林志廉
廈門卓成實業發展有限公司

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

　　(一）前言：

　　UPVC管及管件，是我國八五期間的科技成果，國家建設部1996年科技成果重點推廣項目。由于其良好的經濟性能和特點，已在全國范圍內廣泛使用，南方地區則更早，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)工程使用上的優越性

　　與傳統使用的排水鑄鐵管、水泥管相比，UPVC管有節能節鋼、外形美觀、耐腐蝕、比重小、水力條件好、施工運輸方便等優點，大體分述如下：
　　1、優越的物、化性能
　　UPVC管材屬熱塑性塑料制品，由PVC加熱成熔融狀態(150～200℃)，含56％左右特有阻燃元素氯(C1)，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。
　　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。
　　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、調制接口材料、養護，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，可節省開支，降低成本，縮短工程周期，也提高了建筑物的經濟性。
　　4、經濟、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省單價幅度較大，單位造價每千平方米建筑面積節省建筑費用較同規格鑄鐵管造價降低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，而且也節省大量鑄鐵，有利于國家建設。
　　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常維修護理，明裝則比鑄鐵管優點更為顯著：易清洗，對視覺效果妨礙較少，極大改善了人們的生活，工作環境，也方便了建筑物的物業管理。

　　(三)當前設計施工應用中存在的問題

　　盡管硬聚氯乙烯排水管優點十分顯著，但在設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、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，同時立管底部也應設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。所以，高層建筑能否應用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。由于現行《高層建筑防火設計規范》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規范》CJJ—96等規范均未對如何使用UPVC管加以明確規定，使這一問題“無章可循”。在呼吁國家相關文件規定出臺的同時，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置。(2)雨、污水及通氣立管在建筑物內時，應設置于管道井內，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，或對支管采取嚴格防火措施，如鋼制套管、無機防火套管等。(4)排水的配件亦應盡量采用金屬制品。
　　此外。UPVC排水管在使用中還存在立管消能、減少噪音及防止結露等課題，所有這些均在一定程度上限制了現有UPVC排水管的推廣和使用。

　　(四)、發展前景

　　1998年8月，廈門市建委發出通知，要求所有新建工程中小于400mm給水管道及室內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用空間。然而，UPVC排水管在使用中表現出的不足之處，仍急待我們開發出強度高、噪音低、防火特性好以及投資低、能耗低的產品，以適應現代建筑市場更深更廣的發展需要。可喜的是，國內外許多科研、生產單位已不斷開發出各類新產品，有些已經走向市場，它們代表了UPVC管的發展趨勢。
　　當前國內市場上已出現技術成熟的塑料金屬復合管，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，國內市場上還有剛度好、耐高溫的塑鋼復合管，但價格也較高，尚無條件用于排水系統；國內還有些單位，已開發出雙層塑料管，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研究所五年前已開發出使用無鹵、無銻作阻燃消煙劑的難燃PVC配方，氧指數達到51％一56％，發煙量較低(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尚未走向市場。
　　國外一些先進國家和地區。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合做成的外殼，大大提高了防火特性。據介紹，這種技術制成的管道，可耐800º一1010℃高溫，火災中不會產生煙氣，也不軟化變形，在高層建筑中可隨意使用。而塑料金屬復合管、塑鋼復合管在發達國家和地區早已廣泛使用。
　　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用雖取得一定的成績，但總的說來仍處于發展的初期階段，同國外先進國家相比，尚有較大差距。我國排水管道服務面積目前不到70％，規劃。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用效果與前景”重慶建筑給排水委員會1999年學術論文。
　　2．曲申酉、肖沓書“建筑用UPVC排水管應用技術”《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《高層建筑應用聚氯乙烯排水管的防火措施》四川省建筑設計院1995年9月