浅析供水系统防冻问题

张利良

(杭州中大圣马置业有限公司,浙江 杭州 310004)

浅析供水系统防冻问题

张利良

(杭州中大圣马置业有限公司,浙江 杭州 310004)

2016年初寒潮天气使浙江省内不少地区的供水系统遭到冻伤破坏,造成极大损失。现在通过分析受冻受损的部位、部件及原因,并进行横向比较,提出进一步提高供水系统设计防冻标准、加强保温措施等建议,以供同行参考。

寒潮；供水系统损失；防冻问题

1 概 述

2016年初,一场猝不及防的寒潮令浙江省大部分地区的末端供水设施遭受了重大损失。一夜之间,各地区水表、阀门、管道，甚至消防栓、喷淋头、空调机组盘管等均有不同程度的冻裂损伤现象发生,进而造成居民断水、商场供暖中断,以及天气回暖后受损管道漏水引发的电梯进水、装修泡水等次生灾害。根据相关新闻报道,仅杭州市区,水表冻损、爆裂近3万只。宁波市区,截止2月27日报道统计,水表爆表9 631只。实际数字可能还超这个数。灾后,供水、市政，以及施工单位、物业、广大居民,投入了极大的人力物力进行抢修。个别偏远地区,甚至十多天后尚未恢复供水。全省经济损失以亿计,教训不可不谓惨重。

2 针对冻灾现象的思考及问题分析

“寒潮”过后,针对供水系统防冻问题,有如下思考。

本次受灾部位集中在以下几个地方：室外裸露部位，浅层埋设部位(地表下0.5 m以内水表井)，地下室汽车坡道及自行车坡道入口，地上裙房消防通道上方格栅吊顶，高层建筑楼层内外露走廊及电梯前室顶部，封闭不严实的裙房商铺吊顶，与新风口连接的空调机房以及屋面。这些部位有个共同的特点,即受冷空气影响,温度接近于本次寒潮最低温度(零下8 ℃)。而在这些部位,恰好有较多的供水管道管件,如水表及给水管道、消防喷淋管道等,且内部充满水。在低温影响下,管内水结成冰,其体积膨胀,导致水表管件爆裂。如消防喷淋管道系统,在浙江省大部分地区均为湿式系统,平时充水带压,火灾发生时放水灭火。这些东西在高层建筑的电梯前室、地下室汽车坡道入口、商场吊顶内广泛布置。本次寒潮冻灾有较多表现为喷头爆裂或管件炸裂。这些部位,在设计上就没有考虑保温,故而寒潮一来受冻受损严重。室外裸露部位、消防通道格栅吊顶以及屋面,主要原因是保温不到位。部分浅层埋设部位(地表下0.5 m以内水表井)因位置较浅和盖板漏风,导致井内温度过低,冻伤水表及管件。甚至与新风口连接的空调机房,因新风口未关闭,冷风灌入机组盘管,导致盘管内水结冰冻裂盘管(主要是以水作为冷媒的空调机组及盘管,以氟作为冷媒的空调机组及盘管不在冻伤范围)。

本次冻裂的管件主要集中在水表玻璃表盘、喷头铜质橡胶密封顶柱、镀锌钢管丝口管件、钢塑复合管丝口管件、薄铜管扩口焊接管件、铸铁阀门阀体及阀盖等。该类管件阀门能够承受设计要求的较高水压(额定压力1.0～2.5 MPa),但是可塑性较差,不耐变形。相较于铸钢管件、纯铜管件等,其强度较低。同时在套丝、扩口等工艺过程中,其韧性、强度进一步降低，并且不排除市场上以次充好的阀门、管件流向工程,造成质量隐患。值得注意的是,在本次寒潮低温下,塑料管道及管件表现出较好的变形性能,几乎没有冻损报道。

3 针对供水系统防冻问题的一些建议

经过上述的分析和比较,笔者提出以下几点建议：

1)设计上提高供水系统的防冻保温标准,要求明露、半露(通道格栅吊顶)以及浅层部位井内(地表下0.5 m内)管道及管件增加保温设计。地下室汽车坡道口及自行车坡道口入口30 m范围内管道及管件也须增加保温设计。易受机械损伤部位的管道及管件,在保温之外,最好设计铝皮或不锈钢保护壳。消防喷淋系统,在坡道入口范围,可考虑采用干式或预作用系统。

2)设计选用管件及阀门,尽可能提高强度等级。丝口阀门应选用纯铜阀门或铸钢阀门,避免选用铸铁阀门。在室外及半室外,供水管材选择建议选用HDPE管等高强度给水塑料管道,其耐寒变形性能优于普通铁质及钢质管道。室外水表井应封盖严实,且在水表阀门管件处加盖草垫等保温材质,设计深度尽可能在0.5 m以下。

3)在工程施工环节,应严格施工质量管理,土建的墙体及隔板需密封严实,防止漏风。管道管件保温应严格按照规范执行，特别是明露或半明露管道阀门的保温,需严格按照阀门保温要求进行操作,不可敷衍了事。

4)在物业管理环节,需明确冬季供水及空调水系统的管理要求。如冷却塔及其管路,冬季不使用时需放空存水。新风入口在冬季极端寒冷天气需提前关闭阀门,防止冷风灌入机组。同时,加强物业日常巡查工作,针对保温损坏部位做好修补,做到及时发现及时处理,保护好室外的水表,确保保温到位。

4 结 语

随着全球气候的剧烈变化,极端天气日益频繁。供水系统的安全涉及到千家万户,防冻保温问题不可忽视。笔者曾在省内多地工作,总体感觉,从设计到施工及物业,对供水系统的防冻保温不够重视。在浙江南部地区,甚至有些大楼屋顶明露消防管道都不设计保温。概因该地区常年气温在零度以上,不曾“受冻”。本次寒潮,给我们敲响了警钟。不仅浙江,临近省份及地区,如上海、安徽均有类似情况[1]。可以说,这是一个共性问题。过去,我们对某一地区在气象学上的分类只简单地关注平均气象温度。譬如按照1月平均气温大于10 ℃，7月平均气温为25 ℃～29 ℃的标准,将南方地区划为冬暖夏热地区。因此,在供水系统的防冻保温设计和施工标准上要求就低了[2]。从标准的根源上,针对冬天的极端气象条件,就未纳入防冻保温设计、施工等环节考虑。标准是指导设计、施工环节的关键,笔者认为,南方地区今后总体需提高供水系统防冻设计、施工标准,加强保温程度以防患于未然[3]。以上浅见,供大家参考。

[1] 卞云娟.城市供水设施防冻设计标准过低：寒潮应对措施和经验教训[J].城市建筑,2016(6)：358.

[2] 沈国忠.强寒潮袭击后的反思:谈城市供水设施的防冻问题[J].交通与港航,1992(2):17．

[3] 上海现代建筑设计(集团)有限公司.GB 50015—2003建筑给水排水设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2009．

征 稿 简 则

《浙江建筑》(国内刊号CN33—1102/TU)杂志创刊于1984年10月，是浙江省建设系统唯一公开发行的综合性学术刊物。本刊由浙江省住房和城乡建设厅主管，浙江省建筑科学设计研究院、浙江省土木建筑学会主办，浙江省建设投资集团有限公司协办。本刊的办刊宗旨和任务是以科学发展观为指导，服务于浙江省建设系统各行业，推动浙江省贯彻执行国家的建设科技创新工作的方针、政策，介绍建设领域各行业的科学研究新课题、新成果，交流和推广建设应用新技术。创刊至今，在介绍工程项目的实践经验等方面做了大量工作，成为浙江省建设行业科技工作者公开发表论文的园地，一直以来深受全省建设系统广大干部职工的欢迎。欢迎广大一线科研、技术人员踊跃投稿。

1 征稿对象

征稿对象主要为全国建设领域中的工程、科研、技术人员、管理层技术干部及高校教师和硕(博)士研究生的高质量的及对工程实践、经验有较大指导意义的优秀论文。对于重大研究成果，本刊将使用“快速通道”予以优先发表。

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Brief analysis on the Antifreezing Problem of Water Supply System

ZHANGLiliang

2017-02-17

张利良(1981—),男,浙江绍兴人,工程师,从事机电安装管理工作。

TU991

B

1008-3707(2017)03-0064-02