關于高層住宅水表自轉問題的調查與解決

王星

摘要：本文對高層住宅水表自轉問題進行了調查，通過對各種現象的分析，研究，提出了解決的辦法。

關鍵詞：高層 水表 自轉

中圖分類號：TV4文獻標識碼：A

近年南昌建設進行得如火如荼，一批批高層住宅如雨后春筍般拔地而起。高層住宅可節約城市土地面積，開闊居民視野，增強室內通風換氣效果；但相應地，也存在諸于抗震、消防等級增高等問題。本文就筆者全程參與處理的一起高層住宅區水表自轉問題為綱，分析原因，提出此類問題的解決思路和方法。

1 概況

南昌市某機關住宅區，三幢24層建筑，頂層復式，剪力墻結構，總建筑面積約20000m2。設有公用地下室，生活水泵設在地下室水泵房、并帶穩壓罐。給水系統采用上供系統，分低、中、高三區，低區給水由市政直接供給，中高區給水由變頻泵供給，給水立管和支管均采用鋼塑管材。該工程2012年建成并投入使用。

使用后，先后有住戶反映水表存在自轉現象：有的住戶沒有入住，水表有計量；有的住戶月用水量達九十多噸，與國家規定的每人每月2t的用水標準數據偏差太大。住戶難以接受，拒交水費，并要求維修。

2 初步調查和處理

接住戶反映后，相關部門高度重視，建設單位、設計單位、施工單位、監理單位和設備廠家共同組成調查組，對此問題進行處理。

現場調查發現，水表自轉現象均發生在給水中、高區的末端；有時只是其中的幾塊轉，有時整個表井內水表都轉；無人用水時，水表也轉動，先正轉幾圈，再反轉幾圈，正轉和反轉的圈數不相等，且正轉的圈數大于反轉。

匯總問題后，調查組從一些常見導致水表自轉的原因出發，逐個采取措施分析和排除。

（1）內部用水器具漏水或微量補水，例如馬桶水箱漏水、水龍頭不嚴、熱水器補水等情況，從而有用水量產生。關閉內部用水器具前閥門，仍存在水表自轉現象，排除該因素。

（2）表后內部管網有漏水點，且漏水點比較隱蔽，不易被發現，水表正常記數，容易誤認為“自轉”。經施工單位對相關住戶進行水壓試驗，發現管道無滲漏現象。

（3）水表質量問題或方向裝反。檢查中發現有一戶水表方向裝反，施工單位重新安裝后，水表仍有自轉現象?，F場抽樣送檢水表，結果表明無質量問題。

3 問題解決

從地下室泵房到管道井內部，調查組再次詳細檢查。發現各分區給水系統立管最高點未設置任何排氣裝置，當即意識到這就是造成水表自轉的罪魁禍首。討論分析后，調查組決定采取以下措施：

（1）排放管道內空氣。將表前閥門關閉，打開表后所有的龍頭、堵頭，盡量排空管道內的空氣，減少水中的含氣量；再打開表前閥門，同樣放水1～2分鐘進行排氣。

（2）在每個分區（包括低區）系統立管頂端加裝排氣閥，排除積聚的氣體。

（3）減小穩壓罐的壓力變動范圍，由原來的±10℅，重新設置為±5℅。

（4）為徹底解決問題，對住戶負責，在所有水表前加裝止回閥。

完成以上處理措施后，復檢后沒有再發現水表自轉問題，住戶均表示滿意。

4 原因剖析

表面上是未設排氣裝置導致本住宅樓產生水表自轉；而根本原因是流體具有壓縮性，在管網內存有集氣、管網壓力變化幅度大等外界條件下導致。

4.1 流體的壓縮性

流體受壓，體積縮小，密度增大的性質，稱為流體的壓縮性[1]。流體分液體和氣體，此處液體即水。設某一體積V流體，密度為ρ，當壓強增加dp時，體積減小，密度增大dρ，壓縮系數β定義式為式1。

水在溫度為0℃時，不同壓強下的壓縮系數見表1。由表1可知，水的壓縮性很小，只在水擊、熱水采暖等問題才考慮，其他情況可忽略不計。

表1 水的壓縮系數（0℃時）m2/N

氣體具有顯著的壓縮性，壓強變化對氣體密度影響很大，在溫度不過低且保持不變、壓強不過高時，服從理想氣體狀態方程式，簡化為式2。

據此，給水管網中由于積聚有不凝性氣體，當管網內壓強變化時，會導致流體壓縮或膨脹。

4.2 管網壓強變化

管網運行或靜止、特別是由靜轉動時，由于穩壓罐內氣體損耗、水泵電壓不穩定、末端任一用水器具的開關，不可避免造成管網壓力波動。關于壓強變化，在工程現場存在兩個常見認識誤區。

（1）壓強分動壓、靜壓、位壓，總壓為三項之和，在工程現場中很少加以詳細區分，以上式1、2及表1中為靜壓。在給水管網中，以立管為例，各處動壓變化不大，隨高度增加，位壓增大，再扣除掉沿線壓損，靜壓是逐漸降低的。區別于高度越高、壓強越大的常見說法。

（2）由表1可知，水的壓縮系數隨壓強增大而減小，而不是一般認識中的增大。一般工程壓強都在1MPa以下，β的絕對變化量非常小，本文分析不計水的壓縮。

4.3 管網局部集氣

眾所周知，在管網最頂端以及局部上翻的管段中，容易產生集氣現象，特別是管內流速偏小時。設計或施工中如不加重視，極易遺漏此處的排氣設施安裝。

4.4 現象分析

本住宅區由于未在相關部位設置排氣裝置，使得立管頂端及戶內水表后管道內存有大量氣體。基于此，水表自轉基本都發生在每個分區系統的上面幾層。

當管網壓力波動，戶內管中氣體由于壓強增高被壓縮，表后管道內的空間伸縮很大，且氣囊對瞬時水流的產生及強度有放大作用，由此而產生的水表自轉量較多。

水表是一種機械產品，通過水流推動內部葉輪轉動，帶動指針，達到計量水量的目的。當前，水表生產企業為了順應供水企業的需求，不斷進行技術創新，使水表的靈敏度大大提高，只要稍有外力作用就會轉動產生讀數。

當不用水時，水表兩端連接的管道中都存有一定量固定的高壓水，當管網壓力升高時，表后管中的流體體積會因壓力增加而縮小，此時就會有微量的水通過水表，產生正轉；當壓力降低時，表后管中被壓縮的流體因壓力降低而膨脹，同樣會有微量的水通過水表，即是反轉。機械表在進水時是下進上出，推動齒輪正轉，而倒過來進水時是上進下出，推動齒輪反轉，正反向進水阻力不同，反映在水表上的讀數相差很大。

水表自轉主要是水表往復多次計量才累計出很大的水量，水表前安裝止回閥可以減少水表自轉的頻率，即很好地解決壓力波動造成的水表自轉問題。其原理是：干管壓力升高，微小流量流入水表，水表正轉一點，但是干管壓力降低時，沒有微流量返回管網，因此當管網再次壓力升高時，就沒有微流量通過水表了。

5 結束語

（1）水表自轉問題涉及到居民的切身利益和正常生活，需引起重視，妥善處理，以防矛盾升級。

（2）水表自轉是個綜合性問題，由很多細小因素疊加造成，需經過詳細調查后確定原因和解決方案。

（3）相關單位對熱水采暖管網的排氣問題相當重視，但對常溫給水管網排氣問題卻經常不夠重視。完全杜絕水表自轉，需要各單位嚴格按規范規程操作，加強責任心和技術積累。本次檢查中，還發現水表安裝離立管過近，水表前后無直線管段，從而水壓的變化容易對水表葉輪造成干擾。根據文獻3要求：螺翼式水表安裝，表前與閥門應有不小于8倍水表接口直徑的直線管段。但由于是已建工程，且空間狹小，無法改造。

參考文獻：

[1]龍天渝，蔡增基.流體力學[M].中國建筑工業出版社，2004.??[2]建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范[GB50242-2002].中國建筑工業出版社，2002.??[3]建筑給水排水及采暖工程設計規范[GB50015-2003].中國建筑工業出版社，2003.