關于高層建筑高位水箱的設計中的一些問題的探討

摘 要：本文論述了高位水箱設置的必要性，高位水箱的貯存容積和設置高度及高位水箱防止污染的措施。

關鍵詞：高位水箱；貯存容積；設置高度；防止污染

高位水箱具有貯存生活調節用水量和事故用水量、貯存消防水量的作用，尤其是電源保證率低的建筑物，更具有安全供水的優點，因而在民用建筑特別是高層建筑中廣泛使用。本文就設置高位水箱的必要性，其容積和高度的確定，以及如何在技術上防止高位水箱二次污染作一些探討。

一 高層建筑中設置高位水箱的必要性

根據《高層民用建筑設計防止規范》（GB50045–95）（2005年版）（以下簡稱《高規》）第7.4.7條規定：“采用高壓給水系統時，可不設高位消防水箱。當采用臨時高壓給水系統時，應設高位消防水箱”。我國目前絕大多數城市采用臨時高壓給水系統。當消防給水系統有穩壓泵、氣壓罐等增壓設施或消防水泵采用變頻調速泵時，在消防主泵未起動前，消防給水系統能滿足消防所需水壓，消防主泵起動后，消防所需水壓和水量均能得到保證，但按《高規》規定，設增壓設施的消防給水系統仍按臨時高壓給水系統考慮，因此高位水箱還是需要設置，其理由是：

1．根據我國目前的經濟現狀和城市供電情況，消防水泵的電源不能完全按要求確保，電力供應的不正常直接影響消防水泵的正常運行。

2．高層建筑防火管理總體上有待提高，消防檢查時，消防水泵不能正常運行的情況占有相當的比率。高層建筑消防立足自防自救，特別是火災初期，及時撲救，控制可達到很好的效果。高位水箱確保火災初期10分鐘的消防水量，在發現火情時，可以充分利用這寶貴的10分鐘，使其投入滅火工作。國內外均有僅靠高位消防水箱所儲存消防水量撲滅初期火災的成功實例。

生活給水方面，根據所采用的給水方式確定是否要設高位水箱。當采用變頻調速水泵供水時可不設高位水箱，當采用水泵—水箱聯合供水時則需要設置高位水箱。此時生活與消防貯水可以共用一個水箱，便于節約造價和減少占地面積。但要采取確保消防用水不作他用的技術措施。

二 高位水箱的貯存容積和設置高度

高位水箱的有效容積一般由生活調節水量和消防貯備水量組成。

生活調節水量的計算，結合《建筑給水排水設計規范》（GB 50015–2003）（2009年版）及當地用水情況進行合理計算，而消防貯水量的計算，則依據《高規》第7.4.7.1條規定，“高位消防水箱的消防貯水量，一類公共建筑不應少于18m3，二類公共建筑和一類居住建筑不應小于12m3，二類居住建筑不應小于6m3”。此消防貯水量應是消火栓給水系統和自動噴水滅水系統合用水箱的總貯水量。如對于一類公共建筑，火災初期使用兩支水槍出水約為10L/s，同時五個噴頭出水約為5L/s，總共15L/s，滅火時間按10分鐘計算，水箱消防有效容量約為9m3，而消防主泵在很短時間內就會啟動。實際上，我國設置消防水箱是按消防水泵不能及時啟動，滅火初期靠消防水箱供給作為基本條件，在設計中應按《高規》要求保證。

高位水箱的設置高度，按《高規》第7.4.7.2條中的要求：“高位消防水箱的設置高度應保證最不利點消防火栓靜水壓力，當建筑高度不超過100m時，高層建筑最不利點消防栓靜水壓力不應小于0.07MPa，當建筑高度超100m時，高層建筑最不利點防火栓靜水壓力不應小于0.15MPa，當高位水箱不能滿足上述靜壓要求時，應設增壓設施。”例如高位水箱一般設置在電梯機主房上部，100m以下高層建筑的靜水壓力為0.07MPa，即為最不利點消火栓距屋面高差、電梯機房高度及水箱和電梯機房的架空層的高度總和，頂層消火栓水槍充實水柱在水箱供水時可不必滿足，只需在水泵供水時滿足。如高位水箱設置高度不可能滿足《高規》的靜壓要求時，應設增壓設施。

三 高位水箱防止污染的措施

高位水箱的二次水體污染是影響高位水箱應用的最大障礙，應采取有效的措施防止高位水箱的污染，可采用的有以下幾種：

1．溢流管、放空管不得直接與排水系統直接連接，應通過受水器與排水系統連接，并且受水器與排水系統之間應保持足夠的空氣隔斷。

2．對于鋼筋混凝土水箱，可于內壁及底面貼瓷磚或涂防腐材料，以防止水箱體材料污染水體。

3．從構造上采用相應措施防止污染物通過水箱的人孔、溢流管、透氣管進入水池內，可采用定型的密封人孔、水箱呼吸閥、溢流管出口加裝輕質拍門等。

4．在一些標準要求較高的建筑，在高位水箱中增加臭氧消毒，利用臭氧對水進行消毒。

高層建筑中還有一類中間轉輸水箱，在超高層建筑中通常會用到，此類水箱既用在生活給水系統中，也用在消防給水系統中，本文由于篇幅所限，不再探討。

以上是本人從事建筑給排水設計幾年來對高位水箱設置的必要性，高位水箱的貯存容積和設置高度以及高位水箱防止污染的措施的一些理解和總結，于不足之處，歡迎指正。

參考文獻：

[1] 《建筑給水排水設計規范》GB50015–2003（2009年版）

[2] 《高層民用建筑設計防火規范》GBJ50045–95（2005年版）

[3] 姜文源，關于高層民用建筑消防給水和自動滅火系統的質疑和解釋，給水排水技術與產品信息》1996 （3）（4）1997（1）

[4] 中國建筑標準設計研究院：《全國民用建筑工程設計技術措施—給水排水》（2009年版）