ＵＰＶＣ排水管的優缺點及改進措施

孫紅衛

摘要:作為建設部1996年科技成果重點推廣項目,硬聚氯乙烯(UPVC)排水管這種新型化學建材因其具有良好的物理化學性能、安裝方便等優點,在國內外的建筑工程中已被廣泛采用。

關鍵詞:UPVC排水管;硬聚氯乙烯

1 UPVC排水管在工程使用中有鑄鐵排水管無可比擬的優越性

1.1 優越的物理化學性能

UPVC管材屬熱塑性塑料制品,由PVC加熱成熔融狀態(150～200℃),含56%左右特有阻燃元素氯(Cl),故氧指數高,屬難燃材料,化學性質穩定,特有的機械物理性能使其能正常使用達50年之久,同時其抗腐蝕、抗老化、耐磨性也使之比排水鑄鐵管、水泥管更能長期穩定地使用,從而降低了更換維修的頻率,減低了運行費用以及材料的自然損耗,有利于建筑物的長期使用,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

根據環水膜重力理論計算,排水水膜流過流面積不超過立管斷面積的1/3~1/4時,塑料立管的排水最大通水能力比鑄鐵管增加60%,同時不致造成水封的破壞,因此,對于同樣當量的排水量而言,其排水管管徑可以較鑄鐵管管徑小,或同樣管徑在規范許可范圍內可盡量采用較小坡度,由此可以增加空間凈高,對使用者而言更為有利,增強了建筑的使用功能。

1.3 管材輕、施工方便

長期以來,排水鑄鐵管由于比重較大,且安裝時需打麻、調制接口材料、捻口、養護,施工時不僅工作繁重,而且安裝時間很長,使施工效益明顯降低。而UPVC管材比重為1.4t/m3左右,僅為鑄鐵管管材的l/5,同樣長度的塑料管要比鑄鐵管輕得多,安裝時只需人工搬運,而且UPVC排水管采用的是承插式溶粘接口,同時,其標準長度(有6m、4m)比鑄鐵管長,減少了接口數量,減少了安裝工序。例如:一根標準6m長的DN110的塑料管只需一人即可安裝完成,而鑄鐵管則要2~3人,這樣工程安裝時間可減少60%以上,安裝費用也可降低50%以上,對于施工單位,可節省開支,降低成本,縮短工程周期,也提高了建筑物的經濟性。

1.4 經濟、美觀

按目前的市場情況,UPVC排水管價格僅為鑄鐵排水管的80%左右,也就是說,單位造價每千平方米建筑面積節省建筑費用較同鑄鐵排水管造價降低700元左右。此外,由于UPVC管材較輕,其運輸費用也得到明顯降低。

2 盡管UPVC排水管有上述的眾多優點,但正因為是新材料,在推廣應用中又有其自身不可避免的不足,下面就從其缺陷和改進措施兩方面加以闡述

2.1 UPVC排水管材及管件本身的問題

2.1.1 排水噪聲大

目前,國內有不少廠家均生產UPVC螺旋消音管,其內壁有規則排列的螺旋狀突起的筋肋,使管道對水流的附壁阻力增大,這樣就可以強制性地使水流沿管壁呈水膜狀流動,減少了對管壁的撞擊。由于螺旋管的特殊構造,降低了水流速度減少了水舌阻力系數,保持立管內中心氣核上下貫通,平穩了立管內的壓力波動,有效地減小了排水立管中最常見的負壓抽吸及正壓噴濺,使通水能力得到很大的增強,取得了一舉多得的效果。

2.1.2 承壓能力較弱

UPVC排水管的承壓能力遠不及鑄鐵排水管,普通管壁的UPVC排水管的承壓能力不足0.4MPa,與之相配套的伸縮節的承壓能力則更低,所以UPVC排水管最好不要用在高層排水的橫干管上,也不能用在高層建筑的雨水排水管道上,一旦橫干管堵塞,就可能給用戶帶來較大的損失。取而代之的可以是承壓能力較強的承插膠圈接口的UPVC給水管,因通過管道與膠圈之間的位移就能緩解因溫度效應引起的管道軸向應力,而不需加設伸縮節,也減少了滲漏的機會。

2.1.3 建筑防火問題

當前國內對PVC塑料阻燃技術的研究普遍存在一點傾向,片面追求氧指數的提高,忽視發煙性能的研究。統計資料表明,火災中79%是煙氣致死的。有的UPVC管氧指數高達50%以上,但燃燒時發煙量很大,且維卡溫度僅在70℃一90℃之間。所以UPVC管材雖難燃,但極易較化變形,且煙味極濃,火災中,一方面產生致命煙氣,另一方面,溫度超過90℃時管道軟化變形,火勢在管道穿越部位蔓延,而穿過屋面的排水管或通氣管風速更大,則火勢蔓延更快。

2.1.4 溫度影響

UPVC管耐熱性能差,且在60℃以上環境抗拉強度下降(適用于連續排放溫度不超過40℃,瞬時排放溫度不超過80℃的生活污水)。因此,設計使用中應遠離熱源,如距灶邊大于等于400mm,距熱水管道間距大于等于200mm,同時熱水管道應采取保溫措施,不得穿越煙道和防火墻。

低溫環境下硬聚氯乙烯塑料排水管抗沖擊強度降低。因此在有空調的設備轉換層,可以考慮采用鑄鐵管代替硬聚氯乙烯排水管,以保證排水安全性。

由于受溫度影響大,膨脹系數大,每層立管及較長的橫管上均要求設置伸縮節。由此,其他專業布置時應考慮UPVC管的缺口效應,在與其它管道平行敷設時,塑料管靠邊,當交叉敷設時,塑料管在下且應錯開,并考慮加金屬套管防護。此外,立管穿越樓板屋面處應作為固定支承點,并應加裝柔性護套。

2.1.5 管材管件質量問題

日前市場上的UPVC排水管質量參差不齊,主要表現在:管材壁厚不夠或薄厚不均、產品成分中填充料偏多、直管及管件承插口尺寸偏差過大等。

因此必須在材料采購中要貨比三家,而非“價比三家”,加強材料進場檢驗與管理,避開各種人為因素,嚴把進貨質量關,杜絕不合格產品進入工地。進入工地的建材一定要得到當地建設主管部門的備案。

2.1.6 粘接劑質量問題

在部分工程中,施工單位單獨追求經濟效益,購買質次質廉的膠粘劑,由于膠粘劑本身的質量問題或者膠粘劑與管材的化學性能不相容,導致接口粘接大打折扣,因此《建筑用硬聚氯乙烯排水管設計及施工規范CJJ29-1998》要求,膠粘劑應由管材、管件供應廠家一齊提供,并附試配證明和使用說明。筆者建議膠粘劑最好由廠家根據管材的實際化學性質配制生產,以保證粘接質量。

2.2 在工程安裝中存在的問題

2.2.1 加強過程控制,提高施工質量

由于UPVC排水管安裝是新工藝,安裝人員對工藝要求不了解,導致中出現接口涂膠量不夠、漏涂或流淌嚴重,管件使用位置不當等問題。

正確的施工工藝是:管材斷口要平齊,用圓銼或刮刀去掉斷口內外的飛刺,粘接前應對承插口做插入試驗,不得全部插入,一般為承口的3/4深度,并做標記。試插合格后,用棉絲將承插口周圍的水分、灰塵擦拭干凈。用毛刷涂抹膠粘劑,先涂承口,后涂插口,應軸向涂刷,動作要迅速,涂抹均勻,膠粘劑的用量要適宜,不得漏涂或流淌。涂膠完成后,隨即找準方向將管子輕輕插入承口,對直后擠壓,管端插入深度應超過標記,并保證接口的垂直度,而后靜置2~3分鐘。接口過程中,可稍做旋轉,以利膠粘劑分布均勻,但不得超過1/4圈,不得插到底后再旋轉。粘口結束后立即用棉絲將溢出的膠粘劑擦拭干凈,直埋管道可不擦拭。冬季施工,環境溫度不得低于-100C,當環境溫度低于-100C時,應采取防寒防凍措施,施工場所應保持空氣通暢,不得密閉。

2.2.2 規范樓板堵洞,減少滲漏機會

部分管道穿樓板處沒有在管道周圍做阻水圈,也未預埋套管,部分衛生間補洞防水沒有做好,造成樓板漏水,管道穿過樓板后,有些施工人員為方便省事,不進行土建支模,僅用紙屑、碎塊等雜物進行簡單遮擋后用水泥砂漿填塞孔洞,加之硬聚氯乙烯管外表比較光滑,與混凝土粘接不是很牢固,因此非常容易造成嚴重的樓板滲水現象,影響住戶正常使用。正確的做法是:管道安裝完畢后,堵洞應由土建派專人與水暖工配合完成。一方面保證了立管垂直度及管道的平面位置,另一方面可以提高堵洞質量。堵洞時,首先要求洞底吊模緊貼樓板底,同時堵洞后的砼上口要略低于樓板面,避免管道周圍出現“砼鼓包”,這樣,也不至于剔鑿“鼓包”時誤傷管道。

通過建設單位、設計單位、施工單位、質量監督部門等建筑參與者共同努力,UPVC排水管的工程質量會得到很大提高,該產品的市場前景也會越來越好。