1静水封横排防臭地漏设计的理论根据
静水封横排防臭地漏开创者刘静洲先生从1992年初《给水排水》杂志中,赵世明先生题为“关于水封破坏的探讨”(以下简称“探讨”)一文了解到国内外专家们研究水封问题的方法、理论依据和有关数据后,将电子技术从复杂不稳电力网络中取其支路进行降压、整流、稳压原理用于消除排水管网各种动能引起的地漏水封强烈波动中,从根本上消除了波动对水封的危害。这样的地漏其水封长久地保持稳定,近乎静止状态,故取名为静水封横排防臭地漏。
静水封横排防臭地漏突破了原设计理论,建议将我国技术规范中的地漏一词改为“动水封地漏”。且有必要对于新面世的静水封横排防臭地漏做进一步的研究,以便在技术规范中作出新的规定,避免两种不同设计依据的地漏相混淆。
静水封横排防臭地漏在稳压条件下工作,管网波动再强烈也会被稳压元件消除。稳压元件实际上是一个由管网动能自动启闭的轻型稳压阀,如图1。图1中①是稳压阀壳体,其上部孔口装有轻质阀片②,其下部孔口装有下阀片③,阀壳下部管口直接套装在地漏尾水支立管B的顶端C,见图2。图2中地漏壳体A接受地面排水,经篦盖a至漏斗b而流入壳体,壳体设堰墙c将来水蓄高,并且与漏斗构成适当的水封高度,封锁管网臭气,随着排水增多,溢流而出的水经横管d流向尾水支立管B,其顶端装有稳压阀C,支立管下部接入横管HG,横管接受脸盆、浴缸、大便器排水较终流向管网主立管而入化粪池。
2稳压阀的工作过程
稳压阀的工作过程见图1及图2。当地漏尾水支立管B处出现负压时,微量的负压在阀的廊道⑤内发生,此时上阀片②的上下产生明显的压差,大气压立即将阀片顶起,通过廊道⑤进入尾水管B而及d,于是负压消除,使水封前后压力恢复平衡,水封静止。每当地漏尾水管出现足以危害水封的正压时,下阀片③受正压顶起,正压沿大气通道经出入口⑥排出阀体,于是尾水管B及横管d处正压消除,水封前后压力恢复平衡,水封静止。
3静水封的主要设计技术指标
3.1水封高度指标
由于水封受稳压阀的作用,使大幅度的虹吸负压与正向穿透压力都得到消除,那么决定水封高度的因素只有蒸发损耗,根据“探讨”一文介绍及国家规范取值,按2周(14天)的有效作用期取定,即蒸发深度为18mm,安全裕度为2mrri,在遵循国家规范和国际普遍采用值的前提下,笔者建议将静水封加大安全裕度达到7mm,使水封深度不小于25mm更为安全合理,其原因见下述阀片启动指标。
3.2阀片启动指标
稳压阀中有两块阀片,上阀片②是用以消除负压对水封的危害,阀片越轻,负压抽吸对水封损耗就越小,它的功能只是引入大气,消除负压,阀片轻没有带来任何坏的影响,因此其启动指标按100~200mmH20/Cm2为宜,即负压很过该值时启动。下阀片③是担负着消除正压穿透以及保护室外环境质量的双重任务,因此它不是越轻越好,虽然阀片越轻水封波动越小,但太轻则启动频繁,排出室外空间的废气越多,影响环境空气质量越大,因此对下阀片③的要求是值得思考的问题。笔者认为:把水封的安全裕度加大到7mm,减少下阀片③启动机会,使排放点环境空气质量提高,绝不允许敞开阀口直接扩散,而是有节制地让日后有个规范可循的要求,所以下阀片③的暂定标准为7mmH20/Cm2。正压达到该值时,下阀片③立即启动,消除正压。因此下阀片启动指标是由水封安全裕度决定的,同时以室外排放点环境质量作为参改指标,它不同于抽油烟机和空调设备尽可能地向室外大气环境排放。
4静水封横排防臭地漏的优缺点
静水封横排防臭地漏是以前置水封结构为基础,以稳压阀来消除管网支路动能为技术手段的革新产品,其优点:过水断面大、能自动排净地面积水,又能杜绝蚊、蝇、蟑螂等爬虫在管中造窝繁殖,在稳压阀的作用下保证水封质量的同时能减薄地漏垂直高度,令其适应于普通llOmm薄楼板内直接埋置,节省建筑投资,地漏不穿楼层,无滴漏、无管道清通损害和骚扰下层邻居宁静的生活环境,这是静水封横排防臭地漏的主要优点:静水封横排防臭地漏同其他横排防臭地漏共同的缺点是:为了不穿楼层、不滴漏得把地漏埋置在楼板内按横排设置,需要各专业之间密切配合,施工上要比穿楼板地漏预埋尺寸准确一些。静水封横排防臭地漏以稳压阀为技术手段相对于动水封地漏有较多的长处,但也有其相应的缺点:即在正压区内阀片启动排除正压,必须向室外排泄。如果设计技术要求排水立管必须设置在室内(如:为了防冻或美观等)时,得把地漏接到一根专用的排水立管上,立管下面还需要经水封装置(隔气池)才能排入化粪池。
以上只是笔者的认识和体会,新一代产品静水封横排防臭地漏基本符合建筑排水系统的功能要求,盼同行们共同研究以期列入未来规范之中推广应用。
5结束语
铸铁地漏已随时代进步而消逝,管道塑料化已使得静水封注塑横排防臭地漏应运而生,并且改革得面目全新;可卸漏斗型水封装置,揭开漏斗敞开堰墙和地漏横管管口,使得排碴及清通工作得心应手,维护方便。21世纪的静水封横排防臭地漏在技术上将更加成熟和完善,地漏的横管中心与篦盖的配合高度将随心所欲,管口尺寸既能适应公制胶管配置也能与英制胶管套接,适应性大大加强,技术性能十分优越。