机电安装工程暖通空调新技术及发展趋势分析

发表时间:2020/12/8   来源:《工程管理前沿》2020年8月第24期   作者:胡宗玉
[导读] 暖通空调应用新技术,可有效提高机电安装质量与效率,有助于提升暖通系统环保性与节能性。
        胡宗玉
        上海蓬润机电工程有限公司    上海201700
        
        摘要:暖通空调应用新技术,可有效提高机电安装质量与效率,有助于提升暖通系统环保性与节能性。基于此,本文以机电安装工程暖通空调新技术的相关概述为切入点,从BIM技术、集成式制冷机房核心技术、虚拟施工技术及新风预处理技术这几方面出发,探讨暖通空调新技术应用措施,以此为研究基础,分析技术发展趋势,以期为相关工作者提供有益借鉴。
关键词:机电安装;暖通空调;新技术;发展趋势
前言:
        我国城市化与工业化发展,使我国已经迈入建筑耗能阶段。建筑耗能在我国总耗能中占据整体40%左右,且随着我国逐步提升综合国力,结合当前国家发展策略而言,必定会经过建筑工业化发展。而机电安装作为建筑工程中的重要部分,为实现机电安装现代化,实现工业化建筑工程发展道路,则应当积极应用和创新暖通空调新技术,从而提高工程施工效果,控制建设质量及工程成本。
一、机电安装工程暖通空调新技术的相关概述
        机电安装工程中暖通空调新技术具有重要作用。建筑机电安装工程暖通空调具有工作量大、施工质量要求高的特点。当前建筑以高层为主,其结构较为复杂,对于施工技术提出了更高要求,需对管线、系统、设备等安装细节处理好,方能确保建筑质量,需对多方面因素考量,客观加大了作业量。并且,暖通空调安装对于建筑服务功能具有直接影响,施工方案合理性,安装技术等均会影响使用效果。加上随着社会发展,我国总耗能中建筑耗能占比较大,暖通空调耗能又占据该领域耗能40%左右,且逐年上升[1]。在经济发展下,人均建筑面积的提升使得暖通空调系统应用广泛,进一步增大了系统能耗,必须对机电安装工程暖通空调新技术进行研究,以解决上述问题,提高施工质量与经济效益。
二、机电安装工程暖通空调新技术
        (一)BIM技术
        BIM是指建筑信息模型,其创建和利用数字化模型,设计、建造与运建设项目全生命周期的方案优化。在安装大型机电过程中,可利用BIM技术模拟性、可出图性、协调性及优化性特点,优化空间布局,解决管线交叉矛盾,促进施工效益与质量的提高。在应用过程中,应用场景及优势如下:
        1.虚拟建造与演示。机电安装深化设计中,通过在计算机中输入机电构件三维信息模型,即可虚拟演示整体项目情况,将施工效果直观展现出来,使得整体工程施工、管理、决策、协调均在可视化状态下实施。
        2.三维可视化交底。在BIM软件中展现最终楼层完成机电管线效果,将设备、管线的支吊架形式及空间关系展示出来,通过三维模型导出有清晰、准确标注的剖面图、平面图用于施工,对于布置设备与管线较为复杂位置,可利用三维视频或图纸交底,为现场施工提供指导[2]。
        3.管线平衡。通过BIM软件碰撞检查各专业管线,不断对管线空间布局加以调整,达到最佳综合排布效果。在安装施工前明确碰撞点,可有效避免施工后管线碰撞,出现浪费材料与人工情况。
        4.数据共享。应用BIM技术,当完成模型后可将其上传至MC系统,便于材料员、预算员、施工员能够准确及时的将服务器端工程数据调取出来,达到构件级数据粒度,加强对施工班组要料计划的审核控制。并且,该数据可与PNS共享,保证项目部与企业管理信息对称,能够准确及时下达指令,将沟通成本减少,实现精细化管理。
        5.智能算量。在BIM技术应用中利用算量软件可实现电算化操作,在电子图纸中迅速将实物量计算出来,促进施工管理效率的提高。并且,保证数据及时性、准确性可为采购计划提供支持,做出准确决策。
        6.计算参数信息模型水利。利用BIM机电参数信息模型,能够迅速核对原本设备余压是否可与机电工程管线管路要求相符。同时,利用该模型提供的计算复杂水力平衡功能,可检测不平衡部件与支路,以此调整和二次选择阀部件与系统管路,实现水力平衡。并且,还为工作人员提供阀门开度等技术数据,将其动态显示到BIM平台上,为阀部件安装调试、订货及对比运行数据等提供指导。
        7.智能机电运维平台。基于BIM建设机电设备运维平台,是利用物联网技术实现远程信息管理,可进行机电系统设备的能耗监测、设备运行及信息化管理。通过BIM机电运维,能够自动巡检机电系统,将三维BIM模型同步显示出来,对自动巡检点进行空间定位。

设备运行状态检查后,可将实时参数、BIM模型额定参数等同步显示出来,对参数进行对比,便于人员发现设备故障及不正常运行状态,及时处理,保证系统实现稳定运行。
        以此可知,在机电安装工程暖通空调中,应用BIM技术可提高项目质量效益及管理水平,实现集成化安装,改善传统管理与生产模式,对企业管理、技术创新意义重大。
        (二)集成式制冷机房核心技术
        集成式制冷机房主要应用于中央空调机房节能之中,通过三维仿真与优化设计方式,为达成节能控制系统目标,集成换热器组、压缩器组、电气控制系统及水力模块为一个整体,通过选型匹配,实现工厂预制、运输模块及现场拼装,属于系统级产品,可选择不同制冷量。其核心技术分为关联预测控制技术与系统集成技术。其中,关联预测控制技术可优化该机房系统能耗,仿真计算中央空调末端负荷数据,预测其冷量需求,主动控制制冷系统,保证其实现稳定高效运行[3];而系统集成技术则是通过承载仿真校核与结构力学分析,在高精度钢结构上有序安装各种模块化设备,实现集成设计,进行系统测试、水压试验与清洗后,确保其符合要求后应用。
        (三)虚拟施工技术
        虚拟施工技术是指机电安装中在计算机虚拟上高仿真在线,在施工中应用虚拟现实技术,仿真计算系统运行,以此对全过程施工方案加以优化,避免出现管线交叉等问题。该技术结合了虚拟现实技术与计算机仿真技术,通过高性能计算机支持,通过群组协同工作,对施工中的物流、人工、设备、材料等信息参数加以整理,全部转化为数据,以可视化模式将数据展现出来,直观呈现到观察者面前[4]。机电安装工程暖通空调中应用该技术,可对不同材料需求、工期安排及施工方案进行低费用、迅捷的评价,解决施工不合理性问题,使得业主、施工及设计方在策划投资之前即可掌握结果。
        (四)新风预处理系统
        该技术一般情况下可分为除湿式新风预处理系统、热回收式新风预处理系统。其中,除湿式新风与处理系统通常应用于对温度控制具有较高要求环境中,一定程度上避免产生冷热抵消、机器漏电等问题,以控制暖通空调运行冷量。而热回收式新风预处理系统则通常用于对室内温湿度要求不高情况下,可预处理排风内部能量,将系统环境下除湿量与制冷量减少。并且,分开控制湿度与温度,无论是调节方式还是精确度均有所保障。
三、机电安装工程暖通空调技术的发展趋势
        (一)可再生能源的开发与应用
        建筑中暖通空调耗能较高,传统能源中以化石能源,增加了暖通系统节能难度。通过开发和利用新能源,可有效解决能源短缺情况,将系统节能水平提高[5]。当前暖通空调系统中,已经广泛应用地热、风能、调养能等,节能效果良好。但是,在应用中该类可再生能源存在不稳定性,未来需对能源存储与多样化功能开发加强研究,提高利用率。
        (二)暖通系统自我调节能力的提高
        暖通空调系统具有复杂性特点,在发展新技术时,会易暖通工程中项目协调合作为切入点,保证能够将机电安装任务及时完成,提高材料与设备利用率,实现各环节有效衔接。并且,提高暖通空调自动化程度,为实现优化室内环境、稳定节能的目标,对系统功能自动调整,开发节能工艺。
        (三)天然气能源在制冷系统中的应用
        在世界范围内,天然气应成为第二大资源,未来市场中将会有更多技术通过天然气维持空调系统运行,应用前景良好。但是,在应用中存在一定问题,如使用天然气高峰期需进行分区供气,仍未良好解决能源紧张问题,需加强研究。
总结:综上所述,建筑耗能中暖通空调占比较大,优化和创新暖通空调技术,可提高其安装可靠性与效率,控制能耗。为了能够进一步提高暖通空调安装环保性与经济性,则应当加强对可再生能源的开发与应用、暖通系统自我调节能力的提高、天然气能源在制冷系统中的应用等技术的研究,从而提高机电安装效果。
参考文献:
[1]董德发.BIM技术在暖通空调施工中的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(11):159.
[2]何海亮,陈晓春,潘云钢,李嘉.中国建筑设计研究院创新科研示范楼暖通空调设计新技术应用[J].暖通空调,2018,48(10):34-37.
[3]曹珏末.机电安装工程暖通空调新技术及发展趋势概述[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(10):127-128.
[4]何平,陈维熙,傅致勇,唐红兵.我国建筑电气的技术发展及研究方向[J].建筑技术,2018,49(06):611-614.
[5]郭浩增,陈海峰.基于多热源辅助的新型空气源热泵除霜方法研究[J].暖通空调,2018,48(02):81-87.
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