浅谈寒冷季节建筑给排水管道设备保温防冻措施.doc

浅谈北方寒冷地区给排水管道设备保温防冻措施 摘要：针对该我国北方寒冷地区各建筑物单体及小区在冬季时常发生的给排水管道设备冻结、冻裂、爆管的现象，从给排水系统设计角度出发，提出给排水管道设备在保温防冻设计时应采取的技术措施。 关键词：保温防冻 保温绝热层 在我国北方寒冷地区的严冬季节给排水管道设备常因保温防冻措施不到位、不完善而造成管道设备冻裂、爆管的现象，如管道内水流不畅、上下水冻结、管道设备冻坏、漏水等，失去应有的输水、计量等功能，给人们的生活带来诸多不便，造成不必要的麻烦与经济损失。因此，科学合理地设计给排水管道设备的保温防冻措施成为建筑给排水专业一项重要工作。 室外给排水管道设备 1.1、管道 室外给水管道埋地敷设时，管顶最小覆土深度不得小于土壤冰冻线以下0.15m；室外排水管道埋地敷设时，管道埋设深度不得高于土壤冰冻线以上0.15m。特别地，当采用埋地排水塑料管道时，室内生活污水排出管埋设深度可不高于土壤冰冻线以上0.50m。此外，室外埋地管道施工时应确保管道回填土的密实度：管顶上部500mm以内不得回填直径大于100mm的块石和冻土块，500mm以上部分回填土中的块石或冻土块不得集中。 1.2、设备 1.2.1、倒流防止器 倒流防止器宜明装，特别地，在生活饮用水回流污染危害程度为低等级的背压回流情况时可采用双止回阀型室外地下安装方式。在有结冻可能的地区，倒流防止器阀组宜设置在采暖房间，双止回阀型倒流防止器可设在冰冻线下阀门井里，井盖可采用双层保温井盖。 倒流防止器室外埋地安装时，应设于专用钢筋混凝土阀门井内，严禁直埋，其排水出口也不能被水淹没。出于隔断安全性的要求，可设置与倒流防止器井相应的排水检查井。倒流防止器井应是整体防渗结构，进出管也应是套管密封结构。安装排水引管将倒流防止器的排水引至排水检查井。其中，排水引管不得与排污管系统直接连通，其出口应有不小于300mm的空气隔断，向下的出口设置防虫网罩。排水引出管道上不得设置可以人为启闭的控制阀门。对于严寒地区，可在倒流防止器井内底部设置潜污泵，提升排水，并在倒流防止器排水出口设置漏水报警器，监控漏水情况。 1.2.2、室外给排水管道附属构筑物 室外给水管道附属构筑物图籍中指出：当地采暖计算温度＜－20℃的地区须做保温；砖砌井做保温井口及木制保温盖板，木制保温盖板材料为松木，采用热沥青防腐，并且盖板底距离地面不小于500mm。但笔者认为应调研工程所在地的室外管线实际情况，不应局限于当地采暖计算温度。 一般而言，当地计算采暖温度为-10℃～-15℃时，室外给排水构筑物均应设置保温井口，Ⅰ型钢筋混凝土隔油池设置保温盖板（板厚30mm）；当地计算采暖温度为-16℃～-20℃时，应在保温盖板上铺设保温材料进行保温，且池内水面应低于当地冰冻线。 绿地浇灌及水景补水管道在寒冷季节用完后应立即把水泄空。低点设置的泄水井一般将较深，人工操作不便，可以采用防冻阀产品。 室内给排水管道设备 2.1、保温绝热层 敷设在有可能结冻的房间、地下室及管井、管沟等处的给水管道应有防冻措施。给水排水技术措施中指出，为防止环境温度低于0℃的时段内管内结冻，金属管可按下列公式计算保温层厚度（当计算厚度小于25mm时仍采用25mm） ln(d+()/d=2({3.6KZ/[(G1C1+G2C2)ln(t1-t0)/(t4-t0)]－R1}………….. （1） 式中d——管道外径（m）； (——保温层厚度（m）； (——选用保温材料的导热系数[W/(m·℃)]，见表1； 表1 不同保温材料导热系数 保温 材料 超细 玻璃棉 玻璃棉 矿渣棉 水泥 珍珠岩 水泥 蛭石 聚乙烯 泡沫 塑料 聚氨酯 硬泡沫塑料 ( 0.041 0.051 0.060 0.069 0.105 0.047～0.042 0.037～0.033 K——支、吊架影响修正系数，一般室内管道K=1.2； Z——保持不结冻的时间（h）； G1——单位长度内水的重量（kg/m）； C1——水的比热[kJ/(kg·℃)]，按4.186计； G2——单位长度管道的重量（kg/m）； C2——管道材料的比热[kJ/(kg·℃)]，钢材、铸铁按0.480计； t1——管内水温（℃）； t0——周围环境水温（℃）； t4——水温的终温（℃），按0℃计； R1——管道保温层外表面到周围空气的放热阻力[（m·℃）/W ]，见表2。 表2 不同管径的放热阻力 管径 DN25 DN50 DN65 DN100 DN150 R1 0.3 0.2 0.18 0.15 0.1 管道和设备保温图籍中指出在保温绝热层的计算中，无采暖房间里环境温度取年平均温