孟慶霞

摘要：本文通過對建筑給水系統(tǒng)中氣組危害以及產(chǎn)生原因進行研究，同時對氣阻現(xiàn)象做了分析，結(jié)合一些工程實例，指出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，支管管長，系統(tǒng)中最高用水點與橫干管的高差有關(guān)。綜合分析總結(jié)出了建筑給水系統(tǒng)中氣組危害的解決對策，以供行業(yè)人員參考研究。

關(guān)鍵詞：建筑給水；氣組；原因；有效對策

中圖分類號：TU821文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-3024（2017）02-0163-01

1.建筑給水系統(tǒng)中氣阻危害及原因概述

本文從高層建筑以及低層建筑兩方面的建筑給水系統(tǒng)實例來分析氣阻的危害和原因。高層和底層建筑給水系統(tǒng)都是由水箱供水到用戶的給水系統(tǒng)，高層建筑的高位水箱置于23層主樓屋頂，并向11層附樓供水；低層建筑為4層建筑，水箱放置在4樓屋頂。

在高層建筑給水系統(tǒng)中，我們可以看出，在建筑中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，這種現(xiàn)象樓層越高越明顯，并經(jīng)常出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。當(dāng)將給水系統(tǒng)中的閘閥與管路連接處斷開后，會有大量氣體隨水流—超沖出，氣體排凈（水流穩(wěn)定）后將管路接上，系統(tǒng)即恢復(fù)正常。

低層建筑給水系統(tǒng)中，當(dāng)建筑中一層食堂龍頭剛打開時，有水流涌出，但流量很快逐漸減小，在水壓穩(wěn)定時出水量很小，且僅一個龍頭有水，其余2個不出水。當(dāng)將給水系統(tǒng)中閘閥打開時，會有大量氣體隨水流一起沖出，氣體排凈關(guān)上閘閥后系統(tǒng)供水正常。

通過以上簡單分析不難發(fā)現(xiàn)管路中之所以積氣，問題出在屋頂水箱出水橫管出水口（設(shè)為a）——橫管尾端（設(shè)為b）。最前段在施工時因敷設(shè)不當(dāng)，本應(yīng)a高b低的橫干管敷成廠b高a低的錯誤現(xiàn)象，使得建筑給水形成倒坡。當(dāng)水箱放空后，水管中水面降至與水龍頭平齊后將不再下降，水面上部管內(nèi)就會充滿空氣。水箱再次進水時，水管中水面上升，由于倒坡管中一部分空氣被封在管內(nèi)，當(dāng)被封在管內(nèi)的氣體壓力等于h1時，水管在轉(zhuǎn)角處將被管中空氣完全阻斷，不再有水流通過，此時水管中水面亦不再上升。

此時再打開龍頭，瞬間出水壓力明顯，旋即壓力減弱，出流量很小。當(dāng)出流穩(wěn)定時，由計算可知其出流量的大小應(yīng)為：Q2=hl+h2-h3-h出流水頭，1，2AZL，hi——被封在管內(nèi)的氣體壓力；h2——管轉(zhuǎn)角處到水管中水平面的距離；h3——水管與水龍頭的距離；h出流水頭——水龍頭到水管中水平面的距離；AZ——與管材管徑有火的管道阻力系數(shù)；L——管道長度（出水口至水管中水面的管長）。

2.考慮局部阻力后的系數(shù)

由上式可看出，當(dāng)h1，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，O值也會減小。

結(jié)合圖3可看出，龍頭出水時，h2減小，水管中水面上空氣壓力隨即降低且小于h1，因此橫管中的水在壓力hl-（h2mh3）的作用下部分越過水管第二個轉(zhuǎn)角斷面，當(dāng)hl+h2=h3+h出流水頭+1，2Q2AzL時，達(dá)到動態(tài)平衡。此時由于水龍頭流量等于過流斷面第二個水管轉(zhuǎn)角處的流量，水管中水面上壓力不再減小，水龍頭出水流保持恒定。當(dāng)打開閥門放水時，閥門內(nèi)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(dāng)，管道長度可忽略不計，因此阻力很小。閥門打開后水流迅速噴出，管中氣壓降低，其降低值一部分由第二個轉(zhuǎn)角斷而過流量填補，另一部分則由出流口涌入的空氣填補，當(dāng)水管中水面降至出流口時，管內(nèi)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(guān)閉閥門，系統(tǒng)恢復(fù)正常。實際情況也表明了這一點，在打開高層建筑給水系統(tǒng)中的閥門、低層建筑給水系統(tǒng)中的閥門處放水時，先是水流流出，隨即很快減小，并伴有瞬時斷流和進氣現(xiàn)象，接著便是混有氣體的水流向外噴涌，經(jīng)過一段時間，出流穩(wěn)定，此時關(guān)閉閥門2、3，系統(tǒng)即恢復(fù)正常供水。

低層建筑給水系統(tǒng)中由于橫干管管徑與支管管徑差別不大，且支管（40m）較長，水流阻力較大，系統(tǒng)穩(wěn)定時，轉(zhuǎn)角斷面的實際過流而積很小，因此一層用水器具出水壓力小，出流最小，且僅一個龍頭出水，其它2個無水流流出。高層住宅（當(dāng)時只有部分房屋有人居住），盡管也存在氣阻，但橫干管的管徑（DN100）較給水支管（DN100）大得多，a-b段較短，在有氣阻的情況下，橫干管轉(zhuǎn)角斷面的實際過水?dāng)嗝姹扔盟Ч艿臄嗝娲?，加之低層用戶用水點與屋頂橫干管的高差大，在供水平衡時，通過轉(zhuǎn)角斷面的流量完全能滿足較低層用水器具的用水量。層高越大，h3越大，高層用水器具可利用的水頭也越低。所以在實際使用時出現(xiàn)低層的用戶供水正常，高層用戶供水不正常，中間幾層有時正常（低層用水量?。?，有時不正常（低層用水量?。┑默F(xiàn)象。

3.解決建筑給水系統(tǒng)中對氣阻危害所采取的對策

通過建筑給水工程實際現(xiàn)場觀察和實驗發(fā)現(xiàn)，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(tǒng)中最高用水點與橫干管的高差有很大的關(guān)聯(lián)。因此我們可得出，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。在處于極端情況下，當(dāng)h1=0時，則形成完全氣阻，供水系統(tǒng)完全喪失正常功能。當(dāng)施工中無法確定橫干管敷設(shè)坡度是否倒坡，或已竣工工程存在氣阻現(xiàn)象時，可在水箱下面橫管的最尾端設(shè)一手動或自動排氣閥來預(yù)防和解決氣阻危害。類似于K距離輸水管線最高處發(fā)置的排氣閥。

因此在實際建筑給水工程中，當(dāng)水箱出水橫干管沿屋面敷設(shè)時，一定要采取切實措施，確保橫管不出現(xiàn)倒坡現(xiàn)象。切忌圖省事，以自然屋面為參考敷設(shè)給水管。否則，一出現(xiàn)倒坡，會給今后的物業(yè)管理埋下隱患。