高層建筑選用溝槽式高密度聚乙烯排水管材探討

胡威

【摘要】在這個(gè)科學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代，材料的更新?lián)Q代和科技的發(fā)展緊密相連，同樣建筑工程上排水管材選擇也是很好的反映了這點(diǎn)?，F(xiàn)在高密度聚乙烯排水管在建筑工程上使用的越來越廣泛。本文主要針對(duì)溝槽式高密度聚乙烯排水管在高層建筑排水系統(tǒng)中的選用進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】建筑工程：高層建筑：溝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經(jīng)越來越多的得到了應(yīng)用。在國(guó)外，高密度聚乙烯管在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。但是在國(guó)內(nèi)，它還處在發(fā)展階段，應(yīng)用的領(lǐng)域還不是很多。其作為一種新型材料，多被用于燃?xì)夤?、市政排水管和虹吸雨水管。這里我們研究它在高層建筑排水系統(tǒng)中的應(yīng)用。

一、高層建筑排水管材的特性要求

隨著社會(huì)的發(fā)展，高層建筑越來越多的出現(xiàn)在我們的視野中。高層建筑正成為建筑的主流，建筑高度的增加對(duì)排水系統(tǒng)提出了更高的要求。高層建筑層數(shù)多，立管高差大，排水量和流速大，所以需要排水系統(tǒng)的管材要有一定的機(jī)械強(qiáng)度，能夠承壓和耐壓。同時(shí)，由于高層建筑排水量大和流速大，所以容易產(chǎn)生振動(dòng)和大的排水噪聲，因此還需要排水系統(tǒng)管材具有降噪的功能。高層建筑排水管材在具備這些主要特性外，還要有耐腐蝕、易安裝、易維修等特性。

二、溝槽式高密度聚乙烯管與傳統(tǒng)金屬排水管材的比較

基于高層建筑排水管材的特性，目前用于我國(guó)高層建筑排水系統(tǒng)中的傳統(tǒng)排水管材為鑄鐵管、鍍鋅鋼管等金屬管材和聚丙烯超級(jí)靜音排水管等承壓塑料管。同這些傳統(tǒng)的金屬排水管材比起來，溝槽式高密度聚乙烯管作為一種塑料管材，它具有密度小，材質(zhì)輕，運(yùn)輸方便、化學(xué)穩(wěn)定性高、水流阻力小、節(jié)約能源、使用壽命長(zhǎng)、耐壓抗沖擊強(qiáng)等特點(diǎn)[1]。

1）密度小，材質(zhì)輕，運(yùn)輸方便

溝槽式高密度聚乙烯排水管管材材質(zhì)密度?。s950KG/立方米），重量比水輕，管材質(zhì)量相當(dāng)于普通金屬管的1/8，運(yùn)輸成本低。

2）化學(xué)穩(wěn)定性高

溝槽式高密度聚乙烯分子由碳、氫、氧組成，沒有極性，化學(xué)穩(wěn)定性好。只有少數(shù)強(qiáng)氧化劑能和其產(chǎn)生化學(xué)作用。一般環(huán)境中可用于排酸、排堿等腐蝕液體。這也是塑料管材的通用特性。

3）水流阻力小，節(jié)約能源

溝槽式高密度聚乙烯排水管具有光滑的內(nèi)表面，其粗糙率N值僅為0.008-0.009，水流阻力小，光滑的表面和非粘附特性保證管道具有較高的輸送能力，同時(shí)也降低了管路的壓力損失和輸水能耗。相比較鑄鐵管，在同等管徑條件下，輸送能力提高30%以上。

4）使用壽命長(zhǎng)

溝槽式高密度聚乙烯排水管耐磨性好，德國(guó)曾用實(shí)驗(yàn)證明其耐磨性甚至比鋼管還要高 4 倍[2]。這意味著溝槽式密度聚乙烯排水管具有更長(zhǎng)的使用壽命和更好的經(jīng)濟(jì)性。

5）耐壓抗沖擊強(qiáng)

溝槽式高密度聚乙烯排水管管壁比一般塑料排水管道厚，具有更優(yōu)良的抗沖擊性和耐壓性，其抗沖擊強(qiáng)度達(dá)12Kg-cm/cm以上，脆化溫度達(dá)-80℃以下，低溫環(huán)境下管材也不易脆裂。Φ100mm系統(tǒng)可耐壓1Mpa。在八層以上的高層建筑中，每五層還能安裝效能混合器配件來減緩水流速度，減少水流沖力。

以上是溝槽式高密度聚乙烯排水管較金屬排水管的優(yōu)點(diǎn)。但是在高層建筑排水系統(tǒng)中，塑料管的排水噪聲問題一直是影響其廣泛使用的最大問題[3]。溝槽式高密度聚乙烯排水管由于其材質(zhì)密度小、材質(zhì)柔而韌具有彈性，可以起到減震及吸收可聞聲波的作用；由于其內(nèi)壁光滑，能減少水沖擊管壁的震動(dòng)聲；由于其厚實(shí)的管壁，能有效阻絕可聞聲波；由于其采用C型橡膠密封圈連接，能起到減震和阻隔聲波傳遞。這些優(yōu)越的靜音性能使其能更好的替代金屬管材作為高層建筑排水管材。

三、溝槽式高密度聚乙烯管與聚丙烯超級(jí)靜音排水管的比較

如今高層建筑排水系統(tǒng)中還有種同樣是塑料管材的聚丙烯超級(jí)靜音排水管，它同樣具有密度小，材質(zhì)輕，運(yùn)輸方便、化學(xué)穩(wěn)定性高、水流阻力小、節(jié)約能源、使用壽命長(zhǎng)、耐壓抗沖擊強(qiáng)、靜音等特點(diǎn)。它比溝槽式高密度聚乙烯排水管應(yīng)用得更早，應(yīng)用得更廣泛。我們來比較下溝槽式高密度聚乙烯排水管與聚丙烯超級(jí)靜音排水管之間的不同之處。

1）材質(zhì)不同，適用范圍不同

從名稱上可以看見，兩種管材的材質(zhì)不同，雖然都是碳、氫、氧組成，但是分子排列結(jié)構(gòu)不同。決定了它們的耐溫性，適用范圍不同。溝槽式高密度聚乙烯排水管的溫度適用范圍為-60℃至+60℃，可耐瞬間排放95℃熱水。而聚丙烯超級(jí)靜音排水管的溫度適用范圍為+8℃至80℃，雖然能夠耐較高溫度，但是在低溫時(shí)容易變脆。

2）溝槽式連接，耐壓性更好

溝槽式高密度聚乙烯排水管采用溝槽式連接，采用高強(qiáng)度ABS材質(zhì)的特制壓環(huán)卡箍緊固連接，C型三元乙丙橡膠圈密封，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，以100米高的水柱壓力（1Mpa）持續(xù) 100小時(shí)，壓環(huán)連接處保持完好。聚丙烯超級(jí)靜音排水管采用承插連接，橡膠圈密封，接口連接主要靠摩擦力承壓性沒有前者好，而且承插連接排水管底層立轉(zhuǎn)橫部位的管件很容易被水沖脫是高層排水的常見問題。由此，溝槽式高密度聚乙烯排水管在耐壓方面更加好些。

3）壁厚更厚，消音效果更好

兩種管材都有消音效果，比較它們的壁厚，De110mm的管道壁厚聚丙烯超級(jí)靜音排水管為4.5mm，溝槽式高密度聚乙烯排水管的壁厚則達(dá)到了6.6mm，比前者厚了46%左右，能更好的阻絕可聞聲波。并且其溝槽式的連接方式，采用C型三元乙丙橡膠圈密封，能夠起到減震和阻隔聲波傳遞。經(jīng)比較，溝槽式高密度聚乙烯排水管的消音效果更勝一籌。

4）安裝、維修方便

由于兩種管材采用的不同連接方式，這也直接決定了它們的安裝、維修難易程度。聚丙烯超級(jí)靜音排水管采用的承插連接需要將管子切割、倒角、清潔承插口、上潤(rùn)滑油、劃線后進(jìn)行作業(yè)[4]，而且不宜反復(fù)承插以破壞接口。維修時(shí)需割開管道，重新購(gòu)買配件進(jìn)行安裝。聚丙烯超級(jí)靜音排水管管壁厚，管材硬，承插需費(fèi)很大人工，而且承插深度不好掌握。相比較，溝槽式高密度聚乙烯排水管的溝槽式連接方式就簡(jiǎn)單許多，管子開槽由專業(yè)設(shè)備完成，現(xiàn)場(chǎng)只需測(cè)量斷料，開槽后直接可以用卡箍進(jìn)行連接。而且卡箍可以多次拆裝，為維修帶來了方便。

溝槽式高密度聚乙烯排水管除了上述的優(yōu)勢(shì)外，還有個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是材料損耗低，溝槽式卡箍連接幾乎是平口連接的，管道與配件的交叉部分很少，而承插連接因?yàn)橐黾幽Σ亮?，需要插入一定深度，管道與配件重疊部分幾乎等于配件長(zhǎng)度。在管材損耗上大于溝槽式卡箍連接的前者。

在實(shí)際施工項(xiàng)目中，我們利用上述比較的數(shù)據(jù)和結(jié)果，將溝槽式高密度聚乙烯排水管作為重力雨水系統(tǒng)管材應(yīng)用于建筑高度59.7米的14層商用建筑中。在滿足承壓、消音的功能要求上，在材料損耗、人工支出上有一定的節(jié)省，增加了效益。得到了一致的認(rèn)可。

四、結(jié)語

當(dāng)然，溝槽式高密度聚乙烯排水管也有其不足之處，比如由于處在發(fā)展階段，管材價(jià)格比已經(jīng)成熟的聚丙烯超級(jí)靜音排水管的價(jià)格貴。塑料管材在陽(yáng)光下的老化問題還有待考證等。不過經(jīng)過與傳統(tǒng)金屬排水管和常用塑料承壓排水管的對(duì)比?？梢钥吹剑瑴喜凼礁呙芏染垡蚁┡潘茉诟邔咏ㄖ潘到y(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)和推廣應(yīng)用的前景。相信隨著其不斷的完善和推廣，溝槽式高密度聚乙烯排水管最終會(huì)克服這些不足之處，得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]馬海，侯均.建筑排水管材的選擇與應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息，2008，04：41-42.

[2]王力威.淺析高密度聚乙烯 （HDPE ） 管道的施工工藝及造價(jià)分析[J].中國(guó)港灣建設(shè)，2009，12：66-68.

[3]王燕東. 北新塑管公司超級(jí)靜音管備受青睞[N].中國(guó)建材報(bào)，2006-05-29（B03）.

[4]張存貴.聚丙烯超靜音排水管連接施工技術(shù)[J].山西建筑，2011，11：87-88.