排水管在工程使用中的优缺点及改进措施

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　摘要： 作为建设部1996年科技成果重点推广项目，硬聚氯乙烯（UPVC）排水管这种新型化学建材因其具有良好的物理化学性能、安装方便等优点，在国内外的建筑工程中已被广泛采用。

　　关键词： UPVC排水管 硬聚氯乙烯

　　一、UPVC排水管在工程使用中有铸铁排水管无可比拟的优越性

　　1.1. 优越的物理化学性能

　　UPVC管材属热塑性塑料制品，由PVC加热成熔融状态（150～200℃），含56％左右特有阻燃元素氯（Cl），故氧指数高，属难燃材料，化学性质稳定，特有的机械物理性能使其能正常使用达50年之久，同时其抗腐蚀、抗老化、耐磨性也使之比排水铸铁管、水泥管更能长期稳定地使用，从而降低了更换维修的频率，减低了运行费用以及材料的自然损耗，有利于建筑物的长期使用，也增加了建筑物使用的安全性和可靠性。

　　1.2. 良好的排水性能

　　根据环水膜重力理论计算，排水水膜流过流面积不超过立管断面积的1/3~1/4时，塑料立管的排水最大通水能力比铸铁管增加60%，同时不致造成水封的破坏，因此，对于同样当量的排水量而言，其排水管管径可以较铸铁管管径小，或同样管径在规范许可范围内可尽量采用较小坡度，由此可以增加空间净高，对使用者而言更为有利，增强了建筑的使用功能。

　　1.3. 管材轻、施工方便

　　长期以来，排水铸铁管由于比重较大，且安装时需打麻、调制接口材料、捻口、养护，施工时不仅工作繁重，而且安装时间很长，使施工效益明显降低。而UPVC管材比重为1.4t/m3左右，仅为铸铁管管材的l／5，同样长度的塑料管要比铸铁管轻得多，安装时只需人工搬运，而且UPVC排水管采用的是承插式溶粘接口，同时，其标准长度（有6m、4m）比铸铁管长，减少了接口数量，减少了安装工序。例如：一根标准6m长的DN110的塑料管只需一人即可安装完成，而铸铁管则要2~3人，这样工程安装时间可减少60%以上，安装费用也可降低50％以上，对于施工单位，可节省开支，降低成本，缩短工程周期，也提高了建筑物的经济性。

　　1.4. 经济、美观

　　按目前的市场情况，UPVC排水管价格仅为铸铁排水管的80%左右，也就是说，单位造价每千平方米建筑面积节省建筑费用较同铸铁排水管造价降低700元左右。此外，由于UPVC管材较轻，其运输费用也得到明显降低。

　　UPVC排水管通常外壁为白色，且不用作上漆刷红丹、银粉等防腐处理，不存在如铸铁管外壁锈蚀脱落等问题，暗装入管井中时不需经常维修护理，明装则比铸铁管优点更为显著：易清洗，对视觉效果妨碍较少，极大改善了人们的生活，工作环境，也方便了建筑物的物业管理。

　　1.5. 良好的社会效益

　　在我国钢材供应日见紧缺的今天，UPVC排水管可以大范围地替代其它钢质排水管材，而且大大减少炼钢过程中的能耗，同时又可降价此过程所造成的环境污染。具有良好的社会效益。

　　二、尽管UPVC排水管有上述的众多优点，但正因为是新材料，在推广应用中又有其自身不可避免的不足，下面就从其缺陷和改进措施两方面加以阐述2.1. UPVC排水管材及管件本身的问题

　　2.1.1. 排水噪声大

　　由于UPVC排水管内壁较为光滑，水流不易形成水膜沿管壁流动，在管道中呈混乱状态撞击管壁；而且， UPVC排水管管壁比同规格的铸铁管管壁薄，如DN110的前者为4.0mm，而后者为5.5mm.这样UPVC管就不能有效地阻止噪声的传递，给用户的生活带来“不安宁”因素。

　　目前，国内有不少厂家均生产UPVC螺旋消音管，其内壁有规则排列的螺旋状突起的筋肋，使管道对水流的附壁阻力增大，这样就可以强制性地使水流沿管壁呈水膜状流动，减少了对管壁的撞击。据同济大学声学研究所对沧州东风塑料公司的产品噪声测试结果表明，UPVC螺旋消音排水管的噪声功率仅为普通UPVC排水管的50%.同时，据该校环境工程学院对该产品通水能力也作过测试，由于螺旋管的特殊构造，降低了水流速度减少了水舌阻力系数，保持立管内中心气核上下贯通，平稳了立管内的压力波动，有效地减小了排水立管中最常见的负压抽吸及正压喷溅，使通水能力得到很大的增强，取得了一举多得的效果。

　　要说明的一点是，螺旋消音管只能用于立管上，而不能用于横管上，否则，将因为污水中的杂物在横管淤积，容易导致管道堵塞。

　　2.1.2. 承压能力较弱

　　UPVC排水管的承压能力远不及铸铁排水管，普通管壁的UPVC排水管的承压能力不足0.4MPa，与之相配套的伸缩节的承压能力则更低，所以UPVC排水管最好不要用在高层排水的横干管上，也不能用在高层建筑的雨水排水管道上，一旦横干管堵塞，就可能给用户带来较大的损失。取而代之的可以是承压能力较强的承插胶圈接口的UPVC给水管，因通过管道与胶圈之间的位移就能缓解因温度效应引起的管道轴向应力，而不需加设伸缩节，也减少了渗漏的机会。

　　2.1.3. 建筑防火问题

　　当前国内对PVC塑料阻燃技术的研究普遍存在一点倾向，片面追求氧指数的提高，忽视发烟性能的研究。统计资料表明，火灾中79％是烟气致死的。有的UPVC管氧指数高达50％以上，但燃烧时发烟量很大，且维卡温度仅在70℃一90℃之间。所以UPVC管材虽难燃，但极易较化变形，且烟味极浓，火灾中，一方面产生致命烟气，另一方面，温度超过90℃时管道软化变形，火势在管道穿越部位蔓延，而穿过屋面的排水管或通气管风速更大，则火势蔓延更快。所以，在《建筑用硬聚氯乙烯排水管设计及施工规范CJJ29-1998》提出了在高层建筑中采取防火措施的要求，设计人员在进行工程设计时必须对此引起足够的重视，但在某些工程管道在穿越楼板或管井时，仍未要求设阻火圈或防火套管。在这种情况下，施工技术人员在及时办理设计变更洽商，不要死扣《规范》字眼，作为建设单位更应该认识到采取防火措施的重要性，为了最终使用者的利益，大可不必省那几个钱。

　　2.1.4. 温度影响

　　UPVC管耐热性能差，且在60℃以上环境抗拉强度下降（适用于连续排放温度不超过40℃，瞬时排放温度不超过80℃的生活污水）。因此，设计使用中应远离热源，如距灶边大于等于400mm，距热水管道间距大于等于200mm，同时热水管道应采取保温措施，不得穿越烟道和防火墙。

　　低温环境下硬聚氯乙烯塑料排水管抗冲击强度降低。因此在有空调的设备转换层，可以考虑采用铸铁管代替硬聚氯乙烯排水管，以保证排水安全性。

　　由于受温度影响大，膨胀系数大，每层立管及较长的横管上均要求设置伸缩节。由此，其他专业布置时应考虑UPVC管的缺口效应，在与其它管道平行敷设时，塑料管靠边，当交叉敷设时，塑料管在下且应错开，并考虑加金属套管防护。此外，立管穿越楼板屋面处应作为固定支承点，并应加装柔性护套。

　　2.1.5. 刚度影响

　　UPVC是塑料制品，其刚度远不及铸铁管，加上其膨胀系数大，因此必须合理地选择支承，管道最大支承间距如下表，而不是铸铁管要求的1500mm.