王井濤

摘要：近幾年，“智慧”建筑設(shè)計理念與建筑智能化建設(shè)技術(shù)正在逐步落地，其影響力已經(jīng)漸漸深入到每個設(shè)計師的設(shè)計思路與設(shè)計指引中。建筑生活給水系統(tǒng)作為建筑機電工程中給排水專業(yè)的重要一環(huán)，從本專業(yè)本系統(tǒng)自身的設(shè)計宗旨來看，它是保障人們飲水、用水安全、可靠、便捷、舒適等目標(biāo)的基礎(chǔ)設(shè)計構(gòu)架，是建筑得以實現(xiàn)其基本使用功能的硬性條件。智慧建筑作為智能建筑的升級版，在建筑設(shè)計、建設(shè)、應(yīng)用的信息智能化、建筑設(shè)備管理等領(lǐng)域均與建筑生活給水系統(tǒng)有深切關(guān)聯(lián)，建筑生活給水系統(tǒng)在智慧建筑設(shè)計中的應(yīng)用值得仔細分析、思考。

關(guān)鍵詞：建筑生活給水系統(tǒng);實時監(jiān)測;控制措施;智慧建筑

1 引言

隨著人們的生活水平不斷提高、各行各業(yè)的軟、硬件產(chǎn)品功能、性能的逐漸強化與提升，以及人們對居住、學(xué)習(xí)、辦公環(huán)境的智能性和人性化的需求愈加強烈，智慧建筑設(shè)計的理念已經(jīng)深入建筑設(shè)計行業(yè)的各個專業(yè)中。作為建筑設(shè)計中的一個輔助專業(yè)的子系統(tǒng)，建筑給水系統(tǒng)，應(yīng)充分結(jié)合人們對生活用水的高要求和智慧建筑設(shè)計的理念，將一些創(chuàng)新的思路和措施應(yīng)用到設(shè)計當(dāng)中。并深入分析建筑生活給水系統(tǒng)應(yīng)用于智慧建筑建設(shè)中存在的主要難點、要點及解決思路。設(shè)計師及工程師應(yīng)致力于將這一輔助專業(yè)做出精細化、人性化、智慧化的工程精品。

2 建筑生活給水系統(tǒng)的概念、組成和分類

2.1 建筑生活給水系統(tǒng)的概念：

建筑生活給水系統(tǒng)是指通過輸水管道和配水管道將城鎮(zhèn)的市政給水管網(wǎng)中的自來水引入建筑室內(nèi)，直至各類生活用水衛(wèi)生潔具或設(shè)備。并通過水表、壓力表、閘閥等閥門附件加以計量、測量和控制水流，使其滿足各個用水點對水量、水質(zhì)、水壓的要求。

2.2 建筑生活給水系統(tǒng)的組成：

建筑生活給水系統(tǒng)的組成主要包括：市政管網(wǎng)接駁口、輸水及配水管道、給水控制附件、用水衛(wèi)生器具或設(shè)備、增壓和貯水設(shè)備、水表。

2.3 建筑生活給水系統(tǒng)的給水方式分類：

（1）建筑生活給水系統(tǒng)大體上分為無增壓方式和有增壓方式。

無增壓方式主要包括：市政管網(wǎng)直接供水方式、市政管網(wǎng)+高位水箱聯(lián)合供水方式。

常見的有增壓方式（即加壓給水系統(tǒng)）主要包括：疊壓供水方式（又叫無負(fù)壓系統(tǒng)）、水箱（池）聯(lián)合水泵供水方式、氣壓給水方式等。

（2）建筑生活給水系統(tǒng)往往采用豎向分區(qū)供水的方式解決高層建筑的給水系統(tǒng)中底部樓層的管道靜水壓力超壓而造成水擊、管道振動、損壞等現(xiàn)象。給水系統(tǒng)豎向分區(qū)方式要根據(jù)建筑的高度、用途、投資成本、管道材料和設(shè)備性能、后期維護管理、節(jié)約用水、減少能耗等因素綜合分析確定。

3 智慧建筑的簡要介紹

3.1 智慧建筑的設(shè)計理念：

設(shè)計應(yīng)以人們對智能性的需求為導(dǎo)向，搭建合理、全面的智慧建筑設(shè)計框架，努力實施包含智慧管控、智慧集成、各個智慧子系統(tǒng)的全新、創(chuàng)意的理念。竭力改善數(shù)據(jù)壁壘、防止信息不流通、避免重復(fù)搭建系統(tǒng)，讓大數(shù)據(jù)、云計算、5G、WiFi6、人工智能AI等先進技術(shù)在建筑設(shè)計和建設(shè)中得以充分利用。讓“智能建筑”跨上新的臺階，積量變化質(zhì)變，最終蛻變?yōu)檎嬲饬x上的“智慧建筑”。

3.2 智慧建筑的技術(shù)架構(gòu)簡介：

智慧建筑簡單地說，就像一個人體一樣，有感知、接受信號的“五官、皮膚”，有傳輸、反饋信號的“血液、神經(jīng)系統(tǒng)”，也有用于決策、管控的“腦”。我們可以把它們分別叫做智慧建筑的感知執(zhí)行系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)及智慧操控系統(tǒng)。

感知執(zhí)行系統(tǒng)主要包括智慧建筑中各種感知類、監(jiān)測類以及執(zhí)行類設(shè)備，比如壓力表、攝像頭、電動閥門、水位監(jiān)測裝置等;網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)可以是電線、有線和無線網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、液壓、氣壓管道等;智慧操控系統(tǒng)可以叫做建筑大腦，它是用來管理、指揮、操控建筑執(zhí)行各種部署，也相當(dāng)于建筑的操作系統(tǒng)。

4 建筑生活給水系統(tǒng)在智慧建筑設(shè)計中的應(yīng)用

4.1 建筑生活給水系統(tǒng)作與智能化建筑環(huán)境中的建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、機房工程等系統(tǒng)密切相關(guān)，彼此水乳交融。

生活給水系統(tǒng)在智慧建筑設(shè)計中的應(yīng)用方向主要體現(xiàn)在通過信息化智能化應(yīng)用領(lǐng)域、建筑設(shè)備智能化管理領(lǐng)域等。其中加強對給水系統(tǒng)采用智慧化的監(jiān)測與控制，讓生活給水系統(tǒng)的水質(zhì)、水量、水壓達到高度的安全、健康、可靠、便捷、舒適、節(jié)能、環(huán)保，便于管理維護等要求，是一項較為人性化、有創(chuàng)意的應(yīng)用。

4.2 建筑生活給水系統(tǒng)設(shè)計中運用的常規(guī)式監(jiān)測及控制策略主要包括：

4.2.1供水水質(zhì)的實時監(jiān)測、控制系統(tǒng)

自來水廠出水水質(zhì)是否有安全保障是影響所有用水人員及單位飲水、用水安全的先決條件。對其水質(zhì)必須嚴(yán)格把控、實時監(jiān)測。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)往往分布于水廠的不同環(huán)節(jié)與部位，包括水源（江、河、湖泊、水庫等）、水源地取水口、水廠各處理工藝、加壓泵站、排污口等。水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備通過GPRS、4G/5G、WiFi、光纖等傳輸系統(tǒng)連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋到水質(zhì)監(jiān)測中心，在水質(zhì)監(jiān)測中心即可實時監(jiān)測水質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)和遠程訪問客戶端查詢必要信息，隨時可做出控制措施。

4.2.2生活飲用水離開自來水廠后直到被人們使用，大部分時間都是停留或流動與給水管道中，因此對管道中的水流實施相關(guān)的智能化控制也是極為重要。生活給水管道可以通過一些關(guān)鍵節(jié)點處設(shè)置壓力表、壓力傳感器、流量計、液位計、閥門、過濾器、倒流防止器、真空破壞器等閥門、附件，進行常規(guī)監(jiān)測、控制生活給水的流量、水壓，必要時也可監(jiān)測、控制其水質(zhì)的安全性。

4.2.3建筑低位水池、高位水箱一般通過水位監(jiān)測器、自動水位控制閥、電動閥等設(shè)施對建筑加壓供水泵的啟停實現(xiàn)自動控制，可以做到節(jié)水、節(jié)能、綠色、環(huán)保的要求。

4.3 建筑給水系統(tǒng)設(shè)計中可創(chuàng)新、衍生、挖掘的智慧化監(jiān)測及控制策略主要包括：

4.3.1在人們用水的管道末端處設(shè)置水質(zhì)自動實時監(jiān)測裝置，并結(jié)合、利用凈水器相關(guān)產(chǎn)品工作原理做出管道式凈水系統(tǒng)，搭建在智慧建筑設(shè)計平臺上，全自動實施提升末端用水水質(zhì)狀況。以滿足人們對飲水安全及控制的強烈需求。

4.3.2利用智慧城市的數(shù)據(jù)安全構(gòu)件系統(tǒng)，在給水管道重要節(jié)點采用電動閥、電磁閥等智能閥件，通過分析建筑各區(qū)位、各時間階段使用水量的大小及各區(qū)位的使用重要性高低等相關(guān)數(shù)據(jù)，自行設(shè)定閥門開啟程序、操控閥門調(diào)節(jié)、控制建筑各區(qū)位的用水流量、水壓等。做到人性化、合理化供水。

4.3.3利用智慧建筑的設(shè)備管理POL系統(tǒng)架構(gòu)中能耗監(jiān)測、環(huán)境感知等子系統(tǒng)自動監(jiān)測給水管道的漏水位置，并做出自動解決漏水（關(guān)閉閥門）的措施（如流量計合作電動閥），以解決用水管理單位常常會因總水表計量值大大超過各分戶水表計量總值且找不到未計量點或漏水點的苦惱。也極大的促進了節(jié)約水資源、減少人力耗費等智慧城市較為提倡的理念。

4.3.4在智慧建筑平臺上，對于有熱水系統(tǒng)的建筑，采用自動監(jiān)測、控制水溫裝置（如高精度溫感器），全面、靈活的對建筑生活用水的水溫實施自動監(jiān)測與調(diào)節(jié)。滿足人們使用熱水的安全、可靠、節(jié)能、節(jié)水的基礎(chǔ)上，更極大的改善了熱水使用環(huán)節(jié)中的舒適性、便捷性，以及更好地做到避免燙傷和其他的安全事故。

5 結(jié)語

在5G、大數(shù)據(jù)、AI、云計算等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，國家和社會不斷倡導(dǎo)各行各業(yè)的改革、升級。作為建筑工程設(shè)計師，我們應(yīng)當(dāng)解放思想、改變思路，全面邁向“智慧化”建設(shè)。智慧建筑設(shè)計的高要求、高標(biāo)準(zhǔn)、高回報離不開給排水、電氣、暖通專業(yè)與智能化專業(yè)的緊密配合。我們應(yīng)充分了解智能化專業(yè)實施機制，以確保給排水專業(yè)中的建筑給水系統(tǒng)在智慧樓宇設(shè)計中的應(yīng)用更加高效、實用。

參考文獻：

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