浅谈建筑室内排水系统管材的优化选择

摘要：建筑室内排水管道管材的选择，应综合考虑建筑物的使用性质、建筑高度、抗震要求、防火要求及当地的管材供应条件，因地制宜选用。

关键词：建筑排水 管材 选择

中图分类号：S276 文献标识码：A 文章编号：

前言 《建筑给水排水规范》（GB50015-2003）中第4.5.2条规定：建筑物内排水管道应采用建筑排水塑料管及柔性接口机制铸铁排水管及相应管件。建筑室内排水系统的性能和使用年限在很大程度上取决于自身排水管材的优劣。目前，市场上用于建筑室内排水的塑料管材和铸铁管材品种多样，如何合理的选择排水管材也是一个值得研究的问题。

1建筑室内排水管材主要使用过三种材质，即陶瓷管、铸铁管和塑料管。其中陶瓷管由于重量大、易损坏、安装工作量大等原因，除特殊需要外已逐渐被淘汰，规范也不再允许使用[1]。

1.1排水铸铁管

①灰口铸铁管：该管采用连续铸造、离心铸造和砂模铸造等方法生产，其中砂模铸造方式由于性能差已被淘汰，规范中也已作出限制。灰口铸铁管接口形式为承插式连接，承口部位形状分A型和B型两种。灰口铸铁管根据公称直径有DN50、75、100、125、150、200等6种规格[2]。

灰口铸铁管管件分为柔性接口和非柔性接口两种，均为承插式接口。在建筑排水中主要使用柔性接口铸铁管。按管承口部位的形状，柔性接口分为A型和RK型；按壁厚不同，柔性接口又可分为TA型和TB型[2]。

柔性接口铸铁排水管作为一种传统的排水管材，经过工艺的更新，品质已大大提高，其综合优势也越来越明显。另外，国标(GB/T12772-1999)规定的柔性接口铸铁管已与国际标准IS06594兼容，铸铁管的应用越来越广泛。柔性铸铁排水管及管件规格齐全，在施工中安装及维修方使，不易损坏，同时还具有抗震、抗沉降、噪声小等优点。由于在噪声、防火、技术经济性等方面的优异特性，柔性接口铸铁排水管在应用于高层建筑时有更好的前景[3]。

柔性接口铸铁排水管是目前国际上流行实用的排水管材，也是我国与国际水平接轨的排水管材，特别适用于高层建筑。从1998年以来我国已向美国、英国、日本、东南亚等工业化国家大量出口这种管材。

②柔性卡箍式离心铸铁排水管：由无承口铸铁管及管件、不锈钢卡箍和橡胶密封圈等四部分组成，根据管内径有DN50、75、100、150、200等5种规格。柔性卡箍式离心铸铁管与普通承插式铸铁管相比，其具有如下特点：耐用期限超过建筑物的预期使用寿命；不燃烧，不蔓延火花，无毒，抗腐蚀、不老化；线性膨胀系数小，不用考虑加伸缩装置；柔性抗震，抗压强度高，重量轻，安装和维修方便。

柔性卡箍式离心铸铁管采用不锈钢卡箍连接，管与管或管与配件之间夹有一层橡胶，属柔性接口，故允许有一定的转向调节，可以解决有一定弧度敷设的排水管线。但接口不能承受太大的轴向拉力和垂直于轴向的剪切力，故在水平方向每根直管必须有一个是固定支架来克服这个缺点。在垂直方向，剪切力很小，主要承受垂直方向的承载力，每根管道只需一个支架即可，但立管底部转向处必须设一个加强型支架，以消除可能的垂直方向的冲击力和水平方向的反冲击力。它还有一个传统排水管不具备的特点：在更换任意一根管时，不用拆除相邻管段，只需松开被拆除管段两段卡箍，直接更换相同尺寸的管段，然后重新紧箍不锈钢卡箍即可[4]。

柔性卡箍式离心铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，这种管材已得到国际上的普遍认可。这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点，是一种更新换代产品，但由于价格相对较贵，并且我国也尚未对其制定出统一的产品标准，生产厂家也多参照国外标准或者订货商的要求，在设计和施工验收中存在不少困难，所以在国内一直未能得到普及推广。

1.2排水塑料管

建筑室内排水塑料管品种比较单一，以硬聚氯乙烯(UPVC)塑料管(以下简称

“UPVC排水管”)为主。根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)4.5.8条：高度超过100m的高层建筑内，排水管应采用柔性接口机制排水铸铁管及其管件。所以，排水塑料管主要应用于高度小于100m的多层及高层建筑中。UPVC排水管是上世纪80年代以来我国推广使用的一种排水管材，主要成分是无增塑型聚氯乙烯树脂，辅以轻质碳酸钙、太白粉增加剂。按公称外径，UPVC排水管有D40、50、75、90、110、125、160等7种规格。UPVC排水管件分为螺纹、承插和法兰三种连接形式。UPVC排水管是国内使用最早、用量最大的塑料管材，它可根据使用要求不同，在加工过程中可添加不同添加剂，使其具有满足不同要求的物理和化学性能。与其它类型塑料管相比UPVC排水管具有以下特点：

①有较高的强度和硬度，在建筑管材中被视为刚性管。

②作为一种成熟产品，UPVC排水管在国内具备完善的标准及施工规范。

③符合要求的UPVC排水管，其各种理化指标均能满足实际需求，抗腐蚀、抗老化，使用寿命长，安装维修十分方便，外观美观，相对铸铁管成本低，经济实用。

UPVC排水管正被大力普及和推广使用，但如果老化淘汰的管道善后处理不当，会对环境造成巨大的危害。UPVC排水管含氯元素，焚烧过程中会产生有毒的、腐蚀性的物质，因此不能进行焚化处理，另外淘汰的管道无法重复利用。在现代西方发达国家，高级住宅已很少使用UPVC排水管，一般采用铸铁排水管[5]。

2 UPVC排水管与铸铁排水管的对比

根据规范对建筑物排水管材的要求，在高度超过100m和环境温度可能出现0oC以下、连续排水温度大于40oC或瞬时排水温度大于80oC的建筑中，排水管道应采用柔性接口机制排水铸铁管（以下简称“铸铁排水管”）。其余情况两种管材均可采用，但要充分综合考虑建筑物的使用性质、抗震要求、防火要求及当地的管材供应条件，因地制宜选用。下面从技术和经济两个角度来分析比较这两种管材。

2.1技术比较

①材质

UPVC排水管和铸铁排水管密度分别为1.50g/cm3和7.2 g/cm3，后者约是前者的5倍。因此，UPVC排水管在施工中运输及操作强度比较小。

②安装工效

UPVC排水管采用粘接接口，粘合容易，且易切割，下上安装次序自由；铸铁排水管的接口工序复杂，需打麻、调制接口材料、打头、养护等。可见，UPVC排水管安装工效明显要高于铸铁排水管。

③外观及耐腐蚀性

UPVC排水管一般为白色，根据加入填料不同，可生产出多种不同颜色管材，色泽明快、光亮平滑，耐腐蚀，无需作防腐和其他装饰处理。铸铁排水管材质粗糙、易生锈，外壁需作防腐处理，大约每两年要外刷一次。

④排水能力

UPVC排水管内壁比铸铁排水管光滑，水流阻力小，水力条件要好于铸铁排水管。

另外，铸铁排水立管的终限流速要小于普通UPVC排水立管的终限流速，因此排水噪声也相对较小；UPVC螺旋消音排水管与普通UPVC排水管相比，隔音特性有所改善，但其隔音效果仍不如柔性接口铸铁排水管[6]。安装同管径的UPVC排水管可比铸铁排水管安装进度快约47%，节省费用约40%。

2.3小结

UPVC排水管具有运输搬运方便、节省空间、美观多样、排水能力强、和安装工效高等优点，但存在着隔音及防震效果差、防火性能低、抗拉抗弯低等缺点。

柔性接口铸铁排水管具有抗拉抗弯强度比较高、噪音小、使用寿命长(50年以上)等优点，但造价比较高，安装工效相对UPVC排水管也比较低。

建议应该从建筑物的使用功能上考虑选取合适的排水管材：在超高层住宅和宾馆中应首先考虑采用柔性接口铸铁排水管，在对噪声环境、防火要求较高的建筑中应强制采用柔性接口铸铁排水管；而在办公楼、学校、对噪声要求不高的多层和百米以下高层建筑中应考虑采用UPVC排水管。

参考文献

[1]高明远,岳秀萍.建筑给水排水工程学.北京: 中国建筑工业出版社,2002

[2]赵培森，田会杰.简明给水排水、采暖工程安装手册.北京:中国环境科学出版社,2005

[3]黄汝宏，陈一.建筑给排水管材的选用.机械给排水，2002年第四期

[4]张丽娟，周吉星.柔性卡箍式离心排水铸铁管应用技术.中国建设信息.2004年第10X期

[5]S.Boddy，Y.Rezgui，M.Wetherill and G.CoopeKnowledge informed decision making in the building lifecycle：An application to the design of a water drainage system.Automation in Construction,Volume 16,Issue 5,August 2007

[6]范海燕.PVC-U螺旋消音排水管与柔性接口排水铸铁管的对比.给水排水，2002