高层住宅排水选双立管还是单立管?这篇文章讲得很明白了!

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  引言

  住宅排水系统的基本要求是水流通畅、气压波动小、存水弯水封不被破坏。在70年代以前,我国的住宅主要以低层及多层住宅为主,采用仅有伸顶通气的排水系统(即单立管排水系统),用以泄放正压及补给空气减小负压,使管内气流保持接近大气压力,这种方式是经济而且适用的。目前我国的住宅以高层为主,有的城市甚至出现了很多超高层住宅,单立管排水系统的通水能力偏低,无法满足高层住宅的要求。为了提高排水立管的通水能力,工程中出现了双立管系统、特殊单立管系统,用以提高排水立管的通水能力。特殊单立管系统,工程中比较常见的有苏维托、CHT、旋流降噪等三种形式。下文分别介绍这些排水系统及其适用范围。

  双立管排水系统

  1、排水系统的基本原理:污废水在垂直的排水立管内部向下流动时,污废水沿着管道内壁向下做旋涡运动,排水立管的中心部位产生空气道,形成气-水混合流。随着排水立管高度的增加,污废水在排水立管中的下降速度也越来越快,下降的污废水受到的空气阻力也越来越大,导致管道中心的空气横截面越来越小,甚至消失。此时,水流会在立管内形成一个完整的横截面密封,使立管内产生正负压力差,出现虹吸或气流倒行,水封出现故障,甚至污废水从地漏、卫生洁具中溢出。

  2、双立管系统的组成:设置有2根立管,1根为排水立管,1根为通气立管,排水立管与通气立管之间通过“ H管”进行联通。

  

  图1 双立管系统,采用同层排水

  3、双立管系统的工作原理:通过通气立管及H管的作用,可确保排水立管一直维持气-水混合流,排水立管内不会出现正负压力差,不会出现水封故障,不会出现污废水溢出。目前,双立管系统在项目中的应用最为广泛。

  

  图2 H 管在立管上的安装图,图中的双立管系统采用隔层排水

  

  图3 H管大样图

  二、苏维托特殊单立管排水系统

  1、系统组成:由苏维托特殊管件、泄压管、排水管材和普通排水管件等组成。

  2、系统原理:苏维托特殊管件安装在排水立管上,用于排水横支管与排水立管的连接,具有消除水舌现象、减缓立管水流速度等功能。泄压管安装在排水立管的底部,用于通气及泄压,泄压管可接入底层卫生间的排水横支管。

  

  图4 苏维托特殊单立管系统

  

  图5 苏维托特殊管件大样

  三、CHT特殊单立管排水系统

  1、系统组成:由CHT旋流器、底部异径弯头、排水管材、普通排水管件等组成。

  2、系统工作原理:来自横向支管的排水,通过CHT旋流器中旋流叶片的导流作用,水流沿排水立管内壁螺旋下落,并回旋减速,维持立管内部一直存在通畅的空气柱和最大程度的气-水分离。系统压力变化时,水中排出的空气会产生气泡,CHT 可减缓气泡对横向排水支管产生的压力影响,避免出现水封故障或者污废水溢出。

  

  图6 CHT特殊单立管系统,旋流器材质为UPVC,采用隔层排水

  

  图7CHT特殊单立管系统,旋流器材质为铸铁,采用隔层排水

  3、底部异径弯头。CHT系统设置有底部大曲率异径弯头,可减缓污废水从立管流向横干管时产生的压力波动。

  

  图8 底部大曲率异径弯头

  四、旋流降噪特殊单立管排水系统

  1、系统组成:由加强旋流器、底部异径弯头、排水管材、普通排水管件等组成。

  2、系统工作原理:在立管上设置有加强旋流器,加强旋流器的上部设置有导流套,中部的整体扩容段设置有横支管切线进水导流槽,下部的漏斗状导流套内设置有6条加强型导流螺旋肋,能使立管水流和横支管汇入水流快速形成附壁漩流,保持管内空气畅通,消除水舌现象,减缓立管中的水流速度,在排水立管的中央部分形成空气柱,所以无需设置专用通气立管。

  

  图9 旋流降噪特殊单立管系统

  

  图10 加强旋流器大样

  

  图11 旋流降噪特殊单立管系统的气-水原理图

  

  图12立管内形成的螺旋水流

  3、加强旋流器分为CH-Ⅰ型、CH-Ⅱ型;CH-Ⅰ型适用于≤18层,立管采用实壁UPVC 管道;CH-Ⅱ型适用于≥19层,立管采用加强型内螺旋UPVC 管道。

  

  图13加强型内螺旋UPVC 管道

  五、二种排水系统的比较及适用范围

  高层住宅的卫生间,采用双立管及特殊单立管,其特性比较及适用范围见下表。

  

  六、排水管材的介绍及比较

  住宅室内常见的排水管材有机制铸铁排水管、UPVC塑料排水管、HDPE塑料排水管,UPVC又分为实壁管、单壁螺旋管、双壁螺旋管,下文介绍这5种排水管材及特性比较。

  1、机制铸铁排水管:采用离心浇注工艺生产的柔性接口排水铸铁管,采用卡箍连接或法兰承插连接。

  

  图14 机制铸铁排水管,图中采用双立管隔层式系统,

  横支管、排水立管、通气立管均采用铸铁管,

  铸铁管采用不锈钢卡箍连接

  2、UPVC实壁排水管:UPVC属于热塑性塑料制品,是以PVC树脂为主要原料,将PVC加热至溶融状态,加入适量填充料,及适宜的助剂(如稳定剂、改性剂、润滑剂等),采用挤出成型工艺制成。UPVC管道采用承插式粘接或承插式弹性橡胶圈柔性连接。

  

  图15 UPVC实壁管,图中采用承插式粘接

  3、UPVC单壁螺旋排水管:UPVC实壁管的排水噪声很大,为了解决这个缺陷,在UPVC实壁管的内壁增加螺旋筋,有利于降低排水噪声,提升排水性能。

  

  图16 UPVC单壁螺旋管,在管道内壁设置螺旋筋

  4、UPVC双壁螺旋排水管:在单壁螺旋管的基础上,增加1道内壁,形成1层外壁+1个中空+1层内壁,能大幅降低排水噪声。

  

  图17 UPVC双壁螺旋管

  5、HDPE排水管:以高密度聚乙烯树脂为主,采用挤出成型工艺制成的热塑性塑料管。HDPE排水管采用电热熔接或法兰连接。

  

  图18 HDPE 排水管道,

  图中为位于卫生间吊顶内的排水横支管,采用法兰连接

  6、五种管材的比较及适用范围见下表。

  

  七、特殊单立管的应用情况

  双立管系统的材料消耗多、噪声大、占用空间大、安装速度慢,随着人工成本的逐步增加,其成本优势正在慢慢消失。特殊单立管进入我国以来,有四个原因限制了发展。

  1、早期特殊单立管系统的建造成本较高。早期,特殊单立管系统的国内厂家较少,国内厂家还处于仿制阶段,进口厂家的建造成本远高于双立管系统。

  2、早期特殊单立管系统的问题较多。特殊单立管系统在欧洲、日本的住宅类小卫生间(如:公寓、酒店客房)中应用比较广泛,我国在引入技术的过程中,因各种原因(如:产品部件的质量、技术的本土化),系统在运行中出现了很多问题,导致特殊单立管系统在我国的应用一度处于停滞状态。如:北京前三门高层住宅项目,采用苏维托系统,污水中的脏物挂在苏维托管件上,导致排水不畅,最后只好将已经安装完毕的苏维托系统全部拆除。

  3、早期无相关的规范及标准图集可供使用。早期没有特殊单立管的设计规范及安装标准图集,导致开发商、设计单位、施工图审查单位、施工单位对该系统不了解,没有进行深入的研究,无法大面积的推广。

  4、早期的标准化程度低、生产厂家少,无定型产品。早期的特殊单立管系统有专利权,仅有少数厂家生产,各个厂家各自为政,标准化程度低。导致成本高,流程复杂,设计、材料采购、施工的难度大于双立管。

  经过最近十多年的快速发展,目前特殊单立管的部件已经全部国产化及标准化,国内的生产厂家也很多,成本已经与双立管系统持平,甚至低于双立管系统。安装图集《建筑特殊单立管排水系统安装10SS410 》已经由建设部批准发行,设计规程《特殊单立管排水系统技术规程CECS79-2011 》已经由中国工程建设标准化协会颁布。特殊单立管系统已经在福建、山东、江苏等省市得到广泛的应用,有很多项目客户已经入住,效果很好。一些房地产公司把特殊单立管作为房屋的卖点(如管井面积小、低噪声等),购房者反响良好。远洋集团的项目,如:青岛胶州的兴正嘉园项目、烟台的东莱郡项目、重庆的西永项目、福州的马尾项目、北京房山的远洋新天地项目等,均采用了特殊单立管系统。青岛胶州的兴正嘉园项目,采用CHT特殊单立管系统;北京门头沟的远洋新天地项目,采用苏维托特殊单立管系统;这2个项目,客户均已入住,系统运行正常,未发生客户投诉的现象。

  

  图19北京门头沟的远洋新天地项目

  八、结语

  在高层住宅卫生间中,相对于双立管系统,特殊单立管系统具有排水流量大、排水水力工况好、噪声低、节省管材、节省空间、施工简便、节省施工工时、维护管理方便等优点,随着产品的定型化、标准化的逐步提升,特殊单立管的成本优势也越来越明显,特殊单立管必然会成为未来高层住宅卫生间的主流排水形式。

  来源:远洋设计汇(ID:Sinooceanland-Design),本文已获授权,对原作者表示感谢。

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