BIM技术在暖通空调施工中的环保应用研究

发表时间:2021/4/8   来源:《城镇建设》2020年第34期   作者:马梦茹
[导读] BIM技术的在中国的高速发展,不仅给整个建筑行业带来了优质的全过程信息

        马梦茹
        身份证号:2390051992****5220 黑龙江·哈尔滨150000

        摘要:BIM技术的在中国的高速发展,不仅给整个建筑行业带来了优质的全过程信息;同时,也给我们带来了很多更为艰巨的任务——节能、环保。目前,我国居民生活水平普遍提高,空调的普及率也越来越高,建筑能耗骤升。所以,有必要将BIM技术融入到暖通空调中,从而降低建筑能耗。
关键词:BIM技术;暖通空调施工;环保应用
中图分类号:TU522文献标识码:A
1 引言
        在实际的施工过程中,供热通风与空调系统对技术水平要求较高,施工人员在施工过程中的疏忽很有可能埋下较大的安全隐患和质量隐患,影响这个工程的运行和使用效果,针对这一情况,在施工之前,建筑单位需要明确工程涉及的关键技术,加强对施工人员的培训工作,提高其安全意识和质量意识。并加强对各种新兴技术手段的应用,BIM技术在暖通空调技术中的运用已经取得了不错的成效,在提升暖通空调的性能及建筑质量、使用年限方面都起到了非常重要的作用。
2 暖通空调施工系统的能耗问题
        2.1 暖通空调施工系统基础
        暖通空调施工系统主要是应用人工方法对建筑物内部环境的空气四度(温度、湿度、洁净度、速度)进行调节;运行暖通空调系统,满足消除热湿负荷的要求。其主要由以下组成部分构成:冷热源、空气热湿处理设备、动力设备(风机、水泵)、管道、调节部件。现有的空调系统主要有:集中式空调系统、半集中式空调系统、分散式空调系统。公共建筑中一般采用的是半集中式空调系统——风机盘管加新风系统。
        2.2 能耗现状
        数据显示,暖通空调系统的能耗占总建筑能耗的的比例达到了50%左右,也就是说,将会消耗大量的能源。另外,在各种车站、机场候车室等大空间、高密度人流场所空调能耗占主要部分。在这些场所,由于室内负荷波动大、空间大且热环境难以保证等特性致使现行空调系统运行不稳定、耗电量大、空调效果差同时投资运行费用增加等情况。这些正是当前“节能、减排”面临的严峻问题。
        2.3 原因分析
        运行空调系统,是为了消除室内热湿负荷;而产生热湿负荷的原因有:①建筑物的外墙、屋顶、门窗等围护构件的传热负荷;②室内人员、设备、照明的散热、散湿负荷;③设计新风及自然换气热湿负荷。这其中,建筑物外围护的传热负荷又是最主要的原因。因此,如何配合使用BIM技术,降低外围护构件的传热能力,就成了一个重要的节能、环保措施了。
3 BIM技术在暖通空调施工中的环保应用
        3.1 土建基础设计
        建筑物的外墙、屋顶、门窗是建筑物产生热湿负荷的重要因素,那么在进行土建基础设计时,就必须考虑降低这些外围护的传热性能;例如,对外窗来说,设计时给外窗加上百叶窗等遮阳设施;对外墙来说,在设计中反应出加厚外保温层厚度等等措施降低外墙的蓄热能力;在屋面加上绿色植被,来改善屋顶的热工性能。大大改善了顶层室内的受热情况。因此,在进行BIM基础建模设计时,降低外围护的热工性能对降低运行费用有着巨大的效果。


        3.2 地理信息技术
        地理信息技术也被称作3S技术,是由遥感技术(GS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)组成,本质上属于空间信息系统,基于计算机软、硬件系统,可以在短时间内获取暖通空调项目现场地理分布数据,如空间定位数据、遥感图像数据以及属性数据等。而在BIM技术体系中,地理信息技术发挥着采集现场地理信息与提供数据支持的重要作用,将所采集的地理分布数据导入BIM数据库与三维信息模型中,并开展风环境模拟试验与管线布置等工作。例如在所采集的现场地理信息基础上,构建地下暖通空调管网三维信息模型,在模型中标注地面标高,以起到施工指导作用。同时,基于点云数据构建场地模型,可以真实且准确地呈现项目现场情况,如内部道路与水系高差,还可开展光照辐射模拟试验等。而在传统设计模式下,需要采取人工建模的方式,场地模型的建模量较大,且建模精度有所不足。
        3.3 加强对风管的建模
        风管的制作和安装是工程施工中的一项基础性工作,一般技术人员都会采用机械与手工制作结合的方式,按照设计图纸,考虑到工程中各个线路等的交叉情况,制定符合规定的风管。制作过程中,一般会将吊架等制作工作同时进行,便于风管后续的安装工作。在借助BIM技术对风管进行建模时,可以建立与暖通空调相关的机械功能,比如,通过建立HAVC系统来对暖通空调的风管系统进行合理配置,并通过系统加强对风管模型的设计。在设计过程中,BIM技术可以对风管的安装位置进行有效调整,并保证风管位置的科学性。另外还可以借助库里模型对系统进行调整与改进,这种技术也是当下比较先进的一种技术手段,也是在各种配件设计中常用的手段。风管模型要按照暖通空调行业的统一标准来进行设计,保证风管的安全性,但也要结合具体工程来对其进行调整。比如,鲁班、天正等行业的风管尺寸,通常比其他型号的风管尺寸大一些,需要占据更多空间,但是在安装时还要保证风管不会对建筑造成顶撞破坏,这就需要借助BIM技术提前对建筑的空间以及风管的长度进行建模分析,保证风管长度能够在建筑空间范围内,降低风管对建筑造成损伤的可能性。
        3.4 碰撞检查
        在暖通空调项目传统建造模式中,暖通空调与土建、机电等专业有着密切联系,且各专业间存在信息沟通不畅问题,时常出现专业设计冲突,影响到暖通空调设计方案的可行性。其中,尤以管线碰撞问题最为常见,暖通空调管道与建筑、结构以及其他专业管线存在软硬碰撞情况,且部分碰撞问题不易被发现。因此,需要应用BIM技术开展碰撞检查作业,将土建与机电等专业的设计方案及图纸导入三维信息模型中,使用Revit或是ArchiCAD等软件的碰撞检查功能,快速查找三维信息模型中存在的碰撞点,生成碰撞检查报告,在模型中标注碰撞点位并提供碰撞数据。碰撞检查作业具体流程为:建立各专业的信息模型→模型审核及修改→系统自动开展碰撞检查→对检查结果进行复查→生成碰撞检查报告。
        3.5 建筑物的通风方式
        建筑物的通风方式可以分为机械通风(或称强迫通风)及自然通风二种。机械通风或强迫通风是利用机械设备进行通风,利用引入外界空气的方式维持室内空气品质,减少空气中的湿气、异味及污染物,不过若外界的湿度较高,还需要额外的能量去除引入空气中的湿气。自然通风是指一建筑物的通风不借由风扇或其他机械装置,可以打开的窗户是最简单的自然通风设备。
4 结束语
        总而言之,BIM技术在暖通空调中的运用不仅能够大幅提升系统的性能及质量,还能够使暖通空调得到技术的提升。在设计施工阶段,稍有不慎都会对供热通风与空调工程的质量造成一定的影响,借助BIM技术对暖通空调的设计进行则能够有效避免设计中出现问题的可能性,另外,BIM技术的运用还能够贯穿暖通空调设计安装的全过程,保障暖通空调安装及试验的安全性。
参考文献:
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[4]欧阳志.BIM技术在暖通空调施工中的应用探讨[J].智能城市,2018,4(17):110-111.
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