淺談建筑智能化系統(tǒng)與給排水工程設(shè)計(jì)

蔡國(guó)圈

摘要：給排水工程建設(shè)是房屋建筑中的一個(gè)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，隨著人們生活水平的提高，對(duì)建筑的給排水建設(shè)施工的質(zhì)量要求也在提升，為此，加快建筑智能化系統(tǒng)與給排水工程設(shè)計(jì)之間的聯(lián)系，是提高給排水系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵，本文主要對(duì)著兩個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹與分析。

關(guān)鍵字：建筑智能化系統(tǒng);給排水工程;建筑施工

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加速以及科學(xué)技術(shù)水平的提高，我國(guó)的建筑施工逐漸應(yīng)用了智能化系統(tǒng)，建筑的安全管理，安全隱患處理工作都已經(jīng)納入了智能化系統(tǒng)之中。隨著給排水建筑施工問(wèn)題的頻發(fā)，建筑施工單位逐漸傾向于提高給排水的智能化管理，因此對(duì)建筑智能化系統(tǒng)與給排水工程進(jìn)行系統(tǒng)的研究是十分有必要的。

1智能化系統(tǒng)與給排水之間的關(guān)聯(lián)

1.1給排水工程應(yīng)接入“智能大廈”的建筑智能化系統(tǒng)傳統(tǒng)的給排水系統(tǒng)管理主要依靠人工作業(yè)來(lái)完成，不僅降低了工作效率，同時(shí)由于管理人員的工作態(tài)度和業(yè)務(wù)能力的影響，也降低了管理的質(zhì)量。將給排水系統(tǒng)的管理納入智能化系統(tǒng)，主要是運(yùn)用智能化的系統(tǒng)對(duì)水泵的運(yùn)行狀況和各地區(qū)的實(shí)際水狀況進(jìn)行不間斷的在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)能夠根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)水量和水壓等系數(shù)，大大的提高了工作效率和工作質(zhì)量。

1.2熱水系統(tǒng)

熱水系統(tǒng)中水源的利用可采用水源熱泵、地源熱泵、太陽(yáng)能技術(shù)。在采用水源熱泵、地源熱泵技術(shù)時(shí)，不得對(duì)水體和土壤造成污染和浪費(fèi)。如利用地下地溫地源自動(dòng)供暖制冷系統(tǒng)，就是以表層地下水為載體，將這些地溫?zé)嵩磦鬏數(shù)剿礋岜弥羞M(jìn)行相關(guān)的能量轉(zhuǎn)換。太陽(yáng)能熱水器的循環(huán)可以采用強(qiáng)迫式、自然式和直流式太陽(yáng)能熱水器這三種。太陽(yáng)能熱水器應(yīng)設(shè)有溫控裝置，并且應(yīng)該合理設(shè)定熱水的溫度。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的熱能再利用與節(jié)水技術(shù)二者應(yīng)該相互結(jié)合，達(dá)到最好效果。

1.3循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

水泵將冷卻水打進(jìn)設(shè)備，帶走空調(diào)主機(jī)冷凝器內(nèi)冷媒散發(fā)的熱量，這部分較熱的水流入冷卻水塔，通過(guò)和空氣直接接觸，并蒸發(fā)掉一部分水，使得剩下的水溫大大下降，一般可以達(dá)到當(dāng)時(shí)空氣的濕球溫度，然后這些冷卻過(guò)的水重新流回水泵，循環(huán)使用。建筑智能化系統(tǒng)對(duì)該過(guò)程的循環(huán)水系統(tǒng)水泵的編號(hào)、狀態(tài);系統(tǒng)的壓力;水量及水溫;系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖及主閥狀態(tài);④各設(shè)備的運(yùn)行狀況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和統(tǒng)一調(diào)配。

1.4消防水系統(tǒng)

首先消防水系統(tǒng)必須與其他系統(tǒng)相互分離開來(lái)，并根據(jù)不同餓消防需要設(shè)置不同的消防系數(shù)管理，以便在有消防需要時(shí)能夠及時(shí)的啟動(dòng)適合的消防預(yù)備水。為了提高緊急情況下應(yīng)對(duì)的能力，需要對(duì)消防水進(jìn)行定期的檢查和更換，以保證水質(zhì)和水量，避免在需要時(shí)不能發(fā)揮效用，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)?yè)p害。

1.5排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)的布置應(yīng)全面規(guī)劃，盡量做到：①排水溝道要處于控制面積的最低處，以求盡量自流排水。②根據(jù)地形應(yīng)將排水地區(qū)劃分為高、中、低等片，做到高水高排，低水低排，自排為主，抽排為輔。③排水干溝的出口應(yīng)選擇在容泄區(qū)水位較低和河床比較穩(wěn)定的地方。④下級(jí)排水溝道的布置要為上級(jí)溝道排水創(chuàng)造良好的條件。

2給排水監(jiān)控和管理要求

給排水系統(tǒng)監(jiān)控和管理由現(xiàn)場(chǎng)控制和控制中心來(lái)實(shí)現(xiàn)，其最終目的是實(shí)現(xiàn)給排水的合理調(diào)度，無(wú)論用戶用水量怎樣變化，水泵都能及時(shí)改變其運(yùn)行方式。要求如下：

1.給排水的監(jiān)控系統(tǒng)需隨時(shí)監(jiān)視大樓給排水系統(tǒng)，并自動(dòng)儲(chǔ)水及排水。

2.系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況或需要維護(hù)時(shí)，及時(shí)發(fā)出信號(hào)，通知管理人員處理。

3.水泵的自動(dòng)啟?？刂?。

4.水泵的故障報(bào)警。

5.水泵的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

6.水箱水位監(jiān)測(cè)：根據(jù)水箱的高低水位信號(hào)來(lái)控制水泵的啟停，并且進(jìn)行溢水和枯水預(yù)警。當(dāng)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)備用泵自動(dòng)投入運(yùn)行。

7.發(fā)生火災(zāi)時(shí)，根據(jù)火災(zāi)信號(hào)的性質(zhì)立即啟動(dòng)消防泵。

8.高位水箱與低位水箱中均設(shè)液位計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

9.回水泵應(yīng)同時(shí)接受這兩個(gè)水箱的制約。當(dāng)?shù)臀凰涮幱诘退粫r(shí)，為了避免水泵的空轉(zhuǎn)，無(wú)論高水位水箱如何，回水泵都不能啟動(dòng)。

10.應(yīng)設(shè)有電動(dòng)機(jī)運(yùn)行指示器及自動(dòng)顯示。電動(dòng)機(jī)均有過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)，對(duì)于變頻器啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)首先接觸器通電，然后變頻器通電;停止電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，變頻器先停止運(yùn)行，然后接觸器斷電。

11.設(shè)手動(dòng)自動(dòng)方式轉(zhuǎn)換。手動(dòng)時(shí)，可由操縱者分別啟動(dòng)每臺(tái)水泵;自動(dòng)時(shí)，制定啟動(dòng)運(yùn)行后，由控制器根據(jù)高低位水箱的液位計(jì)信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算判斷后，對(duì)水泵運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

12.水泵可同時(shí)運(yùn)行，自動(dòng)時(shí)生活泵和消防泵不能同時(shí)運(yùn)行。

13.對(duì)生活泵要能實(shí)現(xiàn)恒壓供水。手動(dòng)控制時(shí)，變頻器解除。

14.實(shí)現(xiàn)集中控制臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)水泵控制。

15.生活泵自動(dòng)控制時(shí)，用變頻器來(lái)輸出，用壓力變送器感測(cè)水中的壓力，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)輸送到變頻器的控制端子上，對(duì)變頻器進(jìn)行控制。

3設(shè)計(jì)的程序與配合

建筑智能化系統(tǒng)工程與通常講的民用建筑工程在設(shè)計(jì)的程序與和階段上都有較大的不同。一般應(yīng)按需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)等3個(gè)環(huán)節(jié)，依次展開。

3.1需求分析

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，需要對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的調(diào)查和對(duì)比分析，主要是分析個(gè)用戶的實(shí)際水使用性質(zhì)，使用量、使用時(shí)間、使用周期等，通常對(duì)于商戶形式不一的高層建筑而言，其設(shè)計(jì)難度高，需要參考的數(shù)據(jù)也相對(duì)復(fù)雜，工作難度高，而對(duì)于使用單一的底層住宅樓而言，系統(tǒng)的分析就相對(duì)簡(jiǎn)單。無(wú)論是哪種設(shè)計(jì)都離不開實(shí)地的調(diào)查和研究，憑空設(shè)想的設(shè)計(jì)規(guī)劃是沒(méi)有使用價(jià)值的。

3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于該項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域比較廣泛，采用的技術(shù)難度系數(shù)高，因此為了保證系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量，需要選用專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作。此外，技術(shù)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合的考慮各方面的影響性因素，從全局的觀念出發(fā)，減少局部設(shè)計(jì)的制約。

3.3深化設(shè)計(jì)

與主體工程的設(shè)計(jì)不同，施工深化設(shè)計(jì)是由系統(tǒng)集成商來(lái)完成的。智能化建筑工程涉及通訊、廣電、公安、環(huán)保等領(lǐng)域，直抵發(fā)展最迅猛的高科技領(lǐng)域前沿。能夠深入研究和規(guī)劃的專業(yè)設(shè)計(jì)單位具備足夠的技術(shù)人員，和市場(chǎng)的最新動(dòng)態(tài)信息，能夠與市場(chǎng)和使用需求密切結(jié)合起來(lái)。但是建筑施工的給排水系統(tǒng)不是孤立的，需要與建筑施工的整體相互聯(lián)系，還是需要建設(shè)施工單位與投資方參與進(jìn)來(lái)的，片面的交由系統(tǒng)集成商來(lái)完成也是不科學(xué)的。智能化系統(tǒng)另一個(gè)重要的組成是結(jié)構(gòu)化布線，它承載著語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。這可以說(shuō)是智能大廈的唯一共同之處。但結(jié)構(gòu)化布線并不受給排水工程所制約，給排水工程的設(shè)計(jì)人員不用考慮過(guò)多。

4建筑智能化對(duì)給排水工程設(shè)計(jì)工作的影響

智能化與給排水工程的結(jié)合不能是全面而系統(tǒng)的，有些應(yīng)用系統(tǒng)是不具備鏈接的規(guī)定的，而有的系統(tǒng)則是不需要智能化管理，下面對(duì)其進(jìn)行具體的介紹：

4.1通過(guò)程序控制管理蓄水的進(jìn)水和出水

進(jìn)水以往的進(jìn)水方式時(shí)通過(guò)浮球裝置進(jìn)行定量控制，但是該項(xiàng)操作的阻力大，工作任務(wù)重，需要進(jìn)行定期的檢查和維修，采用智能化系統(tǒng)處理后的進(jìn)水工作操作簡(jiǎn)單，工作量小，而且控制精準(zhǔn)，能夠節(jié)省大量的人力物力資源。水池出水采用智能化處理的出水工程一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)就是，能夠根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)的出水作業(yè)。簡(jiǎn)言之就是根據(jù)不同的需要控制不同的閥門，在消防火災(zāi)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開消防閥門，改變了以往系統(tǒng)出水的混亂狀況。

4.2給排水工程的目標(biāo)

優(yōu)化變頻調(diào)速供水裝置的工作作為一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)產(chǎn)品，恒壓變頻調(diào)速供水裝置在國(guó)內(nèi)已得到廣泛應(yīng)用。由于其壓力傳感器設(shè)置在靠近水泵的壓水管處，導(dǎo)致裝置實(shí)際取得的節(jié)能數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于節(jié)能的理論值。為了改變這種狀況，一種方式是開發(fā)、研制新一代變壓變量變頻調(diào)速供水裝置;另一種較簡(jiǎn)單的方式便是將壓力傳感器的安裝位置挪至該給水系統(tǒng)的最不利點(diǎn)。

5結(jié)語(yǔ)

給排水系統(tǒng)是建筑設(shè)備管理自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分，要求其運(yùn)行安全可靠，實(shí)現(xiàn)水泵最佳運(yùn)行控制。智能建筑的給排水工程設(shè)計(jì)應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)由專業(yè)人員設(shè)計(jì)完成，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工深化設(shè)計(jì)。

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