BIM新技术在暖通空调领域的应用

发表时间:2021/5/13   来源:《建筑实践》2021年第4期   作者:柳 青
[导读] 目前,我国建筑行业发展迅速,现代建筑暖通空调工程的建设规模也不断扩大,
        柳 青
        天津北科置业有限责任公司      天津市  300400
        摘要:目前,我国建筑行业发展迅速,现代建筑暖通空调工程的建设规模也不断扩大,并具有建设周期长、功能要求高、生命周期信息量大等特征,工程设计、施工与运维管理等活动的复杂程度也随之提升。而传统工程建设与管理模式较为滞后,无法满足工程需求。在这一背景下,BIM技术在暖通空调领域中得到广泛应用,有效解决了专业设计碰撞与返工现象严重等问题,对暖通工程设计、施工与管理水平的全面提高有着重要意义。因此,为了充分发挥BIM技术的优势,构建完善的技术应用体系,进一步加大BIM技术的应用普及力度,本文对BIM技术在暖通空调领域中的应用现状进行了探讨,侧重研究BIM技术在暖通空调领域不同阶段中的应用,并阐述了BIM技术的主要类型,为同类工程建设提供技术参考。
        关键词:BIM技术;暖通空调;应用
        引言
        BIM(BuildingInformationModeling)简单地说,就是以建筑工程中各个相关信息数据为基础,对建筑工程进行数字化仿真模拟,代表着一种新的建筑设计、施工、维保、运营管理等过程的综合性管理理念,对现代绿色建筑的发展具有变革性的影响。以建筑暖通空调系统为例,改系统设计、施工和运维的优良与否直接决定了建筑采暖、通风、空气调节等功能使用的舒适度和整体功能实现效果。本文采用案例分析的研究方法来浅析BIM技术在暖通空调系统安装中的应用情况。项目案例为国家网络安全战略的重点项目,含有教学实验楼、培训宿舍、中心机房、学生食堂配套、能源站及室外综合管沟(地下管廊),工程范围包括建筑给水工程系统、排水工程系统、电气工程和暖通空调工程系统。其中,在暖通空调系统的设计和安装过程中充分运用了BIM技术,也取得了丰富的应用经验。
        1BIM技术简述
        BIM技术是一种基于设计基础上的现代化技术,通过BIM技术可以将设计模型三维化,可以更加立体地观看到设计到各个方面。BIM技术具有很强的可视性,与传统的设计图纸相比,BIM技术具有更明显的优势,传统的设计图纸通过平面的设计来传递设计者的思想,工作人员便很难通过设计图纸来对其设计外观展开全面的想象,在设计人员与实施人员交接的过程当中,也很容易会出现偏差,最后造成设计结果与设计方案存在很大偏差。BIM技术可以有效地避免这一点,通过BIM技术的软件让设计者的设计理念和表象通过三维可视化的实物模拟来展示出来,让设计更加立体更加直观,便于施工人员对设计图纸进行更深层次的理解。BIM技术模型有一个很明显的特点,即通过设计员工的设计建立起一个三维的模型,模拟出建筑物实体。通过建筑物实体的模拟,施工人员和设计师可以很好地了解到在施工过程中周围环境会对施工进程产生的影响,从而做出针对性的改变,这就可以有效避免和解决周遭环境和突发事件对建筑的影响,同时也会通过三维的模型来解决一些传统设计图纸无法解决的问题和忽略的问题。
        2暖通空调施工系统对环境的影响
        在空调系统运行过程中,很容易形成“城市热岛效应”,即:由于城市内具有很多的发热源,包括有各种机器、锅炉、交通工具,都将散发出大量的热量,城区大量的建筑物和道路构成以砖石、水泥和沥青等材料为主的下垫层,使地面风速减小,热量蒸发减少,大量的热量无法排出,导致城市气温比郊区高的现象。近年来,应用氟作为制冷剂的空调系统越来越多,而氟的应用对大气层有着严重的危害,导致紫外线强度变强,对人们的居住环境产生危害。空调系统运行过程中,风机、电动机、风管、机组、末端设备都将产生噪声,噪声对人们的起居环境产生了极大的影响,也影响了室外的声环境。


        3BIM新技术在暖通空调设计领域中的应用
        3.1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。
        3.2利用BIM技术的全过程管理
        BIM技术其中最大的一个特点就是可以满足建设单位对建筑物投入运营之后的全过程协同管理;而暖通空调系统则是主要在夏、冬两季运行,在此基础上,就可以利用BIM技术对暖通空调系统的运营系统进行控制,来保证减少空调系统的能耗。利用BIM+暖通系统实现:空调系统运行过程监测和自动控制系统,包括参数检测、参数与设置状态显示、自动调节与控制、工况自动转换等。在此基础上,建立行之有效的能耗管理体系及管理制度。空调系统实行的是独立耗电核算制,不仅对空调系统装设独立电表,还应该在每台机组、水泵、风机上装设独立电表,可直观了解空调系统运行的耗能情况,并进行相应的节能措施。那么在运行过程中,将以上数据反映到BIM软件客户端(PC+APP)。就可以时刻观察运行成本的变化。
        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。
        结语
        现代绿色建筑理念下,BIM技术的介入和运用,对暖通空调系统安装施工过程中产生了很多积极的影响,也倒逼着施工建设单位对相关技术应用和管理水平的提高。同样也促使更多人更加关注BIM技术的发展走向,期待它能够带给我们更多的现实意义、经济效益和环境效益。
        参考文献
        [1]纪立民.BIM技术在暖通空调施工中的应用探讨[J].建筑工程技术与设计,2020(29):1281.
        [2]阮明蕊.建筑暖通设计中存在的问题以及改进策略[J].商品与质量·建筑与发展,2014,(3):383-383.
        [3]修鸿超.浅析BIM新技术在暖通空调领域的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(9).
        [4]颜恒 .BIM 技术在暖通空调工程中的应用研究 [J]. 建筑工程技术与设计,2020(23):193.
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