UPVC排水管在工程使用中的优缺点及改进措施

UPVC排水管在工程使用中的优缺点及改进措施摘要：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：管道最大支承间距(m)管径（mm）5075110125160立管（mm）15002000200020002000横管（mm）500750110012501600对于立管每层应有一个牢固的固定支架，固定支架既可控制管道膨胀方向，也可分担立管自重，还使立管与出户横管连接的管头免于受压过大，引起管道破裂漏水，同时立管底部也应设支墩或吊架等固定措施。在户外施工中，UPVC管尤其容易受到破坏。在UPVC与室外综合管网交叉施工时，人工、机械器具足以对其造成不同程度破坏，甚至粉粹、断裂造成管路不通。管道回填时，UPVC管也常因管道部分架空或遭较大坚硬物压迫而破损。所以，埋地UPVC管要求基底夯实后，管下方有100mm、管上方有300mm回填砂，且总埋深不少于900mm。2.1.6.管材管件质量问题日前市场上的UPVC排水管质量参差不齐，主要表现在：管材壁厚不够或薄厚不均、产品成分中填充料偏多、直管及管件承插口尺寸偏差过大等。因此必须在材料采购中要货比三家，而非“价比三家”，加强材料进场检验与管理，避开各种人为因素，严把进货质量关，杜绝不合格产品进入工地。进入工地的建材一定要得到当地建设主管部门的备案。2.1.7.粘接剂质量问题在部分工程中，施工单位单独追求经济效益，购买质次质廉的胶粘剂，由于胶粘剂本身的质量问题或者胶粘剂与管材的化学性能不相容，导致接口粘接大打折扣，因此《建筑用硬聚氯乙烯排水管设计及施工规范CJJ29-1998》要求，胶粘剂应由管材、管件供应厂家一齐提供，并附试配证明和使用说明。笔者建议胶粘剂最好由厂家根据管材的实际化学性质配制生产，以保证粘接质量。2.2.在工程安装中存在的问题2.2.1.加强过程控制，提高施工质量由于UPVC排水管安装是新工艺，安装人员对工艺要求不了解，导致中出现接口涂胶量不够、漏涂或流淌严重，管件使用位置不当等问题。正确的施工工艺是：管材断口要平齐，用圆锉或刮刀去掉断口内外的飞刺，粘接前应对承插口做插入试验，不得全部插入，一般为承口的3／4深度，并做标记。试插合格后，用棉丝将承插口周围的水分、灰尘擦拭干净。用毛刷涂抹胶粘剂，先涂承口，后涂插口，应轴向涂刷，动作要迅速，涂抹均匀，胶粘剂的用量要适宜，不得漏涂或流淌。涂胶完成后，随即找准方向将管子轻轻插入承口，对直后挤压，管端插入深度应超过标记，并保证接口的垂直度，而后静置2~3分钟。接口过程中，可稍做旋转，以利胶粘剂分布均匀，但不得超过1/4圈，不得插到底后再旋转。粘口结束后立即用棉丝将溢出的胶粘剂擦拭干净，直埋管道可不擦拭。冬季施工，环境温度不得低于-100C，当环境温度低于-100C时，应采取防寒防冻措施，施工场所应保持空气通畅，不得密闭。管件使用上应注意这样几点：在立管与横支管连接处应安装斜三通或斜四通，出户横管与立管处采用两个45°的弯头连接或一个45°弯头与一个45°三通连接，这样可以减少管道堵塞的机会，降低连接处形成水舌流，排水系统气压波动小，卫生器具的水封不易被破坏，排水管道的有毒有害气体不易侵入室内。2.2.2.规范楼板堵洞，减少渗漏机会部分管道穿楼板处没有在管道周围做阻水圈，也未预埋套管，部分卫生间补洞防水没有做好，造成楼板漏水，管道穿过楼板后，有些施工人员为方便省事，不进行土建支模，仅用纸屑、碎块等杂物进行简单遮挡后用水泥砂浆填塞孔洞，加之硬聚氯乙烯管外表比较光滑，与混凝土粘接不是很牢固，因此非常容易造成严重的楼板渗水现象，影响住户正常使用。正确的做法是：管道安装完毕后，堵洞应由土建派专人与水暖工配合完成。一方面保证了立管垂直度及管道的平面位置，另一方面可以提高堵洞质量。堵洞时，首先要求洞底吊模紧贴楼板底，同时堵洞后的砼上口要略低于楼板面，避免管道周围出现“砼鼓包”，这样，也不至于剔凿“鼓包”时误伤管道。堵洞材料选用与楼板砼同标号的豆石砼，内加适量的防水剂和膨胀剂，堵洞时要求用钢筋棍将砼振捣密实。装修施工时，在管道周围做高5cm、水平尺寸大于管径5cm的防水台墩。2.2.3.做好成品保护，减少人为破坏部分工程由于成品保护措施不力，造成管道堵塞或人为砸坏。尤其是暗装管道，一旦破坏后被封闭，将会给日后的维修带来很大的不便，而且费用也会随之增加。因此工程施工的每一个环节，都要做好成品保护，施工中的预留管口要做可靠的临时封堵，且不得随意打开，以防掉进杂物造成管道堵塞。预制好的管道要码放整齐，垫平、垫牢，不许用脚踩或物压，也不得双层码放。不许在安装好的托、吊管道上搭设架子或拴吊物品。各工种在施工中，严禁用硬质工器具直接撞击UPVC排水管道。在暗装管道在隐蔽之前必须做好检查工作，作好隐检记录，发现问题及时解决。笔者相信，通过建设单位、设计单位、施工单位、质量监督部门等建筑参与者共同努力，UPVC排水管的工程质量会得到很大提高，该产品的市场前景也会越来越好。