高位生活水箱有效容积的讨论
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
ｏｎ
ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＣｕｂａｇｅｏｆＰｅｒｃｈＷａｔｅｒＴａｎｋ
■刘智刚
摘要：本文分析了由自动启停水泵提升进水的高位生水泵提升进水的高位水箱重力给水系统作为我国自２０世纪８０年代初
活水箱有效容积组成，提出了其计算方法，为合理确定以来应用最为普遍的给水系统［１３。具有经济可靠、操作简单、管理方便的优
水箱有效容积，减小水在水箱中的停留时间，降低二次点，但同时具有供水水质较差、增加结构荷载的缺点。随着人们对自来水水污染提供了参考．
关键词：给水箱；有效容积；调节客积；最大时用水量
质的日趋重视，我国某些城市的地方供水管理条例明文禁止采用屋顶水箱，水箱用于生活给水系统受到空前的质疑。而调查结果表明，供水系统二次污
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｕｂａｇｅｏｆ染造成的水质下降，城市供水管网约占３０％，水箱（池）二次加压系统约占ｐｅｒｃｈｗａｔｅｒｔａｎｋ，ｗｈｉｃｈｉｓｅｘａｌｔｅｄｂｙ
ａｕｔｏ
ｃｏｎｔｒｏｌｐｕｍｐ，
４０％。居住区配水支管系统约占３０％，如取消了水箱（池），同样还有６０％的二ａｌｌ
ｅｑｕａｔｉｏｎｉｓｄｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｔｉｍｅｏｆｗａｔｅｒ
Ｃａｌｌ
次污染机会存在［２Ｊ；从现阶段我国国情来看，全面取消高位水箱，实现生活ｂｅｒｅｄｕｃｅｄｏｎｌｙａｆｔｅｒｔｈａｔ
ａ
ｃｏｒｒｅｃｔ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｕｂａｇｅｏｆ
ｗａｔｅｒｔａｎｋｉｓｆｏｕｎｄ用水直供，需增设城市泵站并对管网进行改造建设，投资巨大，且供水企业ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ
ａｌｓｏ
ｃａｎ
ｂｅｐｒｅｖｅｎｔｅｄｆｉ－ｏｍｃｈａｎｇｉｎｇｗｏｒｓｅＢｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅ
运行成本提高。因此，以水箱存在二次污染为由，全面否定高位水箱应用于ｓｈｒｉｎｋａｇｅｏｆｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｔｉｍｅｏｆｗａｔｅｒ．生活给水系统是不客观的。如何在确保供水安全的前提下，降低水占用容Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ
ｔａｎｋ；ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｃｕｂａｇｅ；ａｄｊｕｓｔｉｖｅ
积，缩短水在水箱中的停留时间，降低二次污染，显得尤为重要。本文针对自ｃｕｂａｇｅ；ｍａｘｉｍｕｍｈｏｕｒｌｙｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ
动启停水泵提升进水的重力给水系统中的高位水箱．提出其有效容积的确收稿日期：２００５—９—１１７定方法。
中图分类号：ＴＵ８２１．５文献标识码：Ａ
１水箱有效容积与公称容积
文章编号：１６７１—９１０７（２００６）０６，０７—００８２—０３
水箱在建筑给排水领域应用广泛．种类繁多，如吸水箱、减压水箱、断流水箱、冲洗水箱等不同用途的水箱，其有效容积计算方法不同。如图１所示，对于由水泵提升进水的水箱而言．水位分别处于停泵水位和生活出水管管底时，箱内容积的差值即为水箱的有效容积。水箱的公称容积为箱体的总容积。受出水卫生要求的限制。水占用容积中包括虽被水占用但无法使用的无效容积。无效容积相对于水占用容积比例较小，且仅与水箱底面面积有关。因此，水占用容积最小化的关键在于水箱的有效容积的最小化。
２水箱有效容积与调节容积
水箱调节容积是指箱体总容积中起调节作用的那部分容积。水箱的有
罐雉雄酗砰利作者单位：重庆市设计院一分院
效容积，应根据调节容积和贮备容积确定［引。用作水量调节和稳压的水箱，幽舶除实现调节功能所弘须贮存的水量外，箱体内并无贮备用水，水箱有效容积等同于调节容积。
衄ｍ比
山数
万
方数据
万方数据
８３
表１高位生活水箱有效容积设计参数计算表
单层户数２４６７１２
总户数
１４３２４８７７１４４
给水当量总数
１８０．６２０６．４２３８．４７３１．５８３２．８
０。（ｍ３／ｈ）８．２０１２．１１１５．２２２．２７２９．２８
０ｈ（ｍ３／ｈ）１．２７２．９２３．８７．０２１０．３２
Ｏ。／Ｑｈ６．４４４．１５４．０４３．１７２．８４
Ｖ２
８２％Ｑ。・１ｈ４４％Ｏ。・１ｈ４２％Ｏ．・１ｈ２８％Ｑｈ・１ｈ２２名Ｑｈ・１ｈ
Ｖ
８９％Ｑ．・１ｈ５０％Ｑ．・１ｈ４９％Ｑ．・１ｈ３４％Ｑｈ・１ｈ２９％Ｑｈ・１ｈ
Ｖ／Ｑｄ９．２２名５．２５％５．０６名３．５６％２．９７茗
般大于最大小时平均秒流量，小于最大小时最大秒流量，主要用于确定给水管管径。给水设计秒流量是给水配水管道中可能出现的最大短时流量［５］。因此，以设计秒流量代替用水高峰负荷的实际流量．进行高峰用水调节容积的理论探讨具有指导意义。假设高峰负荷流量等于给水设计秒流量，则高峰用水调节容积可用下式计算：
ｔ
活水箱：
高位生活水箱仅设置控制水泵每小时启动次数的贮备容积Ｖ１与高峰用水调节容积Ｖ２，有利于减小水箱有效容积，缩短水的停留时间，降低二次污染：
在用水高峰负荷流量等于给水设计秒流量这个假设前提下．高位生活水箱的有效容积可用式（４）：
Ｖ２２亩（Ｑｓ－９ｂ）
式中Ｖ２——高峰用水调节容积，ｍ３：
（３）
Ｖ＝丧＋斋（９ｓ－９ｎ）来计算；
式（４）用于描述住宅的高位生活水箱有效容积的合理性得到一定数量工程实践的肯定．这对降低水箱中的二次污染具有积极作用：
由于住宅用水的不均匀性高于公共建筑．所以将式（４）用于描述公共建筑中的高位生活水箱有效容积具有指导意义。
ｔ——高峰负荷持续时间．通常取作５ｍｉｎＮｌｏｍ｛ｎ：
０ｓ＿高位生活水箱出水管设计秒流量，ｍ３／ｈ：
０ｂ＿水泵出流量，ｍ３／ｈ。
联合式（１）、式（２）、式（３）可得高位水箱的有效容积：
Ｖ一丧＋斋（嘶）
在实际工程中．利用式（４）。对数栋住宅的高位生活水箱进行设计。设最大时用水量为０ｈ《ｍ３／ｈ），最高日用水量为０。（ｍ３）。令０ｂ＝１．５０ｈ，Ｋｂ＝６次／ｈ，ｔ＝７．５ｍｉｎ，有关计算结果列于表１。这几栋住宅中的自动启停水泵提升进水的高位生活
参考文献：
［１］徐兵，贺饶基．改善城市供水管网水质的实践与探讨［Ｊ］．给水排水，２００２，２８（１２）：１３Ｎ１６．
［２］傅金祥，等．居住区生活饮用水二次污染及防治对策研究［Ｊ］．给水排水，１９９８，２４（７）：５５－５９．
水箱重力供水系统先后完工并投入使用。最后完工并投入使
［３］建筑给水排水工程（第三版）［Ｍ］．中国建筑工业出
用的一个系统运行时间也近半年。回访结果表明，高位生活水箱运行状况良好，未出现供水不连续的情况。
［４］杨文玲．高层建筑给水排水工程［Ｍ］．３８，３９．
［５］ＧＢ５００１５－２００３，建筑给水排水设计规范［Ｓ］．
版社．３８．
４结论
对于自动启停水泵提升进水的重力给水系统中的高位生
（责任编辑：余咏梅）
Ｌ
万方数据
高位生活水箱有效容积的讨论
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
刘智刚， Liu Zhi-gang重庆市设计院一分院重庆建筑
CHONGQING ARCHITECTURE2006(6)
参考文献(5条)
1. 徐兵. 贺荛基 改善城市供水管网水质的实践与探讨[期刊论文]-给水排水 2002(01)2. 傅金祥 居住区生活饮用水二次污染及防治对策研究[期刊论文]-给水排水 1998(07)3. 建筑给水排水工程
4. 杨文玲 高层建筑给水排水工程5. GB 50015-2003.建筑给水排水设计规范
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_cqjz200606023.aspx
高位生活水箱有效容积的讨论
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
ｏｎ
ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＣｕｂａｇｅｏｆＰｅｒｃｈＷａｔｅｒＴａｎｋ
■刘智刚
摘要：本文分析了由自动启停水泵提升进水的高位生水泵提升进水的高位水箱重力给水系统作为我国自２０世纪８０年代初
活水箱有效容积组成，提出了其计算方法，为合理确定以来应用最为普遍的给水系统［１３。具有经济可靠、操作简单、管理方便的优
水箱有效容积，减小水在水箱中的停留时间，降低二次点，但同时具有供水水质较差、增加结构荷载的缺点。随着人们对自来水水污染提供了参考．
关键词：给水箱；有效容积；调节客积；最大时用水量
质的日趋重视，我国某些城市的地方供水管理条例明文禁止采用屋顶水箱，水箱用于生活给水系统受到空前的质疑。而调查结果表明，供水系统二次污
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｕｂａｇｅｏｆ染造成的水质下降，城市供水管网约占３０％，水箱（池）二次加压系统约占ｐｅｒｃｈｗａｔｅｒｔａｎｋ，ｗｈｉｃｈｉｓｅｘａｌｔｅｄｂｙ
ａｕｔｏ
ｃｏｎｔｒｏｌｐｕｍｐ，
４０％。居住区配水支管系统约占３０％，如取消了水箱（池），同样还有６０％的二ａｌｌ
ｅｑｕａｔｉｏｎｉｓｄｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｔｉｍｅｏｆｗａｔｅｒ
Ｃａｌｌ
次污染机会存在［２Ｊ；从现阶段我国国情来看，全面取消高位水箱，实现生活ｂｅｒｅｄｕｃｅｄｏｎｌｙａｆｔｅｒｔｈａｔ
ａ
ｃｏｒｒｅｃｔ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｕｂａｇｅｏｆ
ｗａｔｅｒｔａｎｋｉｓｆｏｕｎｄ用水直供，需增设城市泵站并对管网进行改造建设，投资巨大，且供水企业ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙ
ａｌｓｏ
ｃａｎ
ｂｅｐｒｅｖｅｎｔｅｄｆｉ－ｏｍｃｈａｎｇｉｎｇｗｏｒｓｅＢｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅ
运行成本提高。因此，以水箱存在二次污染为由，全面否定高位水箱应用于ｓｈｒｉｎｋａｇｅｏｆｔｈｅｒｅｍａｉｎｉｎｇｔｉｍｅｏｆｗａｔｅｒ．生活给水系统是不客观的。如何在确保供水安全的前提下，降低水占用容Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ
ｔａｎｋ；ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｃｕｂａｇｅ；ａｄｊｕｓｔｉｖｅ
积，缩短水在水箱中的停留时间，降低二次污染，显得尤为重要。本文针对自ｃｕｂａｇｅ；ｍａｘｉｍｕｍｈｏｕｒｌｙｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ
动启停水泵提升进水的重力给水系统中的高位水箱．提出其有效容积的确收稿日期：２００５—９—１１７定方法。
中图分类号：ＴＵ８２１．５文献标识码：Ａ
１水箱有效容积与公称容积
文章编号：１６７１—９１０７（２００６）０６，０７—００８２—０３
水箱在建筑给排水领域应用广泛．种类繁多，如吸水箱、减压水箱、断流水箱、冲洗水箱等不同用途的水箱，其有效容积计算方法不同。如图１所示，对于由水泵提升进水的水箱而言．水位分别处于停泵水位和生活出水管管底时，箱内容积的差值即为水箱的有效容积。水箱的公称容积为箱体的总容积。受出水卫生要求的限制。水占用容积中包括虽被水占用但无法使用的无效容积。无效容积相对于水占用容积比例较小，且仅与水箱底面面积有关。因此，水占用容积最小化的关键在于水箱的有效容积的最小化。
２水箱有效容积与调节容积
水箱调节容积是指箱体总容积中起调节作用的那部分容积。水箱的有
罐雉雄酗砰利作者单位：重庆市设计院一分院
效容积，应根据调节容积和贮备容积确定［引。用作水量调节和稳压的水箱，幽舶除实现调节功能所弘须贮存的水量外，箱体内并无贮备用水，水箱有效容积等同于调节容积。
衄ｍ比
山数
万
方数据
万方数据
８３
表１高位生活水箱有效容积设计参数计算表
单层户数２４６７１２
总户数
１４３２４８７７１４４
给水当量总数
１８０．６２０６．４２３８．４７３１．５８３２．８
０。（ｍ３／ｈ）８．２０１２．１１１５．２２２．２７２９．２８
０ｈ（ｍ３／ｈ）１．２７２．９２３．８７．０２１０．３２
Ｏ。／Ｑｈ６．４４４．１５４．０４３．１７２．８４
Ｖ２
８２％Ｑ。・１ｈ４４％Ｏ。・１ｈ４２％Ｏ．・１ｈ２８％Ｑｈ・１ｈ２２名Ｑｈ・１ｈ
Ｖ
８９％Ｑ．・１ｈ５０％Ｑ．・１ｈ４９％Ｑ．・１ｈ３４％Ｑｈ・１ｈ２９％Ｑｈ・１ｈ
Ｖ／Ｑｄ９．２２名５．２５％５．０６名３．５６％２．９７茗
般大于最大小时平均秒流量，小于最大小时最大秒流量，主要用于确定给水管管径。给水设计秒流量是给水配水管道中可能出现的最大短时流量［５］。因此，以设计秒流量代替用水高峰负荷的实际流量．进行高峰用水调节容积的理论探讨具有指导意义。假设高峰负荷流量等于给水设计秒流量，则高峰用水调节容积可用下式计算：
ｔ
活水箱：
高位生活水箱仅设置控制水泵每小时启动次数的贮备容积Ｖ１与高峰用水调节容积Ｖ２，有利于减小水箱有效容积，缩短水的停留时间，降低二次污染：
在用水高峰负荷流量等于给水设计秒流量这个假设前提下．高位生活水箱的有效容积可用式（４）：
Ｖ２２亩（Ｑｓ－９ｂ）
式中Ｖ２——高峰用水调节容积，ｍ３：
（３）
Ｖ＝丧＋斋（９ｓ－９ｎ）来计算；
式（４）用于描述住宅的高位生活水箱有效容积的合理性得到一定数量工程实践的肯定．这对降低水箱中的二次污染具有积极作用：
由于住宅用水的不均匀性高于公共建筑．所以将式（４）用于描述公共建筑中的高位生活水箱有效容积具有指导意义。
ｔ——高峰负荷持续时间．通常取作５ｍｉｎＮｌｏｍ｛ｎ：
０ｓ＿高位生活水箱出水管设计秒流量，ｍ３／ｈ：
０ｂ＿水泵出流量，ｍ３／ｈ。
联合式（１）、式（２）、式（３）可得高位水箱的有效容积：
Ｖ一丧＋斋（嘶）
在实际工程中．利用式（４）。对数栋住宅的高位生活水箱进行设计。设最大时用水量为０ｈ《ｍ３／ｈ），最高日用水量为０。（ｍ３）。令０ｂ＝１．５０ｈ，Ｋｂ＝６次／ｈ，ｔ＝７．５ｍｉｎ，有关计算结果列于表１。这几栋住宅中的自动启停水泵提升进水的高位生活
参考文献：
［１］徐兵，贺饶基．改善城市供水管网水质的实践与探讨［Ｊ］．给水排水，２００２，２８（１２）：１３Ｎ１６．
［２］傅金祥，等．居住区生活饮用水二次污染及防治对策研究［Ｊ］．给水排水，１９９８，２４（７）：５５－５９．
水箱重力供水系统先后完工并投入使用。最后完工并投入使
［３］建筑给水排水工程（第三版）［Ｍ］．中国建筑工业出
用的一个系统运行时间也近半年。回访结果表明，高位生活水箱运行状况良好，未出现供水不连续的情况。
［４］杨文玲．高层建筑给水排水工程［Ｍ］．３８，３９．
［５］ＧＢ５００１５－２００３，建筑给水排水设计规范［Ｓ］．
版社．３８．
４结论
对于自动启停水泵提升进水的重力给水系统中的高位生
（责任编辑：余咏梅）
Ｌ
万方数据
高位生活水箱有效容积的讨论
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
刘智刚， Liu Zhi-gang重庆市设计院一分院重庆建筑
CHONGQING ARCHITECTURE2006(6)
参考文献(5条)
1. 徐兵. 贺荛基 改善城市供水管网水质的实践与探讨[期刊论文]-给水排水 2002(01)2. 傅金祥 居住区生活饮用水二次污染及防治对策研究[期刊论文]-给水排水 1998(07)3. 建筑给水排水工程
4. 杨文玲 高层建筑给水排水工程5. GB 50015-2003.建筑给水排水设计规范
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_cqjz200606023.aspx