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装配式技术在冷水机房中的应用分析谢源源

发表时间：2020/6/1 来源：《基层建设》2019年第35期作者：谢源源

[导读] 摘要：本文以某工程项目的装配式冷水机房为例，分析了装配式冷水机房的技术特点、实施过程，并和传统冷水机房进行了经济性对比分析，总结了装配式冷水机房在安全管控、质量管理、进度管理和节能绿色方面具有非常大的优势，应用前景广阔。

        广州地铁设计研究院股份有限公司
        摘要：本文以某工程项目的装配式冷水机房为例，分析了装配式冷水机房的技术特点、实施过程，并和传统冷水机房进行了经济性对比分析，总结了装配式冷水机房在安全管控、质量管理、进度管理和节能绿色方面具有非常大的优势，应用前景广阔。
        关键词：装配式、冷水机房、BIM、优化设计、预制化
        1.前言
        自2016年9月国务院发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》[1]，装配式技术在建筑领域的应用得到了全方位的飞速发展，各地也纷纷制定了相应的政策法规和预期目标来推动装配式技术的发展。建筑行业涉及范围广，覆盖面大，而暖通空调专业作为建筑运行阶段耗能最大的一个专业，如何在设计、生产和建设过程中，合理采用装配式技术，提高施工建造以及运行效率，将会对建筑行业是否能实现国家宏观的节能减排目标产生很大影响。
        冷水机房是建筑空调系统最重要的组成部分，是建造过程中最繁琐、运行过程中最耗能的部分。由于冷水机房设备管道众多而空间受限，对设计水平、施工技术和组织管理水平要求都很高，现阶段的冷水机房在施工建造过程中或多或少会存在设计图纸表达不清楚、现场施工条件差、施工管理混乱效率低等问题，这些问题则会导致系统投入运行后能效水平不理想。而装配式技术的出现则为解决这些问题提供了行之有效的技术途径。
        2.装配式冷水机房特点简介
        2.1装配式冷水机房定义
        装配式冷水机房依托BIM技术平台，开展系统深化设计、对设备进行配置和参数优化、对系统模块拆解，通过工厂标准化预制，现场流程化拼装，最终实现设计、安装、调试、运营的统一性和一致性。
        2.2装配式冷水机房的技术特点
        装配式冷水机房的定义进行进一步分析可以得出其主要技术特点[2]：
        （1）基于BIM的优化设计：根据场地以及水系统真实三维模型，合理优化机房布局，保证主要设备等安装和检修空间；对机房内空调水管路进行合理优化，减少系统阻力损失，从而运行节能的目的；规范各类测量仪表和传感器的安装，在BIM模型中精确定位，提高测量准确性。
        （2）单元构件预制加工标准化：将优化设计后的机房水系统模型按一定原则拆解成多个单元构件；构件的工厂预制加工流程按标准化的要求进行。
        （3）运输、装配模块化程序化：构件运输完成后按照既定的施工工序和流程进行现场装配作业，避免交叉施工，有效缩短建设周期，实现施工现场“零”焊接、“零”损耗、“零” 变更。
        以下就结合具体的实际工程应用案例来对其进行详细介绍
        3.装配式冷水机房应用实例
        3.1项目简介
        本项目为某商业综合体的冷水机房装配式技术应用，空调水系统机房部分由2台冷量1200RT的离心式冷水机组、2台冷量600RT的离心式冷水机组、12台卧式双吸泵、管道阀门附件及其它设备组成。
        3.2 项目实施流程
        3.2.1 现场情况勘查
        在本项目中，因地下空间的限制，机房内梁柱众多且不同区域空间净高不同，再加上施工误差，仅凭设计图纸很难保证精确性，对管道和设备的安装影响很大。因此，在项目实施前对施工现场情况进行详细踏勘，建立准确的三维模型，如图1所示。

        图1 基于现场勘查的机房三维模型
        3.2.2 BIM设计优化
        基于二维平面设计图纸以及三维信息模型，对冷水机房内原设备、管路进行重新优化设计。原平面布置如图2所示。经计算分析该设计待优化和提升之处主要在于以下方面：

        图2 冷水机房原平面布置图
        （1）冷水机组非接管侧的检修空间不足；
        （2）冷水机组冷冻水和冷凝水出水支管接入干管的长度较短，无法满足流量计的安装要求，影响测量精度；
        （3）支管和干管连接采用直角插管三通，阻力较大；
        （4）采用90°弯头局部阻力系数较大；
        （5）冷却水回水干管管径选型偏小，水管流速偏大；
        针对以上问题，应用BIM技术对应提出优化措施，优化的平面布置如图3所示

        图3 冷水机房优化后平面布置图
        （1）移动冷水机组移至机房中部，冷冻水和冷却水系统分居两侧，保证机组的检修要求；同时减少了管路总长度和弯头三通等管件数量，如图4所示。

        5. 总结
        通过以上对装配式技术在冷水机房内的应用实例分析，我们可以发现装配式技术的优势明显，主要体现在以下方面。在安全管控方面，工厂预制、高效生产，高效运输、杜绝了安全隐患；在质量控制方面，标准化模块化可以减少传统手工作业误差，提升施工质量；在进度管理方面，通过优化流程高效施工，避免返工，可有效缩短工期；在绿色节能方面，通过BIM技术，优化设计，精确定位，可有效降低系统损耗，减少运行能耗和费用。因此装配式技术在冷水机房的设计和施工建造过程具有极大的应用价值，值得大力推广。
        参考文献
        [1].国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见[J].建筑技术开发,2017,44(01):80.
        [2].张波.BIM技术+装配式施工对地铁空调制冷机房施工的影响[J].居舍,2020(05):79.
        [3] GB/T 18660-2002封闭管道中导电液体流量的测量电磁流量计的使用方法
        [4].陆耀庆. 实用供热空调设计手册(精)[M]. 2006.