摘 要：黑龙江省地处我国寒冷地区，城市建设中给排水设计需要注意的一个要点就是防冻问题。在工程实践中如果处理不好，会给人们的生活、生产带来诸多不便，造成很大的经济损失，例如：给水管道冻结会影响人们生活、生产；排水管道冻结会导致排水不畅，污水无法顺利排出，造成污水横流，环境污染；消防管道冻结，在发生火灾时无法扑救，将会危及人民的生命、财产安全等等。因此，为保证供水安全可靠，排水畅通无阻，消防系统安全运行，笔者对给水系统、排水系统、消防系统的防冻问题深入探讨并提出具体的解决办法，使寒冷地区的给排水工程更好地为公众服务。
关键词：寒冷地区；给排水；管道保温防冻
1 室内给水系统和消防系统
1.1 管道布置
靠建筑物外墙的管道井，温度较低，应考虑管道井与采暖管道井合用。屋顶水箱间和地下室的设备用房应有采暖设施。屋顶试验消火栓可设在采暖的屋顶楼梯间出口处或者水箱间内，不采暖的室内设置给水或消防管道时，则需要设置自限温电伴热系统保温。消火栓和喷淋立管布置于和采暖管道合用的管道井内。地下室如果不采暖的话，自动喷水灭火系统应采用干式系统或者预作用系统（可以不充气）。局部与室外直接连通的部位（地下车库的入口处等）给排水及消防管道可能结冰的部位，可考虑局部采用电伴热系统。
1.2 新建住宅楼入户管道防冻措施
考虑到建筑的美观和降低工程造价，新建住宅的给水入户管一般经管井内水表后下返，沿楼板面层敷设到每户，给水管道须与供暖管相间布置，或者敷设在供暖管之下的保温层内，利用供暖管道的辐射热伴热保温，经管井内水表后下返的立管设置三通引至下层管井，并设放空阀门以便泄空防冻，这样新交付的住宅楼房，若寒冷季节无人入住，便可由物业管理人员通过泄水防止冻胀管道。
1.3 非采暖的厂房、库房消防系统防冻措施
在非采暖建筑（厂房，库房等）设置消防系统时，一般可以采用干式消火栓系统和干式或预作用自动喷水系统。库房内消防管道平时不充水，管道不会冻结。当火灾发生时，阀门自动打开，管道内充水灭火。在进水管上应设置快速启闭装置，管道最高处应设置自动排气阀。通常做法如下：
（1）在消火栓系统的进水干管上设置干式报警阀，平时干式报警阀常闭，火灾时自动开启，报警阀后的管道充水时间不应大于5min。
（2）在消火栓系统的进水干管上设置电动阀，平时电动阀后为干式管网，当发生火灾时，室内火灾探测装置报警，并同时开启电动阀，充水灭火；试验或灭火结束后，关闭电动阀并放空管道防冻。参照上述设干式报警阀的干式消火栓系统，其管道充水时间亦不应大于5min。这样既解决了管道冬季防冻的问题，又满足了消防部门的要求。
2 室内污水系统和雨水系统
污水管道及雨水管道均应布置为内排水系统。住宅类建筑的屋面雨水管道应和建筑专业密切配合，以方便雨水立管及悬吊管均能布置在公共部位。由于阳台多为封闭阳台，景观阳台可以不设置排除阳台雨水的雨水立管和地漏，放洗衣机的生活阳台则需要设置排放洗衣机废水的排水立管和洗衣机专用地漏，对于阳台采用相应的保温措施。
3 室外给水系统和消防系统
室外埋地的给水和消防管道敷设的常规做法一般有直接埋地式和架空敷设两种，直接埋地式最为常用。在黑龙江地区常采用蒸汽伴热管线外加保温材料进行保温，即要敷设相同长度的蒸汽管线以保证给水及消防管道不被冻坏。当采暖室外计算温度低于-10°C的地区，各种室外水表井、阀门井、消火栓井、水泵接合器井、各种水池等均应做保温井口或采取其他保温措施，一般在人孔处设保温井口及木质保温盖。消火栓井盖高出周围地面100mm以上，以防雨雪水流入，为不影响交通，可将消火栓设置在绿化带上，并设标记。室外埋地的各种水池也应有防冻措施，水池应覆土保温，池顶覆土深度应尽量在冰冻线以下，确保水池高水位在冰冻线一下，水池人孔，取水口设保温井口及木质保温盖。
4 室外污水系统
冻结管道的原因一般有两个，一是埋深过浅，保温措施不够；另一个是管道坡度过小，排水流速较慢，污水的热量散失很快，在未进入检查井之前已经冻结。解决冻结现象的根本办法是加大管道的埋设深度至冰冻线以下，这样可确保管道常年不结冰。但在很多工程实例中，由于市政排水井控制点标高的限制，造成出户管及小区排水管网埋深较浅，经常在冰冻线以上，此时如果不采取一定的技术措施就有冻结的危险。一般情况下，为减少设备投入及维护费用，排水管道按重力自流排放设计，当管道的坡度较小时，管道中的水流速度比较慢，污物会沉积下来堵塞管道；当水温降到摄氏零度以下时，很容易在管道中形成冰凌，附着在管壁内侧，长时间积累就会形成冰坨，将管道完全阻塞，后续的污水也被滞留在管道中，直至全部管道都被冻结，这时就很难进行疏通了。黑龙江省冬季冻土平均深度达到2.2米，黑河地区达到2.6米。如果将管道挖出后换管，会使施工难度加大和生活不便，经济上造成损失。工程中最根本的解决办法是加大管道埋深至冰冻层以下，这样可保证常年管道不被冻结。如果由于外部条件的限制，管道出户埋深较浅时，应考虑管道的保温问题，可在排水管道外壁加装聚氨酯发泡保温材料，同时尽量加大排水管道的坡度，使污水在热量散失前排入市政主干管。
结束语
黑龙江地区由于冬季气温较低。在工程中需要注意管道防冻的问题，这是北方地区在设计领域的特点之一。由于我国地域广阔，南北各地的气象参数差别甚大，防冻做法必然不尽相同。以上论述，希望得到同行指点，共同进步。
参考文献
[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014.
[2]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084.
[3]《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014.
[4]《建筑给水排水设计规范》GB50015.
