给水箱

在给水工程设计中，经常采用给水箱作为给水系统的高峰调节储水设备。它的特点是使体系运行经济、可靠、操作简单、管理方便。长期以来,给水箱以标准图的形式供设计选用，根据建设部建设[1998 ]13号文〈关于印发《一九九八年国家建设标准设计编制工作计划》的通知〉，对原国家建筑标准设计《方形给水箱》、《装配式给水箱选用安装图》、《冲压钢板给水箱选用安装图》进行修编。在编制和调研过程中发现,给水箱设计及工厂生产制作的各种材质的成品给水箱在工程实际中没有很好满足使用要求，没有按有关规范、规定要求设计制作,对其基本设计原则有模糊之处。现就编制给水箱标准图过程中的体会，以生活饮用水箱为主，提出给水箱设计的原则。

控制参数参照

给水箱选用的主要控制参数为公称容积、有效容积、水箱箱体板材材质、防腐蚀处理要求、卫生要求等。

适用范围

适用于民用和一般工业建筑中，生产及生活冷水、热水、管道直饮水、消防给水、中水等系统的调节储水设备。

选择材质

普通钢板、不锈钢板、搪瓷钢板、玻璃钢、热浸镀锌钢板等。

设计要点

1）符合设计容积（有效容积）要求，能承受箱内静水压力，耐腐蚀；设置符合使用功能要求的配管和附件，便于施工安装、维护管理和检修。

2）当供应生活和直接饮用水时给水箱应满足卫生要求。

3）应根据贮水水质要求选用不同材料和防腐蚀处理的给水箱。生活和直接饮用水箱必须出具符合卫生要求的检验证据（卫生检疫部门的卫生批件和证明文件）。一般情况下，生活饮用水箱宜选用不锈钢板水箱；消防、中水系统宜选用热镀锌钢板水箱和玻璃钢板水箱。

4）应根据工程项目的施工现场条件选用不同类型给水箱。装配式水箱易于现场安装。整体组焊成型不锈钢给水箱，当容积≤100m时，箱内可不设拉撑，以便于人工清洗。

5）水箱的有效容积和水箱公称容积

低位水箱有效容积应根据调节水量确定，其值应按进水量和用水量的变化曲线经计算确定。资料不足时，可按最高日用水量的20%～25%确定。当建筑物内采用部分直供、部分升压供水方案时，上述最高日用水量应按需升压供水的那部分用水量计算。

生活高位水箱的有效容积亦应按进水量和用水量的变化曲线经计算确定。资料不足时，外网夜间直接进水的高位水箱的有效容积是按供水的用水人数和最高日用水定额确定，也就是按其白天全部由水箱供水量确定。当水泵为自动控制时，生活用水高位水箱宜按水箱供水区域内的最大小时用水量的50%取用；当水泵为人工手动控制时，高位生活水箱有效容积宜按水箱供水区域的最高日用水量的12%取用；单独设置高位生活水箱时，可按最大日最大高峰一段用水量或全天用水量的1/2取用，也可按夜间进水白天全部由水箱供水确定。

生活消防合用水箱或专用消防水箱贮备水量应按现行的有关防火规范及有关规定确定。

水箱公称容积为箱体尺寸长×宽×高。

6）水箱应设置的配管和必要附件为：进水管、出水管、溢流管、泄水管、通气管、水位信号装置、上锁人孔、内外人梯等。

（1）进水管管径按流速0.8～1.2m/s经计算确定。进水管最大管径不得大于150mm；当大于150mm 时，应设计成两个以上进水管

（2）出水管管径应按给水系统设计秒流量确定。

（3）溢流管管径一般按大于进水管1～2号确定。溢流管管口最低部位应高于水箱最高水位20mm，距箱顶150～200m为宜。溢流管在接入排水系统时应设置空气隔断，以防止排水管系统的臭气和污物的污染。

（4）泄水管是为水箱清洗或事故检修时放空水箱中的水而设置的。泄水管安装在箱底最低处，管径一般不小于50mm。在泄水管上应设阀门。泄水管和排水系统连接时，应在连接处设置空气隔断。

（5）通气管使水箱和大气连通，使水箱内空间有新鲜空气对流换气，在水箱进水时排气，出水时进气，使水箱内保持压力平衡。通气管一般设置两根，管径不应小于50mm为宜。

（6）水位信号装置是反映水箱内水位的水位指示装置，以供观察。有玻璃管液位计及磁耦合液位计等。

（7）人孔不得小于500mm并设置能够锁定的人孔盖，以保证水箱卫生安全。当水箱高度大于1500mm时，应在人孔处设置内外人梯。

7）在《二次供水设施卫生规范》中规定，水箱容积的设计不得超过用户48h 的用水量，有条件的单位应采取消毒措施。消毒措施可选用紫外线、次氯酸钠、二氧化氯和自洁消毒器等方法。

8）热水箱应考虑保热保温；冷水箱应考虑防结露措施，当在冬季不采暖的水箱间内设置水箱时，应采用防冻的保温措施。

9）水箱的防腐蚀涂料要满足卫生指标的要求，其适用涂料有环氧涂料、瓷釉涂料等材料。

10）水箱的支撑结构的选择应与建筑和结构设计相协调。

安装要点

1）高位水箱的设置高度，应按最不利处的配水点所需水压计算确定。

2）水箱应设置在便于维护、光线和通风良好且不结冻的地方，水箱应加密封盖，并应设保护其不受污染的防护措施。

3）水箱外壁至墙面的距离应根据其形状和检修要求定。水箱顶至建筑结构最低点的净距，不得小于0.8m。

4）水箱壁外侧与建筑结构墙面或与其它水池（箱）壁的净距，在未安装有管道的一侧，应有不小于0.7m 的检修通道。在安装有管道的侧面，不宜小于1.0m的距离，管道外壁与建筑本体墙面之间的通道宽度，不宜小于0.6m。当有管道敷设时，水箱底距地板面净空高度不宜小于0.8m。

5）不同水箱的安装还应遵守不同生产企业的具体操作说明书进行操作。

执行标准

产品标准

《二次供水设施卫生规范》 GB 17051-1997；

《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》 GB/T 17219 -1998；

《单件式和预制构件拼装结构的玻璃纤维加强地上冷水蓄水池规范》 EN 13280-2001；

《欧洲法典 3：钢结构设计第4-2部分：竖井、蓄水池和管道蓄水池》EN 1993-4-2-1999；

工程标准

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242-2002；

《建筑给水排水设计规范》 GB 50015-2003；

相关标准图

02S101 《矩形给水箱》；

01SS105 《常用小型仪表及特种阀门选用安装》；

03S401 《管道和设备保温、防结露及电伴热》；

水箱绝热设计

水箱绝热设计分为：热水箱保热保温、冷水箱防结露保温和在冬季不采暖水箱间防冰冻保温三种。保热保温和防冰冻保温属保温结构，一般由绝热层和保护层组成；防结露保温属保冷结构，一般由防锈层、绝热层、防潮层和保护层组成。在工程设计中，对防冰冻保温缺乏绝热层厚度计算公式和计算参数，故笔者在这次国标图编制过程中，翻阅查找有关技术文献，按热损失平衡原理[2 ]忽略水箱壁、保护层的导热损失，导出水箱防冰冻保温层厚度δ计算公式，其推导过程如下：

单层平壁箱体单位面积热损失q 为：

q =t1 - t0δλ + R H(1)

单层平壁箱体总热损失Q 为：

Q = q ×F = (t1 - t0δλ + R H) ×F (2)

储水介质单位质量放热量q介为：

q介=C ×( t1 - t4)T(3)

储水介质总放热量Q介为：

Q介= q介×G =C ×( t1 - t4)T×G (4)

单层平壁箱体热损失量和储水介质放热量平

衡，经整理得保温层厚度δ计算公式为：δ = λ[T ×FC ×G(t1 - t0t1 - t4) - R H ] (5)

式中λ———保温材料导热系数，kJ / (h·m·℃) ；

T ———冻结时间，h ；