淺談寒冷季節(jié)建筑給排水管道設(shè)備保溫防凍措施

淺談北方嚴(yán)寒地域給排水管道設(shè)備保溫防凍方法摘要:針對(duì)該中國(guó)北方嚴(yán)寒地域各建筑物單體及小區(qū)在冬季時(shí)常發(fā)生給排水管道設(shè)備凍結(jié)、凍裂、爆管現(xiàn)象,從給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度出發(fā),提出給排水管道設(shè)備在保溫防凍設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取技術(shù)方法。關(guān)鍵詞:保溫防凍保溫絕熱層在中國(guó)北方嚴(yán)寒地域嚴(yán)冬季節(jié)給排水管道設(shè)備常因保溫防凍方法不到位、不完善而造成管道設(shè)備凍裂、爆管現(xiàn)象,如管道內(nèi)水流不暢、上下水凍結(jié)、管道設(shè)備凍壞、漏水等,失去應(yīng)有輸水、計(jì)量等功效,給大家生活帶來(lái)很多不便,造成無(wú)須要麻煩與經(jīng)濟(jì)損失。所以,科學(xué)合理地設(shè)計(jì)給排水管道設(shè)備保溫防凍方法成為建筑給排水專業(yè)一項(xiàng)關(guān)鍵工作。室外給排水管道設(shè)備1.1、管道室外給水管道埋地敷設(shè)時(shí),管頂最小覆土深度不得小于土壤冰凍線以下0.15m;室外排水管道埋地敷設(shè)時(shí),管道埋設(shè)深度不得高于土壤冰凍線以上0.15m。尤其地,當(dāng)采取埋地排水塑料管道時(shí),室內(nèi)生活污水排出管埋設(shè)深度可不高于土壤冰凍線以上0.50m。另外,室外埋地管道施工時(shí)應(yīng)確保管道回填土密實(shí)度:管頂上部500mm以內(nèi)不得回填直徑大于100mm塊石和凍土塊,500mm以上部分回填土中塊石或凍土塊不得集中。1.2、設(shè)備1.2.1、倒流預(yù)防器宜明裝,尤其地,在生活飲用水回流污染危害程度為低等級(jí)背壓回流情況時(shí)可采取雙止回閥型室外地下安裝方法。在有結(jié)凍可能地域,倒流預(yù)防器閥組宜設(shè)置在采暖房間,雙止回閥型倒流預(yù)防器可設(shè)在冰凍線下閥門井里,井蓋可采取雙層保溫井蓋。倒流預(yù)防器室外埋地安裝時(shí),應(yīng)設(shè)于專用鋼筋混凝土閥門井內(nèi),嚴(yán)禁直埋,其排水出口也不能被水淹沒(méi)。出于隔斷安全性要求,可設(shè)置與倒流預(yù)防器井對(duì)應(yīng)排水檢驗(yàn)井。倒流預(yù)防器井應(yīng)是整體防滲結(jié)構(gòu),進(jìn)出管也應(yīng)是套管密封結(jié)構(gòu)。安裝排水引管將倒流預(yù)防器排水引至排水檢驗(yàn)井。其中,排水引管不得與排污管系統(tǒng)直接連通,其出口應(yīng)有大于300mm空氣隔斷,向下出口設(shè)置防蟲網(wǎng)罩。排水引出管道上不得設(shè)置能夠人為啟閉控制閥門。對(duì)于嚴(yán)寒地域,可在倒流預(yù)防器井內(nèi)底部設(shè)置潛污泵,提升排水,并在倒流預(yù)防器排水出口設(shè)置漏水報(bào)警器,監(jiān)控漏水情況。1.2.2、室外給水管道隸屬構(gòu)筑物圖籍中指出:當(dāng)?shù)夭膳?jì)算溫度＜－20℃地域須做保溫;磚砌井做保溫井口及木制保溫蓋板,木制保溫蓋板材料為松木,采取熱瀝青防腐,而且蓋板底距離地面大于500mm。但筆者認(rèn)為應(yīng)調(diào)研工程所在地室外管線實(shí)際情況,不應(yīng)局限于當(dāng)?shù)夭膳?jì)算溫度。通常而言,當(dāng)?shù)赜?jì)算采暖溫度為-10℃～-15℃時(shí),室外給排水構(gòu)筑物均應(yīng)設(shè)置保溫井口,Ⅰ型鋼筋混凝土隔油池設(shè)置保溫蓋板（板厚30mm）;當(dāng)?shù)赜?jì)算采暖溫度為-16℃～-20℃時(shí),應(yīng)在保溫蓋板上鋪設(shè)保溫材料進(jìn)行保溫,且池內(nèi)水面應(yīng)低于當(dāng)?shù)乇鶅鼍€。綠地澆灌及水景補(bǔ)水管道在嚴(yán)寒季節(jié)用完后應(yīng)立刻把水泄空。低點(diǎn)設(shè)置泄水井通常將較深,人工操作不便,能夠采取防凍閥產(chǎn)品。室內(nèi)給排水管道設(shè)備2.1、保溫絕熱層敷設(shè)在有可能結(jié)凍房間、地下室及管井、管溝等處給水管道應(yīng)有防凍方法。給水排水技術(shù)方法中指出,為預(yù)防環(huán)境溫度低于0℃時(shí)段內(nèi)管內(nèi)結(jié)凍,金屬管可按下列公式計(jì)算保溫層厚度（當(dāng)計(jì)算厚度小于25mm時(shí)仍采取25mmln(d+)/d=2{3.6KZ/[(G1C1+G2C2)ln(t1-t0)/(t4-t0)]－R1}…………..（1提議公式用公式編輯器重新編寫）提議公式用公式編輯器重新編寫式中d——管道外徑（m）;——保溫層厚度（m）;——選擇保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·℃)],見(jiàn)表1;表1表1、表2及表3可不列于文章中,只需說(shuō)明“計(jì)算時(shí)公式中各參數(shù)取值參見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集***”表1、表2及表3可不列于文章中,只需說(shuō)明“計(jì)算時(shí)公式中各參數(shù)取值參見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集***”保溫材料超細(xì)玻璃棉玻璃棉礦渣棉水泥珍珠巖水泥蛭石聚乙烯泡沫塑料聚氨酯硬泡沫塑料0.0410.0510.0600.0690.1050.047～0.0420.037～0.033K——支、吊架影響修正系數(shù),通常室內(nèi)管道K=1.2;Z——保持不結(jié)凍時(shí)間（h）;G1——單位長(zhǎng)度內(nèi)水重量（kg/m）;C1——水比熱[kJ/(kg·℃)],按4.186計(jì);G2——單位長(zhǎng)度管道重量（kg/m）;C2——管道材料比熱[kJ/(kg·℃)],鋼材、鑄鐵按0.480計(jì);t1——管內(nèi)水溫（℃）;t0——周圍環(huán)境水溫（℃）;t4——水溫終溫（℃）,按0℃R1——管道保溫層外表面到周圍空氣放熱阻力[（m·℃）/W],見(jiàn)表2。表2不一樣管徑放熱阻力管徑DN25DN50DN65DN100DN150R10.30.20.180.150.1管道和設(shè)備保溫圖籍明確參考圖集號(hào)中指出在保溫絕熱層計(jì)算中,無(wú)采暖房間里環(huán)境溫度取年平均溫度;有采暖房間里環(huán)境溫度取采暖設(shè)計(jì)溫度,通常為18℃或20℃。以青島為例,地下水溫4℃。在不采暖條件下,為保持12h不結(jié)凍,不一樣管徑鋼管,采取泡沫橡塑明確用哪種保溫材料,如聚氨酯還是聚乙烯？保溫層厚度即（mm)值見(jiàn)表4。明確參考圖集號(hào)明確用哪種保溫材料,如聚氨酯還是聚乙烯？表3鋼管公稱直徑與外徑對(duì)應(yīng)表鋼管管徑（mm）DN25DN50DN65DN100DN150管道外徑(mm)346076114159管道外徑從哪里查？仿佛不太對(duì)啊管道外徑從哪里查？仿佛不太對(duì)啊表4不一樣環(huán)境溫度下鋼管保溫絕熱層厚度表管徑溫度DN25DN50DN65DN100DN150年平均12.2-34-58-66.22-67.51-56最冷月平均-4.190*改為×103改為×3581586429.5室外采暖設(shè)計(jì)溫度-613.5*1057482729644若是水溫60℃,在不采暖條件下,為保持24h不結(jié)凍,不一樣管徑鋼管,采取泡沫橡塑保溫層厚度即表5水溫60℃管徑溫度DN25DN50DN65DN100DN150年平均12.2/////最冷月平均-4.117679554259.8室外采暖設(shè)計(jì)溫度-63215120.26730.912.6而查金屬管道泡沫橡塑制品保溫厚度表,在環(huán)境溫度10℃、水溫60℃條件下,保溫層厚度如表表6鋼管保溫厚度表管徑DN25DN50DN65DN100DN150保溫層厚度（mm）3030303535對(duì)比分析表4、表5和表6能夠看出,計(jì)算保溫層厚度公式不適于環(huán)境溫度＞0℃情況,如表4中環(huán)境溫度為12.2℃時(shí),保溫層厚度卻小于0。環(huán)境溫度＜0℃時(shí),金屬管道外徑與保溫層厚度成反比。管徑越小,值越大;當(dāng)管徑DN=25時(shí),急劇變大。所以提議小管徑管道需要保溫時(shí),設(shè)置電伴熱保溫防凍管徑與保溫厚度成反比這個(gè)結(jié)論還是有些問(wèn)題?，F(xiàn)實(shí)中,通常是管徑愈大,保溫層厚度越大。對(duì)于1個(gè)DN25小管道,不可能把保溫層厚度設(shè)為1m多厚。估量還是計(jì)算時(shí)出了問(wèn)題。環(huán)境溫度大于0時(shí),冷水管也就不存在保溫問(wèn)題,只有熱水管為保持管內(nèi)高位水溫度才需要做保溫,本文為防凍保溫,是否能夠把環(huán)境溫度大于12管徑與保溫厚度成反比這個(gè)結(jié)論還是有些問(wèn)題。現(xiàn)實(shí)中,通常是管徑愈大,保溫層厚度越大。對(duì)于1個(gè)DN25小管道,不可能把保溫層厚度設(shè)為1m多厚。估量還是計(jì)算時(shí)出了問(wèn)題環(huán)境溫度大于0時(shí),冷水管也就不存在保溫問(wèn)題,只有熱水管為保持管內(nèi)高位水溫度才需要做保溫,本文為防凍保溫,是否能夠把環(huán)境溫度大于12℃這一欄取消？2.2、給排水系統(tǒng)設(shè)置2.2.1、給水水平管道設(shè)置坡度坡向泄水,方便在試壓沖洗及維修時(shí)能立刻排空管道內(nèi)積水,尤其在冬季嚴(yán)寒未正式采暖時(shí),管道內(nèi)如有殘余積水易凍結(jié)。另外,在國(guó)家要求非采暖地域,且極限最低溫度低于－4℃非采暖廠房（倉(cāng)庫(kù)）內(nèi)消火栓系統(tǒng),可采取干式系統(tǒng),進(jìn)水管上應(yīng)設(shè)置快速啟閉裝置（干式報(bào)警閥或電動(dòng)閥）,管道最高處設(shè)置自動(dòng)排氣閥。平時(shí)為干式管網(wǎng),發(fā)生火災(zāi)時(shí)充水滅火;滅火結(jié)束后,放空管道防凍。給水干管末端消火栓進(jìn)水管上設(shè)置自動(dòng)排氣閥。消火栓給水系統(tǒng)原理圖插圖也應(yīng)編號(hào),圖1、圖2、圖3等插圖也應(yīng)編號(hào),圖1、圖2、圖3等自動(dòng)排氣閥安裝示意圖不設(shè)采暖地下車庫(kù),氣溫0℃以下時(shí)勢(shì)必對(duì)車庫(kù)內(nèi)消防系統(tǒng)造成不利影響。通常采取下列方法:①預(yù)作用自動(dòng)噴淋系統(tǒng)報(bào)警閥前濕式管道保溫層加厚;②2.2.2、伸頸通氣立管管徑在最冷月平均氣溫低于-13℃地域,比如錦州,應(yīng)在室內(nèi)平頂或吊頂以下0.3m少許排水在附壁螺旋流狀態(tài)下,伴隨溫度降低,附壁水會(huì)結(jié)凍而且厚度增加,所以立管中不能存水,即使是壓力流排水形式。將排水泵出水管設(shè)置以下圖所表示。管線也加粗,同前面兩個(gè)圖管線也加粗,同前面兩個(gè)圖3結(jié)語(yǔ)給排水管道設(shè)備保溫防凍關(guān)鍵性在嚴(yán)寒季節(jié)最為突出。為此,本文針對(duì)保溫防凍作出一定分類總結(jié),期望對(duì)以后設(shè)計(jì)施工工作有所幫助。參考文件[1]建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范.GB50242—.．遼寧省建設(shè)廳主編．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,[2]建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范．GB50015—（）．上海市城鎮(zhèn)建設(shè)和交通委員會(huì)主編．.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,[3]建筑設(shè)計(jì)防