建筑給水系統中氣阻危害原因及對策

王玉玲

摘 要：作為建筑給水系統設計及應用中的重要工作，對氣阻危害的產生原因及對策的研究得到了業(yè)內的廣泛關注。該項課題的研究，將會更好地提升對氣阻危害產生原因的掌控，從而通過合理化的措施對其進行優(yōu)化解決。

關鍵詞：建筑給水系統；氣阻危害；產生原因；對策

1 前言

近年來，建筑給水系統的應用得到了有效提高，研究其中氣阻危害的產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分類，分析了建筑給水系統中氣阻危害產生的原因，并就其結論及預防措施闡述了個人看法。

2 建筑給排水系統分類

2.1 給排水系統的分類

室內排水系統的任務是將室內衛(wèi)生設備產生的生活污、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、處理建筑物或水體。

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

2.2 給排水系統的組成

建筑室內排水系統一般是由衛(wèi)生器具、橫支管、立管、排出管、通氣管、清通設備及某些特殊設備等組成。①衛(wèi)生器具：是建筑內部用于滿足人們日常生活或生產過程的各種衛(wèi)生要求，收集并排出污、廢水的設備。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：排水系統內是水、汽兩相流動。當衛(wèi)生器具排水時，需向排水管道內補給空氣，以使管道內部氣壓平衡，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 建筑給水系統中氣阻危害產生的原因

3.1 危害及原因

給水系統中氣阻會影響其正常工作。因此，建筑給水的水設計中為防止氣阻的危害，對系統設計作了相關的規(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生不易明顯觀察到的倒坡現象，當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，并經常出現斷流現象.當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，系統即恢復正常。

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。當將閘閥打開時，會有大量氣體隨水流一起沖出，氣體排凈關上閘閥后系統供水正常。

通過分析發(fā)現管路中之所以積氣，問題出在屋頂水箱出水橫管a-b段.a-b段在施工時因敷設不當，本應口高b低的橫干管敷成了b高口低，形成倒坡.當水箱放空后，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，當被封在管內的氣體壓力等于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為與管材管徑有關的管道阻力系數；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

由式（1）可知，當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越小；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.當打開閥f-1 e放水時，閥門內的壓力等于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，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d—d斷面降至出流口時，管內外大氣相通，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，關閉閥門，系統恢復正常。

4 結論及預防措施

通過現場觀察和實驗發(fā)現，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，系統中最高用水點與橫干管的高差有關。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h1= 0時，則形成完全氣阻，供水系統完全喪失正常功能.對于溫差變化較大的供水系統，水中溶解氣體溢出亦可能形成氣阻。當施工中無法確定橫干管敷設坡度是否倒坡，或已竣工工程存在氣阻現象時，可在n—b段的b端設一手動或自動排氣閥f來預防和解決氣阻危害。類似于長距離輸水管線最高處設置的排氣閥。

因此在實際工程中，當水箱出水橫干管沿屋面敷設時，一定要采取切實措施，確保橫管不出現倒坡現象。切忌省事，想當然以自然屋面為參考敷設給水管.否則，一旦出現倒坡，會給今后的物業(yè)管理埋下隱患。

5 結束語

綜上所述，加強對建筑給水系統氣阻危害原因及對策的研究分析，對于建筑給水系統的正常應用有著十分重要的意義，因此在今后的實踐中，應該加強對氣阻危害的重視程度，注重其整體性與科學性，以獲得最優(yōu)化的建筑給水系統應用效果。

參考文獻：

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