自动吸气阀在建筑排水系统中的设置

王骁勤1， 张德跃2， 郑春华3， 邱伟军3?
(1.江阴市建筑设计研究院，江苏江阴214400；2.中国市政工程华北设计研究院，天津300074；
3. 温州市城建设计院，浙江温州325000)

　　摘 要：在建筑排水系统设计中，自动吸气阀不能完全代替通气管，仅能代替辅助通气系统中的环形通气管和器具通气管，并且底层单独排出的排水系统的环形通气管和器具通气管也不能用自动吸气阀来代替。?
　　关键词：建筑排水系统；自动吸气阀；应用?
　　中图分类号：TU992
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)03-0064-02

　　建筑排水系统设置通气装置的主要作用有：?
　　①使系统内的压力与大气压平衡，保护存水弯的水封；?
　　②使排水管内畅通，形成良好的水流条件；?
　　③把新鲜空气补入排水管换气，以消除因室外管道系统积聚有害气体而危害养护人员、发生火灾和腐蚀管道；?　　
　　④降低噪声。?
　　排水管道的通气系统设置得合理与否将在一定程度上影响室内排水系统功能的发挥。?

1　通气系统设计存在的问题

　　建筑排水系统设置通气系统时存在很多问题。例如，设置伸顶通气管后屋面防水处理变得复杂，若为上人屋面则通气管须伸出屋顶2m以上，这不仅降低了屋顶面积的利用率，而且污染空气、影响美观，并增加了管道井的面积和造价；另外受建筑物自身条件所限，个别独立的卫生间设置伸顶通气管成本太高，若采用侧墙通气则影响建筑物美观，所以现在设计排水 系统时均采用自动吸气阀(室内通气帽)来代替各种通气管。

2 自动吸气阀的设置

　　自动吸气阀的工作原理及功能主要是：?
　　① 当排水管内出现负压时，阀瓣沿中心导轨浮起，吸进空气防止负压抽吸水封；?
　　② 无负压时阀瓣因自重沿中心导轨落下，使阀口紧闭，阻止排水系统的臭气进入室内；?
　　③ 当排水管下游堵塞时，上游的空气被封闭在管内会阻碍上游排水，所以一旦发现卫生器具排水水位下降较慢，就可能是下游出现堵塞，可提前清通以防患于未然。?
　　自动吸气阀的构造及动作原理见图1。?

　　在建筑排水系统设计中，笔者认为自动吸气阀不能完全代替通气管。?
　　① 普通伸顶单立管系统?
　　排水立管是按非满流设计的，管内固体影响不大可忽略，流动介质则可简化为水和空气两种。水流在排水立管内的下落过程中会挟带管内的气体一起流动，气、水界限不十分明显，属水、气两相流，而排水横支管排放的污水进入立管在竖直下落过程中会挟带一部分气体一起向下流动，若不能及时补充带走的气体，在排水立管上部就会形成负压。当挟气水流进入横干管后，因流速减小形成水跃，水流充满横干管断面；同时因流速减小从水中分离出的气体不能及时排出，在排水立管底部和横干管内形成正压。在立管内从上向下压力由负到正、由小到大逐渐增加，零压点靠近立管底部。由于自动吸气阀只能在管道内形成负压时向内吸气，而不能在管道内形成正压时向外排气(自动吸气阀一般安装在室内，也不允许向外排气)，所以如果用自动吸气阀来代替伸顶通气管，则只能解决排水立管中的负压问题，而对排水立管底部和横干管内正压引起的水封破坏等问题则束手无策，这就可能使底层或二层卫生器具存水弯的水封遭到破坏，降低排水立管的通水能力。?
　　② 专用通气系统?
　　专用通气系统由主通气立管和伸顶通气管组成。水流在设置专用通气系统排水立管中的运动情况类似于普通伸顶通气单立管排水系统。通过对普通单立管排水系统的水流分析可以看出，如果用自动吸气阀来代替伸顶通气管，也只能解决排水系统中由于负压引起的各种问题，而解决不了由于正压引起的水封破坏等问题。?
　　③ 辅助通气系统?
　　辅助通气系统是主通气立管(或副通气立管)、伸顶通气管、环形通气管相结合的系统。?
当采用辅助通气系统时，若用自动吸气阀代替全部通气管，则整个排水系统只能通过自动吸气阀向内吸气而不能向外排气，还是解决不了由于正压引起的水封破坏等问题。如果仅用自动吸气阀来代替环形通气管，且依旧设置伸顶通气管和主通气立管(或副通气立管)(见图2)，则排水横支管上形成的负压问题可以通过设置在该管上的自动吸气阀的自动吸气来解决，排水立管上部形成的负压可以通过伸顶通气管来解决，而排水立管下部及排水横干管中形成的展也可以通棍通脾管、伸顶通气管等解决。?
　　④ 当由于建筑物对卫生、环境噪声有较高要求，而在排水系统中设置主通气立管和器具通气管相结合的通气系统(辅助通气系统中的一种)时，如果用自动吸气阀同时代替伸顶通气管 和器具通气管，则也是只能解决排水系统中的负压问题。若仅用自动吸气阀来代替器具通气管且设置主通气立管和伸顶通气管(见图3)，则排水系统中由于水的流动引起的正、负压问题均能得到解决。

3 结语

　　综上所述，如果在建筑排水系统设计中用自动吸气阀来代替全部通气管，则不能及时地排出排水立管底部和横干管中因水流速度减小而从水中分离出的气体，从而造成正压破坏底层或下面几层卫生器具存水弯的水封，使排水管中的有害气体进入室内，且降低排水系统的通水能力，所以笔者认为自动吸气阀仅能代替辅助通气系统中的环形通气管和器具通气管，并且底层单独排水系统中的环形通气管和器具通气管也不能用自动吸气阀来代替。

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　　收稿日期：2001-08-29