排水管为何必须安装伸缩节和阻火圈？

来源：机电杂谈

GB50242-2002《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》

5.2.4  排水塑料管必须按设计要求及位置装设伸缩节。如设计无要求时，伸缩节间距不得大于4m。高层建筑中明设排水塑料管道应按设计要求设置阻火圈或防火套管。

检验方法：观察检查。

一、术语解释

伸缩节：一种管道补偿装置，用于吸收塑料管因温度变化产生的热胀冷缩变形。由高分子材料制成，通过伸缩体结构允许管道轴向伸缩。

阻火圈：由金属外壳和阻燃膨胀芯材构成，火灾时芯材受热膨胀封堵管道穿墙孔洞，防止火势蔓延。

防火套管：包裹在管道外部的耐火材料层，通过物理隔离延缓火焰和高温对管道的破坏。

高层建筑：建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。注：建筑高度的计算应符合《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）附录A的规定。

二、条文目的

1. 控制管道热应力

塑料排水管（如UPVC）线膨胀系数高达0.07mm/(m·℃)，4米管道在温差50℃时伸缩量可达14mm。未设伸缩节会导致管道变形、接口开裂。

2. 防范高层火灾蔓延

高层建筑火灾中，塑料管道易熔融形成“烟囱效应”，阻火圈可在20分钟内封堵管道，延缓火势扩散。

三、为什么

1. 热胀冷缩的破坏力

案例显示，未安装伸缩节的管道在夏季高温时可能因膨胀顶裂管卡，冬季低温则导致接口脱出引发渗漏。

2. 高层建筑的特殊风险

深圳某超高层办公楼火灾中，因排水管未设阻火圈，火势沿管道井蔓延至相邻5层，造成千万级损失。

3. 规范的科学依据

4米间距源于试验数据：UPVC管在常规温差下，每4米伸缩量约10-15mm，与伸缩节最大允许伸缩量（De110管为15mm）匹配。

四、怎么做

1. 伸缩节安装要点

位置选择：立管靠近水流汇合处（如三通下方）；横管在直线段超过2.2米时靠近立管侧安装。

方向控制：承口必须迎水流方向，防止污物卡滞。

间距控制：立管层高≤4米时每层1个；层高＞4米时计算变形量（公式：ΔL=α×L×ΔT）。

季节调整：夏季插入深度5-10mm，冬季15-20mm。

2. 阻火圈安装规范

设置位置：穿越楼板、防火墙、管道井壁的横管两侧，距楼板≤500mm。

固定方式：采用M8膨胀螺栓固定，间距≤200mm。

选型匹配：管径≥110mm时必须使用，耐火极限≥180℃。

注：《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019

4.4.10  金属排水管道穿楼板和防火墙的洞口间隙、套管间隙应采用防火材料封堵。塑料排水管设置阻火装置应符合下列规定：

1  当管道穿越防火墙时应在墙两侧管道上设置；

2  高层建筑中明设管径大于或等于dn110排水立管穿越楼板时，应在楼板下侧管道上设置；

3  当排水管道穿管道井壁时，应在井壁外侧管道上设置。

五、常见误区

六、小结

参照CJJ／T 29-98：第3.1.34条；第3.1.17-20条；第4.1.14条编写。经调研，凡直线长度超过4m的排水塑料管道没有设伸缩节的都出现变形、裂漏等现象，这条规定是合适的；高层建筑中明设排水塑料管道在楼板下设阻火圈或防火套管是防止发生火灾时塑料管被烧坏后火势穿过楼板使火灾蔓延到其他层。

5.2.4条文看似简单，实则是融合材料力学、热力学和消防科学的综合要求。施工中需严格遵循“位置精准、选型适配、方向正确”原则，避免因细节疏忽酿成系统性风险。随着新型材料（如HDPE）的普及，未来规范或将引入更精细的伸缩量计算模型，但核心安全逻辑始终不变——以预防性设计抵御潜在风险。