樓宇給排水系統(tǒng)智能化探討

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　按照GB∕T50314-2000《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中關(guān)于給排水系統(tǒng)的設(shè)計要素規(guī)定為“對給排水系統(tǒng)的給水設(shè)備、飲水設(shè)備及污水處理設(shè)備等運行工況的監(jiān)視、控制、測量、記錄。”甲級設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“給水系統(tǒng)-水泵運行狀態(tài)顯示、水流狀態(tài)顯示、水泵啟停控制、水泵過載報警、水箱高底水位顯示及報警；排水及污水處理系統(tǒng)-水泵運行狀態(tài)顯示、水泵啟?？刂啤⑽鬯幚沓馗叩鸵何伙@示及報警、水泵過載報警、污水處理系統(tǒng)留有通信接口等。“在以上的規(guī)定中主要強調(diào)了對設(shè)備本體的監(jiān)控，而對監(jiān)控對象的有效控制沒有提出實際的要求，特別是有關(guān)防水安全問題沒有明確的內(nèi)容。在實際當(dāng)中水池的溢流、建筑污水井污水排放不出等問題都是經(jīng)常出現(xiàn)并難處理的問題。因此及早發(fā)現(xiàn)問題、有效地對控制對象的監(jiān)控應(yīng)該是智能系統(tǒng)的重要內(nèi)容之一。

　　1、非正常情況快速報警

　　非正常情況是指流入污水井中流量過大或超過正常排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及早報警采取措施。出現(xiàn)這種情況的原因主要有進水閥、消防水閥損壞；水管爆裂；大量雨水滲漏等。這種情況如不及時采取措施后果是十分嚴(yán)重的，而及早發(fā)現(xiàn)并處理可減少損失。

　　判斷方法可采用判斷流量的方法來確定，可利用樓控系統(tǒng)中水位檢測點來確定，不增加設(shè)備，經(jīng)濟性較好。一般樓控系統(tǒng)中，均設(shè)置4個水位點：低水位、高水位、超高水位、中間水位。判定低水位和中間水位的積水時間就可判斷出流量大小是否屬正常情況。中低水位之間的正常排放時間可近似為：Tp=Kt*V/（Qη）（V：中低水位間的體積、Q：水泵流量、η：水泵效率、Kt：調(diào)整系數(shù)-這里取1）。檢測時間設(shè)定為Tj（Tj：中低水位之間的積水排放檢測時間）。如果Tj≤Tp則說明流量過大無法排放，可判定屬非正常情況，但這種情況的出現(xiàn)是非常少的，為保證此方法的實用性，我們可以從管理的角度出發(fā)認(rèn)為：滲漏進水是正常情況；大量流入就是非正常情況。那么可設(shè)定檢測報警時間為Tb=（3-5）Tp，并且考慮到管理的時效性Tb≤15分鐘（可根據(jù)實際調(diào)整）。下面以較常用的實例加以說明，例潛水泵型號WQG40-15-4（廣州第一水泵廠）、η=53%、Kt=1、排污井有效體積2m3，那么Tp=Kt*V/（Qη）=1x0.5x2/40x0.53=0.047小時=2.83（分鐘），Tb=（3-5）Tp≈10分鐘，即中低水位之間10分鐘未排完即報警。以上可以看出結(jié)果具有實用性，通過此種做法可提高項目的智能化標(biāo)準(zhǔn)及管理水平。

　　2、污水井正常水位定時排放

　　潛水泵的啟停控制一般的設(shè)計要求是高水位起泵、低水位停泵，污水在正常水位是不自動排放的，這樣就會造成電梯井道、泵房等場所長期潮濕，危害電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，給管理上帶來不便，另外也占用了一定的存水空間，采取定時排放的方法就可以解決這個問題，時間間隔可這樣確定：Ts（定時起動時間）大于水泵排水時間又不要起動太頻繁，取Ts=（3-5）Tp比較合適（Tp為高低水位之間的排放時間）。仍以上面實例說明，潛水泵型號WQG40-15-4（廣州第一水泵廠）、η=53%、Kt=1、排污井有效體積2m3，那么Tp=Kt*V/（Qη）=1x2/（40x0.53）=0.094小時=5.66（分鐘），Ts=（3-5）Tp≈25分鐘。定時起動時間Ts可根據(jù)實際情況調(diào)整。這可給管理上帶來方便，免除人工操作的麻煩。

　　3、非常情況起動雙泵

　　非常情況是指在流入污水井中的流量超過單泵排放流量的情況，在此情況下，雙泵起動會起到很好的效果，由于潛水泵的設(shè)計是普通情況的闈水排放，一般設(shè)計排量10L/S左右，因此在非常情況下不一定能起到完全的作用，但是如果能雙歷史意義同時使用，那么流量加大一倍一定會起到積極的作用，也會爭取到時間，減少損失，如在火警時，消防電梯底坑積水不及時排放，會危及消防人員的生命安全，在水泵房切斷裝置失靈的情況下，也可作為后備保護及報警裝置。當(dāng)然，解決非常情況的關(guān)鍵是切斷水源，并非排放，要采取綜合治理措施（如下面第4點），但如果在可靠性、經(jīng)濟性上能滿足要求，此方案就會有很好的實用性。

　　1.可靠性

　　由于仍然是兩臺泵，只不過是同時使用而已，屬于互為備用的情況，并且出水管是開口設(shè)計，壓力不變，只是出水管流量加大一倍，相互之間并不影響，因此，運行的可靠性不受影響，特別是已經(jīng)出現(xiàn)了非常情況，一臺泵運行已沒有意義，就是要采取非常的措施。

　　2.經(jīng)濟性

　　采取雙泵起動的措施，如需增加很多投資，那就沒有實際意義。不如加大原系統(tǒng)設(shè)計，而正是有良好的經(jīng)濟性，才會有此方案。我們知道一般樓宇的污水泵設(shè)計，揚程在22m左右、流量約40m³∕h、相應(yīng)配電機功率不超過5.5kW，例如WQG40-15-4型水泵（廣州第一水泵廠）。電機功率為4kW，而配電電纜的最小截面是4mm²，4kW配電保護設(shè)備選擇數(shù)據(jù)為-熱元件額定電流11A、斷路器脫扣器電流為10A（參見建筑電氣安裝工程圖集，JD50-402）。那么兩臺水泵配電主開關(guān)脫扣器電流20A、主電纜4mm²就可以滿足要求，因此在一般情況下，不需要較大的變動，只需將主開關(guān)脫扣器增大就可以了，而此種情況并不增加投資（在同一等級）。另外，由于潛水泵電機容量較小，對總用電負(fù)荷不會起較大的影響，并且不會同時起動，幾乎可以不用考慮對用電負(fù)荷的影響，因此在經(jīng)濟上可行，具有實用價值。

　　4、進水管加切斷裝置及水位監(jiān)視

　　目前在進水管加電動閥切段裝置，已被廣泛采用。由于經(jīng)常發(fā)生泵房被淹的事故，所以在些建設(shè)方不管圖紙上有沒有設(shè)計，都在進水管加上電動閥以保證安全，但目前做法大多采用獨立式的做法，即安置一套裝置在現(xiàn)場，超水位報警信號就近安裝或引至控制室，此做法智能化程度不高，納入到樓控系統(tǒng)中是必然的，這樣可以提高系統(tǒng)集成化程度及管理水平，另外由于給水池的重要性，建議裝置在現(xiàn)場，超水位報警信號就近安裝或引至控制室，此做法智能化程度不高，納入到樓控系統(tǒng)中是必然的，這樣可以提高系統(tǒng)集成化程度及管理水平，另外由于給水池的重要性，建議有條件可做成水位模擬顯示畫面，如從經(jīng)濟上考慮也可增加幾個水位監(jiān)測點，即由幾個數(shù)字量實現(xiàn)模擬效果，此方法也可以應(yīng)用到膨脹水箱等需要水位監(jiān)測的場合，以上供水泵房部分在設(shè)計中控制點的設(shè)置可參考表1進行選擇。

　　綜上所述，在樓宇給排水系統(tǒng)中，采用以上幾種方法可以提高樓宇給排水系統(tǒng)的智能化程度，可預(yù)防水淹事故的發(fā)生及提高樓宇的管理水平，也是對樓宇智能化系統(tǒng)的補充及完善。通過以上分析也可發(fā)現(xiàn)以上幾種做法的采用，基本上應(yīng)用了原有的設(shè)備材料，增加的設(shè)備很少、經(jīng)濟性好，具有非常好的實用性，因此可在樓宇的智能化建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。