建筑给水工程的自动控制系统_徐亚伟
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2 （2.1×10- 4×5 姨 3 ） uf1= 姨3× =1.05×10- 3 -4
8.00ml。置于 50 ml 比色管中， 加纯水至 50 ml， 10min 后于 650nm 波长处测其吸光度， 重复两次测定， 结果见表 1。 样品测量的估计值是由试验数据用最小二乘法拟合得出， 由 表中的数据进行线性拟合的线性方程 Abs=0.0409×c＋0.0107， 相关系数为 r=0.9994， 同时对样品测定两次(p=2)， 测得样品溶液 c0=5.21μg/l， 于是其标准不确定度 u(c1)为：
图2 供水原理说明： 最顶层住宅单独一路由屋面水箱供给， 针对 该顶层水压不足， 在水箱出水管上设置管道泵和水流传感器及压 力控制器， 当启用卫生洁具用水时， 水流传感器感应动作， 启动管 道泵加压， 当系统无出水时， 系统压力将剧增， 达到压力控制器的 某个设定值时， 关闭加压管道泵。从而满足顶层用户的水压和水 量要求。
脑板进行编程设计， 对每天的用水高峰期 、 用水平均期用水最小 期的时间区域进行设定， 根据每个水箱的最小用水时间设定生活 水泵在每个用水时间区域的最佳的启动周期 。当某个水箱满水 直至全部水箱满水后， 管网压 时， 采用水箱液压浮球阀关闭进水、 力剧增至压力控制器设定的基某个压力值， 流量传感器感应水泵 出水流量几乎为零进， 关闭生活泵， 直到下一周期性重新启动。 地下生活水池设置液位传感器，准确反馈水池液位情况， 防 止生活水泵空转。
甘肃科技纵横
2× （ ） =4.08×10 0.2000× 姨 3 姨 6.4 配制标准物质以及称量待测样品引入的不确定度
2
医药卫生
0.1×10- 3
-4
2009 年 （第 38 卷 ） 第3期
urel(待测样品)=
磷酸盐标准使用溶液的浓度为 10 mg/l，是按以下步骤逐级 稀释制成： 首先将 0.4394g 磷酸二氢钾溶于纯水中， 定容至 1000 ml， 此溶液浓度为 100μg/ml， 再准确吸取 1.00ml 磷酸二氢钾标准 加水稀释至刻度混匀， 此溶液浓 储备液， 置于 100 ml 容量瓶中， 度为 10μg/ml， 在以上步骤中所使用的单标吸管和容量瓶均为 A 级， 视其为均匀分布， 则由于定容和稀释引入的相对不确定度为： urel(单标吸管 10) =0.02 10× 姨 3 =1.15×10- 3 urel(容量瓶 1000) =0.40 1000× 姨 3 =2.31×10 urel(容量瓶 100) =0.10 100× 姨 3 =5.77×10- 4 6.5 对消化样品进行定容引入相对的不确定度 根据上海市计量局有关规定， 检测实验中所使用的 100ml 比 色管所允许误差不得超过 ， 视其为均匀分布， 则由于定容和稀释 引入的相对不确定度为： urel（比色管 ） =0.60 100× 姨 3 =3.46×10- 3 6.6 温差引入的相对标准不确定度 量器的使用温度与校准温度的差别是引入体积不确定度的 原因之一， 玻璃量器在 20℃校准， 配置溶液的温度为 20±5℃， ± 5℃温度差引起的不确定度可通过估算温度范围和体积膨胀系数 来进行计算。溶液的体积膨胀系数明显大于玻璃的膨胀系数， 因 假设温 此， 只需考虑前者即可。水的膨胀系数为 2.1×10－4℃－1， 度变化是矩形分布， 则在配制标准液过程中， 由于温差导致体积 变化而引入的相对不确定度为： urel=2.1×10- 4×5 姨 3 =6.06×10- 4 对温差导致体积变化而引入的总的相对不确定度进行合成：
2009 年 （第 38 卷 ） 第3期
建筑设计
甘肃科技纵横
建筑给水工程的自动控制系统
徐亚伟
730000 ）
（中铁二十一局集团有限公司， 甘肃 兰州
摘要： 随着人民物质文化生活的不断提高， 社会经济的高速 发展， 我们生活的城市真是日新月异， 各式各样的生活小区、 商业 高层楼房亦是层出不群。作为关系人民群众日常生活使用 小区、 和防灾使用的建筑室内给水工程， 它的设计是否合理， 能否有效 发挥作用，对于保障人民群众的日常生活需要和防灾灭火要求， 因此， 设计师在设计给水工程时， 应选择合 起着相当重要的作用。 理的自动控制系统， 才能使设计意图在实际生活 、 生产中得以实 现， 达到可靠的供水要求。本文从建筑给水工程中的生活用水和 消火栓给水系统出发， 谈及自动控制在给水工程中的应用。 关键词： 建筑给水 自动控制系统 应用 所谓给水系统的自动控制,就是把一些电气元件应用于给水 工程的供水管道中， 通过电气控制箱的综合电路设定， 达到对供 水系统的自动跟踪监测， 从而使给水工程能够自动供水， 有效地 发挥作用。常用于建筑给水工程中的电气控制元件有： 液位传感 流量传感器、 水流传感器、 压力控制器、 时间控制器等等。 器、 下面就具体工程实例， 谈一谈建筑给水工程中自动自动控制 系统的选用。
2 多 （高 ） 层住宅顶层住户水压不足时生活给水系统的 应用
多 （高 ） 层住宅若是采用层面水箱重力供水时， 由于水箱没有 放置在梯屋面上， 将导致顶层卫生间水压不足， 违反住宅规范的 供水要求， 造成顶层用户的卫生用具无法正常使用。 因此， 针对该状况， 采用了如图 （2 ） 的给水自动控制形式。
y 平均值 0.016
ΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣ
（上接 153 页 ） 动控制形式。 供水原理说明： 设置水流传感器于市政进水端和消防水箱出 水管上， 当某个室内消火栓动作时， 水流传感器感应动作， 启动屋 面加压水泵向管网供水扑灭火灾。 （0.14MPa ） ,当系统压力降至 P1 时， 启动稳压泵加压， 系统压力上 升， 当达到 P 时， 关闭稳压泵， 如此循环往复： 发生火灾时， 启用室 内消火栓灭火， 系统压力骤降， 将降至 P2 时， 启动地下室消火栓 主泵， 关闭稳压泵扑救火灾。 综上实际工程应用， 自动化控制在给水工程中的广泛采用对 于提高科学管理水平， 保证给排水工程的安全 、 可靠运行具有十 分重要的作用， 它必然受到人们的普遍重视， 随着计算机技术的 广泛使用， 自动化技术的应用亦会在一定程度上促进给水工艺技 术的改革， 从而使给水技术向现代化方面不断发展。
参考文献： 【1】 赵起升,朱静孙,王平.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用 【J 】 .华中 科技大学学报(城市科学版)， 2003. 【2】 杨彩虹,刘素萍. 21 世纪的建筑—— —智能建筑【J 】 .工业建筑， 2000 （03 ） . 【3】 王宝萍 , 李翠梅 . 智能建筑中给水系统的自动控制 【J 】 .IB 智能建筑与 城市信息， 2004.
x(μg/L) y (Abs)
0.00 0.014 0.017
0.50 0.029 0.025 0.027
1.00 0.048 0.047 0.048
2.00 0.090 0.094 0.092
4.00 0.175 0.178 0.176
6.00 0.262 0.260 0.261
8.00 0.333 0.335 0.334
n n 2 i
s(A)=
姨
6
i = 1
Σv
n-2
=
姨
i = 1
Σ(Ai-b-aρi)
n-2
2
=0.0046
Sxx=Σ(xi-x )2 = 44.27
i = 1
u （c1 ） = s ( A) b
姨p
1 + 1 +( (c0-c )2 ) n Sxx
1 + 1 + (5.21- 3.5833) = 0.0085 0.0409 2 12 44.27 =0.092 （μg/l ） 其相对不确定度 urel （c1 ） 为 u （ c ） 1 urel （c1 ）= =3.07×10- 2 c1
姨
相对合成标准不确定度 ucrel
10
ucrel=Σurel （c） =0.031 i
i = 1
1 2
则： Uc （c ） =Ucrel×c0=0.031×5.21mg/L=0.162 mg/l
7
扩展不确定度 UP
置信概率取 95％时， 取包含因子 k=2， 扩展不确定度为： Up=Uc （c ） ×k=0.162 mg/L×2=0.324 mg/L
3
多层建筑室内消火栓给水系统的应用
图1
供水原理说明： 在生活泵的控制箱内设置时间控制器。在水 泵出水管上设置压力控制器和流量传感器。 时间控制器采用微电
多层建筑需要设置室内消火栓系统时， 必须设置屋面消防水 箱 保 证 10 分钟的火 灾初期用 水， 因上部 楼层离屋 面水箱较 近， 故屋面 水箱的重 力出水无 法满足初 期灭火用 水的水压 和水量要 求， 图3 因此， ） 的室内消火栓给水自 （下转 208 页） 针对该状况， 采用了如图 （3 153
Á & Â ' ( # $ Â " Æ ! % È É " Ä È Á Ç Æ Æ Å Å Å Ã Â Á Ä Ä Ç Ç Á Ã ) 0 1 2 3 4 5 6 7 Â Â F È É G 3 H 0 1 2 2 ) ) Ä Ä Ã Ã Â Â Á Á Æ Æ C E C E Ç È É D D 0 1 2 0 1 2 0 1 2 ) ) ( ) ' Æ Ä Ä Ã Ã Â Â Á Á È Á Â Ã Ä Å Æ Æ Æ Ç Á Â Ã Æ Å Ç 7 I ' I ( Ä ( Å Å & " È Á Â Å ! Ã % Ä Ä % & 3 Ç % & 3 Ä 4 5 " # $ 8 9 @ ) A B 9 @ ' $ ! " # $ 6 ' 3 4 5 6 # 7 È Ç Ç É É È É
8.00ml。置于 50 ml 比色管中， 加纯水至 50 ml， 10min 后于 650nm 波长处测其吸光度， 重复两次测定， 结果见表 1。 样品测量的估计值是由试验数据用最小二乘法拟合得出， 由 表中的数据进行线性拟合的线性方程 Abs=0.0409×c＋0.0107， 相关系数为 r=0.9994， 同时对样品测定两次(p=2)， 测得样品溶液 c0=5.21μg/l， 于是其标准不确定度 u(c1)为：
图2 供水原理说明： 最顶层住宅单独一路由屋面水箱供给， 针对 该顶层水压不足， 在水箱出水管上设置管道泵和水流传感器及压 力控制器， 当启用卫生洁具用水时， 水流传感器感应动作， 启动管 道泵加压， 当系统无出水时， 系统压力将剧增， 达到压力控制器的 某个设定值时， 关闭加压管道泵。从而满足顶层用户的水压和水 量要求。
脑板进行编程设计， 对每天的用水高峰期 、 用水平均期用水最小 期的时间区域进行设定， 根据每个水箱的最小用水时间设定生活 水泵在每个用水时间区域的最佳的启动周期 。当某个水箱满水 直至全部水箱满水后， 管网压 时， 采用水箱液压浮球阀关闭进水、 力剧增至压力控制器设定的基某个压力值， 流量传感器感应水泵 出水流量几乎为零进， 关闭生活泵， 直到下一周期性重新启动。 地下生活水池设置液位传感器，准确反馈水池液位情况， 防 止生活水泵空转。
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2× （ ） =4.08×10 0.2000× 姨 3 姨 6.4 配制标准物质以及称量待测样品引入的不确定度
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医药卫生
0.1×10- 3
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2009 年 （第 38 卷 ） 第3期
urel(待测样品)=
磷酸盐标准使用溶液的浓度为 10 mg/l，是按以下步骤逐级 稀释制成： 首先将 0.4394g 磷酸二氢钾溶于纯水中， 定容至 1000 ml， 此溶液浓度为 100μg/ml， 再准确吸取 1.00ml 磷酸二氢钾标准 加水稀释至刻度混匀， 此溶液浓 储备液， 置于 100 ml 容量瓶中， 度为 10μg/ml， 在以上步骤中所使用的单标吸管和容量瓶均为 A 级， 视其为均匀分布， 则由于定容和稀释引入的相对不确定度为： urel(单标吸管 10) =0.02 10× 姨 3 =1.15×10- 3 urel(容量瓶 1000) =0.40 1000× 姨 3 =2.31×10 urel(容量瓶 100) =0.10 100× 姨 3 =5.77×10- 4 6.5 对消化样品进行定容引入相对的不确定度 根据上海市计量局有关规定， 检测实验中所使用的 100ml 比 色管所允许误差不得超过 ， 视其为均匀分布， 则由于定容和稀释 引入的相对不确定度为： urel（比色管 ） =0.60 100× 姨 3 =3.46×10- 3 6.6 温差引入的相对标准不确定度 量器的使用温度与校准温度的差别是引入体积不确定度的 原因之一， 玻璃量器在 20℃校准， 配置溶液的温度为 20±5℃， ± 5℃温度差引起的不确定度可通过估算温度范围和体积膨胀系数 来进行计算。溶液的体积膨胀系数明显大于玻璃的膨胀系数， 因 假设温 此， 只需考虑前者即可。水的膨胀系数为 2.1×10－4℃－1， 度变化是矩形分布， 则在配制标准液过程中， 由于温差导致体积 变化而引入的相对不确定度为： urel=2.1×10- 4×5 姨 3 =6.06×10- 4 对温差导致体积变化而引入的总的相对不确定度进行合成：
2009 年 （第 38 卷 ） 第3期
建筑设计
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建筑给水工程的自动控制系统
徐亚伟
730000 ）
（中铁二十一局集团有限公司， 甘肃 兰州
摘要： 随着人民物质文化生活的不断提高， 社会经济的高速 发展， 我们生活的城市真是日新月异， 各式各样的生活小区、 商业 高层楼房亦是层出不群。作为关系人民群众日常生活使用 小区、 和防灾使用的建筑室内给水工程， 它的设计是否合理， 能否有效 发挥作用，对于保障人民群众的日常生活需要和防灾灭火要求， 因此， 设计师在设计给水工程时， 应选择合 起着相当重要的作用。 理的自动控制系统， 才能使设计意图在实际生活 、 生产中得以实 现， 达到可靠的供水要求。本文从建筑给水工程中的生活用水和 消火栓给水系统出发， 谈及自动控制在给水工程中的应用。 关键词： 建筑给水 自动控制系统 应用 所谓给水系统的自动控制,就是把一些电气元件应用于给水 工程的供水管道中， 通过电气控制箱的综合电路设定， 达到对供 水系统的自动跟踪监测， 从而使给水工程能够自动供水， 有效地 发挥作用。常用于建筑给水工程中的电气控制元件有： 液位传感 流量传感器、 水流传感器、 压力控制器、 时间控制器等等。 器、 下面就具体工程实例， 谈一谈建筑给水工程中自动自动控制 系统的选用。
2 多 （高 ） 层住宅顶层住户水压不足时生活给水系统的 应用
多 （高 ） 层住宅若是采用层面水箱重力供水时， 由于水箱没有 放置在梯屋面上， 将导致顶层卫生间水压不足， 违反住宅规范的 供水要求， 造成顶层用户的卫生用具无法正常使用。 因此， 针对该状况， 采用了如图 （2 ） 的给水自动控制形式。
y 平均值 0.016
ΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣΣ
（上接 153 页 ） 动控制形式。 供水原理说明： 设置水流传感器于市政进水端和消防水箱出 水管上， 当某个室内消火栓动作时， 水流传感器感应动作， 启动屋 面加压水泵向管网供水扑灭火灾。 （0.14MPa ） ,当系统压力降至 P1 时， 启动稳压泵加压， 系统压力上 升， 当达到 P 时， 关闭稳压泵， 如此循环往复： 发生火灾时， 启用室 内消火栓灭火， 系统压力骤降， 将降至 P2 时， 启动地下室消火栓 主泵， 关闭稳压泵扑救火灾。 综上实际工程应用， 自动化控制在给水工程中的广泛采用对 于提高科学管理水平， 保证给排水工程的安全 、 可靠运行具有十 分重要的作用， 它必然受到人们的普遍重视， 随着计算机技术的 广泛使用， 自动化技术的应用亦会在一定程度上促进给水工艺技 术的改革， 从而使给水技术向现代化方面不断发展。
参考文献： 【1】 赵起升,朱静孙,王平.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用 【J 】 .华中 科技大学学报(城市科学版)， 2003. 【2】 杨彩虹,刘素萍. 21 世纪的建筑—— —智能建筑【J 】 .工业建筑， 2000 （03 ） . 【3】 王宝萍 , 李翠梅 . 智能建筑中给水系统的自动控制 【J 】 .IB 智能建筑与 城市信息， 2004.
x(μg/L) y (Abs)
0.00 0.014 0.017
0.50 0.029 0.025 0.027
1.00 0.048 0.047 0.048
2.00 0.090 0.094 0.092
4.00 0.175 0.178 0.176
6.00 0.262 0.260 0.261
8.00 0.333 0.335 0.334
n n 2 i
s(A)=
姨
6
i = 1
Σv
n-2
=
姨
i = 1
Σ(Ai-b-aρi)
n-2
2
=0.0046
Sxx=Σ(xi-x )2 = 44.27
i = 1
u （c1 ） = s ( A) b
姨p
1 + 1 +( (c0-c )2 ) n Sxx
1 + 1 + (5.21- 3.5833) = 0.0085 0.0409 2 12 44.27 =0.092 （μg/l ） 其相对不确定度 urel （c1 ） 为 u （ c ） 1 urel （c1 ）= =3.07×10- 2 c1
姨
相对合成标准不确定度 ucrel
10
ucrel=Σurel （c） =0.031 i
i = 1
1 2
则： Uc （c ） =Ucrel×c0=0.031×5.21mg/L=0.162 mg/l
7
扩展不确定度 UP
置信概率取 95％时， 取包含因子 k=2， 扩展不确定度为： Up=Uc （c ） ×k=0.162 mg/L×2=0.324 mg/L
3
多层建筑室内消火栓给水系统的应用
图1
供水原理说明： 在生活泵的控制箱内设置时间控制器。在水 泵出水管上设置压力控制器和流量传感器。 时间控制器采用微电
多层建筑需要设置室内消火栓系统时， 必须设置屋面消防水 箱 保 证 10 分钟的火 灾初期用 水， 因上部 楼层离屋 面水箱较 近， 故屋面 水箱的重 力出水无 法满足初 期灭火用 水的水压 和水量要 求， 图3 因此， ） 的室内消火栓给水自 （下转 208 页） 针对该状况， 采用了如图 （3 153
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