摘要：笔者通过多年工程实践，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,并提出改进措施,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。
关键词：多层建筑，工程；设计；管材；防漏
1管材的选用
目前,最常用的排水管材是硬聚乙烯(UPVC)管和铸铁管,现主要就此两种管材作简单介绍。
1.1硬聚氯乙烯排水管
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。
1.1.1主要优点
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)。
1.1.2主要问题
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:
可以计算得出3m长管道在Δt=50℃时的温伸长度为1015mm,那么这1015mm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,管道最大支承间距如表1所示。
表1管道最大支承间距mm
管径 40 50 75 90 110 125 160
立管 1500 1500 2000 2000 2000 2000 200
悬吊横管、支管 8000 1000 1500 1800 2000 2200 2500
干管 — — — — 1100 1250 1600
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℃。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。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加以保护;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排水的配件应尽量采用金属制品。
2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)立管底部弯头噪声最大,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,所以在配接P形或S形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。
3堵塞的原因及对策
3.1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。
3.2污水管道堵塞的原因及对策
3.2.1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。
3.2.2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。
3.2.3管理方面
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。
4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。用另一种办法也可以达到外皮粗糙的目的,在立管结合部位做好记号后,刷上一层塑料粘结剂,待塑料外皮形成一层薄薄的粘结层时,滚上一层中砂,凝固后,在塑料管外形成粗糙表面,然后再竖管并用细石混凝土吊模。
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。
3)施工时,存水弯、检查口、清扫口等处丝扣未拧紧、皮垫跑偏或夹渣,造成渗漏。安装人员应将丝扣清理干净,垫好皮垫,拧紧丝扣,防止不必要的渗漏发生。
5结语
综合上述，建筑给排水将担负新的历史重任,面临新的挑战。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。