林志廉
廈門卓成實業(yè)發(fā)展有限公司

　　提要：本文從UPVC管材的特點出發(fā)，討論了其在排水工程中的應(yīng)用優(yōu)點及所存在問題。以及解決這些問題的一些辦法，同時預(yù)測了它的發(fā)展前景。
　　關(guān)鍵詞：排水工程UPVC管優(yōu)越性問題解決方法發(fā)展趨勢

　　(一）前言：

　　UPVC管及管件，是我國八五期間的科技成果，國家建設(shè)部1996年科技成果重點推廣項目。由于其良好的經(jīng)濟性能和特點，已在全國范圍內(nèi)廣泛使用，南方地區(qū)則更早，廈門市早于九二年便全面使用。這種新型建筑材料可作為初步估測建筑物年限的外在指標之一。

　　(二)工程使用上的優(yōu)越性

　　與傳統(tǒng)使用的排水鑄鐵管、水泥管相比，UPVC管有節(jié)能節(jié)鋼、外形美觀、耐腐蝕、比重小、水力條件好、施工運輸方便等優(yōu)點，大體分述如下：
　　1、優(yōu)越的物、化性能
　　UPVC管材屬熱塑性塑料制品，由PVC加熱成熔融狀態(tài)(150～200℃)，含56％左右特有阻燃元素氯(C1)，故氧指數(shù)高，屬難燃材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)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(wěn)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。
　　2、良好的排水性能
　　根據(jù)環(huán)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1／3一l／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(guī)范許可范圍內(nèi)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。
　　3、管材輕、施工方便
　　長期以來，排水鑄鐵管由于比重較大，安裝時需打麻、打頭、調(diào)制接口材料、養(yǎng)護，施工時不僅工作繁重，而且安裝時間很長，使工作人員以及用戶都感到十分不滿。而硬聚氯乙烯管材比重為1．4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管采用的是承插式溶粘接口，大大減少了安裝工序。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(jié)省開支，降低成本，縮短工程周期，也提高了建筑物的經(jīng)濟性。
　　4、經(jīng)濟、美觀
　　排水工程中，UPVC管與鑄鐵管價格比較見下表： 

　　參見《廈門工程造價》2000年2、3期 

　　由上表可見硬聚氯乙烯塑料排水管比排水鑄鐵管節(jié)省單價幅度較大，單位造價每千平方米建筑面積節(jié)省建筑費用較同規(guī)格鑄鐵管造價降低700元左右。此外，由于硬聚氯乙烯管材較輕，其運輸費用也降低，這樣不僅使工程造價降低，而且也節(jié)省大量鑄鐵，有利于國家建設(shè)。
　　硬聚氯乙烯排水管通常外壁為白色，且不用作上漆刷紅丹等防腐處理，不存在如鑄鐵管外壁銹蝕脫落等問題，暗裝入管井中時不需經(jīng)常維修護理，明裝則比鑄鐵管優(yōu)點更為顯著：易清洗，對視覺效果妨礙較少，極大改善了人們的生活，工作環(huán)境，也方便了建筑物的物業(yè)管理。

　　(三)當前設(shè)計施工應(yīng)用中存在的問題

　　盡管硬聚氯乙烯排水管優(yōu)點十分顯著，但在設(shè)計及施工使用中仍客觀存在著一些問題：
　　1、溫度影響
　　UPVC管耐熱性能差，且在60℃以上環(huán)境抗拉強度下降(適用于連續(xù)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(shè)計使用中應(yīng)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(yīng)采取保溫措施，不得穿越煙道和防火墻。
　　低溫環(huán)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(diào)的設(shè)備轉(zhuǎn)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(shù)大，每層立管及較長的橫管上均要求設(shè)置伸縮節(jié)。由此，其他專業(yè)布置時應(yīng)考慮UPVC管的缺口效應(yīng)，在與其它管道平行敷設(shè)時，塑料管靠邊，當交叉敷設(shè)時，塑料管在下且應(yīng)錯開，并考慮加金屬套管防護。此外，立管穿越樓板屋面處應(yīng)作為固定支承點，并應(yīng)加裝柔性護套。
　　2、剛度影響
　　UPVC是塑料制品，其剛度遠不及鑄鐵管，加上其膨脹系數(shù)大，因此必須合理地選擇支承，管道最大支承間距如下表：

　　對于立管每層應(yīng)有一個牢固的固定支架，固定支架既可控制管道膨脹方向，也可分擔立管自重，還使立管與出戶橫管連接的管頭免于受壓過大，引起管道破裂漏水，同時立管底部也應(yīng)設(shè)支墩或吊架等固定措施。
　　在戶外施工中，UPVC管尤其容易受到破壞。在UPVC與室外綜合管網(wǎng)交叉施工時，人工、機械器具足以對其造成不同程度破壞，甚至粉粹、斷裂造成管路不通。管道回填時，UPVC管也常因管道部分架空或遭較大堅硬物壓迫而破損。所以，埋地UPVC管要求基底夯實后，管下方有100mm、管上方有300mm回填砂，且總埋深不少于900mm。
　　3、建筑防火問題
　　當前國內(nèi)對PVC塑料阻燃技術(shù)的研究普遍存在一點傾向，片面追求氧指數(shù)的提高，忽視發(fā)煙性能的研究。統(tǒng)計資料表明，火災(zāi)中79％是煙氣致死的。有的UPVC管氧指數(shù)高達50％以上，但燃燒時發(fā)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(zāi)中，一方面產(chǎn)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。所以，高層建筑能否應(yīng)用UPVC管，曾是爭論的問題，而爭論的焦點則是其防火特性。
　　目前，UPVC管已廣泛應(yīng)用到高層建筑，但對上述防火問題并未引起足夠重視，消防專項驗收中也未對UPVC管材安裝提出意見。由于現(xiàn)行《高層建筑防火設(shè)計規(guī)范》GB50045—95、《建筑排水用硬聚氯乙烯管材》GB／T5836.1—92及《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技術(shù)規(guī)范》CJJ—96等規(guī)范均未對如何使用UPVC管加以明確規(guī)定，使這一問題“無章可循”。在呼吁國家相關(guān)文件規(guī)定出臺的同時，提出一些意見供同仁參考：(1)雨、污水及通氣立管盡可能沿建筑物外墻設(shè)置。(2)雨、污水及通氣立管在建筑物內(nèi)時，應(yīng)設(shè)置于管道井內(nèi)，或用磚、混凝土制塊等非燃性材料保護。(3)排入排水立管的支管，采用金屬排水管道，或?qū)χЧ懿扇栏穹阑鸫胧?，如鋼制套管、無機防火套管等。(4)排水的配件亦應(yīng)盡量采用金屬制品。
　　此外。UPVC排水管在使用中還存在立管消能、減少噪音及防止結(jié)露等課題，所有這些均在一定程度上限制了現(xiàn)有UPVC排水管的推廣和使用。

　　(四)、發(fā)展前景

　　1998年8月，廈門市建委發(fā)出通知，要求所有新建工程中小于400mm給水管道及室內(nèi)外排水管道都必須采用塑料管材，表明塑料管已進入更廣泛的應(yīng)用空間。然而，UPVC排水管在使用中表現(xiàn)出的不足之處，仍急待我們開發(fā)出強度高、噪音低、防火特性好以及投資低、能耗低的產(chǎn)品，以適應(yīng)現(xiàn)代建筑市場更深更廣的發(fā)展需要。可喜的是，國內(nèi)外許多科研、生產(chǎn)單位已不斷開發(fā)出各類新產(chǎn)品，有些已經(jīng)走向市場，它們代表了UPVC管的發(fā)展趨勢。
　　當前國內(nèi)市場上已出現(xiàn)技術(shù)成熟的塑料金屬復(fù)合管，耐高溫、噪聲低，但由于價格貴、管徑小，適用于高檔裝飾中的冷熱水管道，國內(nèi)市場上還有剛度好、耐高溫的塑鋼復(fù)合管，但價格也較高，尚無條件用于排水系統(tǒng)；國內(nèi)還有些單位，已開發(fā)出雙層塑料管，可減少噪聲指標，距走上市場僅一步之遙；公安部四川消防科學(xué)研究所五年前已開發(fā)出使用無鹵、無銻作阻燃消煙劑的難燃PVC配方，氧指數(shù)達到51％一56％，發(fā)煙量較低(煙密度等級為54%左右)且煙氣毒性很小，但由于種種原因該技術(shù)尚未走向市場。
　　國外一些先進國家和地區(qū)。如日本就大量采用加強型二層管，只是在普通UPVC管外部套上一個由石棉或加強纖維水泥復(fù)合做成的外殼，大大提高了防火特性。據(jù)介紹，這種技術(shù)制成的管道，可耐800º一1010℃高溫，火災(zāi)中不會產(chǎn)生煙氣，也不軟化變形，在高層建筑中可隨意使用。而塑料金屬復(fù)合管、塑鋼復(fù)合管在發(fā)達國家和地區(qū)早已廣泛使用。
　　總體來說，我國目前城市排水工程仍以排水鑄鐵管、水泥管、鋼筋混凝土管為主，當前硬聚氯乙烯排水管的推廣和應(yīng)用雖取得一定的成績，但總的說來仍處于發(fā)展的初期階段，同國外先進國家相比，尚有較大差距。我國排水管道服務(wù)面積目前不到70％，規(guī)劃。到二十一世紀初達到80%這將需要大量硬聚氯乙烯塑料排水管，廣闊的市場為塑料管的發(fā)展提供了更好的前景。

　　參考文獻：

　　1．劉滔“硬聚氯乙烯塑料排水管材在給排水工程中的應(yīng)用效果與前景”重慶建筑給排水委員會1999年學(xué)術(shù)論文。
　　2．曲申酉、肖沓書“建筑用UPVC排水管應(yīng)用技術(shù)”《給水排水》1997年2期。
　　3．宋為茹等起草《建筑排水用硬聚氯乙烯管材》(GB／T5836．1—2)中國標準出版社1993年6月。
　　4．湯浩“UPVC排水管用于高層建筑的條件”重慶建筑給排水委員會1994年交流資料。
　　5．方汝清《高層建筑應(yīng)用聚氯乙烯排水管的防火措施》四川省建筑設(shè)計院1995年9月