防止或减小排水通气管结霜的措施

摘要：霜封可造成通气不良或形成完全不通气的排水系统。通气管的霜封是个极复杂而重要的问题，为了保持排水系统正常运行，维护室内的环境卫生，应根据各自的具体条件，因地制宜，采取各种可能的措施，防止或减小寒冷地区通气管霜封的危害

关键词：通气管；霜封；伸顶通气管

中图分类号：TU96 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2008）05-123-01

排水通气管是排水系统中的重要组成部分，其作用为保持排水管内一定压力，以减少管中正负波动，保护存水弯的水封，防止排水管内有害气体进入室内，维护房屋的环境卫生；排除管道内腐气，减少管道腐蚀，延长管道使用年限；促使管中排水通畅；降低排水系统内的噪声；同时还可以排放室外排水管中的有害气体，保护排水管道和维护人员的安全。因此必须保持通气管末端接通大气，使之不致受阻堵塞，充分发挥其通气作用，这是能否维持建筑排水系统正常运行，保持室内卫生的关键问题。但是由于种种原因，如设计、安装、维修保养等工作不当或在寒冷地区冬季被霜封，而出现通气管被堵塞的现象，致使通气管失去通气作用，水封被破坏，臭气冒入室内，噪声过大等问题。

一、排水通气管的霜封情况

通气管的霜封室指伸顶通气管因受天寒影响而部分结霜或全部结霜封闭的现象。霜封可造成通气不良或形成完全不通气的排水系统。管道霜封有两种形式：一是管内形成冰霜层，轻者中间有孔洞，尚可局部通气，但通气量不足，增大管内的压力波动，严重者封闭整个管道断面，使通气管完全失去作用；另一种使管端形成冰帽，也可堵塞通气孔道，阻碍气流流通；有时可二者兼而有之。通气管的霜封在北纬400以北地区普遍存在，如东北、内蒙及新疆北部等广大地区均有此现象，因此探讨通气管的霜封问题具有现实意义。

二、排水通气管结霜的理论分析

当室外冷空气降到0℃以下时，室内湿空气与0℃以下的管壁接触，由于温差，使管内热量向管外冷空气中散放，管内温度降低，致使通气管中湿空气部分凝成水滴降落于管内，部分上升凝结于管壁上形成冰霜，即产生霜封现象。如室外低温持续时间较长时，散发的热量增加，管内霜层逐渐加厚。冰层的导热系数较低，约为钢的1/30，随着冰层的加厚，增大了传热阻力，降低了传热量。如管外温度不再继续降低时，管内温度将逐渐回升。当温度升到0℃时，管内湿空气凝成水滴所放散的热，如能满足传热要求，即达到热平衡状态，凝结水滴将不再结霜而回落于管内。因此，在冰霜层达到一定厚度时即不再增加。如果通气管的管径较小，而寒冷期持续时间又较长，管内热量通过冰霜层和管壁不断向外散放，管中温度随之下降，冰霜层将继续加厚，通气管最终将全部结霜而被封闭。

三、防止或减小排水通气管结霜的措施

前面已在理论上说明了通气管结霜的情况，明确了结霜与室外冷空气温度、冷风速度、管径、管长、管道材料、保温情况、管内气流温度和气量等多种因素有关。因此看出通气管的霜封是个极复杂而重要的问题，必须作好防止寒冷地区通气管的霜封工作。为了充分发挥通气管的通气作用，保持排水系统的正常运行，维护室内环境卫生，下面提出几项防止或减少通气管霜封的措施。

1.在坡屋顶或不使用的平屋顶上，缩短屋顶通气管的高度，是一种行之有效的防止霜封的措施。根据加拿大等国家寒冷地区防止霜封的经验，通气管高出屋面的高度越小，则管内越不易结霜，他们甚至将出屋顶的管段缩短到0.03~0.05m。在这种情况下，即使在暴风雪中暂时将通气管口覆盖，但由于初降的雪是松散多孔的，还是可以通气的，且覆盖的雪层会很快融化，不致妨碍通气作用。

2.增大通气管管径。在通气管伸出屋面之前适当放大管径，也是寒冷地区常用的减少霜封措施。美国和日本规定伸出屋面通气管的管径不应小于75mm，一般应比立管管径大1~2号。增大管径可以避免管道被冰霜封闭或延缓封闭时间，因为当结霜增大到一定厚度时，即达到热平衡状态，霜层厚度不再扩展，由于管径较大，仍可保留足够的通气孔隙。又由于放大管件的局部边界影响，使管内上升的湿空气不会立即与冷管壁接触，因而较不易冻结。

3.采取防寒保温措施。处于寒冷地区的国家，有在防水板处留有热空气间隙，以利顶楼热气循环，保护通气管不致被结霜封闭。此外在极严寒或有水雾潮湿地区，管壁易结霜封闭，有在通气管周壁围以铜质盘管，管中通入热水或蒸汽，用来防止通气管被结霜封闭。

4.在向阳面或有遮拦北风设施等处设置通气管，可以减少或防止通气管的霜封。应尽量避免将通气管安置在水箱间或其他构筑物的背阴处，避开寒风直接吹袭，有条件时安设在放热设备如排放采暖水等处，都能减轻管道的霜封危害。

5.采用传热性能差的管道材料，可以减少管道散热，减轻管道霜封。

总之，在寒冷地区通气管的霜封是个严重问题，为了保持排水系统正常运行，维护室内的环境卫生，应根据各自的具体条件，因地制宜，采取各种可能的措施，防止或减小寒冷地区通气管霜封的危害。