1、近年來(lái)在一些建筑成套化改造或者加層時(shí) , 經(jīng)常碰到砼水箱自重大 , 建筑結(jié)構(gòu)無(wú)法承受 , 且施工周期長(zhǎng), 影響正常供水等情況。我們?cè)谀炒?2 層高層住宅結(jié)合大修加層至 14 層時(shí) , 就遇到了這一問(wèn)題。在拆除2 只屋頂砼水箱后續(xù)建時(shí)發(fā)現(xiàn)需再建的砼水箱自重 30t, 裝滿水后總重達(dá)90 余 t, 墻體結(jié)構(gòu)難以承受。為此, 我們?cè)O(shè)計(jì)了兩組圓柱型高強(qiáng)度薄壁不銹鋼水箱組, 每組 3 只并列安裝,單只水箱容水量為12m3,但每只水箱重僅1.5t, 有效地減輕了自重 , 解決了這個(gè)難題。該屋頂水箱實(shí)際運(yùn)行兩年來(lái), 一切技術(shù)狀況良好, 體現(xiàn)出安裝便捷, 清潔衛(wèi)生 ,管理方便 , 使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn) , 運(yùn)行中

2、還可靈活切換投入水箱的個(gè)數(shù), 既增加了供水安全可靠性, 又避免了水質(zhì)二次污染, 且造價(jià)低 , 與同容積砼水箱造價(jià)相比 , 節(jié)約經(jīng)費(fèi)19.80 萬(wàn)元?，F(xiàn)將超薄型大噸位不銹鋼屋頂水箱組設(shè)計(jì)應(yīng)用有關(guān)問(wèn)題歸納如下。薄壁不銹鋼屋頂水箱鋼種選擇與強(qiáng)度質(zhì)量、理化穩(wěn)定性的要求以較大容量的薄壁不銹鋼屋頂水箱組 , 取代傳統(tǒng)的鋼筋砼水箱, 首先著眼點(diǎn)是自重輕 , 強(qiáng)度大。另一個(gè)關(guān)鍵則為確保一個(gè)儲(chǔ)水容器自身不污染水質(zhì) , 鋼種在長(zhǎng)期運(yùn) 行中 , 必須具備對(duì)人體衛(wèi)生、安全、無(wú)害。不銹鋼水箱的強(qiáng)度質(zhì)量由于我們?cè)O(shè)計(jì)的不銹鋼水箱組 , 選用的板厚為 0.8mmmm,如此厚度,貯存大容量液體后能否達(dá)到強(qiáng)度上的要求,引起一些人

3、的懷疑, 有關(guān)技術(shù)資料和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表明 , 用料厚度雖然較薄, 但材料具有強(qiáng)度高 , 韌性大 , 延伸性好的特點(diǎn) , 只要把握好生產(chǎn)制作中的關(guān)鍵 , 設(shè)計(jì)制作大容量不 銹鋼儲(chǔ)水容器無(wú)可非議 , 可以獲得成功。1.2 不銹鋼種的理化穩(wěn)定性高層建筑不銹鋼屋頂水箱, 作為幾百家住戶的一個(gè)儲(chǔ)水容器, 水質(zhì)的污染與否直接影響到人民身體健康, 應(yīng)在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中 , 不氧化、不生化 , 免于銹蝕和重金屬銘、鍥離子的生成析出。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)制作不銹鋼種日本牌號(hào)為SUS304（目當(dāng)于國(guó)產(chǎn)OCi18Ni9牌號(hào)），從SUS30卷料說(shuō)明可以看出，該類鋼種屬奧氏體不銹耐 酸鋼 , 有良好的耐腐蝕性能和金屬壓延性能 ,

4、 對(duì)強(qiáng)氧化酸有耐腐蝕性。由此可見(jiàn) , 以 此作水箱體材料, 完全可以抵御運(yùn)行中低濃度氯酸（HCl）, 次氯酸 （HClO）, 弱氧化性碳酸（H2CO3痔酸的作用，保障了水容器不污染水質(zhì)的前提條件。不銹鋼水箱組設(shè)計(jì)布置方式和水力計(jì)算依據(jù)確定水箱組的布置方式因建筑呈Z字狀長(zhǎng)條型,且住戶多,平均每層23戶,大樓改造前,采用同一泵組 同時(shí)向兩個(gè)砼屋頂水箱供水。雖然在離泵房供水管路較長(zhǎng)的 2 號(hào)水箱內(nèi) , 安裝了液 位控制器 , 且兩個(gè)水箱進(jìn)水還輔以水位控制浮球閥 , 但由于水壓差異, 進(jìn)水量不均, 經(jīng)常造成球閥杠桿斷裂失控而溢水, 有時(shí)兩個(gè)屋頂水箱用水量懸殊, 使其中一個(gè)水箱斷水 , 影響住戶的用水環(huán)

5、境。對(duì)此, 我們結(jié)合大樓加層大修以及適應(yīng)大樓屋頂平面, 對(duì)兩組不銹鋼屋頂水箱進(jìn)行重新設(shè)計(jì)布置 , 采用并聯(lián)式水箱組 , 且在兩組水箱之間安裝連通環(huán)流管 （ 見(jiàn)圖 1）, 使兩組水箱蓄水互補(bǔ) , 高程平衡 , 杜絕兩水箱組因進(jìn)、出水量差異產(chǎn)生的常見(jiàn)頑癥 , 斷、溢水事故。不銹鋼水箱組貯水量的計(jì)算計(jì)算本大樓給水總秒流量 , 確定屋頂水箱生活蓄水容積大樓加層改造后按兩個(gè)豎向分區(qū)供水, 上區(qū) (3 層14層)屋頂水箱上行下給式供水 , 住戶數(shù) n 為 286 戶, 下區(qū) (地下室 2層)下行上給式市政管網(wǎng)直接供水。該高層住宅給排水、衛(wèi)生盥洗設(shè)施較為完善，核算戶用水當(dāng)量Ng為6.0N。上區(qū)用水總當(dāng)量:N

6、E=NgX n=6.0X286=1716(N)設(shè)計(jì)上區(qū)秒流總量：Qg=a X0.2+KNE (a 取1.02,K取0.0045)根據(jù)建筑物類別性質(zhì)定 Qg=1.02X 0.2 X 1716+0.0045 X= 16.17(L/s)。所以無(wú)調(diào)節(jié)貯水箱容積時(shí), 需求供水量為 16.17L/s, 即 58.2m3/h 。計(jì)算水箱生活蓄水最小容積Vt:Qgh為設(shè)計(jì)秒流量，折算為最高時(shí)需要量58.2m3/h;Qb為水泵輸出流量(在水泵QHW性曲線上查得中揚(yáng)程時(shí)輸出流量 )23.8m3/h;T 為設(shè)計(jì)秒流量的持續(xù)時(shí)間 , 按 0.5h 計(jì)算 ;Tb 為水泵最短運(yùn)行時(shí)間 , 按 0.25h 計(jì)算。Vt=(Q

7、gh-Qb)X T+QbK TbVt=(58.2- 23.8) X 0.5+23.8 X 0.25=23.2m3根據(jù)以上計(jì)算得屋頂水箱貯水容量 Vt必須大于23.2m3。為安全供水,確保生 活蓄水高程和擴(kuò)大液控調(diào)節(jié)范圍 , 結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)Vt定為48m3為宜。消防自救蓄水容量的計(jì)算此建筑歸于二類高層建筑, 室內(nèi)配備消火栓防火設(shè)施每股（50-19 雙頭消火栓 ）系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量8L/s10L/s,現(xiàn)配備3股系統(tǒng)，則其消防給水總量Qgx為30L/s。屋頂 不銹鋼水箱組應(yīng)同時(shí)滿足儲(chǔ)存 T初=10min的自救消防水量。則其貯水量:Vx=QgxXT初=30X 10X60/1000=18（m3）依據(jù)消防規(guī)范當(dāng)室

8、內(nèi)消防用水量超過(guò)25L/s, 經(jīng)計(jì)算水箱消防貯水量超過(guò)18m3時(shí)，仍可采用18m3在實(shí)際運(yùn)作中，按兩組6只水箱分布貯水，加之屋頂水箱與消防 輸出管距箱底應(yīng)留有適當(dāng)距離, 為保證消防設(shè)施硬件可靠, 我們將每只水箱貯水量增加1m3,則確定消防自救貯水量為24m3設(shè)計(jì)制作薄壁不銹鋼水箱的形體要求經(jīng)計(jì)算該建筑屋頂貯水箱總?cè)萘繛?2m3（生?S 48m3消防24m3）,6只水箱分別貯水，每只水箱有效容量應(yīng)保證在12m3鑒于水箱在外省市制作加工，水箱組總 重僅 3t, 不難運(yùn)輸 , 但設(shè)計(jì)形體結(jié)構(gòu)必須符合交通運(yùn)輸、安裝和管理上需求, 不然會(huì)帶來(lái)麻煩 , 我們以 4t 普通載重貨車為運(yùn)輸工具, 為此設(shè)計(jì)單個(gè)水箱為圓柱形, 直徑2.6m,總高2.8m,箱底呈0.05m拋面，上口人孔為1.2m（見(jiàn)圖2）。因考慮周全，雖然 運(yùn)輸長(zhǎng)途跋涉到現(xiàn)場(chǎng)安裝 , 但以后運(yùn)行管理, 都沒(méi)出現(xiàn)任何麻煩。3 薄壁不銹鋼屋頂水箱組的實(shí)效經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較薄壁不銹鋼水箱與砼結(jié)構(gòu)水箱及其他種類水箱相比較, 目前大容積水箱單價(jià):不銹鋼水箱0.2萬(wàn)元/m30.25萬(wàn)元/m3,奧金水箱0.25萬(wàn)元/m30.30萬(wàn)元/m3。若 采用單個(gè)水箱貯水量36m斑結(jié)構(gòu)水箱20萬(wàn)元/只（建筑結(jié)構(gòu)部分計(jì)入），有關(guān)主管部 門指定選用的普通玻璃鋼水箱17萬(wàn)元 /只, 而我們選用水箱組兩套造價(jià)僅為 19.6