柏油防止泄漏的标准化土质管道。另一方面，罗马人使用防止。早期的管道经常以铅制成，如罗马屋顶的管道和排水管，某些屋顶亦会以铅覆盖，除此之外，和建筑浴场也会用到铅。
管路系统在达到了它的早期巅峰，在该时期，管路系统出现了扩展的系统，和瓦片排水，但是也广泛地使用铅管。随著罗马帝国的衰落，供水设施和卫生设施的发展在其后1000年间停滞不前，甚至出现倒退。直到19世纪初，随著现代化密集人口城市的增长，才得到显著的发展。在这段时期，当局公共卫生部门开始敦促安装更好的污水处理系统，以预防或控制流行病的传播。此前，污水处理系统仅仅是收集污水，并将其倾倒在地上或河中。最终，单独的地下水和污水系统取代了开放的污水沟和污水池。
今天，多数大城市都会将污水输送到污水处理厂，以便在排入水流或其他水体之前分离废物并部分地净化水。在饮用水方面，从19世纪末到1960年左右，镀锌铁管在美国很常见。在此之后，铜管取代了镀锌铁管。起先是带有喇叭口配件的软铜，后来是使用焊接配件的刚性铜管。
由于人们逐渐意识到铅中毒的危害，因此在二战之后，饮用水系统中铅的使用量急剧下降。此时，作为铅管更好、更安全的替代品，铜管出现了。
系统分类.
管路系统或其子系统的主要分类有：
水管.
水管是一种管子或管，通常是塑料的或金属的，它将带压的、处理过的淡水送往建筑物（作为市政供水系统的一部分 ），并在建筑物中输送。
历史.
许多世纪以来，铅是水管的常用材料，因为其延展性使它很容易被成所需的形状。铅的摄入会危害健康，但在这件事被充分理解之前，有许多与铅相关的健康问题，包括死产和婴儿死亡率高，而铅制水管是一个重要因素。在20世纪早期，铅水管仍被广泛应用，包括许多家庭。此外，铅锡合金焊料被广泛用于焊接，但在现代实践中则使用锡锑合金焊料来代替，以避免铅的危害。
尽管罗马人使用铅管很普遍，却很少使人中毒。在世界的其它地区，铅管导致中毒的现象很普遍；而罗马的水不同，它含钙很高，会在管壁形成一层水垢，从而避免了水与铅直接接触。当时的铅中毒很广泛，尤其是那些容易获得自来水的人，大量的证据往往令人困惑。铅曾被用于炊具，以及作为加工食品和饮料的添加剂，例如作为葡萄酒的防腐剂，这很不幸。提供了所有者信息，以防止偷水。
16和17世纪的伦敦及其它地方，使用了木制水管。这种管子的制作方法是，将原木掏空，端部为锥形，并有小孔，以便水能流过。管子之间则使用热的动物脂肪来密封。1800年代的蒙特利尔和波士顿经常这样使用，20世纪的美国广泛地使用了木制拼接管道。这些管道代替了瓦楞铁管道或增强混凝土管道，由短木切下的型材制成。由硬木榫锁定的连接环形成了灵活的结构。在二战期间安装了大约100,000英尺这种木制管道，用于公路旁、军队营地、军港、机场和军工厂的排水沟和雨排。
在耐用塑料材料出现之前，和曾因成本低而长期替代铜。但在过渡到其它金属管时，必须使用特制的绝缘接头，除非是终端配件。这是为了避免不同金属之间的电化学作用导致的腐蚀（参见伽凡尼电池）。
通常使用青铜管接头和短管来连接各种材料。
尺寸与材料.
应用于管路的PVC管和镀锌钢管，是以IPS（）来度量的。而铜管、、和其它管都使用名义度量，基本上就是平均直径。这些尺寸方案使过渡配件能够普遍适应。例如，1/2"的PeX管与1/2"的铜管尺寸相同。但是，1/2"的PVC管与1/2"的其它管尺寸并不相同，因此需要使用带外螺纹或内螺纹的配件来连接它们。
管道可以使用刚性“接头”，根据材料的不同，“接头”有各种长度。管材，特别是铜管，是由刚性硬回火“接头”或软回火（退火）的卷制成。PeX和CPVC管材也是由刚性“接头”或柔性卷制成。铜的回火，无论是刚性“接头”的还是柔性卷的，都不会影响其尺寸。
水管厚度和管壁可能有所不同。管壁厚度按不同比例来表示，英国的大口径聚乙烯管用（SDR）来表示，即管径与其壁厚之比。管壁厚度随着管径的增大按比例增加，管径可以是壁厚的20、40、80倍，特殊情况下还可以更高。该比例很大程度上取决于系统的工作压力，压力越高则要求管壁越厚。铜管有四种壁厚：DWV型（壁最薄；仅允许作为UPC排水管）、M型（薄；通常只允许作为IPC排水管）、L型（较厚，用于水管和供水服务的标准壁厚）和K型（最厚，通常在地下用于主管和水表之间）。由于管道是商品，因此管壁越厚意味着初始成本越高，通常也更具耐用性，并适应更大的压力公差。
管壁的厚度并不影响管的尺寸。1/2"的L型铜管与1/2"的K型或M型铜管具有相同的外径。其它的管道度量系统也一样。因此，当壁厚增加时，由于内径减小了，压力损失会略有增加。换句话说，1英尺的1/2"L型铜管的流量略小于1英尺的1/2"M型铜管。
材料.
古代的供水系统依靠重力来供水，使用的管道或水渠通常由黏土、铅、竹子、木头或石头制成。供水管道，尤其是水管，会使用箍以钢带的空心原木。在接近500年以前，英国就使用原木来分配水了。美国的城市从18世纪后期到19世纪，开始使用空心原木。今天，大多数供水管道由钢、铜和塑料制成; 而大多数排水管则由钢、铜、塑料和铸铁制成。
管路系统中直的部分被称为“管”。管通常由铸造或焊接而成，也可以通过挤型而成。通常，厚壁管可以使用螺纹连接或焊接，而薄壁管则需要特殊的连接技术，例如钎焊，、，或用于塑料的。在中，更加详细地讨论了这些连接技术。
钢.
用于饮用水供应和分配的镀锌钢管，其通常为至。今天的新建住宅已经很少使用这种管道了。根据美国国家标准管螺纹（National Pipe Thread，NPT）的标准，钢管使用锥形外螺纹，与弯头、三通、接头、阀门和其它配件上的锥形内螺纹相连接。镀锌钢管（通常在管道行业中简称为“镀锌管”或“铁管”）相对较贵，并且由于重量较大且需要套扣设备而难以使用。它仍然被保留下来的普遍用途包括，修复现有的镀锌管系统，以及在酒店、公寓和其它商业建筑中满足通常建筑规范的阻燃性要求。它也非常耐用，且能够抵抗一定的机械损伤。黑漆钢管是用于自动喷淋和天然气的最广泛使用的管材。
大多数典型的单户住宅系统并不需要超过的供水管道，成本是原因之一。另一个原因是，随着时间的推移，钢管内部镀锌涂层的锌会发生脱落，从而造成内部生锈和形成矿物沉积而阻塞管道。用于饮用水配送的镀锌钢管，其使用寿命约为30至50年，在具有腐蚀性水污染的地区其寿命更短，而且这种情况并不少见。
铜.
二十世纪下半叶，铜管被广泛用于生活用水系统。由于铜价大幅上涨，对铜产品的需求下降，导致对替代产品的需求有所增加，包括和不锈钢。
塑料.
塑料管广泛用于生活供水和（Drain-Waste-Vent，DWV）管道。作为主要材料的聚氯乙烯（PVC）是在19世纪开始实验性生产的，但直到1926年才开始实用性生产。当时BF古德里奇公司（BF Goodrich Co.）的开发了一种塑化PVC的方法，使其更易加工。PVC管于1940年代开始制造，并在二战后德国和日本的重建期间被广泛用于排水管道。在1950年代，西欧和日本的塑料制造商开始生产ABS树脂管。生产（PEX）的方法也是在1950年代开发的。塑料供水管，以及各种材料和配件，变得越来越普遍。
如今的供水系统使用高压泵网络，建筑物中的管道则由铜、黄铜、塑料（尤其是被称为PEX的，估计在单户住宅中的使用率达60％）或其它无毒材料制成。由于其毒性，美国大多数城市在1920年代已逐渐淘汰铅供水管道，尽管铅管在1980年代还被美国管道规范所批准。而铅被用于饮用水的管道焊接，直到1986年才被禁止。排水管线由塑料、钢、铸铁或铅制成。
配件.
除了长管以外，管路系统中也会使用管道配件，如阀门、弯头、三通和接头。管道和配件会使用和来固定。
是使用水的可更换设备，可以连接到建筑物的管路系统。它们被认为是「固定装置」，因为它们是建筑物的半永久性部件，通常不是单独拥有或个别维护的。终端用户可以看得见取水设备，而取水设备也是为他们设计的。取水设备的例子有：抽水马桶、小便斗、坐浴桶、莲蓬头、浴缸、公共设施和厨房盥洗盆、、制冰机、增湿器、空气清洗器（air washer）、喷泉和洗眼装置。
密封.
螺纹管道的接合处会使用生料带或密封，许多管道设备则会使用封在其安装的表面上。
设备和工具.
管路设备通常藏在墙里，或者位于公共设施空间，而不为公众所见。它包括水表、泵、膨胀水箱、、、灯、硬水软化器、水加热器、换热器、仪器仪表和控制系统。
管工要做好工作，需要很多工具。虽然许多简单的管工工作可以只靠几种常用的手持工具来完成，但那些更复杂的工作则需要专门的工具，这些工具是专门设计的，它们能使这些工作变得更加容易。
专用的管工工具包括、、管钳、弯管机、截管器、板牙，以及连接工具，如焊枪和压接工具。并且人们也在不断开发新的工具，来帮助管工更高效地处理问题。例如，管工用摄像机来检查隐蔽的泄露或其它问题，他们将水射流和连着钢缆的高压泵用于非开挖下水管线更换。
过多雨水造成的洪水或下水道堵塞，可能需要专门的设备，例如设计用真空来抽取原始污水的重型泵车。
问题.
房屋的管路系统中已经证实存在细菌。几个世纪以来，人们已经知道社区供水系统可以传播像伤寒和霍乱这样的，但是最近才认识到「伺机性房屋管路系统病原体」；1976年发现的嗜肺军团菌、和绿脓杆菌是最常发现的细菌，免疫力低下的人吸入或摄入这些病菌就有可能受感染。这些伺机性病原体可以生长在水龙头、淋浴头、热水器和管壁等处。这些地方有利于细菌生长的原因包括「高表面积与体积比、间歇性停滞、低消毒剂残留和升温循环」。高表面积与体积比（例如比较大的表面积）使得细菌可以形成生物薄膜，保护细菌免受消毒影响。
规范.
在人口密集地区的大部分管道工作是由政府或准政府机构来规范的，因为这直接影响到公众的健康、安全和福利。住宅和其它建筑的管道安装和修复工作，通常必须按照管道和建筑法规来进行，以保护建筑中的居民，以及为未来的买家确保安全、高质量的结构。如果工作需要许可证，管道承包商通常需要从代表住户或业主的当局获得资质。
澳大利亚.
在澳大利亚，负责管路监管的国家管理机构是澳大利亚建筑法规委员会（Australian Building Codes Board）。他们负责制定国家建筑法规（National Construction Code，简称NCC）的第3卷管路条例2008和澳大利亚管路法规。
每个州级政府都有他们自己的管理局和法规来给管工颁发执照。他们还负责对NCC上列出的法规进行解释、管理和执法。通常，建立这些管理局唯一的目的就是在各个州/领地来规范管路相关活动。然而，一些州级监管法案已经很过时了，其中一些法案仍然基于十多年前实施的地方政策。这导致当前政策未涵盖到的管路监管问题越来越多，因此，许多政策目前正在进行更新以涵盖这些新问题。这些更新包括，更改颁发执照所需的最低经验和培训要求，新的和更具体的管道类型的附加工作标准，以及将澳大利亚管道规范（Plumbing Code of Australia）纳入州法规，以使全国的管道法规标准化。
英国.
英国的专业机构是（教育公益组织），但是实际上该行业仍然是几乎不受控制的；并没有一个系统来监控无资质的管工，或那些选择自己进行安装和维护工作的业主的活动，尽管他们操作不当时会产生健康和安全问题；参见世界卫生组织（WHO）和（WPC）共同发布的《管路系统与健康》（Health Aspects of Plumbing，简称HAP）。WPC随后向世界卫生组织派出了一名代表，来推进和管路系统与健康相关的各种项目。
美国.
在美国，管路系统规范和许可一般都是由州和地方政府控制的。在国家层面，由美国国家环境保护局来指导如何让管材和配件构成无铅管路系统，以遵循《》（SDWA）。
一些在美国广泛使用的标准是：