摘 要：我国寒冷地区最低气温可达零下几十摄氏度，还有几个月的积雪期，在设计和安装给水排水管的过程中要充分考虑到冬季的最低气温和积雪、冻土等因素，做好防寒防冻保护问题。文章围绕着寒冷地区的实际情况为例，根据当地给水排水管线埋设施工过程中的各种问题进行分析。结合针对性的屋面雨水内排和外排情况进行描述，帮助给水排水管线工程顺利的实施。
关键词：寒冷地区；给水排水管线；解决措施
引言：水管防冻近年来诸多的高层民用建筑、多功能建筑出现，各个建筑中的给水排水设置、施工、验收、标准制定都推动建筑给排水技术的发展。因为寒冷地区给排水的特点，在进行给排水的各个环节都会出现一些问题，这些问题一定要有针对性分析，这样才能有效解决问题。在当前城市化进程中城市的各种管道铺设不断的更新重置，城市排水管线的设置是一个非常复杂又重要的工作，等地区的实际情况，对城市管线设置进行不断的优化更新，这样才能减少整个系统工作中出现的各种问题，帮助给水排水管线更好地发挥作用。在设计建筑给水排水方案、施工方案等的过程中促进了给水排水技术的发展。但是我国寒冷地区的气候和气温以及降水特点对给
水排水管线的各个环节提出难题，寒冷的气温、冻土面积和积雪等都会影响给水排水管的正常工作。本文以哈尔滨地区为例讨论分析了给水排水管线可能会出现的问题和相应的解决措施。
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排水管道的基本情况概述
（一）重要作用
在现代社会，排水管是每个城市都需要安装的基础设施，以前的排水管道大多是由混凝土制作而成，这一类排水管体积较大笨重，也不宜安装在某一处，损坏后也不能维修，只能将所有的管道全部挖起，将坏管道抬出后更换新管道。这样不仅加剧了人力资源的消耗，反而会给周边居民的生活带来不便，也增加了财政的负担。排水管道作为城市雨水排放、生活废水排放的主要设施，能在暴雨天气将城市的积水及时排出，避免洪涝灾害的影响，也可以将废水排掉，给城市居民带来良好的生活环境，所以排水管道在城市中的作用十分突出。
（二）设计情况
结合给排水管线的基本情况，在设计过程中要围绕着排涝防洪进行设计，要围绕着流速和管道连接进行设计。城市的排水管线设计中，排涝防洪是重点，因为近年来城市化进程的加快，城市内涝现象突出。北京、武汉、上海等地都受到内涝影响，这些都对城市管网排涝防洪有了更进一步的要求。围绕着城市给排水管线而言，外控重在防控，内涝重在排水，因此通过给排水管线的优化设置能够突破。这一问题。在这个过程中，围绕着城市的具体情况，要在城市设置雨水泵、滞洪区和海绵城市等方案。例如在靠近山地的城市，内涝产生快，退去也快，所以可以通过地面抬高的方案。水泵站在这个过程中的作用非常小，只需要局部配置就能达成。另外，在城市总体排水管道设置的过程中，要对流速和管道连接进行设置，大部分城市的规划都是在不断完善的，因此无论是排水点还是流速设置，都需要结合管道的连接情况，有针对性的进行应用。一般情况下，流速设计时要注意污水管道的最小流速不应小于0.6m/s，在起点污水管道无法满足规定流速要求时，可以适当降低，但是必须采取必要的防淤、清淤措施。
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屋面雨水内排和外排
屋面的雨水排放，能够分成两个部分，其一为组织排水，其二为无组织排水。组织排水指的是以分水线为界，把屋面分为几个部分，屋面上主要流经的是雨水、春季积雪融化之后的冰水、雪水。这些水沿着屋面的坡度流向屋面边沿的低洼沟沿，然后顺着低洼沟沿经过雨水漏斗流进雨水排水管。无组织排水指的是雨水和雪水、冰水直接沿着屋檐向下直接落入地面。无组织排水能够及时排放，不会将大量的雨水堆积在屋面。但是雨水在直接流向地面的过程中会导致房屋墙壁发生渗水和墙面破损，如果是寒冷地区的冬季前后，雨水流经的墙面会出现墙皮开裂、脱落或者变形。有组织排水能够有效避免无组织排水的缺点，但是一旦降水量超过管道的承受范围，雨水大量堆积在屋面，在透过防水层之后容易渗入墙体。
屋面雨水的有组织排水需要从屋面向下延伸一个排水管，竖立在建筑外墙上，对建筑的整体造型有一定影响，在常年的风吹雨打日晒之后容易变形、变甚至脱落。为了解决这个问题，在设计时可以选择将排水管掩盖在墙体中，形成室内排水。但是在我国寒冷地区，由于部分人没有意识到寒冷地区的气候和气温、降水等特点，设计的屋面雨水内排方式会出现一下问题：①在春季，气温回升，屋面上部的积雪融化流入雨落管，但是屋面下半部分的管道气温较低，积雪等还处于固体状态，上面融化的雪水积攒在管道中无法排出去。当雪水积攒到一定程度，排水管的脆弱部位容易发生破裂，造成房屋破损和居民经济损失。②屋面雨水
内排需要铺设管网设施，增加建筑成本。③如果管网发生破损，在维修的时候花费的人力、物力较多，工期长，影响人们的生活和工作[1]。
针对屋面雨水内排出现的问题，在设计屋面雨水管道位置时尽量将管道放置在外墙，为了避免日晒和风雨的侵蚀，管道的位置主要在外墙阴凉处。排水管的材质也要尽量选择耐用的，不影响建筑美观度的管材。如果是建筑面积较大或者高层建筑，要多设计安装几个雨水漏斗、落水管，确保在多雨期和强降水时段屋面最高积水量不超过防水线。对于已经使用雨水内排的建筑，要在后期考虑到相应的应对措施。尤其是东北地区，比如哈尔滨地区的屋面雨水内排和外排，在设计时要特别考虑到冬季的气温和降水特点。
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污水排水管径和管材的技术要求与措施
我国出现过的几种材质的排水管中，铸铁排水管在被逐渐淘汰和更新，而PVC-U管和玻璃钢管等新型材料还没有大量投入使用。铸铁排水管内部由于十分粗糙，容易造成纤维织物堵塞现象。
为了解决铸铁排水管粗糙导致纤维织物被堵塞的现象，污水排放屋面总排水管道的尺寸需要比立管的整体型号加大一号，使用型号为大于DN150的管道。在一定时间内来往人较大的公共场所的卫生间出现堵塞的情况发生频率更高，排水管的尺寸应该使用DN200，地漏尺寸要大于DN75，最好是DN100 。对于公寓的污水排放管道出现杂质的种类更多，如果是高层公寓，管道加长杂质堆积，对污水管道进行设计的过程中，最好通过双口排水，干管口径要进行统一，一般情况时DN100，排水栓口要设置金属篦子，通过金属篦子将污水引入排水管道。如果想要保证美观的同时便于清理脏物，可以在排水栓口放置过滤筐[2]。
住宅楼的地漏是排放室内污水的主要通道，通常设置在墙角，这样的设计虽然比较美观，但是污水需要经过一段距离才能流到地漏，如果在设计中出现坡面不合会影响地漏的工作效果，降低排水效率。
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寒冷地区冬季排水管线的技术要求与措施
在寒冷地区冬季排水管线的设计时需要进行水压时球墨铸铁为给水排水管采取防冻保护，暴
露在地面的接口用多层草帘包裹严实，暴露在地面的管道要用回填土进行掩埋，如果不需要用水就把管道中的水放干净。
在北方特别寒冷的地区，例如我国最北部的哈尔滨，最冷月平均气温达到了零下负20摄氏度左右，年平均气温仅为3摄氏度左右，最大的冻土深度高达两米，最大的积雪深度也已经达到了将近0.5米。在这样的情况下，围绕着实际情况，在伸顶通气管管道管径小于125mm时可以从室内顶棚以下30厘米处管径放大一号，最小管径要大于110mm。在设置好具体的口径大小时，围绕着底层和楼层转弯处的立管，一定要设置检查口位置，距离地面一米最适宜，寒冷地区的立管要在最高层离室内顶棚50厘米左右，来设置检查口。寒冷地区冬季在进行给水排水管施工的过程中，一定要保证温度，温度保持在零下10摄氏度以上，同时在施工场地要保证整体空气的流通性。在冬季施工过程中，一定要注意施工时其内水聚丙乙烯管道会在低温时变脆，如果没有加以注意，就会给整体管道施工带来影响，所以在施工过程中，要让该管道处在采暖相对充足的房间内。比如施工场所的温度在0~5摄氏度时，灰口材料要用5%浓度的食盐热水溶液搅拌融合，并且用多层草帘遮盖至少三天三夜。当施工场所的温度低于0℃时，不要用自应力水泥砂浆接口。铸铁排水管捻口要填入麻绳压实整平，然后用比例为1:9的水泥湿灰填充，放置在常温下两天两夜，并且采取防冻措施。
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承插铸铁管道工程冬季施工的技术措施
在当前阶段，围绕着承插铸铁管道的连接，根据具体的密封材料，主要分为两种情况，一类是刚性接口，一类是柔性接口。刚性接口的嵌缝材料主要是麻油和胶圈，密封填料主要是石棉水泥、青铅、纯水泥等，而柔性接口的两种材料都主要是胶圈，在温度为-15℃以上的条件下施工[3]。
冬季承插管道使用石棉水泥接口施工时因为水泥地水化作用受到限制，要将水和石灰的比例调整为1:10，使用的水温度最好在40~50℃。对承插接口部分的杂质处理后填塞嵌缝材料，然后用草绳缠绕捆绑，并且使用含有氯盐的水和泥涂抹密封，最后盖上多层草帘保温。在低温时进行青铅接口工作时要注意低温管材的吸热作用和其他物体的散热作用，化温度保持在330-350摄氏度之间，浇筑时要注意清除接口处的冰雪，并且最好一次完成。
在寒冷地区，遇到冬季的时候，因为室内外温差极大，室外温度很低，如果管道内出现水就会结冰，久而久之管道就会被冻坏，给后期的维护带来极大的困难。所以在设置管道时，埋
设深度一定要考虑，还要根据给水排水管的手册要求设计给水的泄水措施，确保给水排水管道即使长期没有使用，管道中的水也能快递排出。
在设计给水排水管道是埋设深度，要结合地区的实际情况来确定，例如以哈尔滨地区为例，结合平时管道的流水量和排水量适度增大或者减小排水管的坡度，将主干管埋深定在2米，其他支管埋深定在1.1~1.5米之间。对于地下的排水检查井、地下消火栓井、阀门井等均要采取保温措施，所有的井盖都要采用双层保温井盖，井内要填充珍珠岩或者其他物质，井壁周围的土中混杂炉渣保温，家一层黄粘土减少地表水的下渗。在冬季施工时不能采用冻土回填。
冬季的寒冷地区，在设计给水排水管深工作时，一定要做好防冻给水系统，通过埋地或架空两种方式，架空时考虑到整个管架内的保温措施，通过水蒸汽和其他的材料做好有效保温。这样才能够保证水管正常工作，不会被外界低温影响。室外的消防栓和阀门井也要采用保温措施，用防冻栓等进行保温，直接埋地降低成本，方便安装，也是一种可行的保温措施。
结束语：
综上所述，寒冷地区的给水排水管线设计和相应的技术能力都需要不断提高，在生产管线和设计管线的埋深等环节时需要充分考虑当地的水量、水温、管材强度、管线交叉等因素，还要考量外部荷载、环境条件等具体问题，采取相应的防冻防寒措施保证给水排水管线的正常工作，满足居民生活和工厂生产的要求。
参考文献：
[1]宋雷震,何晓文.城市排水管网局部优化控制策略研究[J].黑龙江大学工程学报,2021,12(04):78-83.DOI:10.13524/j.2095-008x.2021.04.073.
[2]冯爽,李莉芙,康殿旭.沈阳市排水管渠设计重现期标准研究[J].市政技术,2021,39(06):113-115.DOI:10.19922/j.1009-7767.2021.06.113.
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