高层建筑选用沟槽式高密度聚乙烯排水管材探讨

【摘要】在这个科学技术日新月异的时代，材料的更新换代和科技的发展紧密相连，同样建筑工程上排水管材选择也是很好的反映了这点。现在高密度聚乙烯排水管在建筑工程上使用的越来越广泛。本文主要针对沟槽式高密度聚乙烯排水管在高层建筑排水系统中的选用进行探讨。

【关键词】建筑工程：高层建筑：沟槽式高密度聚乙烯排水管：排水管材

目前，在一些建筑工程中高密度聚乙烯管已经越来越多的得到了应用。在国外，高密度聚乙烯管在多个领域得到应用。但是在国内，它还处在发展阶段，应用的领域还不是很多。其作为一种新型材料，多被用于燃气管、市政排水管和虹吸雨水管。这里我们研究它在高层建筑排水系统中的应用。

一、高层建筑排水管材的特性要求

随着社会的发展，高层建筑越来越多的出现在我们的视野中。高层建筑正成为建筑的主流，建筑高度的增加对排水系统提出了更高的要求。高层建筑层数多，立管高差大，排水量和流速大，所以需要排水系统的管材要有一定的机械强度，能够承压和耐压。同时，由于高层建筑排水量大和流速大，所以容易产生振动和大的排水噪声，因此还需要排水系统管材具有降噪的功能。高层建筑排水管材在具备这些主要特性外，还要有耐腐蚀、易安装、易维修等特性。

二、沟槽式高密度聚乙烯管与传统金属排水管材的比较

基于高层建筑排水管材的特性，目前用于我国高层建筑排水系统中的传统排水管材为铸铁管、镀锌钢管等金属管材和聚丙烯超级静音排水管等承压塑料管。同这些传统的金属排水管材比起来，沟槽式高密度聚乙烯管作为一种塑料管材，它具有密度小，材质轻，运输方便、化学稳定性高、水流阻力小、节约能源、使用寿命长、耐压抗冲击强等特点[1]。

1）密度小，材质轻，运输方便

沟槽式高密度聚乙烯排水管管材材质密度小（约950KG/立方米），重量比水轻，管材质量相当于普通金属管的1/8，运输成本低。

2）化学稳定性高

沟槽式高密度聚乙烯分子由碳、氢、氧组成，没有极性，化学稳定性好。只有少数强氧化剂能和其产生化学作用。一般环境中可用于排酸、排碱等腐蚀液体。这也是塑料管材的通用特性。

3）水流阻力小，节约能源

沟槽式高密度聚乙烯排水管具有光滑的内表面，其粗糙率N值仅为0.008-0.009，水流阻力小，光滑的表面和非粘附特性保证管道具有较高的输送能力，同时也降低了管路的压力损失和输水能耗。相比较铸铁管，在同等管径条件下，输送能力提高30%以上。

4）使用寿命长

沟槽式高密度聚乙烯排水管耐磨性好，德国曾用实验证明其耐磨性甚至比钢管还要高 4 倍[2]。这意味着沟槽式密度聚乙烯排水管具有更长的使用寿命和更好的经济性。

5）耐压抗冲击强

沟槽式高密度聚乙烯排水管管壁比一般塑料排水管道厚，具有更优良的抗冲击性和耐压性，其抗冲击强度达12Kg-cm/cm以上，脆化温度达-80℃以下，低温环境下管材也不易脆裂。Φ100mm系统可耐压1Mpa。在八层以上的高层建筑中，每五层还能安装效能混合器配件来减缓水流速度，减少水流冲力。

以上是沟槽式高密度聚乙烯排水管较金属排水管的优点。但是在高层建筑排水系统中，塑料管的排水噪声问题一直是影响其广泛使用的最大问题[3]。沟槽式高密度聚乙烯排水管由于其材质密度小、材质柔而韧具有弹性，可以起到减震及吸收可闻声波的作用；由于其内壁光滑，能减少水冲击管壁的震动声；由于其厚实的管壁，能有效阻绝可闻声波；由于其采用C型橡胶密封圈连接，能起到减震和阻隔声波传递。这些优越的静音性能使其能更好的替代金属管材作为高层建筑排水管材。

三、沟槽式高密度聚乙烯管与聚丙烯超级静音排水管的比较

如今高层建筑排水系统中还有种同样是塑料管材的聚丙烯超级静音排水管，它同样具有密度小，材质轻，运输方便、化学稳定性高、水流阻力小、节约能源、使用寿命长、耐压抗冲击强、静音等特点。它比沟槽式高密度聚乙烯排水管应用得更早，应用得更广泛。我们来比较下沟槽式高密度聚乙烯排水管与聚丙烯超级静音排水管之间的不同之处。

1）材质不同，适用范围不同

从名称上可以看见，两种管材的材质不同，虽然都是碳、氢、氧组成，但是分子排列结构不同。决定了它们的耐温性，适用范围不同。沟槽式高密度聚乙烯排水管的温度适用范围为-60℃至+60℃，可耐瞬间排放95℃热水。而聚丙烯超级静音排水管的温度适用范围为+8℃至80℃，虽然能够耐较高温度，但是在低温时容易变脆。

2）沟槽式连接，耐压性更好

沟槽式高密度聚乙烯排水管采用沟槽式连接，采用高强度ABS材质的特制压环卡箍紧固连接，C型三元乙丙橡胶圈密封，经实验，以100米高的水柱压力（1Mpa）持续 100小时，压环连接处保持完好。聚丙烯超级静音排水管采用承插连接，橡胶圈密封，接口连接主要靠摩擦力承压性没有前者好，而且承插连接排水管底层立转横部位的管件很容易被水冲脱是高层排水的常见问题。由此，沟槽式高密度聚乙烯排水管在耐压方面更加好些。

3）壁厚更厚，消音效果更好

两种管材都有消音效果，比较它们的壁厚，De110mm的管道壁厚聚丙烯超级静音排水管为4.5mm，沟槽式高密度聚乙烯排水管的壁厚则达到了6.6mm，比前者厚了46%左右，能更好的阻绝可闻声波。并且其沟槽式的连接方式，采用C型三元乙丙橡胶圈密封，能够起到减震和阻隔声波传递。经比较，沟槽式高密度聚乙烯排水管的消音效果更胜一筹。

4）安装、维修方便

由于两种管材采用的不同连接方式，这也直接决定了它们的安装、维修难易程度。聚丙烯超级静音排水管采用的承插连接需要将管子切割、倒角、清洁承插口、上油、划线后进行作业[4]，而且不宜反复承插以破坏接口。维修时需割开管道，重新购买配件进行安装。聚丙烯超级静音排水管管壁厚，管材硬，承插需费很大人工，而且承插深度不好掌握。相比较，沟槽式高密度聚乙烯排水管的沟槽式连接方式就简单许多，管子开槽由专业设备完成，现场只需测量断料，开槽后直接可以用卡箍进行连接。而且卡箍可以多次拆装，为维修带来了方便。

沟槽式高密度聚乙烯排水管除了上述的优势外，还有个优点就是材料损耗低，沟槽式卡箍连接几乎是平口连接的，管道与配件的交叉部分很少，而承插连接因为要增加摩擦力，需要插入一定深度，管道与配件重叠部分几乎等于配件长度。在管材损耗上大于沟槽式卡箍连接的前者。

在实际施工项目中，我们利用上述比较的数据和结果，将沟槽式高密度聚乙烯排水管作为重力雨水系统管材应用于建筑高度59.7米的14层商用建筑中。在满足承压、消音的功能要求上，在材料损耗、人工支出上有一定的节省，增加了效益。得到了一致的认可。

四、结语

当然，沟槽式高密度聚乙烯排水管也有其不足之处，比如由于处在发展阶段，管材价格比已经成熟的聚丙烯超级静音排水管的价格贵。塑料管材在阳光下的老化问题还有待考证等。不过经过与传统金属排水管和常用塑料承压排水管的对比。可以看到，沟槽式高密度聚乙烯排水管在高层建筑排水系统中的优势和推广应用的前景。相信随着其不断的完善和推广，沟槽式高密度聚乙烯排水管最终会克服这些不足之处，得到广泛的应用。

参考文献

[1]马海，侯均.建筑排水管材的选择与应用[J].中国科技信息，2008，04：41-42.

[2]王力威.浅析高密度聚乙烯 （HDPE ） 管道的施工工艺及造价分析[J].中国港湾建设，2009，12：66-68.

[3]王燕东. 北新塑管公司超级静音管备受青睐[N].中国建材报，2006-05-29（B03）.

[4]张存贵.聚丙烯超静音排水管连接施工技术[J].山西建筑，2011，11：87-88.