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【建筑给水排水分会】:国际国内都赞誉的--新型柔性接口机制铸铁管

 

​导语    铸铁管的使用起源于1562年的德国。1664年在法国凡尔赛宫第一次将铸铁管用于建筑排水系统。这个系统使用至今已超过了300年,仍然运行良好。


正文   几百年来,铸铁管在西方发达国家的建筑给排水系统中得到了广泛的应用,各种严苛的使用条件和长时间的考验证明,铸铁管的优势仍然是其它替代材料无法比拟的,是世界公认的最佳建筑排水管材。


 

人们在给自己购买住宅时,往往更多的关注住宅的外观和豪华的装饰,不太注意安装在管井或隐蔽夹墙内的排水管道。恰恰是这些管道带来的问题,不仅事关建筑物的使用寿命,而且会影响住户的居住环境品质,例如噪声和防火安全的困扰,甚至伴随住户一生。这也是西方发达国家在住宅排水系统中更多的选用铸铁排水管的缘故。

 

为什么铸铁管是公认的最佳建筑排水管材?

铸铁管之所以成为目前全球公认的建筑雨水、污水、废水及通风系统的最佳管材,这源自于其有如下优良特性。

优良的静音、低噪声排水管材

铸铁排水管独特的片状石墨灰口组织结构,使其具有良好的吸收震动和低噪声的性能。根据一项美国专家对PVC、ABS和铸铁管进行的为期一年的对比研究测试证明,只有柔性接口铸铁排水管材,才满足当今住宅、公寓及商业建筑对噪声低水平的要求。铸铁排水管的噪声比PVC管材低6~10分贝(平均8分贝),比ABS管材低15分贝。铸铁排水管材的弹性橡胶密封接口,可有效地阻隔噪声的传播,其效率是PVC管材的7.5倍。这就是铸铁排水管材排水时无噪声的原因所在。

多数开发商往往会因为建筑成本的缘故,选用塑料材质的排水管材,我们做了个测算,一户住宅采用塑料排水管材,成本比铸铁管至多低1000元人民币。不能想象当我们花十几万元,甚至到几十万元装修我们的住宅,却为了节省不到1000元的成本,要一生忍受噪声的困扰。相信您明白这个道理后,一定会为您的家人选择具有持久价值的、采用铸铁排水管的住宅。

具有优良的耐腐蚀,耐用性超过建筑物预期寿命

人们往往将铸铁排水管的耐腐蚀性能等同于普通钢材,这是一个误区。

在灰口铸铁是一种铁、碳、硅合金,尽管碳和硅的重量百分比分别仅占3.5~4%和3%左右,但两者体积之和占铸铁总体积超过了27%。其中碳是以片状游离态石墨形式,硅以二氧化硅晶体形式存在于铸铁组织中的。

一般人会认为石墨是一种质地较松软的炭黑,而存在于灰口铸铁组织中的鳞片状石墨,却因铸铁在凝固收缩过程中形成巨大的挤压力,变得非常致密和坚硬,加之灰铸铁组织中耐腐蚀二氧化硅的存在,当铸件表面部分铁元素被腐蚀后,会形成一层致密的、高强度的不溶性鳞片状石墨和二氧化硅保护层,成为防止灰铁组织中铁元素进一步被腐蚀的保护屏障。

在美国的一项对充满腐蚀介质的铸铁管进行加压到每平方英寸几百磅耐重腐蚀的试验证明,灰铸铁管道的片状石墨和二氧化硅保护层具有很好的防腐和保护效果。

这也是灰铸铁排水管材可以耐受PH值低于4.3的酸性腐蚀废水排放的缘故。

一些高硅灰铸铁甚至用于强酸强碱液体输送管道。

而普通碳钢中碳和硅的含量很低,且不存在游离态石墨,遇腐蚀介质时,不能形成保护层。

这是普通碳钢与灰口铸铁管相比不耐腐蚀的原因所在。

因此,将铸铁排水管材的耐腐蚀性能等同于普通碳钢管材,是个认识上的误区。

铸铁排水管材200多年的应用历史证明,其耐腐蚀性能超过了建筑物的预期寿命。

有调查显示,在美国一些仍在使用的埋地铸铁管,使用年限已超过100年了,其中53%使用年限已超过150年。

不可燃性,是耐火建筑的防火屏障

铸铁管的不可燃、耐高温性能,使其成为打造安全耐火建筑不可替代的排水管材。

当火灾发生时,它具有两个明显的减轻灾害损失的优势:

(一) 防止火灾的蔓延,为住户逃生和消防灭火赢得了宝贵的时间

根据现代建筑和消防法规的要求,每一户住宅必须是一个独立密封的防火隔离区。目的是防止火灾发生时,火势和烟雾向其它建筑区域蔓延。

当采用塑料排水管材时,遇到火灾,这些穿越楼板或墙壁的管材会熔化,会在楼板或墙壁出现一个个孔洞,这些燃烧出现的孔洞,破坏了建筑物的防火隔离功能,使火势和烟雾从一个区域迅速蔓延到建筑物的其它区域。由于楼层高差的缘故,这些孔洞产生的“烟囱”效应,会加速火势的蔓延,其速度要比我们预想的快得多。

有火灾实例证明,一幢采用塑料排水管材的20层住宅楼,10分多钟的时间,火势便可从一楼蹿升至20层顶楼。

这样的火势蔓延速度,使住户逃生和消防员灭火失去了宝贵的时间。这也是我们一些建筑在发生火灾时,容易造成重大伤亡的原因之一。

而铸铁排水管材具有的不可燃、耐高温特性,使其在火灾发生时,可有效地阻隔火势通过管道安装孔的蔓延,大大降低了火灾损失,为住户逃生和消防员灭火赢得了宝贵的时间。

(二)防止火灾产生的毒烟对人体的危害

毒烟是火灾发生时造成人员伤亡的重大元凶,塑料排水管材不仅自身燃烧时会产生大量的毒烟,而且楼板烧穿的管道安装孔洞,会加速室内可燃物产生毒烟的蔓延,造成室内人员窒息、中毒伤亡。而铸铁排水管材不仅自身不可燃,而且可阻止毒烟的蔓延,有效降低火灾损失。

目前,我国95%以上的高层住宅楼房均采用塑料排水管材,一些地区甚至强行规定100米以下的楼房必须使用塑料排水管材。

这些安装在楼房管井和楼板下吊顶内的塑料管道,缺乏有效的防火封闭阻隔,尽管要求设置阻火圈,但阻火圈的质量及施工监管缺失,形同虚设,给防火安全埋下了隐患。因此,选用铸铁排水管材是提高住宅建筑,特别是高层超高层建筑安全防火性能的重要手段之一。

一些发达国家对用于高层建筑排水管道的防火设计有严格的消防规范,采用塑料排水管材须采取严格的防火封闭阻隔措施,使得施工成本远高于铸铁管,这也是铸铁排水管材在发达国家应用较为广泛的原因所在。

抗变形及抗震性能,确保财产安全

由于建筑用地的日趋紧张,我国大部分住宅为高层建筑,一部分区域属于地震高发区。建筑排水管道的抗变形能力和抗震性能,是确保排水系统安全运行的一个重要指标。

铸铁排水管材现行国家产品标准是参照发达国家柔性抗震管材标准制定的。采用的柔性接口连接型式,使其具有优良的抗震性能。

90年代初,我国为制订铸铁排水管材标准进行的管材接口抗震性能试验证明,柔性接口铸铁排水管用于地震烈度9度区域是安全的。

在我国一些地震发生区域的情况也证明,采用柔性接口铸铁排水管的楼房,经受住了地震的考验,排水系统运行完好。新修订的GB/T12772《排水用柔性接口铸铁管、管件及附件》标准,将“管道密封及抗震性能试验”标准作为规范性附录正式写入标准。

2015年8月1日正式实施的GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》标准也明确规定,“高层建筑及(地震烈度)9度地区建筑宜采用柔性接口的机制排水铸铁管”。

高强度,耐磨损,不老化,使用安全

铸铁排水管具有高强度、不老化的特性。其抗拉强度超过150MPa,是塑料管材的3~4倍,且不会像塑料管材那样随着时间的推移,出现老化和强度降低的现象。

它不仅可抵抗污水中泥沙、碎石、冰屑和食物残渣的冲击和磨蚀,延长使用寿命。

而且在用于埋地敷设时,可承受土层和地面位移产生的高强度压力,防止树根的渗透破坏和啮齿类动物的啃咬。

热变形小、无需变形补偿,穿越楼板不漏水

铸铁管热胀系数小,是塑料管材的1/7~1/20,与水泥构筑物很接近。加之其具有的柔性接口变形补偿功能,使得铸铁排水管在用于排水立管、同层排水填层或埋地敷设时,不会因热膨胀,造成管路变形或受膨胀挤压破裂漏水。

管道穿越建筑楼板安装时,即便不采用防水套管,也不会产生管材与楼板之间的收缩缝隙和造成楼板漏水现象。

耐极限气候,不脆裂

铸铁管材具有耐暴晒和寒冷等极限气候的优势。

不会因暴晒而老化,也不会因寒冷而脆裂。

是用于户外和建筑外墙敷设排水或雨水管道的最佳选材。

特别适用于高层建筑外墙敷设,可避免采用塑料管材暴晒和寒冷出现的老化和脆裂现象,防止破裂的管道跌落,造成伤人和财产损失。

更优良排水性能,不返臭

铸铁管材以其管材内壁特有的均匀凹凸表面结构形状及刚性低振动特征,使其在用于建筑重力流排水时,具有更佳的水力学性能。

它可降低水流速度,形成完美的附壁水膜流,改善通气效果,大大减缓厨房卫生间返臭现象的发生。排水性能更优。

在湖南大学进行的排水能力对比试验证明,铸铁管的排水能力是塑料管材的两倍。

这也是我们常常发现采用铸铁排水管材的楼房往往不会反臭的原因所在。


我国已成为全球优质铸铁排水管材的制造大国

我国大规模生产机制柔性接口排水铸铁管的历史始于90年代初,当时主要是用于出口。90年代中期随着对建筑排水管材的抗震要求的提出,我国研发并制定了第一个柔性接口排水铸铁管标准——GB/T12772。这二十多年来,铸铁排水管行业,从简单的手工和半机械化生产,到目前机械化自动生产线,产品制造技术和设备装备水平有了突飞猛进的发展。

特别是泫氏集团建成的年产12万吨铸铁排水管材管件机械化自动生产装置,使我国的铸铁排水管材生产技术装备达到了世界先进水平。

目前我国年产铸铁排水管材管件约120万吨,其中25~30%出口外销。

产品品种也从过去单一的承插管,发展成为无承口卡箍接口和柔性法兰接口共四个产品系列。可满足我国不同地区、不同建筑需求。产品也一改过去质量低劣、外观粗糙的现象,向高质量、精细化、多层次发展。除了常规品种外,一些满足高档住宅和特殊需求的环氧静电喷涂管材受到市场的青睐。

我国已成为全球优质铸铁排水管材的制造和出口大国。

近十几年来,我国住宅建筑业有了突飞猛进的发展,土地资源的紧缺,使城市住宅多向高层和超高层发展。

由于人们的习惯性认识、一些地方的限制性政策和部分开发商追求低成本,使优质的铸铁排水管材在绝大部分高层建筑未能得到推广和应用。

 

本期就介绍到这儿,请继续关注【建筑给水排水分会】下期精彩内容。

 

——The end——

 

 

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