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。
一、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7 CHT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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