建筑智能化系統與給排水工程設計探討

楊 華

（農業農村部規劃設計研究院，北京 100125）

近年來，隨著信息技術和電子科技的發展，人工智能觸及生活的方方面面，從衣食住行，到工作娛樂等，都能看到智能化對生活方式的改變和推動。尤其是對傳統的工程行業的發展，推動作用更為顯著。

智能化在建筑工程領域的使用，不僅僅是在隨處可見的智能門禁、智能感觸、智能家居等，還在一些隱蔽工程中大量使用。近幾年，越來越多的建筑設計工程師將智能化系統和建筑工程給排水工程結合起來[1-2]，通過智能化手段控制建筑給水和排水，并實時監測給排水質量和數量，大大減輕了人工勞動強度。

本文擬通過對建筑智能系統及其與建筑給排水工程之間關系分析，探討在建筑工程設計中的智能化系統運用和運營管理工作中的使用策略，為類似工程提供借鑒。

1 建筑智能化系統

建筑智能化系統，即常被叫作建筑弱電系統。其本質是以建筑工程主體為搭建基礎，并且具有建筑設備、通信網絡和辦公自動化三大輔助系統，將建筑結構、智能系統、運營服務、設備管理集合成為一個最優的整體，為智能建筑系統的使用者提供更加安全、方便、智能的建筑使用環境。

在建筑智能化系統的實際使用中，將最新的通信、信息和網絡技術，以及視頻、數據監控技術等，運用到對建筑物及其設備的控制智能化與管理智能化工作之中。并以對建筑及建筑設備的自動檢測、自動控制、信息資料的收集和管理、信息資源的管理為主要途徑，達到智能建筑使用者對建筑物的監控、管理和信息共享的使用期望，實現智能建筑的設計目的[3-4]。

由此可見，建筑智能化系統對建筑工程具有重要的優化、改進作用。

2 建筑智能化系統與建筑給排水工程之間的關系

建筑工程作為一個復雜、工程組成繁多的工程類別，在建筑工程中使用建筑智能化系統，從智能化系統誕生就開始逐漸拓展，本文主要研究在建筑給排水工程之中使用建筑智能化系統。城市建筑給排水工程主要為給水系統、排水系統，根據具體的給排水功能和工作，又可細分為生活水系統、熱水系統、循環冷卻水系統、消防水系統、客房故障、水池、水箱缺水報警、排水系統。

在這些給排水系統中，傳統的控制和監測方法，均為人工定期、按需到管道預設的表盤讀數，并進行記錄，分析之后及時反饋給相關部門，采取措施進行控制和管理工作。不僅會使得數據滯后，影響了數據的時效性，同時也會造成較大的勞動力耗費在機械性的工作上。在這些工作中引入建筑智能化系統，可以大大降低人工勞動強度，在需要進行數據監控位置安裝具備數據遠程傳輸的設備，僅在室內即可完成對給排水工程設備的實時監控，甚至可以通過智能化系統設定報警警戒線，當數據達到危險值時報警，提示控制人員采取控制措施。并且還可以在需要控制給排水工程的控制點處，設置具有遠程網絡控制的智能控制閘閥，當監測系統報警后，控制人員在一定的響應時間范圍內，沒有采取控制措施時，智能控制閘閥可以通過智能化系統自行采取控制措施，保證給排水工程和相關設備的安全工作。

在上述的闡述中，可見在建筑給排水工程中采用智能化系統不僅可以節約勞動力，同時還能最大程度上保證給排水工程的正常工作和安全運行。

3 建筑智能化系統與給排水工程設計

在建筑工程的給排水工程中使用智能化系統的設計工作，與傳統的建筑工程給排水設計工作具有很大的差異，傳統建筑工程給排水設計工作主要是分析業主要求、進行設計工作。但是在引入建筑智能化系統之后，建筑給排水工程設計工作變成了首先分析和研究業主設計要求、開展智能化建筑設計及智能化系統設計、對設計工作進行智能化系統優化等3個環節，依次分步進行。

（1）分析和研究業主設計要求。分析和研究業主設計要求這項工作，是建筑工程乃至所有設計工作的基礎和根本，業主意圖直接指引著設計方向。在建筑智能化給排水系統設計中，設計人員必須充分分析和研究設計業主的思路和設計理念，并在設計工作中實時與業主溝通設計工作，及時調整在設計中的偏差，保證設計出符合業主要求的工程。

（2）開展智能化建筑設計及智能化系統設計。與傳統的給排水工程相比，建筑智能化給排水系統設計，需要將傳統的給排水設計工作和智能化系統設計工作相結合。建筑智能化給排水系統設計，不能將給排水工程僅僅作為傳統的給排水工程設計，必須保證在設計工作中考慮并采取措施確保在建筑工程給排水工程施工和智能化系統施工不會產生沖突，從而避免建筑智能化給排水系統設計失敗。因此，在此環節中要求建筑給排水設計人員必須和建筑智能化系統設計人員進行深入的溝通，確保兩者相互兼容。

（3）對設計工作進行智能化系統優化。本階段的設計工作，目前通常的做法是由專業的智能化系統設計人員進行，不再是由建筑工程設計人員來設計。在本階段的設計工作中，更多的設計工作是智能化系統的設計，對于建筑設計師來說本階段的工作難度增加，很多時候并不能順利完成。因此，越來越多的設計單位將本階段的設計工作交由專業智能化系統設計單位進行完成，確保智能化系統設計工作的高質量。

4 探討建筑智能化系統的設計策略

通過上述的建筑智能化系統和建筑工程給排水之間關系的敘述可知，兩者相互關聯、相互影響、又相互促進。因此，智能化系統建筑給排水工程設計師在建筑智能化給排水系統設計中，應該將智能化系統的相關設備、設施融入建筑給排水工程設計中去。

下面將對具體的做法根據建筑工程給排水的相關案例做簡單的探討：

（1）智能化程序科學控制給水。在傳統的給水系統中，用人工、力學等控制給水設施，當給水蓄水箱滿水時，人工或者通過浮球閥自動關閉進水。其缺點明顯，關水阻力大、勞動強度高、設備耐久性較差、密封效果不良等，使得傳統的給水控制方法已經不能夠滿足建筑行業的發展。

因此，在智能化系統的引入之后，越來來越多的建筑內通過利用BA系統的智能控制功能，在實際安裝時在蓄水池內部安裝液面監測設備實時將數據傳送到智能控制閘閥，當液面達到設計高度時，智能閘閥啟動關閉閘閥，停止給水工作，大大降低了勞動強度并提高了控制的準確性。

（2）智能化程序科學控制排水。在傳統的排水系統中，尤其是生活污水、雨水排泄過程中，是沒有采取控制措施的，傳統做法都是在重力作用下，水流順著鋪設的管道流入城市污水管道。但是，在夏季很多城市由于城市排水設施不合理設計，導致排水緩慢，處在低洼地區的建筑，污水甚至會順著下水道向室內倒灌。在有些建筑中由于下水道出現問題，導致其上部的污水難以外泄，并且堵塞位置難以探查。

在引入智能化系統后，可以每隔一定的距離在下水道中安裝監測設備，及時探明有問題的下水道，并且可以在管道中安裝自動控制裝置，保證水流單向排泄。

（3）智能計量收費。建筑給排水工程中涉及很多的計量，例如自來水計量，傳統的做法在建筑進水管路上安裝水表，通過定期人工到水表箱處讀數記錄，返回供水公司上傳計算，確定用戶用水費用，通知用戶費用和繳費時間，用戶繳費。其缺點有水表安裝通常在室內，由于用戶工作，讀數記錄工作量極大，或者是水表統一安裝在室外，對于室內的供水管道維修存在的一定影響。并且在傳統的計量稅費過程中誤差較大，極易造成資源浪費。尤其是經常外出的用戶，在外出期間供水設備忘記關閉或者出現故障，一直向用戶室內排水，造成室內積水，影響室內相關設施的使用壽命，忘記關水龍頭造成的地板泡水事故，在國內屢見不鮮。

在建筑給排水工程中引入智能化系統，可以將水表移到建筑室內，甚至是用戶室內，并將傳統的水表更換為具備自動讀數記錄和數據遠程傳輸的智能水表，數據傳輸到網上后計算出相關的費用，用戶可以自行登錄用戶端查看，并進行圈存，并且可以設定用水速度警報，當某個時段用水速度過快，或者和平時用水時間點不一致，客戶端會自動提示用戶，保證節約資源和能源。

5 結語

綜上所述，建筑智能化系統仍屬于新興事物，主要是由于我國建筑智能化系統建設明顯滯后，尤其在“給排水系統”建設方面，正處于方興未艾階段，因此，建筑給排水系統智能化建設迫在眉睫。通過智能化系統的引入，不僅可以大大節約人力、物力，還可以很大程度上節約日益緊張的用水資源，為建筑智能化系統解決實際建筑給排水工程的難題提綱重要的參考價值。