浅谈寒冷季节建筑给排水管道设备保温防冻措施

浅谈北方寒冷地区给排水管道设备保温防冻措施浅谈北方寒冷地区给排水管道设备保温防冻措施 摘要摘要 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 1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 型钢筋混凝土隔油池设置保温盖板 板厚 30mm 当地计算 Comment 平平1 建议公式用公式编 辑器重新编写 Comment 平平2 表 1 表 2 及表 3 可不列于文章中 只需说明 计算时 公式中各参数取值参见国标图集 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 2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 0410 0510 0600 0690 1050 047 0 0420 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 Comment 平平3 明确参照的图集号 Comment 平平4 明确用哪种保温材 料 如聚氨酯还是聚乙烯 Comment 平平5 管道外径从哪里查 的 好像不太对啊 Comment 平平6 改为 Comment 平平7 管径与保温厚度成 反比这个结论还是有些问题 现实中 通常是管径愈大 保温层厚度越大 对于 1 个 DN25 的小管道 不可能把 保温层厚度设为 1m 多厚 估计还是 计算时出了问题 Comment 平平8 环境温度大于 0 时 冷水管也就不存在保温的问题 只有 热水管为保持管内高位水的温度才需 要做保温 本文为防冻保温 是否可 以把环境温度大于 12 这一栏取消 表 2 不同管径的放热阻力 管径DN25DN50DN65DN100DN150 R10 30 20 180 150 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 度取年平均温度 有采暖房间里环境温度取采暖设计温度 通常为 18 或 20 以青岛为例 地下水温 4 在不采暖的条件下 为保持 12h 不结冻 不同管 径的钢管 采用泡沫橡塑的保温层厚度即 mm 值见表 4 表 3 钢管公称直径与外径对应表 钢管管径 mm DN25DN50DN65DN100DN150 管道外径 mm 346076114159 表 4 不同环境温度下钢管保温绝热层厚度表 管径 温度 DN25DN50DN65DN100DN150 年平均 12 2 34 58 66 22 67 51 56 最冷月平均 4 1 90 1033581586429 5 室外采暖设计温度 6 13 5 1057482729644 若是水温 60 在不采暖的条件下 为保持 24h 不结冻 不同管径的钢管 采用泡沫橡塑的保温层厚度即 mm 值见表 5 表 5 水温 60 的条件下 不同环境温度对应的钢管保温绝热层厚度表 管径 温度 DN25DN50DN65DN100DN150 年平均 12 2 最冷月平均 4 18 室外采暖设计温度 6 3215120 26730 912 6 而查金属管道泡沫橡塑制品保温厚度表 在环境温度 10 水温 60 的条 件下 保温层厚度如表 6 表 6 钢管保温厚度表 管径DN25DN50DN65DN100DN150 保温层厚度 mm 3030303535 对比分析表 4 表 5 和表 6 可以看出 计算保温层厚度的公式不适于环境 温度 0 的情况 如表 4 中环境温度为 12 2 时 保温层厚度却小于 0 环境 温度 0 时 金属管道外径与保温层厚度成反比 管径越小 值越大 当管 径 DN 25 时 急剧变大 因此建议小管径管道需要保温时 设置电伴热保温 防冻 2 2 给排水系统设置 2 2 1 给水及消防系统 给水水平管道设置坡度坡向泄水 方便在试压冲洗及维修时能及时排空管 道内的积水 尤其在冬季寒冷未正式采暖时 管道内如有残存积水易冻结 此 外 在国家规定的非采暖地区 且极限最低温度低于 4 时 室内公共部位的 分户水表或邻近西北两侧外墙的水表应采用干式水表 如采用湿式水表应做保 Comment 平平9 插图也应编号 图 1 图 2 图 3 等 温处理 非采暖的厂房 仓库 内消火栓系统 可采用干式系统 进水管上应设置 快速启闭装置 干式报警阀或电动阀 管道最高处设置自动排气阀 平时为干 式管网 发生火灾时充水灭火 灭火结束后 放空管道防冻 给水干管末端的 消火栓进水管上设置自动排气阀 消火栓给水系统原理图 自动排气阀安装示意图 不设采暖的地下车库 气温 0 以下时势必对车库内消防系统造成不利 影响 通常采取下列措施 预作用自动喷淋系统报警阀前湿式管道保温层加 厚 采用防冻湿式系统 防冻液应符合国家和地方有关卫生标准 2 2 2 排水系统 伸颈通气立管的管径在最冷月平均气温低于 13 的地区 比如锦州 应在 室内平顶或吊顶以下 0 3m 处将管径放大一级 少量排水在附壁螺旋流的状态下 随着温度降低 附壁水会结冻并且厚度 增加 因此立管中不能存水 即使是压力流的排水形式 将排水泵的出水管设 置如下图所示 Comment 平平10 管线也加粗 同前 面两个图 3 结语 给排水管道设备保温防冻的重要性在寒冷季节最为突出 为此 本文针对 保温防冻作出一定的分类总结 希望对今后的设计施工工作有所帮助 参考文献 1 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB50242 2002 辽宁省 建设厅主编 北京 中国建筑工业出版社 2002 2 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 2009 年版 上海市城乡建 设和交通委员会主编 北京 中国计划出版社 2010 3 建筑设计防火规范 GB50016 2006 中华人民共和国公安部主编 北 京 中国计划出版社 200