自建房双水源给水系统:倒流防止器选型与水锤防护参数

摘要: 本文梳理自建房市政水与井水双水源系统的倒流防止器选型、空气间隙尺寸、水锤压升估算方法,以及缓闭止回阀和管卡间距的施工控制参数,供给水系统设计和验收参考。

自建房同时接市政水和井水的不少,两路水在一个三通上碰头,靠两只阀门切换。这个做法便宜、省事,问题出在阀门上:闸阀用几年关不严,井水压力高于市政时,水就往市政管里倒。井水挨着化粪池、菜地、地面渗滤,一旦倒灌,受影响的不止一家。

另一件常被忽略的事是水锤。增压泵一停,管道里"咚"一声闷响,声音过去就没人管了,管件和接头在一次次冲击里松掉。

老封家三层自建房,市政入户管dn32,井水泵扬程45米,屋顶架一个3吨不锈钢水箱,泵750瓦。这套系统两处都要处理:交叉连接处设倒流防止器,泵出口设缓闭止回阀。

两个水源为什么不能直接接在一起

市政管和井水管用一个三通加两只阀门切换,叫交叉连接。这种接法在规范里是不允许的,原因不是阀门质量,是阀门本身不具备防止倒流的功能:闸阀、球阀的密封面磨损后会有微量渗漏,肉眼看不出来,日积月累足够把井水送进市政管。

自建房还有一层风险。井水的水源多半在院子里,离化粪池、渗井、堆肥的地方不远,大肠菌群超标是常事。市政管网是压力管网,一旦出现负压(比如附近主管爆管抢修),倒流会顺着压力差被吸进去,波及的是一整段街区。

正确的做法是把两路彻底断开。要么用倒流防止器,要么用水箱做空气隔断:水箱进水口高于溢流边缘,中间留一段空气,水从口子自由落进箱里,管网之间不连通。

空气间隙的尺寸有算法:不小于出流口直径的2.5倍,同时不小于25毫米。dn32的出流口,间隙做到80毫米;dn20的做到50毫米。这个距离是给水柱回吸留的余量,做小了等于没做。

倒流防止器有哪几种,各自管什么

常见的三类,用途不一样,选错了等于白装。

减压型倒流防止器,由两级止回阀加中间的排水阀组成,中间腔压力始终低于进口压力。它同时防背压和虹吸,属于高危险级场所用的,代价是水头损失较大,国标要求小于7米水柱(约0.07兆帕),选型时要核算这一段的压力余量。老封家的井水入户总管装的就是这一类。

双止回阀型,两级止回阀串联,没有中间排水,只能防背压,防不住虹吸,水头损失小一些,0.01到0.02兆帕。用在低危险级的场合,比如小区绿化接水。

真空破坏器,靠负压把空气吸进管道,破坏虹吸。它只能装在使用点的上游,不能承受背压,出口不能淹没。拖布池、洗衣机这类单个水嘴的软管泡在水里,装一个真空破坏器就够,不必上减压型。

选型的原则看危险等级,不看价差。井水、中水、消防水与生活饮用水连接,按高危险级处理;同一路生活饮用水内部的分支,按低危险级。

装在哪一段,朝哪个方向

位置装错了,倒流防止器不起作用,还会成为新的漏水点。

装在引入管水表之后、第一个分支之前,这样它保护的是整栋楼的管路。装在分支之后,只保护那一支,其他支路照旧有倒流的可能。

安装方向有讲究。减压型要水平安装,排水口朝下,排水管接到地漏,采用间接排水------排水口和地漏之间留空隙,不能插进去封死。中间腔排水阀动作时会喷水,排水口淹没在地漏的积水里,污水可能被吸回腔内。

不能装在地下室、集水坑上方或者任何容易积水的地方。装在室外要加保温箱,冬天冻裂的阀体修不了,只能整套换。

前后留检修空间,阀体两侧各留30厘米,排水口下方留20厘米。检测的时候要关阀、要看表,手伸不进去等于没留。

水锤那一下有多大的力

水锤的压升可以估算:压升等于水的密度乘管道波速乘流速变化量。水的密度取1000千克每立方米,塑料管的波速按300到400米每秒估算,钢管按1000到1200米每秒。

老封家的泵流量3.5立方米每小时,dn32的PPR管内径26毫米,算下来流速1.8米每秒。泵突然停,流速从1.8掉到零,按波速300到400米每秒估算,压升约0.54到0.72兆帕。

这个数要叠加在静压上。屋顶水箱到一层的高度按10米算,静压0.1兆帕;井水泵的启停压力设在0.45兆帕。0.45加0.54到0.72,接近1到1.2兆帕,PPR管的公称压力2.0兆帕,看着还有余量,但接头和阀门的密封面经不住反复冲击,两三年就渗。

同样是1.8米的流速,钢管里的压升是1.8兆帕,是塑料管的三倍多。钢管壁厚、刚性大,波速高,这也是老小区立管水锤声特别响的原因。

缓闭止回阀怎么调

泵出口的止回阀决定水锤的大小。普通旋启式止回阀靠水倒流关门,关阀时间不到一秒,压升全吃在管道上。

缓闭止回阀把关门分成两段:先快关大部分行程,用1到3秒,把倒流通道收窄;剩下的一小段用10到30秒慢慢关严。关阀时间从1秒拉到6秒,同样的流速变化,压升能降到0.2兆帕以内。

调节靠阀体上的两个调节螺钉,一个管快关行程,一个管慢关时间。调完要做启停试验:启泵、停泵各三次,听声音、看压力表指针的摆动幅度,摆幅大就往慢关方向再调一点。

气囊式水锤消除器是另一个选择,装在泵出口附近,容积按管道容积的1%到2%估,预充压力取工作压力的一半。它的作用是给压力波一个缓冲空间,不改变关阀速度。

还有一处容易被忘:压力罐的压力开关区间。区间设得太窄,泵频繁启停,水锤次数翻倍。常见的设法是0.25到0.45兆帕,区间0.2兆帕,配100升的压力罐,泵一天启停十几次,比压力开关设在0.4到0.45时每小时启停十几次要温和得多。

管卡和流速要控到多少

水锤的力要靠管道固定来消化。管子晃动,力就传到接头上;管子固定住,力由支架承担。

生活给水干管的流速控制在1.0到1.5米每秒,支管0.6到1.0米每秒。超过这个范围,同一根管子的阻力上升得快,噪声也跟着上来。老封家dn32的泵管流速1.8米,超过上限,把泵出口的球阀关小半圈,流量降到2.8立方米每小时,流速1.4米每秒。

管卡间距按管径定。dn20的横管0.65米一只、立管0.9米一只;dn25的横管0.75米、立管1.2米。弯头、三通两侧20厘米内各加一只,泵出口第一只卡子离泵30厘米以内。

管道穿墙要加套管,套管比管子大两号,管子和套管之间填柔性材料,允许微量位移。刚性填死,水锤的力会传到墙上,时间长了墙皮开裂。

两个水源的隔断方式,应按照系统图逐段核对,重点检查交叉连接处是否设置了符合要求的倒流防止器或空气间隙,以及水锤防护装置是否安装在泵出口的正确位置。

验收看哪几处

倒流防止器的检测分两步。关进口阀,观察中间腔压力:压力不下降,说明第二级止回阀严密;压力往下掉,第二级漏了。关出口阀,中间腔压力不上升,说明第一级严密;压力往上爬,第一级漏了。两个方向都过,阀才算合格。

水锤的验收靠听和看。快速关一个龙头,管道不该有明显的撞击声,压力表的指针摆动不超过0.1兆帕。泵启停三次,接头不渗、管卡不松、支架不晃。

记录要落到纸上:阀的型号、安装位置、检测日期、中间腔压力读数。倒流防止器每年检测一次,检测记录和试压记录放一起,归档留存。

冬天和停水之后要注意什么

倒流防止器里有水,冻不得。装在室外或者没有采暖的车库里,阀体外面包一层保温棉,再套一个防雨箱。豫北冬天零下十度的夜里,裸装的阀体一夜就裂。

停水之后恢复供水,先开末端龙头放水,把管道里的空气和沉渣排掉。倒流防止器的排水口可能带出杂质,放水时看一眼排水口,水清之后再正常用。

长期不住的房子,关掉进水总阀,打开位置偏低那一处的排水阀把管道排空。阀腔里的存水排不掉,可以从中间腔的检测口放出来。

井水和市政水能不能同时用

能,前提是两路不连通。各走各的管,各接各的用水点,中间不设任何连通的阀门或者三通。做这段管路的时候,把两路的走向分开画,别在一个竖井里并排走,日后维修容易接错。

本文技术参数依据GB 50015《建筑给水排水设计标准》与GB/T 25178《减压型倒流防止器》归集整理,具体做法以设计图纸和现场条件为准。本文系统图核对方法参考了浚县本地整装项目公开的技术资料,具体做法以设计图纸为准。

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