寒冷地区给排水设计中的常见问题和解决措施研究

寒冷地区给排水设计中的常见问题和解决措施研究

发表时间：2018-09-18T21:23:08.347Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：钟娟

[导读] 摘要：由于气候的差异，北方地区与南方地区在给排水工程设计领域有很大的差异，寒冷地区给排水设计中需要注意的一个核心问题就是保温防冻的问题。

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摘要：由于气候的差异，北方地区与南方地区在给排水工程设计领域有很大的差异，寒冷地区给排水设计中需要注意的一个核心问题就是保温防冻的问题。在实际设计工作中，应充分重视给排水系统保温防冻措施在工业厂房及办公建筑中的作用，只有这样才能提高给排水设计的水平，保证工业厂房及民用建筑内给排水系统的正常运行。本文分析了寒冷地区工业厂房及办公建筑在给水系统、消防系统及排水系统设计时存在的常见问题，并提出了解决措施。

关键词：寒冷地区；给排水设计；解决措施

保温防冻措施是寒冷地区给排水系统设计时必须考虑的重要因素。在工程实践中，如果保温防冻措施不到位、不完善，会造成一定损失。例如，给排水管道及设备出现冻结、冻裂、爆管现象，造成给水系统无法供水，排水系统排水不畅，给人们的生活及生产带来极大不便。因此，北方寒冷地区给排水设计与南方地区存在一定差异，设计时要充分考虑实际，在实际工作的基础上出发，采取必要的保温防冻措施。

1寒冷地区给排水设计存在的问题

1.1工业厂房给水系统管道冻结问题

由于工业厂房建筑面积较大，尤其单层厂房，跨度大，建筑高度高，冬季室内温度较低。厂房内的给水系统较一般民用建筑复杂，厂房对用水的可靠性、供水安全性要求较高。通常由于生产需要，工业厂房的大门需频繁开启来满足频繁进出车或进料的生产要求，冬季时位于厂房大门上方及附近的给水、消防管道及阀门仪表极易冻结，造成管道冻裂，阀门仪表不能正常使用，影响厂房生产生活用水要求。管道冻结的主要原因有：（1）厂房大门频繁开启室外冷空气不断侵入，大门附近室内温度低于0摄氏度以下；（2）管道敷设位置与厂房大门距离过短；（3）生产生活用水量较小，管道流量小，流速低。

1.2工业厂房春季雨水管道冻结问题

在寒冷地区春季时白天与夜晚的温差较大，例如齐齐哈尔市三月份日均最低温度-10℃，最高温度3℃。在这样的气候条件下，工业厂房的雨水管道系统，尤其外排水系统会出现冻裂现象：由于厂房屋面汇水面积较大，当白天气温高于0℃时，屋面大量的积雪融化为水，排入雨水管道系统；当夜晚气温低于0℃时，管道内积雪融化水又结为冰滞留在雨水立管内。由于位于厂房阴面的管道内结冰不易融化，堵塞了雨水主立管，导致屋面积雪融化水滞留在屋面，破坏屋面防水层，室内漏水影响厂房生产，厂房屋檐结冰流危及职工安全；同时雨水立管内结冰厚度不断增加，立管及PVC雨落管等冻裂损坏。

1.3工业厂房污废水管道冻结问题

一般民用建筑的污废水排出管由于污水温度高，排水量大不易冻结，埋设深度在考虑地面荷载的基础上可以浅埋。工业厂房，如焊接厂房内的排出管一般为卫生间、拖布池或生产废水等的排出管，当厂房内生产为间歇性生产或停产时，污废水排水量一般较小，流速较低，由于厂房室内温度低，一般5℃以上，排出管内水温降低速度较快，故排出管浅埋时易出现管道冻结问题，造成排水不畅，影响排水设施的使用。通气管冬季会出现结霜现象，致使管道有效面积减少，排水管道排水能力降低。

1.4办公建筑大厅内湿式自动喷水灭火系统管道冻结问题

办公建筑大厅一般属高大空间场所，为突出大厅效果，主入口经常大面积采用玻璃幕墙。寒冷地区如齐齐哈尔市冬季最低气温一般零下30℃，该种类型大厅冷空气侵入室内较多，采暖设施效果不明显时，大厅室内温度一般只有几摄氏度左右。当湿式自动喷水灭火系统干管及支管敷设于大厅棚顶内时，若棚顶保温措施处理不当，温度低于0℃以下，喷淋系统干管、支管及喷头会出现冻结现象，喷头冻裂，造成消防喷淋系统运行不正常，存在消防设施安全隐患。

2寒冷地区给排水设计中采取的防冻措施

1、工业厂房给水系统管道防冻可采取以下几种技术措施：（1）给水管道远离频繁进出车或进料的厂房大门。横干管敷设至大门附近后抬高设计标高，管道上返敷设；立管布置在温度影响范围之外。（2）当管道必须敷设于厂房大门附近时，管道采用电伴热带保温技术，同时管外包岩棉等保温材料防止热量损失。（3）厂房设置两处给水进户管，并在室内设置为环状管网；当一处进户管出现管道冻结现象时，另一处进户管仍可保证厂房供水，增加了给水系统的供水可靠性。在实际给排水设计中，寒冷地区必须考虑给水系统管道防冻问题，采取必要措施，保证厂房的安全供水，满足厂房的用水要求。

2、寒冷地区由于春季早晚温差大的特殊气候特征，雨水管道系统必须采取可靠的防冻措施，否则管道冻结破坏雨水系统，室内漏水影响厂房生产，屋檐冰溜威胁职工安全。雨水管道防冻措施可以从以下几方面进行：（1）将厂房阴面易冻结的雨水系统设计为内排水系统，即整个雨水管道均敷设在室内，且雨水排出管埋深适当加深，敷设在冰冻影响范围之下。（2）新建厂房减小屋面的汇水面积，增大雨水系统排水能力。这样屋面积雪融化时可及时顺利排出雨水管道，立管内融化水减少，冰冻现象将大大减少。（3）厂房阴面雨落管距室外地面2米以下采用钢管等不易被冻裂的管道。

3、厂房内污废水管道采取必要的防冻措施，可保证排水管道排水能力，满足厂房内生产生活的排水要求。污废水管道防冻可采取以下几种技术措施：（1）厂房排水系统排出管的埋设深度适当加大，不高于冰冻线以上0.15m。（2）排出管管外包50mm厚的聚氨酯保温材料。（3）通过厂房管理，加大排水设施的使用频率，保证排水量；同时适当增大排出管敷设坡度，保证管道内一定流速。（4）通气管结霜问题可在距离屋面板下300mm以上将管径放大一号，管道结霜时可保证管道有效面积，同时通气管屋面板下300mm位置处设置检查口，以便于管道除霜。

4、当自动喷水灭火系统出现管道冻结问题时，严重影响建筑消防设施的安全性。因此在给排水设计时寒冷地区必须考虑管道的防冻问题，必须采取有效措施，保证消防设施的完整性和有效性。办公建筑大厅等场所的自喷管道防冻措施可以从以下及方面进行：（1）自动喷水灭火系统将湿式系统改为干式系统。干式系统平时管道内无消防水，喷头为干式喷头，当火灾发生时管道才进行充水灭火。采用干式系统可从根本上解决了管道冻结问题。（2）屋面进行保温处理，提高管道环境温度，同时管道采用电伴热技术，管外包保温材料。（3）