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不锈钢水箱组布置方式的设计和水力计算

发布时间:2013-04-04 22:31:24
 

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。

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