浅谈多层住宅排水工程

　　排水工程是建筑安装工程的重要组成部分，也是影响建筑质量的重要因素。目前，建筑行业发展迅猛，新材料、新技术不断涌现。随着人们生活水平的不断提高，对排水系统的可靠性、防噪声、消防等方面提出了更高的要求，其中多层住宅关系着多数人的生活和使用，对多层住宅的质量控制尤为重要。现针对多层住宅排水系统安装使用过程中出现的问题，对其产生的原因做出分析，建议从问题的诸方面采取措施，提高建筑排水工程的施工质量，保证其使用的安全性和稳定性。
　　一、 管材的选用
　　目前，最常用的排水管材是UPVC管和铸铁管，现主要就此两种管材作简单介绍。
　　（一）硬聚氯乙烯塑料排水管
　　硬聚氯乙烯塑料排水管（UPVC排水管）已在住宅建筑中得到了广泛的应用，取得了成功经验，但也存在缺点及不足。其优点主要在于：
　　质轻、光洁、美观、水阻小、组配灵活、安装省时省力，结构形式多样：芯层发泡管，空壁管，螺旋管，芯层发泡螺旋管，空壁螺旋管。
　　其问题主要在于：
　　1、热膨胀系数大，需设置伸缩补偿装置来解决。硬聚氯乙烯排水管的两端为插头，管件均为承口，多数采用承插粘接法连接，属不可变的永久性连接，而塑料制品的线膨胀系数较大，管道受环境温度和污水温度变化引起的伸缩长度，可按下式计算：
　　ΔL=L.α。Δt
　　式中：
　　ΔL——管道温伸长度，m；
　　Δt——温差，℃；
　　L——管道长度，m；
　　α——线膨胀系数，采用7×10-5m/m.℃。
　　我们可以计算得出3m长管道在△t＝50℃时的温伸长度为10.5mm，那么这10.5mm的伸长或收缩就必须依靠伸缩节这个专用配件来解决，尤其在我国北方地区，环境温差较大，伸缩节是非装不可的，不然就有拉坏或胀坏管道的可能。但在安装工艺上常犯的毛病是不按当时的环境温度，在管材插口处做插入深度记号，安装后则不知道插入多深，质检人员也无法检查，容易造成天冷时插口脱出橡胶密封圈的保护范围，臭气外泄；天热时管材又无处可伸，胀坏接口。还有的是把伸缩节倒着安装，也就是把橡胶密封圈一侧作为朝下的承口，造成不应有的渗漏。
　　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、刚度小，平直性差，需加密管卡、支架、吊架来解决。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。
　　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。
　　3、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。
　　4、阻燃性差，在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决。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，火灾致死中79％是烟气造成的。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℃-90℃之间。UPVC管虽难燃，但极易胶化变形，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，火势蔓延更快。因此，高层建筑能否应用UPVC管，曾是争论的问题，而争论的焦点正是其防火性能。目前，UPVC管已广泛应用到多层及高层建筑，但对上述防火问题并未引起足够重视，消防专项验收中也未对UPVC管材安装提出意见。由于现行《高层建筑防火设计规范》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术规范》CJJ-96等规范均未对如何使用UPVC管加以明确规定，使这一问题“无章可循”。在呼吁国家相关文件规定出台的同时，提出一些建议以供参考：
　　①雨、污水及通气立管尽可能沿建筑物外墙设置。
　　②雨、污水及通气立管在建筑物内时，应设置于管道井内，或用砖、混凝土块等非燃性材料保护。
　　③排入排水立管的支管，采用金属排水管道，或对支管采取严格防火措施，如钢制套管、无机防火套管等。
　　④排水的配件亦应尽量采用金属制品。
　　5、抗机械冲击性差，需强化施工技术，精心施工来解决。
　　6、隔声性差，塑料管的噪声大于铸铁管，管道明装且管道位置靠近卧室时，问题尤为突出。降噪的方式，提高管道材质的隔声效果，芯层发泡管空壁管（PSP管）是基于这一思路而开发的；降噪的另一方式是改变水流条件，在管内壁增加凸起的螺旋导流线，螺旋管是基于这一思路而开发的。将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。相同条件下，不同结构形式的排水塑料管，其噪声测定结果：
　　普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管
　　在下认为，要解决噪声问题，首先在设计时要尽量使排水立管远离居室和客厅；在施工时要特别注意立管与底层排出管交接处的技术要求，按规定，弯头要用两只45°弯头连接并在立管底部设支墩，防止沉降。在下认为塑料管支墩必须位于立管轴线下端，并将整个弯头部分包裹起来，使立管中的水流落在实处，这样冲击声也就降低了。这种支墩不仅起防止沉降的作用，还具有消除噪音的作用，当然应该比铸铁排水管底部的支墩做得大些。为了减轻底层的噪音，在底层立管的抱卡内侧还可以垫一些毡子或橡皮垫子适当收紧，以不妨碍立管的伸缩为准，这样可以消除部分管道的空鸣声。
　　（二）W型无承口机制柔性排水铸铁管
　　W型无承口机制柔性排水铸铁管是在STL型排水铸铁管的基础上发展起来的新型管材，工艺上有很大创新。W型无承口直管及管件摒弃了传统的立模或横模浇铸而采用高速离心铸造技术，其组织致密，管壁薄、壁厚均匀、内外壁光滑，无砂眼和夹渣，抗拉与抗压强度高，产品具有化学成分稳定、耐腐蚀，防火无毒、符合消防安全环保要求，无噪声，不变形，使用寿命长等优点。直管长度为3m，大大减少了中间接头数量并可按照需要截取任意长度，从而大量节省管材，降低消耗及成本。W型无承口管箍采用带肋不锈钢卡箍，内衬橡胶圈柔性连接，抗震性能高、密封性能好，允许在一定范围内摆动且不会渗漏。W型无承口机制柔性排水铸铁管使用的优点主要在于：
　　1、能满足建筑物竖向位移变形要求；
　　2、能满足建筑物较大水平位移变形要求；
　　3、强度高、噪声低、防火性能好、使用寿命长；
　　4、施工安装方便。
　　不过，采用平口连接对管材质量要求比较高。
　　在下认为，排水管道设于室内时，应优先选用螺旋管、芯层发泡管或离心铸造排水铸铁管。在建筑底层排水横管或局部承压管道可选用质好的排水铸铁管或给水铸铁管（可保证质量）来满足承压要求。
　　二、 施工建议
　　工程中UPVC排水管出现问题较多，在此主要针对UPVC排水管施工中出现的问题作简要分析。
　　1、UPVC排水管施工规范中未要求管壁打毛，施工人员未引起重视，依此操作，影响粘接效果。实际施工过程中对此应做详细交待，可在书面交底资料中“粘接前用砂纸打毛”加以要求、监督执行，以保证粘接效果。
　　2、管道穿板洞处的管外壁应打毛使其粗糙，与混凝土结合更紧密，达到防水目的。亦可加设橡胶止水环防水。
　　3、施工过程中应及时按规范要求做好管道支、吊架，防止管道断裂。
　　4、可要求所有水平主管段作灌水试验，立管作通水试验（比规范要求略有提高），能及时发现渗水点，保证总体施工质量，以防漏水造成经济损失。
　　5、对于锅炉房、蒸汽洗衣机房内排水管可选用铸铁管，既解决了耐高温也克服了UPVC排水管耐压差的缺点。
　　6、立管底部弯头噪音最大，可采用在主管底部设置管道支墩，并用柔性材料（聚苯乙烯泡沫塑料板等）将弯头包裹起来，使立管中的水流落在实处并可达到消声的目的。
　　7、施工中伸缩节必须留出伸缩缝10～15mm，否则无法起到伸缩作用，反而因橡胶圈活口而增加漏水机会。
　　8、UPVC排水管与铸铁管承口连接，可把UPVC排水管外壁打毛，然后用石棉水泥直接打口、养护即可。
　　9、排污系统是靠水封来防止臭气上冒的，而塑料排水管由于水阻小，在管道的抽吸作用下水封容易被破坏，我国北方气候干燥，蒸发作用很强，水封高度应保持在50～100ｍｍ之间，所以在配接P型或S型存水弯时中间套接的一截短管的长度要经过计算才能决定。太长会造成水封过深，水流不畅，易发生沉淀堵塞；太短又保证不了水封高度，造成臭气上冒，因此，对保证水封高度应有一定的认识。
　　三、堵塞的原因及对策
　　1、卫生设备堵塞的原因及对策
　　（1）卫生设备生产市场混乱，某些单位只考虑经济效益，就近购买质次价低的卫生设备，造成卫生设施使用后堵塞频繁。特别是坐式大便器，由于内部存水弯制作粗糙，不符合要求，极易堵塞。
　　工程质量监督部门应严格把关，禁止建筑安装无生产许可证的卫生设备，从卫生设备本身消灭堵塞隐患。
　　（2）施工单位安装与土建工种之间配合不好。安装人员不重视卫生设备预留排水管口的封堵或草率地封堵；土建人员在施工过程中不注意，以致掉入建筑垃圾滞留在存水弯处而堵塞。
　　安装人员要严格按照操作规程施工，及时封堵裸露的排水管口。工程验收，应严格按照规范进行通水试验，把堵塞隐患消灭在工程交付使用之前。
　　（3）施工过程中安装人员不注意成品保护，地漏的存水弯中积存杂物，导致地漏不通畅。
　　施工过程中安装人员应注意成品保护，在地漏存水弯处做临时封堵。
　　2、污水管道堵塞的原因及对策
　　（1）设计方面
　　①横管管径的无原则放大
　　有的设计人员迁就建设单位的不合理要求，认为管径越大越保险，无原则地放大管径，使横管流速过低造成沉淀堵塞。
　　设计人员在确定管径时，应进行精确计算，确保管道充满度符合规范要求，使流速大于规范中的最小设计流速。
　　②管道转弯过多
　　排水系统一般为重力流，管道转弯过多，致使水力条件不好，流动阻力增大，转弯处容易滞留杂物而堵塞。
　　设计人员在设计管道走向时，应尽量减少转弯数量，以改善水力条件。
　　（2）施工方面
　　①施工过程中室内排水管道多由安装单位施工，而室外部分则由土建单位施工。一旦标高出现误差，二者又难以协调，导致室内排出管的管底低于室外检查井的井底，使用后很快产生堵塞。
　　②施工过程中横管未按规范和设计要求放坡，产生坡度过小或倒坡现象。在安装空间允许的情况下，在满足规范和设计要求的基础上，管道坡度可适当加大。
　　③不注意成品保护，存水弯或立管底部积存建筑垃圾，导致管道不通畅。
　　施工过程中安装人员应注意成品保护，在管口裸露部位做好临时封堵。
　　（3）正确使用，加强管理，做好卫生设施正确使用的宣传教育，以减少卫生设备及污水管道堵塞的可能性。有关部门应定期清除管道或窨井淤积的污泥，保持畅通。
　　综上所述，住宅排水系统堵塞的原因是多方面的，做好设计、施工、使用和管理各环节的工作，消除隐患，保持排水的畅通是不难做到的。
　　四、管道防漏问题
　　1、硬聚氯乙烯管的管内外壁表面光洁度较高，因此水阻小、不易发生堵塞，这作为排水管是很有利的。但管道穿过楼层的结合部时常因细石混凝土与管道外壁结合不好，而使上下层之间顺管外皮漏水。特别是穿过顶层的塑料管常因楼顶层面封闭不严造成漏水。一般的做法是用砂纸将结合部位立管外皮打毛，使外皮粗糙。这种做法因工作量较大而且打磨不均匀，轻重深浅难以掌握。在下认为用另一种办法也可以达到外皮粗糙的目的，在立管结合部做好记号后，刷上一层塑料粘结剂，待塑料外皮形成一层薄薄的溶结层时，滚上一层中砂，凝固后，在塑料管外形成粗糙表面，然后再树管并用细石混凝土吊模。这种做法用在钟型地漏的外表面，效果也是很好的。注意，塑料管外皮的多余粘结剂一定要擦干净，吊模时最好把下面已装好的管子用塑料薄膜或废纸包起来，这既能减轻工程完毕后的清洗工作，又保持了原管的光洁度。对于一些要求较高的施工部位，最好采用止水环，把止水环粘在立管上，一并打入混凝土中，增加结合面和泄漏水的爬行距离，能起到较好的水密作用。
　　2、硬聚氯乙烯管由于受温度影响大，膨胀系数大，每层立管及较长的横管上均要求设置伸缩节。在安装过程中，有的安装人员未在管材插口处做插入深度记号，甚至直接插到底，无法起到伸缩作用，容易造成天冷时插口脱出橡胶密封圈的保护范围，臭气外泄；天热时管材又无处可伸，胀坏接口。施工中伸缩节必须依当时环境温度留出伸缩缝10～15mm，使其真正起到伸缩作用。
　　3、施工时，存水弯、检查口、清扫口等处丝口未拧紧、皮垫跑偏或夹渣，造成渗漏。安装人员应将拧口清理干净，垫好皮垫，拧紧丝口，防止不必要的渗漏发生。
　　4、施工过程中有硬物进入管道，掉到立管底部，砸坏管道，导致漏水。安装人员要及时封堵裸露的排水管口，防止杂物落入管道。
　　五、新技术
　　由于商品房的出现及国外先进技术的引进，为加强住宅的私密性，方便排水横支管的维护和检修，同层排水技术在我国发展很快。在目前我国同层排水技术的三种模式中，欧洲模式（墙体隐蔽式）和中国模式（升板式降板式）应用较多，而日本模式（设排水集水器）正在研究中。同层排水技术是方向，各种模式的适用条件、特点不同，采用的卫生洁具、管材及配件也应配套考虑，还有噪声、臭气返溢等问题均为大家关注的热点问题，有待于进一步研究。
　　六、结语
　　在新世纪，建筑给排水将担负新的历史重任，面临新的挑战。我们应不断总结设计和施工安装过程中的经验教训，完善和提高整体的安装工艺水平，力求为社会提供功能齐全、可靠、美观实用的建筑精品。
　　参考文献：
　　1、姜文源，建筑给排水技术现状及发展趋向
　　2、胡子斌，UPVC排水管安装中存在的问题