Jun 12, 2026
Bể chứa nước từng phần là một bình chứa được lắp ráp tại chỗ từ các tấm do nhà máy sản xuất, thay vì được phân phối dưới dạng một bộ phận được tạo hình sẵn. Mỗi tấm được sản xuất theo kích thước chính xác, được vận chuyển bằng phẳng và được bắt vít hoặc kẹp lại với nhau tại vị trí lắp đặt để tạo thành một bể kín nước có thể tích và diện tích cần thiết. Cách tiếp cận mô-đun là yếu tố xác định loại này: bể được xây dựng theo từng phần, đó là nơi bắt nguồn của tên gọi.
Phương pháp xây dựng này giải quyết được vấn đề hậu cần cơ bản. Một bể nguyên khối chứa 50.000 lít không thể vừa với ô cửa tiêu chuẩn, được đưa lên cầu thang hoặc lắp đặt trong phòng trồng cây ở tầng hầm nếu không có sự can thiệp lớn về mặt kết cấu. Bể nước cắt có thể. Bởi vì các tấm này phẳng và được lắp ráp tại chỗ nên bể có thể được lắp đặt ở hầu hết mọi không gian có thể tiếp cận được — mái nhà, tầng hầm, phòng chứa thiết bị hạn chế và các địa điểm hạn chế phương tiện ra vào — mà không cần cần cẩu hoặc phá dỡ kết cấu.
Hai vật liệu chủ yếu cho tấm bể cắt là nhựa gia cố bằng thủy tinh (GRP) và thép không gỉ , mỗi loại có hồ sơ hiệu suất riêng biệt. Một tỷ lệ nhỏ hơn trên thị trường sử dụng thép mạ kẽm, polyetylen hoặc thép nhẹ được phủ, mặc dù những loại này ngày nay ít phổ biến hơn trong các thông số kỹ thuật thương mại và công nghiệp.
Ưu điểm của bể chứa nước theo từng phần so với các giải pháp thay thế nguyên khối thể hiện rõ nhất ở ba lĩnh vực: tính linh hoạt khi lắp đặt, khả năng mở rộng và khả năng sử dụng lâu dài.
Bể chứa nước GRP sử dụng các tấm được sản xuất từ nhựa gia cố bằng thủy tinh - còn được gọi là sợi thủy tinh hoặc GFRP - được sản xuất bằng cách đúc nén hỗn hợp sợi thủy tinh dệt và nhựa nhiệt rắn (thường là polyester isophthalic hoặc este vinyl cấp thực phẩm). Kết quả là một tấm vừa cứng, nhẹ, trơ về mặt hóa học và không bị ăn mòn.
Các tấm GRP thường có gân hoặc tôn trên mặt ngoài để tăng độ cứng kết cấu mà không cần tăng thêm trọng lượng vật liệu. Bề mặt bên trong mịn và không xốp, chống bám dính màng sinh học và giúp việc vệ sinh trở nên dễ dàng. Độ dày tấm tiêu chuẩn dao động từ 5 mm đến hơn 12 mm tùy thuộc vào độ sâu bể và tải trọng thủy tĩnh.
Đặc điểm chính của bể phân đoạn GRP:
Sự lựa chọn giữa tấm GRP và tấm thép không gỉ là một trong những quyết định đặc điểm kỹ thuật phổ biến nhất trong các dự án lưu trữ nước. Không có vật liệu nào vượt trội trên toàn cầu - sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào ứng dụng, môi trường, ngân sách và các yêu cầu quy định của địa phương.
| Yếu tố | Bể phân đoạn GRP | Bể chứa thép không gỉ |
|---|---|---|
| Chống ăn mòn | Tuyệt vời - vốn không bị ăn mòn | Tuyệt vời - tiêu chuẩn cấp 304 hoặc 316 SS |
| Cách nhiệt | Tốt - độ dẫn nhiệt thấp | Kém - độ dẫn nhiệt cao; yêu cầu cách nhiệt bên ngoài trong các ứng dụng nhạy cảm với nhiệt độ |
| Sức mạnh kết cấu | Tốt - yêu cầu thanh giằng bên trong ở kích thước lớn hơn | Vượt trội — xử lý áp suất thủy tĩnh cao hơn; tốt hơn cho bể rất cao hoặc dung tích lớn |
| cân nặng | Nhẹ hơn - dễ dàng xử lý và cài đặt thủ công hơn | Nặng hơn - có thể yêu cầu xử lý cơ học |
| Chi phí | Chi phí vật liệu trả trước và lắp đặt thấp hơn | Chi phí trả trước cao hơn; bảo trì trọn đời thấp hơn trong môi trường khắc nghiệt |
| Khả năng sửa chữa | Các tấm riêng lẻ có thể thay thế được; Có thể sửa chữa bản vá GRP | Các tấm riêng lẻ có thể thay thế được; Có thể sửa chữa mối hàn trên thép không gỉ |
| Môi trường ven biển/biển | Ưu tiên - không có nguy cơ ăn mòn do clorua gây ra | Yêu cầu lớp 316; có thể cần bảo vệ bổ sung |
GRP thường được ưa thích để lưu trữ nước uống được trong các tòa nhà thương mại, lắp đặt trên mái nhà và môi trường ven biển. Thép không gỉ thường được chỉ định đối với nước xử lý ở nhiệt độ cao, hệ thống chữa cháy trong đó tính toàn vẹn của cấu trúc dưới tải trọng động đất hoặc tác động là tối quan trọng hoặc khi khách hàng hoặc cơ quan quản lý yêu cầu điều đó.
Bể bê tông chiếm ưu thế trong việc lưu trữ nước quy mô lớn trong hầu hết thế kỷ 20 và các bể chứa bê tông cốt thép vẫn phổ biến trong cơ sở hạ tầng thành phố. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng ở quy mô xây dựng và quy mô thương mại, việc so sánh giữa bể nước theo từng phần và bể nước bê tông ngày càng thiên về cách tiếp cận theo từng phần.
Bể bê tông yêu cầu xây dựng dân dụng chuyên dụng, ván khuôn, đặt cốt thép, đổ và thời gian bảo dưỡng ít nhất 28 ngày trước khi có thể đưa nước vào. Chúng phải được lót bằng lớp phủ hoặc màng cấp thực phẩm để sử dụng cho nước uống, vì bê tông không lót sẽ lọc vôi và hỗ trợ sự phát triển của màng sinh học. Các vết nứt và hư hỏng lớp lót là những vấn đề bảo trì phổ biến nhất ở các bể bê tông đã cũ và việc sửa chữa đòi hỏi phải xả nước trong bể, chuẩn bị bề mặt và lót lại - một quá trình tốn kém và mất thời gian.
Ngược lại, các bể phân đoạn có dạng tấm hoàn thiện với các đặc tính bề mặt tiếp xúc với nước đã biết, được lắp ráp trong vài ngày thay vì vài tuần và không cần bảo dưỡng hoặc lót. Đối với thể tích dưới khoảng 1.000 m³ , bể phân đoạn hầu như luôn có tổng chi phí lắp đặt thấp hơn và thời gian vận hành nhanh hơn so với kết cấu bê tông tương đương. Trên mức đó, các bể chứa bằng bê tông hoặc thép hàn được xây dựng chuyên dụng có thể lại có giá thành cạnh tranh tùy thuộc vào điều kiện địa điểm.
Bể bê tông vẫn giữ được lợi thế về tính lâu dài, khả năng chịu tải tích hợp với cấu trúc tòa nhà và khả năng chống chịu tác động vật lý — những yếu tố quan trọng nhất trong các bể chứa ngầm lớn và các ứng dụng hồ chứa thành phố hơn là lắp đặt phòng máy trong tòa nhà.
Thuật ngữ bể nước mô-đun thường được sử dụng thay thế cho bể chứa nước từng phần, mặc dù một số nhà sản xuất sử dụng "mô-đun" cụ thể để mô tả các hệ thống có mức độ tiêu chuẩn hóa cao hơn - trong đó tất cả các tấm đều giống hệt nhau và hình dạng của bể được xác định hoàn toàn bằng cách sắp xếp và số lượng các tấm đó, thay vì được sản xuất theo yêu cầu theo một kích thước cụ thể.
Bể chứa nước truyền thống - cho dù là xi lanh đúc roto bằng polyetylen, bể thép ép hay bình nguyên khối bằng sợi thủy tinh - đều được sản xuất tại chỗ dưới dạng bộ phận hoàn chỉnh và được giao sẵn sàng để kết nối. Cách tiếp cận này nhanh và ít rủi ro đối với công suất nhỏ (dưới khoảng 5.000 lít), nhưng trở nên không thực tế trên kích thước đó do hạn chế về vận chuyển và tiếp cận. Cách tiếp cận theo mô-đun hoặc theo từng phần sẽ được áp dụng ở bất cứ nơi nào thể tích bể vượt quá mức thực tế có thể được phân phối dưới dạng một đơn vị duy nhất và được điều động đến vị trí cuối cùng.
Ngưỡng thực tế trong hầu hết các dự án: đối với các bể chứa dưới 5.000 lít ở những vị trí dễ tiếp cận, bể liền khối sẽ đơn giản hơn và thường rẻ hơn. Đối với bất cứ thứ gì lớn hơn, trong bất kỳ tình huống tiếp cận hạn chế nào hoặc khi dự kiến sẽ mở rộng trong tương lai, bể theo từng phần hoặc mô-đun là giải pháp ưu tiên.
Việc xác định dung tích bể ngay ở giai đoạn thiết kế sẽ tránh được cả sự lãng phí vốn do kích thước quá lớn và sự gián đoạn hoạt động do kích thước dưới kích thước. Phương pháp tính toán khác nhau tùy theo loại ứng dụng.
Một nguyên tắc chung cho việc lưu trữ nước lạnh trong các tòa nhà thương mại là 90–115 lít/người/ngày cho văn phòng, hoặc 45–135 lít mỗi người cho các loại tòa nhà khác tùy thuộc vào cường độ sử dụng (BS EN 806-3 và hướng dẫn của cơ quan cấp nước địa phương cung cấp số liệu chính xác hơn). Tổng thể tích bể thường phải cung cấp tối thiểu 24 giờ dự trữ cho nhu cầu để ngăn chặn sự gián đoạn nguồn cung.
Đối với một tòa nhà văn phòng 200 người tiêu thụ 100 lít/người/ngày, thể tích lưu trữ tối thiểu là 20.000 lít (20 m³) sẽ được chỉ ra trước khi tính toán lượng dự trữ của bể tiêu đề, cấp nước nóng làm nóng trước và bất kỳ quy trình hoặc phụ cấp nước khẩn cấp nào.
Kích thước bể chứa nước phòng cháy chữa cháy được điều chỉnh bởi thiết kế hệ thống ngăn chặn - điển hình là tính toán thủy lực của hệ thống phun nước hoặc số liệu về nhu cầu cuộn ống do kỹ sư cứu hỏa chỉ định. NFPA 22 (Mỹ) và BS EN 12845 (Châu Âu) cung cấp các tiêu chuẩn tham khảo. Một hệ thống ống đứng ướt cho một tòa nhà thương mại tầm trung có thể cần 45.000–100.000 lít dự trữ lửa chuyên dụng , được giữ tách biệt với nguồn cung cấp nước lạnh sinh hoạt để đảm bảo nó không bao giờ cạn kiệt do tiêu dùng thông thường.
Sau khi thiết lập thể tích yêu cầu, diện tích và chiều cao của bể được xác định bởi không gian phòng máy có sẵn, khả năng chịu tải của sàn kết cấu và mạn khô tối thiểu cần thiết trên mực nước tối đa. Hầu hết các nhà sản xuất bể chứa từng phần đều cung cấp các bộ cấu hình trực tuyến lấy đầu vào chiều dài × chiều rộng × chiều cao và trả về cấu hình bảng tiêu chuẩn gần nhất. Một bể chứa 20.000 lít trong một phòng máy có chiều cao trần điển hình là 2,5 m có thể được cấu hình như sau: 4 m × 4 m × 1,5 m (tổng thể tích 24 m³, tính đến độ sâu của mạn khô và bể chứa nước).
Các tòa nhà thương mại đại diện cho phân khúc ứng dụng lớn nhất dành cho bể chứa nước từng phần. Các khách sạn, bệnh viện, tòa tháp văn phòng, trung tâm mua sắm, trường đại học và các khu phát triển đa dân cư đều yêu cầu kho chứa nước lạnh đáng tin cậy có thể được lắp đặt trong giới hạn phòng máy hiện có, được kiểm tra thường xuyên và bảo trì mà không làm gián đoạn hoạt động của tòa nhà.
Trong hầu hết các ứng dụng xây dựng thương mại, bể phân đoạn phục vụ đồng thời một hoặc nhiều chức năng sau:
Thông số kỹ thuật cho các ứng dụng thương mại thường yêu cầu các vật liệu và phụ kiện được WRAS phê duyệt, cụm nắp cách nhiệt để duy trì nhiệt độ nước dưới 20°C (để hạn chế sự phát triển của Legionella) và bố trí van phao đầu vào để duy trì tốc độ luân chuyển và ngăn ngừa tình trạng ứ đọng trong các bể được nạp một phần trong thời gian dài.
Phòng cháy chữa cháy là một trong những ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất đối với bể chứa nước từng phần và các yêu cầu thiết kế khác biệt đáng kể so với bể chứa nước uống tiêu chuẩn. Bể chứa nước từng phần dành cho hệ thống chữa cháy phải cung cấp tốc độ dòng xác định ở áp suất xác định trong toàn bộ thời gian thiết kế của sự kiện hỏa hoạn - thường là 30, 60 hoặc 90 phút tùy thuộc vào phân loại hệ thống và loại rủi ro của tòa nhà.
Những cân nhắc thiết kế dành riêng cho phòng cháy chữa cháy bao gồm:
FM Global, NFPA 22, Quy tắc LPC (Anh) và EN 12845 đều bao gồm các yêu cầu cụ thể về kết cấu bể chứa nước chữa cháy, vật liệu, khả năng tiếp cận và thử nghiệm phải tuân thủ khi chỉ định các bể chứa từng phần cho các ứng dụng an toàn sinh mạng.
Một bể chứa nước đầy sẽ tạo ra tải trọng đáng kể lên kết cấu đỡ. Nước nặng 1.000 kg/m³ (1 tấn trên mét khối) và bể chứa 20.000 lít hết công suất chứa được 20 tấn nước — trước khi tính đến trọng lượng riêng của kết cấu bể và bất kỳ tải trọng động nào từ chuyển động của nước. Làm cho nền móng đúng không phải là tùy chọn.
Yêu cầu nền móng bể nước tiêu chuẩn bao gồm:
Việc lắp đặt bể chứa nước từng phần tuân theo một trình tự xác định, khi thực hiện đúng sẽ tạo ra một bình chứa có cấu trúc kín nước, bền vững trong vòng một ngày làm việc đối với hầu hết các kích cỡ bể thương mại. Tổng quan về quy trình:
Hầu hết các nhà sản xuất đều cung cấp hướng dẫn lắp đặt chi tiết và khuyến nghị rằng việc lắp đặt phải được thực hiện bởi nhân viên đã được đào tạo và được chứng nhận - một số sẽ làm mất hiệu lực bảo hành đối với các bồn chứa được lắp đặt mà không có giấy chứng nhận của người lắp đặt.
Một bể chứa nước từng phần được bảo trì tốt sẽ cung cấp dịch vụ đáng tin cậy trong 25–40 năm. Bảo trì được chia thành hai loại: kiểm tra định kỳ theo kế hoạch và bảo trì phản ứng để ứng phó với các khuyết tật đã được xác định hoặc các sự kiện ô nhiễm.
Hiểu được các dạng hư hỏng ảnh hưởng đến bể chứa từng phần cho phép các nhà quản lý cơ sở và kỹ sư can thiệp sớm trước khi các sự cố nhỏ trở thành hư hỏng gây tốn kém.
Chia sẻ: