建筑給水系統(tǒng)中氣阻危害原因及對(duì)策

王玉玲

摘 要：作為建筑給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用中的重要工作，對(duì)氣阻危害的產(chǎn)生原因及對(duì)策的研究得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升對(duì)氣阻危害產(chǎn)生原因的掌控，從而通過(guò)合理化的措施對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化解決。

關(guān)鍵詞：建筑給水系統(tǒng)；氣阻危害；產(chǎn)生原因；對(duì)策

1 前言

近年來(lái)，建筑給水系統(tǒng)的應(yīng)用得到了有效提高，研究其中氣阻危害的產(chǎn)生原因及對(duì)策有著重要意義。本文首先介紹了建筑給排水系統(tǒng)分類，分析了建筑給水系統(tǒng)中氣阻危害產(chǎn)生的原因，并就其結(jié)論及預(yù)防措施闡述了個(gè)人看法。

2 建筑給排水系統(tǒng)分類

2.1 給排水系統(tǒng)的分類

室內(nèi)排水系統(tǒng)的任務(wù)是將室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備產(chǎn)生的生活污、廢水、工業(yè)廢水及屋面上的雨、雪水收集起來(lái)，有組織地及時(shí)通暢地排至室外排水管網(wǎng)、處理建筑物或水體。

排水按系統(tǒng)排除的污、廢水的種類不同可分為以下幾種：①生活污（廢）水排水系統(tǒng)。用來(lái)排除日常生活中沖洗便器、洗滌、淋浴等產(chǎn)生的污水。②生產(chǎn)污水排水系統(tǒng)。用來(lái)排除生產(chǎn)過(guò)程中被污染較重的工業(yè)廢水的排水系統(tǒng)。生產(chǎn)污水需經(jīng)過(guò)處理后才允許回收或排放。③生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)。用來(lái)排除生產(chǎn)過(guò)程中只有輕度污染或水溫較高只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理即可循環(huán)或重復(fù)使用的較潔凈的工業(yè)廢水的排水系統(tǒng)。④屋面雨水排水系統(tǒng)。用來(lái)排除降到屋面上雨、雪水的排水系統(tǒng)。

2.2 給排水系統(tǒng)的組成

建筑室內(nèi)排水系統(tǒng)一般是由衛(wèi)生器具、橫支管、立管、排出管、通氣管、清通設(shè)備及某些特殊設(shè)備等組成。①衛(wèi)生器具：是建筑內(nèi)部用于滿足人們?nèi)粘Ｉ罨蛏a(chǎn)過(guò)程的各種衛(wèi)生要求，收集并排出污、廢水的設(shè)備。②排水管道：主要包括器具排水管、橫支管、立管、埋地干管和排出管。③通氣管道：排水系統(tǒng)內(nèi)是水、汽兩相流動(dòng)。當(dāng)衛(wèi)生器具排水時(shí)，需向排水管道內(nèi)補(bǔ)給空氣，以使管道內(nèi)部氣壓平衡，防止衛(wèi)生器具水封破壞，使水流暢通，同時(shí)將管道內(nèi)的有毒有害氣體排入大氣中，減輕金屬管道的腐蝕。

3 建筑給水系統(tǒng)中氣阻危害產(chǎn)生的原因

3.1 危害及原因

給水系統(tǒng)中氣阻會(huì)影響其正常工作。因此，建筑給水的水設(shè)計(jì)中為防止氣阻的危害，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)作了相關(guān)的規(guī)定。即便如此，在工程實(shí)踐中仍有可能因施工中的疏忽而使橫干管產(chǎn)生不易明顯觀察到的倒坡現(xiàn)象，當(dāng)橫干管管徑與支管管徑差別不大，支管較長(zhǎng)，用水點(diǎn)與橫干管高差較小時(shí)，氣阻的危害比較突出。

比如，高層建筑，高位水箱置于23層主樓屋頂，并向11層附樓供水。水箱放置在4樓屋頂，8，9，10，11樓供水壓力不穩(wěn)定，打開水龍頭出流量變化較大，樓層越高，越明顯，并經(jīng)常出現(xiàn)斷流現(xiàn)象.當(dāng)將閘閥與管路連接處斷開后，會(huì)有大量氣體隨水流一起沖出，氣體排凈（水流穩(wěn)定）后將管路接上，系統(tǒng)即恢復(fù)正常。

一層食堂龍頭剛打開時(shí)，有水流涌出，但流量很快減小，穩(wěn)定時(shí)出水量很小，且僅一個(gè)龍頭有水，其余兩個(gè)不出水。當(dāng)將閘閥打開時(shí)，會(huì)有大量氣體隨水流一起沖出，氣體排凈關(guān)上閘閥后系統(tǒng)供水正常。

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)管路中之所以積氣，問(wèn)題出在屋頂水箱出水橫管a-b段.a-b段在施工時(shí)因敷設(shè)不當(dāng)，本應(yīng)口高b低的橫干管敷成了b高口低，形成倒坡.當(dāng)水箱放空后，立管中水面（d—d斷面）降至與水龍頭平齊后將不再下降，水面上部管內(nèi)充滿空氣。水箱再次進(jìn)水時(shí)，d -d斷面上升，由于倒坡管中一部分空氣被封在管內(nèi)，當(dāng)被封在管內(nèi)的氣體壓力等于h1時(shí)，C—C斷面將被管中空氣完全阻斷，不再有水流通過(guò)，此時(shí)d—d斷面亦不再上升。

此時(shí)打開龍頭，瞬間出水壓力明顯，旋即壓力減弱，出流量很小.當(dāng)出流穩(wěn)定時(shí)，由計(jì)算可知其出流量的大小為

式中：Az為與管材管徑有關(guān)的管道阻力系數(shù)；L 為管道長(zhǎng)度（出水口至d—d斷面的管長(zhǎng)）；

3.2 為考慮局部阻力后的系數(shù)

由式（1）可知，當(dāng)hl，h2，h3，h出流水頭，管材管徑確定后，流量的大小與管道長(zhǎng)度成反比，即L越長(zhǎng)，Q越小；若其它條件不變，h3增大時(shí)，Q值也會(huì)減小.

龍頭出水時(shí)，h2減小，d—d斷面上空氣壓力隨即降低且小于hl，因此橫管中的水在壓力hl一（h2一h 3）的作用下部分越過(guò)C—C斷面，當(dāng)hl+h2=h3+h出流水頭+1.2Q2AzL時(shí)，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡.此時(shí)由于水龍頭出流量等于過(guò)流斷面C—C處的流量，d—d斷面上壓力不再減小，水龍頭出水流量保持恒定.當(dāng)打開閥f-1 e放水時(shí)，閥門內(nèi)的壓力等于hl+h。（以相對(duì)大氣壓計(jì)），閥門出口處的壓力等于零，且出口管徑與立管相當(dāng)，管道長(zhǎng)度可忽略不計(jì)，因此阻力很小。e閥打開后水流迅速噴出。管中氣壓降低，其降低值一部分由C—C斷面過(guò)流量填補(bǔ)，另一部分則由出流口涌入的空氣填補(bǔ)，當(dāng)d—d斷面降至出流口時(shí)，管內(nèi)外大氣相通，水流在h1的作用下不斷涌出.由于管中阻力小，流速大，出流水將大量氣體帶出，直至管中積氣消失，關(guān)閉閥門，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

4 結(jié)論及預(yù)防措施

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氣阻危害的大小與供水橫干管倒坡的坡度，橫干管與支管管徑的比值，支管的管長(zhǎng)，系統(tǒng)中最高用水點(diǎn)與橫干管的高差有關(guān)。供水橫干管倒坡的坡度越大，支管越長(zhǎng)，最高用水點(diǎn)與橫干管的高差越小，氣阻的作用越明顯，危害也越大.極端情況下，當(dāng)h1= 0時(shí)，則形成完全氣阻，供水系統(tǒng)完全喪失正常功能.對(duì)于溫差變化較大的供水系統(tǒng)，水中溶解氣體溢出亦可能形成氣阻。當(dāng)施工中無(wú)法確定橫干管敷設(shè)坡度是否倒坡，或已竣工工程存在氣阻現(xiàn)象時(shí)，可在n—b段的b端設(shè)一手動(dòng)或自動(dòng)排氣閥f來(lái)預(yù)防和解決氣阻危害。類似于長(zhǎng)距離輸水管線最高處設(shè)置的排氣閥。

因此在實(shí)際工程中，當(dāng)水箱出水橫干管沿屋面敷設(shè)時(shí)，一定要采取切實(shí)措施，確保橫管不出現(xiàn)倒坡現(xiàn)象。切忌省事，想當(dāng)然以自然屋面為參考敷設(shè)給水管.否則，一旦出現(xiàn)倒坡，會(huì)給今后的物業(yè)管理埋下隱患。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)建筑給水系統(tǒng)氣阻危害原因及對(duì)策的研究分析，對(duì)于建筑給水系統(tǒng)的正常應(yīng)用有著十分重要的意義，因此在今后的實(shí)踐中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)氣阻危害的重視程度，注重其整體性與科學(xué)性，以獲得最優(yōu)化的建筑給水系統(tǒng)應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡玉婷.節(jié)水技術(shù)是西部可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[J].柴達(dá)木開發(fā)研究，2011（3）：58～59.