不锈钢水箱组布置方式的设计
和水力计算
一、确定不锈钢水箱组的布置方式
因建筑呈Z字状长条型，且住户多，平均每层23户，大楼改造前，采用同一泵组同时向两个砼屋顶水箱供水。虽然在离泵房供水管路较长的2号水箱内，安装了液位控制器，且两个水箱进水还辅以水位控制浮球阀，但由于水压差异，进水量不均，经常造成球阀杠杆断裂失控而溢水，有时两个屋顶水箱用水量悬殊，使其中一个水箱断水，影响住户的用水环境。对此，我们结合大楼加层大修以及适应大楼屋顶平面，对两组不锈钢屋顶水箱进行重新设计布置，采用并联式水箱组，且在两组水箱之间安装连通环流管(见图1)，使两组水箱蓄水互补，高程平衡，杜绝两水箱组因进、出水量差异产生的常见顽症，断、溢水事故。
二、不锈钢水箱组贮水量的计算
a.计算大楼给水总秒流量，确定屋顶水箱生活蓄水容积
大楼加层改造后按两个竖向分区供水，上区(3层～14层)屋顶水箱上行下给式供水，住户数n为286户，下区(地下室～2层)下行上给式市政管网直接供水。该高层住宅给排水、卫生盥洗设施较为完善，核算户用水当量Ng为6.0N。
上区用水总当量：N∑=Ng×n
=6.0×286
=1716(N)
设计上区秒流总量：Qg=α×0.2 +KN∑ (α取1.02,K取0.004 5)
根据建筑物类别性质定Qg=1.02×0.2×1 716+0.0045× =16.17(L/s)。
所以无调节贮水箱容积时，需求供水量为16.17L/s，即58.2m3/h。
计算水箱生活蓄水最小容积Vt：
Qgh为设计秒流量，折算为最高时需要量58.2m3/h;
Qb为水泵输出流量(在水泵Q～H特性曲线上查得中扬程时输出流量)23.8m3/h;
T为设计秒流量的持续时间，按0.5h计算;
Tb为水泵最短运行时间，按0.25h计算。
Vt=(Qgh-Qb)×T+Qb×Tb
Vt=(58.2-23.8)×0.5+23.8×0.25
=23.2m3
根据以上计算得屋顶水箱贮水容量Vt必须大于23.2m3。为安全供水，确保生活蓄水高程和扩大液控调节范围，结合实践经验Vt定为48m3为宜。
b.消防自救蓄水容量的计算
此建筑归于二类高层建筑，室内配备消火栓防火设施每股(50-19双头消火栓)系统设计流量8L/s～10L/s，现配备3股系统，则其消防给水总量Qgx为30L/s。屋顶不锈钢水箱组应同时满足储存T初=10min的自救消防水量。
则其贮水量：Vx=Qgx×T初
=30×10×60/1000
=18(m3)
依据消防规范当室内消防用水量超过25L/s，经计算水箱消防贮水量超过18m3时，仍可采用18m3。在实际运作中，按两组6只水箱分布贮水，加之屋顶水箱与消防输出管距箱底应留有适当距离，为保证消防设施硬件可靠，我们将每只水箱贮水量增加1m3，则确定消防自救贮水量为24m3。
三、设计制作薄壁不锈钢水箱的形体要求
经计算该建筑屋顶贮水箱总容量为72m3(生活48m3、消防24m3)，6只水箱分别贮水，每只水箱有效容量应保证在12m3。鉴于水箱在外省市制作加工，水箱组总重仅3t，不难运输，但设计形体结构必须符合交通运输、安装和管理上需求，不然会带来麻烦，我们以4t普通载重货车为运输工具，为此设计单个水箱为圆柱形，直径2.6m，总高2.8m，箱底呈0.05m抛面，上口人孔为1.2m。因考虑周全，虽然运输长途跋涉到现场安装，但以后运行管理，都没出现任何麻烦。
1 箱体 2 进水管 3 液控引入孔 4 消防管 5 生活水管 6 排污管 7 人孔盖 8 起吊环 9 溢水管 10 压水加强筋
