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  • 班尼戈閥門對于如何解決高海拔地區給排水設計的若干關鍵問題的建議

    2019-07-17  來自: 班尼戈閥門(北京)有限公司 瀏覽次數:186

    小編說

        班尼戈閥門(中國)有限公司結合實際工程,對高海拔地區室內給水、熱水、排水,室外給水及排水,給排水管材及保溫防凍等方面涉及的問題提出合理解決方案,為該地區給排水系統設計提供參考。

    我國幅員遼闊,且經緯度跨越大,高海拔地區分布較廣,包括青海省、新疆自治區、甘肅省、四川省、云南省的局部區域,西藏自治區全部。同時因其海拔高,有著平均氣溫低、日均溫差大、凍土深(高緯度區域)、氣壓低、含氧少等特點。本文主要針對高海拔地區給排水設計應注意的問題進行探討,以保證系統的正常運行。


     1 給水系統

    1.1 參數取值

    高海拔地區因紫外線強烈、空氣干燥、冬季寒冷,當地人民為了保護肌膚不被曬傷,有著沐浴少等生活習慣。同時,為了合理控制工程造價,在這些地區都制訂了適合當地情況的用水定額。

    用水定額一般比《建筑給水排水設計規范》及《室外給水設計規范》取值偏低。同時,當地審查機構會嚴格按此標準執行。因此,在設計初期應充分收集當地地方規范及條文,嚴格執行。當無地方規范及條文時,建議結合當地生活風俗、習慣等綜合分析采用合適的用水定額。另外,這些區域一般家庭人口較多,對居住類建筑設計中每戶使用人數較一般地區要大。

     

    1.2 高原電機

    高海拔地區因大氣壓力及含氧低,以致空氣介質冷卻效應降低、散熱能力下降、電機溫度增加。海拔每升高1 000 m,電機溫度增加3%~10%,故要修正溫升限值?!度珖裼媒ㄖこ淘O計技術措施 給水排水》》(2009年版)2.7.10條對變頻供水設備環境條件要求均需滿足。另外,根據某知名品牌樣本,輸出功率(P2)與環境使用溫度、海拔有要求(見圖1)。圖1中1代表MG電機,功率0.37 kW和0.55 kW;2代表MG電機,功率0.75~0.22 kW;3代表Siemens電機,功率30~75 kW。不同功率電機出現變化點不同(見表2)。如果環境溫度超過上述zui大環境溫度值或海拔高度超過上述zui大海拔值時,電機存在過熱危險將不能滿載工作。需要對水泵配置電機做出修正。

    專業水泵廠家在接到訂單時均會要求采購方提供設備工作環境溫度及海拔,以便對電機選型校核。一般需要選擇高原電機或提高電機功率方可滿足設計參數需求。高原電機有更高等級絕緣材料(見表3),因此其電機的帶荷出力較普通電機高。


    1.3 系統安裝

    氣蝕是給水系統水泵運行中常見、影響嚴重的問題。尤其對于在高原上使用的離心泵,因水泵葉片流槽長,正常輸水水流易被氣泡破壞,影響水泵壽命,甚至出現損壞葉輪、燒毀電機等現象。因此,建筑類給水系統應采取自灌吸水,避免氣蝕發生。泵房的吸水管路應嚴格按照坡度及坡向要求安裝?!督ㄖo水排水設計規范》對管道敷設環境作了要求,應尤其重視給水管道設計,敷設在有可能凍結的房間、地下室及管井、管溝等處的給水管道應有可靠的保溫防凍措施(見圖2、圖3)。


    給水立管位置、水表位置、水箱位置應充分考慮防凍問題。生活水箱應設置在具有保溫級值班采暖的房間,采暖溫度不低于5 ℃。對無采暖建筑立管盡量設置在建筑陽面內側。根據西藏地區經驗,建筑陰面與陽面,溫度差異可達6~8 ℃,室外凍土深度也有明顯差異。為了降低凍結危害,可在給水系統底部設置可靠的放空措施。室內洗衣機龍頭當有冰凍危害時,可采用新型產品防凍栓,有效避免凍結。

     

    2 熱水系統

    2.1 熱源選擇

    目前給排水系統常用能源有燃氣、燃油、電能、城市熱力管網以及可再生的太陽能、空氣能、地熱等。在高海拔地區,部分地區不僅電能得不到保障,燃油等設施在環保上也受到限制。但高海拔地區因其獨特地理及氣候特征,往往有豐富的太陽能資源。太陽能熱水系統經多年發展,已是一種成熟的再生資源利用方式?!督ㄖo水排水設計規范》規定對太陽能較為豐富地區,宜優先采用太陽能作為熱水供應熱源。大部分高海拔地區都有充足的太陽能,屬太陽能資源的Ⅰ、Ⅱ資源豐富區。經綜合分析后,可選擇太陽能熱水系統,既響應國家節能減排號召,又經濟合理。

     

    2.2 太陽能熱水系統防凍問題

    太陽能熱水系統按集熱器中的介質不同可分為太陽能直接系統和太陽能間接系統。為了保證太陽能系統正常運行,在高海拔區應考慮防凍措施:


    (1)直接系統循環定溫防凍。設置溫控儀對環境溫度進行監測,當溫度低于設定值時,系統循環水泵啟動,當溫度高于設定值時,循環泵停止。


    (2)直接系統排空防凍。通過排空太陽熱水系統管路和集熱器中的水,防止管路結冰。


    (3)直接系統合理利用廢熱防凍。直接系統的熱水管道與可靠的廢熱管道合用管井,利用廢熱防凍。


    (4)間接系統采用防凍液傳熱防凍。選擇可靠度高且無毒的產品,以保證使用安全。

     

    2.3 太陽能系統防過熱問題

    對于高海拔地區,由于太陽能資源豐富且連續日照天數較多,太陽能熱水系統在運行的過程中,易出現過熱現象?!睹裼媒ㄖ柲軣崴到y應用技術規范》規定太陽能熱水系統應安全可靠,內置加熱系統必須帶有保證使用安全的裝置,并對防過熱也有相應的要求。

     

    2.4 其他能源

    在高海拔地區因空氣稀薄,采用燃氣或燃油鍋爐應校核噴嘴流量與進氣量關系(可由廠家進行調試),以保證燃燒充分,避免積碳或熄火。

     

    3 排水系統

    在高海拔地區因寒冷易凍,生活排水系統應采用內排水系統,且排水立管也應做相應的防凍處理;雨水排水系統可根據冬季降水量、當地經濟水平、建筑是否設置采暖等因素綜合考慮,宜采用內排水系統。

     

    3.1 生活排水系統

    在高海拔地區排水存在水質含油或殘渣多、氣候寒冷干燥等特點,排水系統設計應注意以下問題:


    (1)保證水封。高海拔地區因空氣干燥,對沒有補水的地面排水地漏水封極易干涸。因此在排水管道設計時,可采用洗手盆或洗滌盆排水對易干涸地漏補充水封,即共用存水彎。


    (2)保證管路通暢。對排放含食物殘渣或油脂多的排水管路放大排水坡度,避免殘渣堵塞管道。


    (3)管路防凍。在管路設計時,可設置綜合管井或管溝,與采暖管道合用。另外對排水系統存水彎防凍也應注意。

     

    3.2 雨水排水系統

    有組織排水的大跨鋼構建筑屋面天溝產生積雪,極易使雨水斗及雨水管凍結而影響排水通暢。該類型建筑在降雪后,晝間鋼屋面吸收熱量,積雪融化流進雨水系統,夜間未排盡過程中突遇氣溫降低而凍結,日復一日,極易造成凍堵,甚至造成更大的損害。因此雨水排水系統應考慮以下問題:


    (1)對檐口冰柱、檐口積雪滑落等問題均應在設計中做相應考慮。


    (2)保溫及防凍。對區域雨水系統建議采用電伴熱系統,對雨水斗、雨水管做相應的電伴熱及保溫處理,以保證雨水系統通暢,不造成二次傷害。

     

    4 室外給水及排水

    在高海拔地區因氣候嚴寒、有凍土的特點,室外給排水在于如何達到合理的防凍,以保證室外給排水管網的正常使用,降低維護成本。


    (1) 給排水井蓋均設置帶雙層保溫井蓋,在井蓋之間根據當地氣溫填充保溫材料,且設置憎水層。


    (2) 室外給水栓及室外消火栓采用防凍型產品,同時注意避免倒流污染。


    (3) 管道埋深滿足規范的要求。資料上可查實的凍土深度往往與實際凍土深度有yi ding的出入,建議咨詢當地氣象以及參考地勘資料數據。

     

    5 給排水管材及保溫防凍

    在高海拔地區由于其自身的氣候特點,在管材選擇時應充分考慮材料的適應性以及成品保護,尤其是該地區紫外線強烈,塑料管材在運輸、存儲、安裝過程中需要注意遮陽保護。管道接口及安裝注意線膨脹問題。同時注意當地地方規定以及產品配件和售后服務等。


    當采用電伴熱保溫系統時,應注意電力的可靠保障,同時做好保溫措施以及應急措施。

     

    6 小結

    對高海拔地區的給排水設計,應充分分析當地的氣候條件、生活習性、建筑特點、機電產品自身在高原的性能等,采取合理的供水系統,在每個系統設計中注意保溫防凍等細節,方可保證正常運行。



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