王玉玲
摘 要:作為建筑給水系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用中的重要工作,對氣阻危害的產(chǎn)生原因及對策的研究得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。該項課題的研究,將會更好地提升對氣阻危害產(chǎn)生原因的掌控,從而通過合理化的措施對其進行優(yōu)化解決。
關(guān)鍵詞:建筑給水系統(tǒng);氣阻危害;產(chǎn)生原因;對策
1 前言
近年來,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,有組織地及時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)。用來排除生產(chǎn)過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)過處理后才允許回收或排放。③生產(chǎn)廢水排水系統(tǒng)。用來排除生產(chǎn)過程中只有輕度污染或水溫較高只需經(jīng)過簡單處理即可循環(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。當(dāng)衛(wèi)生器具排水時,需向排水管道內(nèi)補給空氣,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)中氣阻會影響其正常工作。因此,建筑給水的水設(shè)計中為防止氣阻的危害,對系統(tǒng)設(shè)計作了相關(guān)的規(guī)定。即便如此,在工程實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,用水點與橫干管高差較小時,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,有水流涌出,但流量很快減小,穩(wěn)定時出水量很小,且僅一個龍頭有水,其余兩個不出水。當(dāng)將閘閥打開時,會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。
通過分析發(fā)現(xiàn)管路中之所以積氣,問題出在屋頂水箱出水橫管a-b段.a-b段在施工時因敷設(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。水箱再次進水時,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,C—C斷面將被管中空氣完全阻斷,不再有水流通過,此時d—d斷面亦不再上升。
此時打開龍頭,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,由計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 為管道長度(出水口至d—d斷面的管長);
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度成反比,即L越長,Q越??;若其它條件不變,h3增大時,Q值也會減小.
龍頭出水時,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C—C斷面,當(dāng)hl+h2=h3+h出流水頭+1.2Q2AzL時,達到動態(tài)平衡.此時由于水龍頭出流量等于過流斷面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,閥門內(nèi)的壓力等于hl+h。(以相對大氣壓計),閥門出口處的壓力等于零,且出口管徑與立管相當(dāng),管道長度可忽略不計,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斷面過流量填補,另一部分則由出流口涌入的空氣填補,當(dāng)d—d斷面降至出流口時,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
通過現(xiàn)場觀察和實驗發(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,系統(tǒng)中最高用水點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,最高用水點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,則形成完全氣阻,供水系統(tǒng)完全喪失正常功能.對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,可在n—b段的b端設(shè)一手動或自動排氣閥f來預(yù)防和解決氣阻危害。類似于長距離輸水管線最高處設(shè)置的排氣閥。
因此在實際工程中,當(dāng)水箱出水橫干管沿屋面敷設(shè)時,一定要采取切實措施,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,會給今后的物業(yè)管理埋下隱患。
5 結(jié)束語
綜上所述,加強對建筑給水系統(tǒng)氣阻危害原因及對策的研究分析,對于建筑給水系統(tǒng)的正常應(yīng)用有著十分重要的意義,因此在今后的實踐中,應(yīng)該加強對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:
[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].柴達木開發(fā)研究,2011(3):58~59.