楼宇给排水系统智能化探讨

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　按照GB∕T50314-2000《智能建筑设计标准》的规定，建筑设备监控系统中关于给排水系统的设计要素规定为“对给排水系统的给水设备、饮水设备及污水处理设备等运行工况的监视、控制、测量、记录。”甲级设计标准规定“给水系统-水泵运行状态显示、水流状态显示、水泵启停控制、水泵过载报警、水箱高底水位显示及报警；排水及污水处理系统-水泵运行状态显示、水泵启停控制、污水处理池高低液位显示及报警、水泵过载报警、污水处理系统留有通信接口等。“在以上的规定中主要强调了对设备本体的监控，而对监控对象的有效控制没有提出实际的要求，特别是有关防水安全问题没有明确的内容。在实际当中水池的溢流、建筑污水井污水排放不出等问题都是经常出现并难处理的问题。因此及早发现问题、有效地对控制对象的监控应该是智能系统的重要内容之一。

　　1、非正常情况快速报警

　　非正常情况是指流入污水井中流量过大或超过正常排放标准，应及早报警采取措施。出现这种情况的原因主要有进水阀、消防水阀损坏；水管爆裂；大量雨水渗漏等。这种情况如不及时采取措施后果是十分严重的，而及早发现并处理可减少损失。

　　判断方法可采用判断流量的方法来确定，可利用楼控系统中水位检测点来确定，不增加设备，经济性较好。一般楼控系统中，均设置4个水位点：低水位、高水位、超高水位、中间水位。判定低水位和中间水位的积水时间就可判断出流量大小是否属正常情况。中低水位之间的正常排放时间可近似为：Tp=Kt*V/（Qη）（V：中低水位间的体积、Q：水泵流量、η：水泵效率、Kt：调整系数-这里取1）。检测时间设定为Tj（Tj：中低水位之间的积水排放检测时间）。如果Tj≤Tp则说明流量过大无法排放，可判定属非正常情况，但这种情况的出现是非常少的，为保证此方法的实用性，我们可以从管理的角度出发认为：渗漏进水是正常情况；大量流入就是非正常情况。那么可设定检测报警时间为Tb=（3-5）Tp，并且考虑到管理的时效性Tb≤15分钟（可根据实际调整）。下面以较常用的实例加以说明，例潜水泵型号WQG40-15-4（广州第一水泵厂）、η=53%、Kt=1、排污井有效体积2m3，那么Tp=Kt*V/（Qη）=1x0.5x2/40x0.53=0.047小时=2.83（分钟），Tb=（3-5）Tp≈10分钟，即中低水位之间10分钟未排完即报警。以上可以看出结果具有实用性，通过此种做法可提高项目的智能化标准及管理水平。

　　2、污水井正常水位定时排放

　　潜水泵的启停控制一般的设计要求是高水位起泵、低水位停泵，污水在正常水位是不自动排放的，这样就会造成电梯井道、泵房等场所长期潮湿，危害电气设备的正常运转，给管理上带来不便，另外也占用了一定的存水空间，采取定时排放的方法就可以解决这个问题，时间间隔可这样确定：Ts（定时起动时间）大于水泵排水时间又不要起动太频繁，取Ts=（3-5）Tp比较合适（Tp为高低水位之间的排放时间）。仍以上面实例说明，潜水泵型号WQG40-15-4（广州第一水泵厂）、η=53%、Kt=1、排污井有效体积2m3，那么Tp=Kt*V/（Qη）=1x2/（40x0.53）=0.094小时=5.66（分钟），Ts=（3-5）Tp≈25分钟。定时起动时间Ts可根据实际情况调整。这可给管理上带来方便，免除人工操作的麻烦。

　　3、非常情况起动双泵

　　非常情况是指在流入污水井中的流量超过单泵排放流量的情况，在此情况下，双泵起动会起到很好的效果，由于潜水泵的设计是普通情况的闱水排放，一般设计排量10L/S左右，因此在非常情况下不一定能起到完全的作用，但是如果能双历史意义同时使用，那么流量加大一倍一定会起到积极的作用，也会争取到时间，减少损失，如在火警时，消防电梯底坑积水不及时排放，会危及消防人员的生命安全，在水泵房切断装置失灵的情况下，也可作为后备保护及报警装置。当然，解决非常情况的关键是切断水源，并非排放，要采取综合治理措施（如下面第4点），但如果在可靠性、经济性上能满足要求，此方案就会有很好的实用性。

　　1.可靠性

　　由于仍然是两台泵，只不过是同时使用而已，属于互为备用的情况，并且出水管是开口设计，压力不变，只是出水管流量加大一倍，相互之间并不影响，因此，运行的可靠性不受影响，特别是已经出现了非常情况，一台泵运行已没有意义，就是要采取非常的措施。

　　2.经济性

　　采取双泵起动的措施，如需增加很多投资，那就没有实际意义。不如加大原系统设计，而正是有良好的经济性，才会有此方案。我们知道一般楼宇的污水泵设计，扬程在22m左右、流量约40m³∕h、相应配电机功率不超过5.5kW，例如WQG40-15-4型水泵（广州第一水泵厂）。电机功率为4kW，而配电电缆的最小截面是4mm²，4kW配电保护设备选择数据为-热元件额定电流11A、断路器脱扣器电流为10A（参见建筑电气安装工程图集，JD50-402）。那么两台水泵配电主开关脱扣器电流20A、主电缆4mm²就可以满足要求，因此在一般情况下，不需要较大的变动，只需将主开关脱扣器增大就可以了，而此种情况并不增加投资（在同一等级）。另外，由于潜水泵电机容量较小，对总用电负荷不会起较大的影响，并且不会同时起动，几乎可以不用考虑对用电负荷的影响，因此在经济上可行，具有实用价值。

　　4、进水管加切断装置及水位监视

　　目前在进水管加电动阀切段装置，已被广泛采用。由于经常发生泵房被淹的事故，所以在些建设方不管图纸上有没有设计，都在进水管加上电动阀以保证安全，但目前做法大多采用独立式的做法，即安置一套装置在现场，超水位报警信号就近安装或引至控制室，此做法智能化程度不高，纳入到楼控系统中是必然的，这样可以提高系统集成化程度及管理水平，另外由于给水池的重要性，建议装置在现场，超水位报警信号就近安装或引至控制室，此做法智能化程度不高，纳入到楼控系统中是必然的，这样可以提高系统集成化程度及管理水平，另外由于给水池的重要性，建议有条件可做成水位模拟显示画面，如从经济上考虑也可增加几个水位监测点，即由几个数字量实现模拟效果，此方法也可以应用到膨胀水箱等需要水位监测的场合，以上供水泵房部分在设计中控制点的设置可参考表1进行选择。

　　综上所述，在楼宇给排水系统中，采用以上几种方法可以提高楼宇给排水系统的智能化程度，可预防水淹事故的发生及提高楼宇的管理水平，也是对楼宇智能化系统的补充及完善。通过以上分析也可发现以上几种做法的采用，基本上应用了原有的设备材料，增加的设备很少、经济性好，具有非常好的实用性，因此可在楼宇的智能化建设中得到广泛的应用。