建筑给水系统中气阻危害原因及对策

王玉玲

摘 要：作为建筑给水系统设计及应用中的重要工作，对气阻危害的产生原因及对策的研究得到了业内的广泛关注。该项课题的研究，将会更好地提升对气阻危害产生原因的掌控，从而通过合理化的措施对其进行优化解决。

关键词：建筑给水系统；气阻危害；产生原因；对策

1 前言

近年来，建筑给水系统的应用得到了有效提高，研究其中气阻危害的产生原因及对策有着重要意义。本文首先介绍了建筑给排水系统分类，分析了建筑给水系统中气阻危害产生的原因，并就其结论及预防措施阐述了个人看法。

2 建筑给排水系统分类

2.1 给排水系统的分类

室内排水系统的任务是将室内卫生设备产生的生活污、废水、工业废水及屋面上的雨、雪水收集起来，有组织地及时通畅地排至室外排水管网、处理建筑物或水体。

排水按系统排除的污、废水的种类不同可分为以下几种：①生活污（废）水排水系统。用来排除日常生活中沖洗便器、洗涤、淋浴等产生的污水。②生产污水排水系统。用来排除生产过程中被污染较重的工业废水的排水系统。生产污水需经过处理后才允许回收或排放。③生产废水排水系统。用来排除生产过程中只有轻度污染或水温较高只需经过简单处理即可循环或重复使用的较洁净的工业废水的排水系统。④屋面雨水排水系统。用来排除降到屋面上雨、雪水的排水系统。

2.2 给排水系统的组成

建筑室内排水系统一般是由卫生器具、横支管、立管、排出管、通气管、清通设备及某些特殊设备等组成。①卫生器具：是建筑内部用于满足人们日常生活或生产过程的各种卫生要求，收集并排出污、废水的设备。②排水管道：主要包括器具排水管、横支管、立管、埋地干管和排出管。③通气管道：排水系统内是水、汽两相流动。当卫生器具排水时，需向排水管道内补给空气，以使管道内部气压平衡，防止卫生器具水封破坏，使水流畅通，同时将管道内的有毒有害气体排入大气中，减轻金属管道的腐蚀。

3 建筑给水系统中气阻危害产生的原因

3.1 危害及原因

给水系统中气阻会影响其正常工作。因此，建筑给水的水设计中为防止气阻的危害，对系统设计作了相关的规定。即便如此，在工程实践中仍有可能因施工中的疏忽而使横干管产生不易明显观察到的倒坡现象，当横干管管径与支管管径差别不大，支管较长，用水点与横干管高差较小时，气阻的危害比较突出。

比如，高层建筑，高位水箱置于23层主楼屋顶，并向11层附楼供水。水箱放置在4楼屋顶，8，9，10，11楼供水压力不稳定，打开水龙头出流量变化较大，楼层越高，越明显，并经常出现断流现象.当将闸阀与管路连接处断开后，会有大量气体随水流一起冲出，气体排净（水流稳定）后将管路接上，系统即恢复正常。

一层食堂龙头刚打开时，有水流涌出，但流量很快减小，稳定时出水量很小，且仅一个龙头有水，其余两个不出水。当将闸阀打开时，会有大量气体随水流一起冲出，气体排净关上闸阀后系统供水正常。

通过分析发现管路中之所以积气，问题出在屋顶水箱出水横管a-b段.a-b段在施工时因敷设不当，本应口高b低的横干管敷成了b高口低，形成倒坡.当水箱放空后，立管中水面（d—d断面）降至与水龙头平齐后将不再下降，水面上部管内充满空气。水箱再次进水时，d -d断面上升，由于倒坡管中一部分空气被封在管内，当被封在管内的气体压力等于h1时，C—C断面将被管中空气完全阻断，不再有水流通过，此时d—d断面亦不再上升。

此时打开龙头，瞬间出水压力明显，旋即压力减弱，出流量很小.当出流稳定时，由计算可知其出流量的大小为

式中：Az为与管材管径有关的管道阻力系数；L 为管道长度（出水口至d—d断面的管长）；

3.2 为考虑局部阻力后的系数

由式（1）可知，当hl，h2，h3，h出流水头，管材管径确定后，流量的大小与管道长度成反比，即L越长，Q越小；若其它条件不变，h3增大时，Q值也会减小.

龙头出水时，h2减小，d—d断面上空气压力随即降低且小于hl，因此横管中的水在压力hl一（h2一h 3）的作用下部分越过C—C断面，当hl+h2=h3+h出流水头+1.2Q2AzL时，达到动态平衡.此时由于水龙头出流量等于过流断面C—C处的流量，d—d断面上压力不再减小，水龙头出水流量保持恒定.当打开阀f-1 e放水时，阀门内的压力等于hl+h。（以相对大气压计），阀门出口处的压力等于零，且出口管径与立管相当，管道长度可忽略不计，因此阻力很小。e阀打开后水流迅速喷出。管中气压降低，其降低值一部分由C—C断面过流量填补，另一部分则由出流口涌入的空气填补，当d—d断面降至出流口时，管内外大气相通，水流在h1的作用下不断涌出.由于管中阻力小，流速大，出流水将大量气体带出，直至管中积气消失，关闭阀门，系统恢复正常。

4 结论及预防措施

通过现场观察和实验发现，气阻危害的大小与供水横干管倒坡的坡度，横干管与支管管径的比值，支管的管长，系统中最高用水点与横干管的高差有关。供水横干管倒坡的坡度越大，支管越长，最高用水点与横干管的高差越小，气阻的作用越明显，危害也越大.极端情况下，当h1= 0时，则形成完全气阻，供水系统完全丧失正常功能.对于温差变化较大的供水系统，水中溶解气体溢出亦可能形成气阻。当施工中无法确定横干管敷设坡度是否倒坡，或已竣工工程存在气阻现象时，可在n—b段的b端设一手动或自动排气阀f来预防和解决气阻危害。类似于长距离输水管线最高处设置的排气阀。

因此在实际工程中，当水箱出水横干管沿屋面敷设时，一定要采取切实措施，确保横管不出现倒坡现象。切忌省事，想当然以自然屋面为参考敷设给水管.否则，一旦出现倒坡，会给今后的物业管理埋下隐患。

5 结束语

综上所述，加强对建筑给水系统气阻危害原因及对策的研究分析，对于建筑给水系统的正常应用有着十分重要的意义，因此在今后的实践中，应该加强对气阻危害的重视程度，注重其整体性与科学性，以获得最优化的建筑给水系统应用效果。

参考文献：

[1] 胡玉婷.节水技术是西部可持续发展的基础[J].柴达木开发研究，2011（3）：58～59.