隨著現代建筑技術的發展,鐘罩式地漏日益顯露出因其構造性缺陷帶來的問題。關于傳統的鐘罩式地漏,人們公認的問題有:①水封高度小。②水力條件差,雜質易沉積,流道易堵塞。③鐘罩(扣碗)容易被拿掉而失去了水封。④水封易蒸發。
1. 鐘罩地漏三大構造性缺陷
對于鐘罩式地漏的問題,我們應該進行具體分析。
1.1缺陷一:水封高度小。這不是鐘罩式地漏自身構造的問題,鐘罩式地漏水封可以做出任意高度。水封高度“不夠”的鐘罩式地漏未必屬于不合格產品,在此我們只討論符合《地漏》標準 50mm水封高度要求的鐘罩式地漏。符合《地漏》標準50mm水封高度要求的鐘罩式地漏,若以新的水封理論分析,也存在其耐管內負壓能力合格而耐管內正壓能力達不到要求的問題。這個問題是由水封外室水面面積大于水封內室水面面積(水封比小于1)導致的。水封外室水面面積大于水封內室水面面積,是傳統鐘罩式地漏的構造性缺陷之一。
對于鐘罩式地漏而言,水封高度小不是根本問題,根本問題是其水封比夠不夠大,其水封耐管內正壓能力(正壓動態高度)能不能達到要求。鐘罩式地漏水封高度是設計理論和理念的問題,不是鐘罩式地漏自身的問題。因為水封高度不夠50mm而否定鐘罩式地漏是不明智的。
1.2缺陷二:水力條件差。所有的水封裝置其水流都是先下后上,再向下或平出,流經兩個急轉彎。鐘罩式地漏之所以雜質容易在底部沉積,水流通道容易堵塞,除了地漏設置標高低,地面水流水頭低,水質差,雜質多的客觀原因之外,其環形縫隙的狹縫流道形式是導致水流水頭低,自清流速小的主要原因。同樣的流道橫截面,環形縫隙流道的濕周要大得多,直接導致了水封水力條件的惡化。所以,環形縫隙流道是傳統鐘罩式地漏的構造性缺陷之二。
1.3鐘罩(扣碗)容易被拿掉而失去了水封。這個問題其他地漏也存在。因為鐘罩(扣碗)容易被拿掉而失去了水封,就否定鐘罩式地漏,就像菜刀容易被人用來殺人,我們就禁止國民使用菜刀一樣,是很滑稽的和不合邏輯的。很多人都說:錢是萬惡之源,可我們還是不能不要錢。
鐘罩容易被拿掉是個缺點,但同時也是優點。正因為如此,鐘罩式地漏便于清除污物,同時當排水管堵塞時,人們也可以通過拿掉鐘罩后的鐘罩式地漏來清通排水管道。
有人提議優先選用直通式地漏并在地漏下游的管段上加設存水彎。這本是特殊場情況下無奈的選擇,作為一種排水方式無可厚非,但把它作為“優先選用”來規定和提倡有武斷之嫌。因為“優先選用”后一旦管道或存水彎處出現堵塞現象,清理起來的難度會比清理鐘罩式地漏大得太多了。特別是在沉箱式同層排水或中實現起來會更困難。平面同層排水水封局部沉井安裝或懸掛外墻也會有諸多的困難或局限。隔層安裝雖然簡單,價位低廉,但已不是大勢所趨。
1.4缺陷三:水封易蒸發。這個問題其他水封地漏也同樣存在。只是相對來說,傳統的鐘罩式地漏的環形狹縫水封更容易被蒸發,這是因為在相同的水封蒸發水面面積前提下,鐘罩式地漏的水封蒸發水面所在的水封外室,其表面積過大,并且直接與外環境接觸。在水封蒸發的熱工過程中失熱和得熱的速度與數量相對都比較大,單位水面面積的蒸發量相對也比較大,致使鐘罩式地漏水封相對容易被蒸發干涸。所以,環形狹縫水封的外室表面積過大并與外環境接觸是傳統鐘罩式地漏的構造性缺陷之三。
2. 鐘罩式地漏構造性缺陷的改進
任何產品都有其使用要求。用戶不了解產品使用要求,野蠻使用,破壞性使用,導致產品失效或出危險,板子不應該全打在產品的屁股上。我們要為每一件地漏產品配發說明書,用戶要按說明書使用和保養,就像買部新手機同時要配發使用說明書一樣。這在《地漏》標準8.2條、8.3條已有明文規定。
完善鐘罩式地漏的工作從來沒有停止過。然而,對鐘罩式地漏的改進,也要建立在充分了解鐘罩式地漏特點以及演變歷程的基礎之上。
多年來,國內外人們對傳統鐘罩式地漏進行改造的思路有如下軌跡:
1.傳統鐘罩式地漏的水封扣碗為鑄鐵制作,以三足鼎立在水封槽內。狹縫流道,水力條件差、易沉淀、易堵塞、易攔截,扣碗易失;
2鑄鐵扣碗改為塑料扣碗,并削其三足懸吊于篦子上。鐘罩不易丟失,水力條件有改善;
3.地漏篦子卡接于地漏本體上。篦子和鐘罩不易丟失;
4.加高鐘罩式地漏及其鐘罩的高度,水封高度增至標準的50mm。水封阻氣性能有提高,排水量有下降;
5.鐘罩改為與地漏本體同體的隔斷,將環形狹縫流道面積集中于圓缺面積之內。濕周減小,流道寬闊,水力條件有較大改善;
6.將隔斷改為塑料偏心漏斗,將圓缺面積集中于圓面積之內。濕周減至最小,流道最寬闊,水力條件有較大提高;
7.將偏心漏斗改為同心,出口直排改為橫排。用于同層排水時易冒溢,水封外室濕周較狹縫時的小很多,水封水蒸發時的失熱和水封外室側面積得熱的速度和數量均下降,水封水的蒸發速度相對下降;
8.將第4步的地漏,依據新的水封理論,加大水封內室水面面積(即加大水封比),并將50mm水封高度按水封比相應減小。地漏高度隨之減小,排水量提高,蒸發量相對減小,允許形成自虹吸,可以負壓穿透;
9. 將第7步的地漏本體增加器具排水接入口。加強地漏水封的補水以及自清能力;
10. 將地漏的水封出口處增加出口堰。緩解了自虹吸對水封的影響,地漏高度隨之減小;
11.降低出口接口的高度。地漏高度隨之減小,用于同層排水,易冒溢;
12.在中心漏斗(水封外室)的水面上設一個浮球,封閉水封外室水面的蒸發通道。浮球與水封水共同抵御管內正壓、浮球動態加大水封比、防冒溢、防返溢、阻斷了蒸發通道,允許形成自虹吸,可以負壓穿透,不懼正壓噴濺,不受晃動影響;
13.將各個接入口加設淹沒出流口。各個接入的衛生潔具可以不設水封裝置,可通過器具排水的高速水流沖刷、清潔地漏。
演變軌跡可用簡圖示意如下:
鈡罩地漏水封的發展、演變軌跡
從上述鐘罩式地漏發展的軌跡我們可以看出,鐘罩式地漏在各個時期的某些改進,都會帶來某些性能的提高,并各有特點。人們對傳統鐘罩式地漏的三大構造性缺陷已經有了潛在的認識和漸進的改變。對鐘罩式地漏的評價也趨于公平、客觀、科學。
3 結束語
將排水水封比理論、封閉蒸發通道及其蒸發失熱得熱通道以阻止蒸發的熱工理論、多通道兼補水的理念、狹縫流道集中為圓形流道,(流道面積圓形是最大,濕周最小)的水力學理論、水的物理特性(流動性、侵潤性以及表面張力)以及地漏產品的結構簡單、成本低廉,故障率低、多功能性、排水量大、自維護好的設計理念融合在地漏的設計上,一定會有更好的地漏誕生。
目前,按照新的理念設計的水封地漏,基本克服了傳統鐘罩式地漏的三大構造性缺陷,并具備了一些新的性能或性能指標。
對于達到了性能指標的鐘罩式地漏的還是應該允許在工程中繼續使用、檢驗和完善。
參考文獻:
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2.中國工程建設標準化協會標準”《排水系統水封保護設計規程》CECS172:2004
3.賀傳政,賀冠男.排水系統水封設計新概念.給水排水,2009,37(3).
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