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摘要：高位生活水箱是最久远的给水方式之一，由于它具有很大的调节水量、水压的能力，因其供水安全、稳定、节能、节水等诸多优点而被保留下来。《建筑给水排水设计规范》(2009年版)中规定生活饮用水箱水箱与其他用水水箱并列设置时，应有各自独立的分隔墙。文章提出与之不同的说法，即一定要对水箱的构造和用水量进行分析才能决定是否要有各自独立的分隔墙，并予以证明。
关键词：分格式高位水箱；分隔墙；给水系统
中图分类号：TU976 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2011)07-0065-03
一、概述
高位水箱是最久远的给水方式之一，由于它具有很大的调节水量、水压的能力，因供水安全、稳定、节能、节水等诸多优点而被保留下来。
自上世纪中后期，气压供水设备、变频供水设备的出现，以及近年推出的叠压供水设备问世以来，高位水箱给水系统在实际工程中的应用呈逐年减少之势。但是《建筑给水排水设计规范》(GB50015 2003)(2009年版)(以下简称规范)实施以来，其中第3.3.6条的条文说明中要求建筑高度不超过100m的高层建筑，一般低区部分采用市政水压直接供水，中区和高区优先采用加压至屋顶水箱(或分区水箱)，再自留分区减压供水的方式。“规范”第3.2.10条：建筑物内的生活饮用水水池(箱)体，应采用独立的结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及项盖。
生活饮用水水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时，应有各自独立的分隔墙。
规范的原意主要是防止水质污染，两个水池之间是否应有各自独立的分隔墙，笔者认为不能一概而论，一定要对水箱的构造和用水量进行分析才能决定是否需要各自独立的分隔墙。
规范要求加压给水部分优先使用高位水箱供水，说明高位水箱比气压供水、变频供水、叠压供水更节能!深圳市原住宅局在上世纪90年代之前，所有工程均为高位水箱供水模式，到90年代中初期几乎全用变频供水，经过若干年的使用对比，发现变频供水的用电量高出高位水箱很多。到90年代末就强行要求设计院按高位水箱供水模式设计给水系统了。另外刘振印先生在《给水排水》2007.33(1)61-70“建筑给排水节能节水技术探讨”一文中也有详细的介绍，对北京地区若干工程进行了实地调查，也认为变频供水是不节能的，而高位水箱是最经济的给水方式。
对于防止水质的污染，可通过水箱构造上的改变，加强管理也是可以做到的，本文就分格式水箱的工作原理，是否能共用分隔墙而又不污染水质的可能性作一初步探讨。
二、分格式高位水箱
(一) 构造
本水箱消防容积按消防规范要求确定，生活容积按“规范”相关条文计算确定。
水箱应设溢流管，可设在生活容积一侧；透气管两个一高一低并设防虫网，可按国标图选用；放空管每侧一个。人孔每侧一个应配密封性能好的、并能上锁的盖子。
(二) 工作流程
第一，市政压力供水时。适用于多层建筑。市政压力水通过液位控制阀后进入消防容积格V1底部(见图la)，水位上升后水流自下而上通过隔墙上部过水孔进入生活容积格V2，消防用水从其本格底部接入消防管网，生活用水从其所在格底部接入给水系统。
应当注意的是液位控制阀应当靠近生活容积的人孔处，将遥控小浮球接入生活容积一侧，以生活容积一侧的水位变化来控制水箱的进水。进水管安装在消防容积格内，出口距箱底约200mm，以便水流自下而上，有较长的流程进入生活容积格，从而减少水流死角。
第二，水泵加压提升时适用于竖向分区的高层建筑。水流方向及进水管的设置均与市政压力供水时相同，不同的是进水管上不得设置自动液位控制阀及任何阀门，只在生活容积格内设置液位传感信号，控制加压水泵启停的装置，可自动完成高水位停泵，低水位启泵的过程。
当一组水泵供给多个水泵进水时，应在水箱进水管上装与其管径相同的电动阀，由水位检测设备实现自动控制。
本分格式水箱无论以何种方式进水，均是以生活容积一侧水位为基准，而进入水流则是从消防容积入口，再通过连通过水孔流至生活用水格。
(三) 工况分析
第一，纯住宅类。以二类高层塔式住宅为例，其消防储水量为6m3，一类高层住宅消防储水量为12m3。
通过上表可以看出对于多层或二类高层住宅的消防容积来说，在生活水箱供水按6层计，用水标准为150L／人·日的情况下，对于每层只有2户的单元每天能将消防水容积换水1.2次；随着供水楼层的增加，每天换水的次数也就越多，从而保持整个水箱储水水质的新鲜。以上均按最低指标最不利的情况计算。若按每层住户多于两户时，每天换水次数会增加，水质将得到更好的保证。
第二，公共建筑类。一般来说，公共建筑中办公楼的用水量较小，如果办公楼能够保证消防水部分能每天更换一次以上就不会产生二次污染。
现以一座500人的办公楼为例，用水定额为40L／人·日计，每日用水总量为20m3，消防水储水量18m3的水每天可更换1.11次。若干是综合楼、商住楼、公寓等每天的换水次数就会多达数次了。
三、涉及规范的问题
(一) 生活消防共用分隔墙
第一，规范第3.2.10条规定，“建筑物内生活饮用水箱(池)体，应采用独立结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及顶盖。生活饮用水水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时，应有各自独立的分隔墙。”
第二，本条文规范中是作为强制条文出现的，主要是防止水质污染。对于水箱采用独立结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及项盖表示赞同。但生活饮用水水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时，应有各自独立的分隔墙的说法就不完全赞同了。如果采用本合用分格式水箱工况就不一样了。分格式合用水箱水流是间歇式流动，水质不断更新的。通过表1中的数据可以看到，即使是按较低的用水定额、每层最少的户数计算，消防格内的水一天至少能换水一次，如果非塔式住宅多单元共用一个水箱，水箱内的水每天将会被更换多次。因此分格式水箱完全可以共用分隔墙，因为将它分为两格的原因是确保消防水不被动用。同时也保证消防水水位的高度，实际上它们也是一个互相连通的整体。
(二) 规范3.2.8条规定“供单体建筑的生活饮用水池(箱)应与其他用水的水池(箱)分开设置”
本条文的主要目的是：防止水质污染；确保消防用水不被动用；防止消防管网中的水倒流或渗入合用水池(箱)，使池(箱)中的水质受污染。针对合用会造成水质污染，规范3.2.8A条(内容略)，在满足条文条件的情况下生活贮水池和消防贮水池可合并设置，笔者认为既然贮水池可以合并设置，在满足水质不受污染的条件下，高位水箱应该可以合并设置，因为一个系统的水流动的，贮水池可以做到不污染水质，高位水箱也可以做到。关于确保消防用水不被动用，很多种方法都可实现，分格式水箱的构造已经确保消防用水不动用，又能做到每天更新消防水箱里的水。为了防止消防管网上的水倒流或渗入水箱，可在消防出水管上装倒流防止器，杜绝此类情况发生，规范3.2.5A条第1款，其意思是从小区或建筑物内生活饮用水官道上单独接出的消防用水管道的起端设置倒流防止器就可以防止消防管网中的水倒流或渗入生活饮用水管网，同理，若在分格式水箱的消防出水管上设置倒流防止器也可起到相同的作用。
四、推荐给水系统
第一，水泵加压供水适用于高层建筑或市政压力不能达到的多层建筑物，采用生活水位的变化启停水泵。设计中如有两个以上水箱时，另一水箱可视情况不要分格，仅提供生活用水，应在每个水箱进水管上装与其管径相同的电动阀，同样用生活容积格的水位变化作为水泵启停的条件，并在各水箱设水位监控设备实现自动控制(见图2)。
水泵可从一般地下室储水池吸水，如条件允许，最好采用从稳流罐吸水，减少供水系统中最大的污染环节。
第二，市政压力供水。按市政压力供水到低区。当市政压力周期性不足或压力经常不足时，用水低谷时段市政水可进入高位水箱，用以供应上部若干层用水如图3所示：
五、结语
事无绝对，设计千变万化，任何给水方式都有自身的优缺点。本文仅就高位水箱防污染及节能问题作一探讨，只要改变原有水箱的构造与工作流程，再辅以其他二次消毒方法，还是可以共用分隔墙而不至污染水质的。本文推介分格水箱旨在改良传统水箱的构造，从而达到既不污染水质又能节能的目的。因此相关规范的有关条文是否也能作出相应的修改。
关键词：分格式高位水箱；分隔墙；给水系统
中图分类号：TU976 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2011)07-0065-03
一、概述
高位水箱是最久远的给水方式之一，由于它具有很大的调节水量、水压的能力，因供水安全、稳定、节能、节水等诸多优点而被保留下来。
自上世纪中后期，气压供水设备、变频供水设备的出现，以及近年推出的叠压供水设备问世以来，高位水箱给水系统在实际工程中的应用呈逐年减少之势。但是《建筑给水排水设计规范》(GB50015 2003)(2009年版)(以下简称规范)实施以来，其中第3.3.6条的条文说明中要求建筑高度不超过100m的高层建筑，一般低区部分采用市政水压直接供水，中区和高区优先采用加压至屋顶水箱(或分区水箱)，再自留分区减压供水的方式。“规范”第3.2.10条：建筑物内的生活饮用水水池(箱)体，应采用独立的结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及项盖。
生活饮用水水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时，应有各自独立的分隔墙。
规范的原意主要是防止水质污染，两个水池之间是否应有各自独立的分隔墙，笔者认为不能一概而论，一定要对水箱的构造和用水量进行分析才能决定是否需要各自独立的分隔墙。
规范要求加压给水部分优先使用高位水箱供水，说明高位水箱比气压供水、变频供水、叠压供水更节能!深圳市原住宅局在上世纪90年代之前，所有工程均为高位水箱供水模式，到90年代中初期几乎全用变频供水，经过若干年的使用对比，发现变频供水的用电量高出高位水箱很多。到90年代末就强行要求设计院按高位水箱供水模式设计给水系统了。另外刘振印先生在《给水排水》2007.33(1)61-70“建筑给排水节能节水技术探讨”一文中也有详细的介绍，对北京地区若干工程进行了实地调查，也认为变频供水是不节能的，而高位水箱是最经济的给水方式。
对于防止水质的污染，可通过水箱构造上的改变，加强管理也是可以做到的，本文就分格式水箱的工作原理，是否能共用分隔墙而又不污染水质的可能性作一初步探讨。
二、分格式高位水箱
(一) 构造
本水箱消防容积按消防规范要求确定，生活容积按“规范”相关条文计算确定。
水箱应设溢流管，可设在生活容积一侧；透气管两个一高一低并设防虫网，可按国标图选用；放空管每侧一个。人孔每侧一个应配密封性能好的、并能上锁的盖子。
(二) 工作流程
第一，市政压力供水时。适用于多层建筑。市政压力水通过液位控制阀后进入消防容积格V1底部(见图la)，水位上升后水流自下而上通过隔墙上部过水孔进入生活容积格V2，消防用水从其本格底部接入消防管网，生活用水从其所在格底部接入给水系统。
应当注意的是液位控制阀应当靠近生活容积的人孔处，将遥控小浮球接入生活容积一侧，以生活容积一侧的水位变化来控制水箱的进水。进水管安装在消防容积格内，出口距箱底约200mm，以便水流自下而上，有较长的流程进入生活容积格，从而减少水流死角。
第二，水泵加压提升时适用于竖向分区的高层建筑。水流方向及进水管的设置均与市政压力供水时相同，不同的是进水管上不得设置自动液位控制阀及任何阀门，只在生活容积格内设置液位传感信号，控制加压水泵启停的装置，可自动完成高水位停泵，低水位启泵的过程。
当一组水泵供给多个水泵进水时，应在水箱进水管上装与其管径相同的电动阀，由水位检测设备实现自动控制。
本分格式水箱无论以何种方式进水，均是以生活容积一侧水位为基准，而进入水流则是从消防容积入口，再通过连通过水孔流至生活用水格。
(三) 工况分析
第一，纯住宅类。以二类高层塔式住宅为例，其消防储水量为6m3，一类高层住宅消防储水量为12m3。
通过上表可以看出对于多层或二类高层住宅的消防容积来说，在生活水箱供水按6层计，用水标准为150L／人·日的情况下，对于每层只有2户的单元每天能将消防水容积换水1.2次；随着供水楼层的增加，每天换水的次数也就越多，从而保持整个水箱储水水质的新鲜。以上均按最低指标最不利的情况计算。若按每层住户多于两户时，每天换水次数会增加，水质将得到更好的保证。
第二，公共建筑类。一般来说，公共建筑中办公楼的用水量较小，如果办公楼能够保证消防水部分能每天更换一次以上就不会产生二次污染。
现以一座500人的办公楼为例，用水定额为40L／人·日计，每日用水总量为20m3，消防水储水量18m3的水每天可更换1.11次。若干是综合楼、商住楼、公寓等每天的换水次数就会多达数次了。
三、涉及规范的问题
(一) 生活消防共用分隔墙
第一，规范第3.2.10条规定，“建筑物内生活饮用水箱(池)体，应采用独立结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及顶盖。生活饮用水水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时，应有各自独立的分隔墙。”
第二，本条文规范中是作为强制条文出现的，主要是防止水质污染。对于水箱采用独立结构形式，不得利用建筑物的本体结构作为水池(箱)的壁板、底板及项盖表示赞同。但生活饮用水水池(箱)与其他用水水池(箱)并列设置时，应有各自独立的分隔墙的说法就不完全赞同了。如果采用本合用分格式水箱工况就不一样了。分格式合用水箱水流是间歇式流动，水质不断更新的。通过表1中的数据可以看到，即使是按较低的用水定额、每层最少的户数计算，消防格内的水一天至少能换水一次，如果非塔式住宅多单元共用一个水箱，水箱内的水每天将会被更换多次。因此分格式水箱完全可以共用分隔墙，因为将它分为两格的原因是确保消防水不被动用。同时也保证消防水水位的高度，实际上它们也是一个互相连通的整体。
(二) 规范3.2.8条规定“供单体建筑的生活饮用水池(箱)应与其他用水的水池(箱)分开设置”
本条文的主要目的是：防止水质污染；确保消防用水不被动用；防止消防管网中的水倒流或渗入合用水池(箱)，使池(箱)中的水质受污染。针对合用会造成水质污染，规范3.2.8A条(内容略)，在满足条文条件的情况下生活贮水池和消防贮水池可合并设置，笔者认为既然贮水池可以合并设置，在满足水质不受污染的条件下，高位水箱应该可以合并设置，因为一个系统的水流动的，贮水池可以做到不污染水质，高位水箱也可以做到。关于确保消防用水不被动用，很多种方法都可实现，分格式水箱的构造已经确保消防用水不动用，又能做到每天更新消防水箱里的水。为了防止消防管网上的水倒流或渗入水箱，可在消防出水管上装倒流防止器，杜绝此类情况发生，规范3.2.5A条第1款，其意思是从小区或建筑物内生活饮用水官道上单独接出的消防用水管道的起端设置倒流防止器就可以防止消防管网中的水倒流或渗入生活饮用水管网，同理，若在分格式水箱的消防出水管上设置倒流防止器也可起到相同的作用。
四、推荐给水系统
第一，水泵加压供水适用于高层建筑或市政压力不能达到的多层建筑物，采用生活水位的变化启停水泵。设计中如有两个以上水箱时，另一水箱可视情况不要分格，仅提供生活用水，应在每个水箱进水管上装与其管径相同的电动阀，同样用生活容积格的水位变化作为水泵启停的条件，并在各水箱设水位监控设备实现自动控制(见图2)。
水泵可从一般地下室储水池吸水，如条件允许，最好采用从稳流罐吸水，减少供水系统中最大的污染环节。
第二，市政压力供水。按市政压力供水到低区。当市政压力周期性不足或压力经常不足时，用水低谷时段市政水可进入高位水箱，用以供应上部若干层用水如图3所示：
五、结语
事无绝对，设计千变万化，任何给水方式都有自身的优缺点。本文仅就高位水箱防污染及节能问题作一探讨，只要改变原有水箱的构造与工作流程，再辅以其他二次消毒方法，还是可以共用分隔墙而不至污染水质的。本文推介分格水箱旨在改良传统水箱的构造，从而达到既不污染水质又能节能的目的。因此相关规范的有关条文是否也能作出相应的修改。