给水管道的“防冻卫士”

文摘 2024-06-11 18:09 江苏

谁都想找一个四季如春的地方生活，或许管道也是这么想的吧。夏天的酷暑，冬天的严寒，对管道来说都是一种严峻的考验。今天就来探讨下给水管道的几大“防冻卫士”。

普遍认为，随着环境温度降至0℃以下，管道内的水会结冰。专家为了杜绝此现象的发生，特地在相关规范中作了如下要求：《建筑给水排水设计标准》（GB50015-2019）第3.6.20条：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。以及《建筑工程设计文件编制深度规定》第4.6.3条也明确要求在设计说明中应明确管道保温的做法。那么，针对管道的防冻，设计上普遍有哪些做法呢？

防冻卫士1：设置保温层。就像人类一样，天冷了第一反应就是添加衣服。管道也不例外，设置保温层，减少管道内外的能量交换，以此来维持水的流体状态。针对地下敷设的管道，土壤就是最好的保温层，这也就是为什么给水管道要设置在当地冰冻线以下的原因。而对于地上的管道，需要根据当地的环境温度，给管道配置不同厚度的外衣，保证它不被冻着。如图1所示，管道穿上了“保暖衣”。

图1 设置了保温层的管道

防冻卫士2：设置伴热系统。如果说管道做了保温层，就像人穿了一件薄棉袄，如果还是觉得冷的话，可能会穿羽绒服了吧。管道的伴热系统，就是这个效果。能够保证管道在寒冷的冬天，感受到的都是温暖。管道的伴热系统一般可分为电伴热系统、热水伴热系统和蒸汽伴热系统。原理都是通过自身的热量传递给给水管道，让管道内的水温稳定在10℃左右。如图2所示，管道穿上了“羽绒服”。

图2 设置了电伴热系统的管道

防冻卫士3：环境供暖。可以想象，穿了羽绒服的人回到家中，打开空调，就会把外套脱了吧。管道也是如此。如果环境温度可以保证在5~10℃及以上，那管道内的水就没有结冰的机会，换言之连最基本的保温层都可以不用设置。那如何才能够让冬天的环境温度满足这个要求呢，那就需要暖通专业来配合，给空间进行采暖设计。类似于给水泵房的采暖设计，就是这个原理。如图3所示，房间内有采暖设备，管道就是裸露也无惧寒冷。

图3 房间内部设置了采暖设备

防冻卫士4：滴水成线。相对于上面三个卫士的防冻效果，这位就显得那么弱小无力了。一般来说，流动状态下的水是不容易结冰的。但是环境温度很低，当流动下的水速度过慢，使水分子在水管内停留的时间过长，热量流失过多的时候，水就有结冰的可能性。

以上就是给水管道中普遍使用的几种防冻措施了，就效果而言，环境供暖的效果最优的，其次是伴热系统，再是保温层，最后是水流自身的防冻措施。在日常的设计中，通常都是多个卫士同时出手，比如将伴热系统做在保温层内，毕竟多一个措施，才能多一份保障。但是也绝不能出现过分设计，如此浪费能源，岂不是违背了设计的初衷。

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