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1、目 录摘 要I1 前言11.1 智能建筑的概念11.2 智能建筑在我国的发展及应用11.3 智能建筑给水排水概述21.4 设计依据22 给排水方案设计32.1 工程概况32.2 给排水系统设计要求32.3 给水系统设计42.4 排水系统72.5 水池和高位水箱的控制93 系统选型简介124 结束语15参考文献16致 谢17附 录18摘 要 智能建筑是计算机和信息处理等高技术与建筑艺术的有机结合。综合型智能建筑由三大基本要素构成，即办公自动化系统（OAS），建筑设备自动化系统（BAS）和通讯网络系统（CNS），这三大要素也称之为3A系统。建筑设备自动化系统保证机电设备和安全管理的自动化，对楼宇温
2、度、湿度、含氧量与照明度等参数值进行测量，并按照使用者要求迅速实施调节和综合管理，为用户提供舒适宜人的室内环境和可靠的安全保障。给排水系统属建筑设备管理自动化系统的一部分，要求其运行安全可靠，实现水泵最佳运行控制。该系统的监控是通过DDC对系统中的各种水位、水泵工作状态和管网压力进行实时监测，按照一定要求控制水泵的运行方式、台数和相应阀门的动作，以达到需水量和供水量之间的平衡、污水的及时排放，实现水泵高效、低耗的最优化控制，达到经济运行的目的。并对给排水系统的设备进行集中管理，保证系统可靠运行。 关键词：智能建筑；给水系统；排水系统；DDC 1 前言1.1 智能建筑的概念“智能建筑”一词，诞生
3、于20世纪80年代初，它是信息时代的必然产物。美国智能建筑学会定义“智能建筑”是将结构、系统、服务及运营相互联系全面综合，并达到最佳组合，所获得的高效率、高功能与高舒适性的大楼。从发展的角度来看，应强调智能大厦是多学科、多技术系统集成的特点，即智能建筑是指利用系统集成的方法，将智能计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑物的优化组合，获得投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。1.2 智能建筑在我国的发展及应用 智能建筑进入我国技术领域大体上是在上个世纪80年代中期以后，中国科学院
4、计算技术研究所就曾进行了“智能化办公大楼可行性研究”，对智能办公大楼的发展进行了探讨。智能建筑真正的普及和推广是在1992年改革开放的大潮中兴起的房地产热潮，由此兴起的我国智能建筑发展迅速，呈现巨大的市场潜力，社会经济效益显著。随着通信技术、网络技术、计算机技术等在我国的迅速发展，智能建筑在各方面也有很大的提高。1.3 智能建筑给水排水概述建筑给水的种类可概括分为生产、生活和消防等三类，建筑给水工程就是为确保这三类给水的实现而采取的技术措施，即把室外给水工程提供的水量、水压按照建筑物的需要分配到用水地点，从而为生活和生产提供一定程度的安全和便利的用水条件。建筑排水工程的任务是把生活和生产过程中
5、所产生的污水、废水按照室外排水系统体制和建筑物内部是否要求再生回用的，有组织、分系统的排放，确定其排放方式、处理方法和综合利用。智能建筑中的给排水则是运用现代的计算机技术、现代通信技术和现代控制技术，使用直接数字控制技术对给排水系统中的各个参数进行汇总、分析、计算，并输出相应的电压、电流信号控制各阀门和水泵的动作，来实现给排水的合理、高效、安全控制。1.4 设计依据（1）建筑设备自动化；（2）暖通空调施工图解读；（3）给水管道设计计算与安装；（4）智能建筑设计标准GB/T 50314-2006；（5）建筑设备监控系统设计与安装03X201-2；（6）空调控制系统02X201-1.2 给排水方案
6、设计2.1 工程概况该建筑为某市一高层办公楼，建筑面积约为28700,建筑高度为51.3米。负一层层高4.80米，可供98个车位；一层层高4.50米，二至十四层层高3.60米，一层、二层设置了供员工就餐的食堂。建筑以城市自来水管网作为给水水源。建筑物前面道路有一条市政给水可供接管，给水管管径DN200，常年水压不低于350Kpa，最低月平均气温7。本地区有集中污水处理厂，城市污水处理率为85，城市排水体制为雨水、污水分流制。市内生活污水需经化粪池处理后排入城市污水管道。本建筑右后方有一条市政污水管和一条市政雨水管预留的检查井可供接管。2.2 给排水系统设计要求 给排水系统的监控和管理由现场控制
7、和集控中心DDC来实现，其最终目的是实现给排水的合理调度，也就是说，无论用户用水量怎样变化，水泵都能及时改变其运行方式，实现水泵的最佳运行。给排水的监控系统需随时监视大楼给排水系统，并自动储水及排水；当系统出现异常情况或需要维护时，及时发出信号，通知管理人员处理。给排水系统监控主要包括水泵的自动启停控制、水泵的故障报警、水泵的运行状态监测、水箱水位监测等，通过程序设计来满足自动控制要求，即根据水箱的高低水位信号来控制水泵的启/停，并且进行溢水和枯水预警。当水泵出现故障时，立即发出报警信号，同时备用泵自动投入运行。当发生火灾时，根据火灾信号的性质立即启动消防泵。2.3 给水系统设计(1)给水系统
8、的分类及组成对于给水系统，一般可分为生活给水系统、消防给水系统、生产给水系统三大类。本设计给水排水设计，根据设计资料、建筑物性质和卫生设备完善程度需考虑生活给水系统和消防给水系统。给水系统一般由引入管、水表节点、给水管道、配水装置和用水设备、给水附件、增压和贮水设备等部分组成。本设计的给水系统包括引入管、水表节点、给水管、配水装置和用水设备、给水附件。 (2)生活给水控制策略建筑高度小于24m的公共建筑或小于10层的住宅称为低层建筑；建筑高度高于或等于24m的公共建筑或高于或等于10层的住宅称为高层建筑。对于高层建筑而言，生活给水系统由于其层数多、竖向高度大，为避免建筑低层配水点静水压力过大，
9、需要进行竖向分区。合理的确定高层建筑给水系统的竖向分区，关系到给水系统的运行、使用、维护、管理、投资节能等情况的效果，是高层建筑给水系统的首要环节。本设计为了充分节能，并充分有效地利用城市管网的水压，将该高层办公楼给水系统竖向分为2区，分为低区和高区：低区-16层和职工食堂由市政管网直接供水；高区714层由高位水箱和高位生活水泵给水，采用DDC控制给水设备。在本办公楼的6层设置1个中位水箱和3个中位生活水泵（两用一备），在屋顶设置2个高位水箱和2个高位生活水泵（一用一备），中位生活水泵把蓄水池里的水抽送到中位水箱里，高位生活水泵把蓄水池里的水抽送到高位水箱里，供714层的生活及消防用水。现场D
10、DC控制器主要监控水泵的起停、监测与报警、设备运行时间和用电量统计。中位水箱和高位水箱都设有4个水位信号，分别是最低报警、下限中位生活水泵起泵水位、上限中位生活水泵停泵水位和溢流水位。这些水位信号通过DI通道送入现场DDC,DDC通过一路DO通道接到配电箱上控制水泵的起停。系统开始运行后，控制系统对高中低位水位进行监测，当高位水箱液位降到下限水位时，该信号由现场DDC判断后，通过DO通道自动启动水泵运行；当高位水箱水位达到上限水位时，该水位信号又被DDC判断后发出停止生活水泵信号。水泵的运行状态和过载信号分别取自水泵控制接触器的辅助触点及热继电器的接触触点，作为两路开关量输入信号，各自引入DD
11、C不同的DI通道，用于监视水泵的起停状态和过载状态，当水泵故障时，发出报警，备用泵自动投入。高中位水箱还设有溢流水位和最低报警水位，当高中位水箱的水位达到溢流报警水位时，说明水泵在水箱的水位到达上限时没有停止，此时溢流信号发出报警信号送到控制中心报警，提示值班人员采取一定措施。当高中位水箱的水位到达最低报警水位时，说明水泵在水箱到达最低水位时没有起动，此时最低位报警信号发出报警信号送到控制中心报警，提示值班人员采取措施。出水干管上设置水流开关，水流信号通过AI信号送入DDC，以监视给水系统的运行状态。当现在有水泵故障时，将自动投入备用泵。根据以上控制策略，编制该控制系统的控制流程图见附录。系统
12、对水泵的运行时间进行累加，提醒值班人员定时对水泵进行维修，并根据累计时间自动确定将水泵作为运行泵或备用泵。给水系统监控原理图如图2-1所示。(3)消防给水系统图2-1 给水系统监控原理图 建筑按照消防给水系统的构成与功能不同，可分为室外消火栓给水系统、室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。建筑消火栓给水系统是把室外给水系统提供的水量，经过加压，输送到用于扑灭建筑物内的火灾而设置的固定灭火设备，是建筑物中最基本的灭火设施。室内消火栓系统由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。按照建筑的高度来考虑，室内消火栓给水系统有分区和不分区两种类型。建筑高度大于24
13、m，但不超过50 m 的高层建筑，扑救火灾时除启动室内消火栓外，还可以使用消防车通过水泵接合器往室内供水的供水支援，协助室内灭火。该建筑的建筑高度为51.3 m，但该城市有大型消防车，也能够使用消防车通过水泵接合器往室内供水支援，故室内消火栓给水系统可不分区。自动喷水灭火系统供水方式分直接供水和水泵水箱加压供水。直接供水方式适用于室外给水干管能满足流量和压力要求，一般用于建筑底层和地下层的消防。水箱和水泵加压供水方式适用于当屋顶水箱高度不能满足最不利喷头所需压力时，在水箱附近设增压设备，增压设备一般采用补压泵或设气压给水设备，满足10min内水压的要求，10min后由设在底层或底下层的喷洒泵供
14、水。2.4 排水系统(1)排水系统分类及组成排水系统由液位计，现场控制器及水泵电机设备组成，其系统组成示意图如图2-2所示。建筑内部排水系统是将建筑内部人们日常生活和工业生产中使用过的水收集起来，及时排到室外。按系统接纳的污废水类型不同，建筑内部排水系统可分为三类：生活污水系统、生活废水系统、雨水排水系统。建筑内部排水系统的组成应能满足以下三个基本要求：首先，系统能迅速畅通地将污废水排到室外；其次，排水管道系统气压稳定，有害有毒气体不进入室内，保持室内环境卫生；第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。为满足上述要求，建筑内部排水系统的基本组成部分有：卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通
15、设备和通气管道。在有些排水系统中，根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。生活污水图2-2排水系统组成示意图下限液位上限液位高限液位液位计城市管网废水回收池水泵电机止回阀(2)建筑排水控制策略该建筑为办公和职工食堂的办公楼建筑，生活污水与废水分别排除，雨水排水系统应单独设立。该城市有完善的污水处理厂，宜采用生活污水排水系统，用一个排水系统接纳生活污水和生活废水，出户后排入市政污水管道系统或合流制排水系统。对含有害物质、含大量油脂的污、废水以及需要回收利用的污、废水，应采用单独的排水系统收集、输送，经适当处理后排除或回收利用。该建筑建有地下室，地下室内标高低于室外地坪，其污水如果不能自流排出室外时，必须采取抽升排泄的方式以保证室内的良好环境。设置在负一层的消防泵房，卫生间，电梯井均有污水，应设污水提升系统。本建筑 地下室供设有7个集水井，用于贮存5min的1台污水泵流量。该建筑选用50QW42-9-2.2潜水排污泵（Q=42m/h，H=9m，N=2.2Kw）排除污水和废水，设于污水池和集水井中,每处两台，一用一备。集水井设三个液位计检测液面位置，分别是下限液位LA、上限液位LB、和高限液位LC，监控系统根据集水井水位变化控制工作泵的启停，液位
