建筑給排水工程中智能化技術(shù)的應(yīng)用研究

馬中芳 成都美廈建筑設(shè)計有限公司蘭州分公司工程師

在建筑工程中運用智能化系統(tǒng)主要是為節(jié)省人力資源，利用自動化優(yōu)化控制技術(shù)，實現(xiàn)信息共享，確保建筑質(zhì)量和安全。近年來，智能化建筑不斷發(fā)展，作為建筑工程的重要延伸，決定了建筑技術(shù)水平以及未來的投資方向。給排水作為建筑工程的重要內(nèi)容之一，主要是對水泵系統(tǒng)管理、閥門控制和自動噴水系統(tǒng)進行設(shè)計。針對給排水設(shè)計的自動化監(jiān)管研究尚有空白，而給排水設(shè)計合理與否，對建筑的功能性、完善性具有直接影響。筆者根據(jù)自身多年的建筑給排水設(shè)計經(jīng)驗，主要分析智能化技術(shù)在建筑給排水工程中的運用。

1 建筑給排水工程中智能化技術(shù)的重要性

首先，為給排水提供理論設(shè)計依據(jù)。由于排水系統(tǒng)時常發(fā)生問題，若遭遇雨水天氣，會影響城市排水系統(tǒng)，導(dǎo)致排水不暢，引起雨水淤積，對人們出行造成嚴重影響。所以，通過智能化技術(shù)，不斷健全排水系統(tǒng)，促進老式建筑改善，開展新城區(qū)的建筑規(guī)劃，可以有效解決雨天排水難題。

其次，促進建筑工程的可持續(xù)發(fā)展。針對建筑工程，采取智能化技術(shù)，可實現(xiàn)水資源的良好保護，確保城市建筑的生態(tài)平衡。同時，有利于促進自然生態(tài)與建筑環(huán)保的有機融合，符合可持續(xù)發(fā)展理念。所以，在具體建筑設(shè)計時，必須立足可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃要求，不斷提升建筑的供水能力。

最后，促進水資源的合理利用。近年來，隨著城市人口日益增加，建筑占地面積卻受到諸多限制。所以，解決人口壓力，必須科學(xué)利用城市占地空間，促進基礎(chǔ)設(shè)施的改善。針對建筑工程，通過智能化技術(shù)，促進建筑給排水系統(tǒng)的改造、擴建，結(jié)合城市人口數(shù)量，不斷開展建筑建設(shè)、完善工作，構(gòu)建滲透能力強的排水體系，促進水資源的回收利用。

2 建筑給排水工程中智能化運用的問題

第一，行業(yè)監(jiān)管存在不健全和不規(guī)范的問題。目前，我國尚未建立建筑智能化的統(tǒng)一標準和規(guī)范，部分地方的建筑智能化施工、設(shè)計缺乏相應(yīng)的政策法規(guī)支持，使得建筑智能化行業(yè)發(fā)展出現(xiàn)瓶頸。

第二，人才配備不合理。針對專門的建筑設(shè)計院來說，各專業(yè)配套完善，人才配備也比較齊全，但從事建筑智能化設(shè)計的專業(yè)人員較少，在設(shè)計過程中，設(shè)計人員缺乏智能化的專業(yè)能力，需要依靠指導(dǎo)方可勉強完成相關(guān)任務(wù)。因為缺乏規(guī)范性指導(dǎo)，使得供貨商、設(shè)計人員兩者的目的存在差異，智能化水平有待進一步提升。

第三，設(shè)計進程較為滯后。現(xiàn)階段，設(shè)計人員在初期設(shè)計階段設(shè)計建筑方案時，很少會考慮智能化設(shè)計，基本上在主體建筑工程完工后，才會考慮智能設(shè)計，使得智能工程、各專業(yè)、建筑主體之間存在不協(xié)調(diào)的問題[1]。

3 建筑工程給排水設(shè)計的智能化改進環(huán)節(jié)

建筑工程給排水系統(tǒng)設(shè)計可以提升用水的可靠性，對住宅水泵、液位進行設(shè)計，能夠保證用戶的用水需求，特別是為了實現(xiàn)消防功能，需保證充足的水源。對于消防水池設(shè)計，可采取液位計方法，實施檢測水池的水位，通過控制泵進行聯(lián)動控制。同時，設(shè)置自動巡檢水泵，設(shè)計自動監(jiān)控排水系統(tǒng)，為住宅安全提供保障。

3.1 明確設(shè)計目的

對于給排水工程，設(shè)計人員必須采集好信息點，確定智能化目標，設(shè)置好聯(lián)動控制點，負責(zé)硬件的選擇與安裝，通過圖紙的方式體現(xiàn)相關(guān)標準規(guī)范。

3.2 重視用戶需求

智能化給排水工程設(shè)計，在符合相關(guān)規(guī)范和標準前提下，還需考慮人性化設(shè)計，作為智能化系統(tǒng)，需按照建筑性質(zhì)和功能，依據(jù)業(yè)主需求和建筑資金進行設(shè)計。通常而言，對于高檔商場、大廈、酒店等公共性建筑工程，必須綜合考慮用戶需求，完善建筑相關(guān)功能。對于單一建筑，例如政府機關(guān)、醫(yī)院和銀行等，因其功能側(cè)重點不同，所考慮的設(shè)計也不同；對于住宅建筑，需考慮到住宅用戶的起居等功能。在這一階段，必須綜合考慮實際需求與使用功能，防止脫離實際，盲目提高標準，給排水設(shè)計人員必須以業(yè)主需求為前提，分析給排水實際要求[2]。

3.3 提前參與給排水系統(tǒng)設(shè)計

在建筑整體設(shè)計中，給排水智能化設(shè)計需與建筑設(shè)計一起實施。現(xiàn)階段，我國建筑智能化設(shè)計與主體工程設(shè)計較為滯后，使得建筑局部功能脫離實際，雖然在目前機制下難以避免，但仍需盡可能在前期進行考慮。

3.4 強化施工深化設(shè)計

建筑工程的施工深化設(shè)計和主體工程設(shè)計存在一定差異，必須結(jié)合系統(tǒng)供貨商一起參與方可完成。針對建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計，可以設(shè)計環(huán)保、網(wǎng)絡(luò)、信息以及安保等多個環(huán)節(jié)，軟硬件發(fā)展速度較快，設(shè)備日新月異，進行深化設(shè)計，需由系統(tǒng)供貨商共同編制，給排水智能化系統(tǒng)作為主體工程的附屬工程，需和主體工程的性能、形象保持一致。因此，系統(tǒng)供貨商必須在原始設(shè)計單位指導(dǎo)下完成智能化設(shè)計。

3.5 提升自動化系統(tǒng)管理水平

必須加強給排水設(shè)計人員的專業(yè)知識培訓(xùn)，提升設(shè)計和管理人員業(yè)務(wù)素養(yǎng)與專業(yè)水平，管理人員需具備相關(guān)理論知識，操作人員必須做到持證上崗，如果沒有達到考核要求，必須重新開展培訓(xùn)。此外，還需提升管理人員的責(zé)任意識，確保其有能力按照建筑參數(shù)變化情況，合理調(diào)節(jié)給排水系統(tǒng)設(shè)計，進而實現(xiàn)節(jié)能目的。同時，國家還需出臺相應(yīng)智能化給排水設(shè)計的標準和規(guī)范，將其納入建筑設(shè)計、施工、驗收的重要范疇，促進建筑給排水設(shè)計、施工朝著智能化方向發(fā)展[3]。

4 建筑工程給排水設(shè)計智能化的新目標

在建筑工程中采用智能化系統(tǒng)，所涉及給排水工程部分較少，對于給排水設(shè)計來說，通過智能化系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的信息化、科學(xué)化，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)推動新技術(shù)手段、新工程目標，改變傳統(tǒng)做法，促進建筑給排水設(shè)計智能化。

首先，通過系統(tǒng)程序，對蓄水池進出水進行控制管理。其一，進水。現(xiàn)階段，主要選擇浮球閥對進水進行控制，如果池內(nèi)處于滿水狀態(tài)，即自動關(guān)閉進水。根據(jù)相關(guān)實踐表明，采取這類方式，臺水流阻力過大，操作較為頻繁，且漏水量較大，存在維修安全隱患。如果建筑工程中已經(jīng)設(shè)置自動化系統(tǒng)，通過電動閥對水池內(nèi)水位進行液壓控制，取代傳統(tǒng)浮球閥，利用程序系統(tǒng)即可實現(xiàn)進水控制的簡單化、合理化控制，在實際運用中，還能增設(shè)滿水報警裝置。其二，出水。針對水池出水，通過系統(tǒng)程序進行管理控制，對生活用水和消防用水合并設(shè)置，消防用水平時不被使用，一般選擇抬高生活泵吸水管的方式，采取這一方式存在一些缺陷，死水區(qū)水質(zhì)極易變壞，處于低水位時，在吸水口附近極易產(chǎn)生旋渦而吸入空氣，影響水泵工作穩(wěn)定性，產(chǎn)生氣蝕。同時，也會影響泵房豎向布置，若采取自動化系統(tǒng)進行管理控制，當(dāng)水池內(nèi)水位下降到一定數(shù)值時，即可自動關(guān)閉生活泵，根除上述問題。

其次，優(yōu)化變頻調(diào)速，完善供水裝置。目前，恒壓變頻調(diào)速裝置在給排水設(shè)計中被廣泛運用，屬于一種技術(shù)產(chǎn)品，該裝置通過設(shè)置壓力傳感器，與水泵壓水管共同運作，獲取的節(jié)能數(shù)值。想要改變這種情況，必須研制開發(fā)變壓、變量、變頻的新型給排水裝置，在給排水系統(tǒng)中，確保水泵工況點呈特性曲線狀態(tài)，但該產(chǎn)品目前尚未研制成功。另外，還可改變壓力傳感器安裝位置，在給排水系統(tǒng)最不利的工況點安裝傳感器，采取這種方式雖然仍然是恒壓運行狀態(tài)，處于非額定流量狀態(tài)下，但實際已經(jīng)扣減了水頭損失，改變了實際的變量、變壓供水，進而向節(jié)能理論值進一步靠近。針對智能化建筑，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智能化技術(shù)的支持，即可實現(xiàn)上述目標[4]。

再次，收費管理的自動化。針對建筑智能化設(shè)計來說，辦公自動化、智能化是重要內(nèi)容。目前，市場上已研發(fā)出多種自動收費軟件，例如，流量集中檢測儀能夠?qū)崿F(xiàn)遠程計量，因微機處于在線動態(tài)測量，對比物理過程監(jiān)控，采取語音和圖形處理，均只能對數(shù)字量進行處理、識別。上述模擬需通過轉(zhuǎn)換方可實現(xiàn)，對于控制對象和智能化系統(tǒng)的信息交換，在建筑給排水設(shè)計中必須充分重視，通過數(shù)碼遠傳式系統(tǒng)，即可解決高層建筑的水表出戶問題[5]。

最后，開發(fā)研究智能設(shè)備和CPU連接方式。現(xiàn)階段，智能設(shè)備在建筑中較為分散，若能將各類設(shè)備所采集的信息通過無線、有線方式傳輸?shù)诫娔X，實現(xiàn)集中控制、監(jiān)控，若設(shè)備發(fā)生問題，就可以及時進行維修，確保設(shè)備的功能性。同時，針對給排水的智能化系統(tǒng)，還需進一步研制和開發(fā)[6]。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑智能化在我國尚處于初步發(fā)展階段，在建筑工程中，開展給排水智能化設(shè)計，是建筑品味的重要體現(xiàn)。尤其是給排水工程作為建筑的重要內(nèi)容，通過智能化設(shè)計與施工，不僅能提升建筑智能化、現(xiàn)代化水平，還能有效提高建筑的功能性、合理性，保證建筑用戶的實際需求。