高层建筑水箱【关于高层建筑高位水箱的设计中的一些问题的探讨】

  摘?要:本文论述了高位水箱设置的必要性,高位水箱的贮存容积和设置高度及高位水箱防止污染的措施。  关键词:高位水箱;贮存容积;设置高度;防止污染  高位水箱具有贮存生活调节用水量和事故用水量、贮存消防水量的作用,尤其是电源保证率低的建筑物,更具有安全供水的优点,因而在民用建筑特别是高层建筑中广泛使用。本文就设置高位水箱的必要性,其容积和高度的确定,以及如何在技术上防止高位水箱二次污染作一些探讨。
  一?高层建筑中设置高位水箱的必要性
  根据《高层民用建筑设计防止规范》(GB50045–95)(2005年版)(以下简称《高规》)第7.4.7条规定:“采用高压给水系统时,可不设高位消防水箱。当采用临时高压给水系统时,应设高位消防水箱”。我国目前绝大多数城市采用临时高压给水系统。当消防给水系统有稳压泵、气压罐等增压设施或消防水泵采用变频调速泵时,在消防主泵未起动前,消防给水系统能满足消防所需水压,消防主泵起动后,消防所需水压和水量均能得到保证,但按《高规》规定,设增压设施的消防给水系统仍按临时高压给水系统考虑,因此高位水箱还是需要设置,其理由是:
  1.根据我国目前的经济现状和城市供电情况,消防水泵的电源不能完全按要求确保,电力供应的不正常直接影响消防水泵的正常运行。
  2.高层建筑防火管理总体上有待提高,消防检查时,消防水泵不能正常运行的情况占有相当的比率。高层建筑消防立足自防自救,特别是火灾初期,及时扑救,控制可达到很好的效果。高位水箱确保火灾初期10分钟的消防水量,在发现火情时,可以充分利用这宝贵的10分钟,使其投入灭火工作。国内外均有仅靠高位消防水箱所储存消防水量扑灭初期火灾的成功实例。
  生活给水方面,根据所采用的给水方式确定是否要设高位水箱。当采用变频调速水泵供水时可不设高位水箱,当采用水泵—水箱联合供水时则需要设置高位水箱。此时生活与消防贮水可以共用一个水箱,便于节约造价和减少占地面积。但要采取确保消防用水不作他用的技术措施。
  二?高位水箱的贮存容积和设置高度
  高位水箱的有效容积一般由生活调节水量和消防贮备水量组成。
  生活调节水量的计算,结合《建筑给水排水设计规范》(GB 50015–2003)(2009年版)及当地用水情况进行合理计算,而消防贮水量的计算,则依据《高规》第7.4.7.1条规定,“高位消防水箱的消防贮水量,一类公共建筑不应少于18m3,二类公共建筑和一类居住建筑不应小于12m3,二类居住建筑不应小于6m3”。此消防贮水量应是消火栓给水系统和自动喷水灭水系统合用水箱的总贮水量。如对于一类公共建筑,火灾初期使用两支水枪出水约为10L/s,同时五个喷头出水约为5L/s,总共15L/s,灭火时间按10分钟计算,水箱消防有效容量约为9m3,而消防主泵在很短时间内就会启动。实际上,我国设置消防水箱是按消防水泵不能及时启动,灭火初期靠消防水箱供给作为基本条件,在设计中应按《高规》要求保证。
  高位水箱的设置高度,按《高规》第7.4.7.2条中的要求:“高位消防水箱的设置高度应保证最不利点消防火栓静水压力,当建筑高度不超过100m时,高层建筑最不利点消防栓静水压力不应小于0.07MPa,当建筑高度超100m时,高层建筑最不利点防火栓静水压力不应小于0.15MPa,当高位水箱不能满足上述静压要求时,应设增压设施。”例如高位水箱一般设置在电梯机主房上部,100m以下高层建筑的静水压力为0.07MPa,即为最不利点消火栓距屋面高差、电梯机房高度及水箱和电梯机房的架空层的高度总和,顶层消火栓水枪充实水柱在水箱供水时可不必满足,只需在水泵供水时满足。如高位水箱设置高度不可能满足《高规》的静压要求时,应设增压设施。
  三?高位水箱防止污染的措施
  高位水箱的二次水体污染是影响高位水箱应用的最大障碍,应采取有效的措施防止高位水箱的污染,可采用的有以下几种:
  1.溢流管、放空管不得直接与排水系统直接连接,应通过受水器与排水系统连接,并且受水器与排水系统之间应保持足够的空气隔断。
  2.对于钢筋混凝土水箱,可于内壁及底面贴瓷砖或涂防腐材料,以防止水箱体材料污染水体。
  3.从构造上采用相应措施防止污染物通过水箱的人孔、溢流管、透气管进入水池内,可采用定型的密封人孔、水箱呼吸阀、溢流管出口加装轻质拍门等。
  4.在一些标准要求较高的建筑,在高位水箱中增加臭氧消毒,利用臭氧对水进行消毒。
  高层建筑中还有一类中间转输水箱,在超高层建筑中通常会用到,此类水箱既用在生活给水系统中,也用在消防给水系统中,本文由于篇幅所限,不再探讨。
  以上是本人从事建筑给排水设计几年来对高位水箱设置的必要性,高位水箱的贮存容积和设置高度以及高位水箱防止污染的措施的一些理解和总结,于不足之处,欢迎指正。
  参考文献:
  [1] 《建筑给水排水设计规范》GB50015–2003(2009年版)
  [2] 《高层民用建筑设计防火规范》GBJ50045–95(2005年版)
  [3] 姜文源,关于高层民用建筑消防给水和自动灭火系统的质疑和解释,给水排水技术与产品信息》1996 (3)(4)1997(1)
  [4] 中国建筑标准设计研究院:《全国民用建筑工程设计技术措施—给水排水》(2009年版)

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