BIM技术在暖通空调施工中的环保应用研究

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年第40卷3期   作者:王俊彬
[导读] 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、环保节能方面都起到了非常重要的作用。

        王俊彬
        身份证号码:53352719880121****

        摘要: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,同时目前,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,再很大程度上影响整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。并加强对各种新兴环保技术手段的应用,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、环保节能方面都起到了非常重要的作用。
        关键词:BIM技术;暖通空调施工;环保应用
        1导言
        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,有将BIM技术融入到暖通空调中,从而降低建筑能耗。
        2 BIM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。
        3暖通空调施工系统的能耗问题及对环境的影响
        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。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:建筑物的外墙、屋顶、门窗等围护构件的传热负荷;室内人员、设备、照明的散热、散湿负荷;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。
        另外,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。


        4 BIM技术在暖通空调施工中的环保应用措施分析
        4.1加强协同设计
        当前部分设计单位对于BIM技术的应用理念较为滞后,仍停留于BIM1.0模式中,没有正确认识到BIM技术的应用价值。因此,设计单位应及早转变自身理念,积极学习BIM2.0应用模式,依托BIM设计平台协调各专业开展设计工作,避免出现专业冲突等问题。在实际应用中,需着重关注视图的处理,既可以通过工作集或者其他协同方式进行协作,也可以通过提资视图进行各专业间相互提资,以满足协同设计的要求。基于信息关联与集合特征,可以实时对暖通空调等专业的专业模型与设计图纸进行修改,帮助设计人员全面掌握工程设计情况。例如在合图会签阶段,可以把各专业模型进行链接,利用模型可视化的优势,迅速找到设计方案中存在的错漏和碰缺问题,辅助设计师进行设计的调改。
        4.2加强对风管的建模
        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。
        4.3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。
        4.4资源配置
        在现代建筑暖通空调工程中,随着建设规模的扩大,所配置的人力、物力资源数量较大、种类繁多,如果采取传统的项目管理模式,很难实时掌握资源配置情况,缺乏实施精细化管理与动态化管理模式的基础条件。在应用BIM技术的前提下,BIM软件辅助人工完成数据采集与汇总整理工作,自动对项目全寿命周期内所产生的相关数据导入至BIM数据库,帮助管理人员全面掌握项目实时施工情况,针对性调整资源配置方案,如增减各类施工材料的用量,构建定额放料机制。
        结束语
        总之,暖通空调系统运行能耗很高,还会产生较大的环境污染;BIM技术恰好能够在设计阶段对所有的设计漏洞及技术难点进行弥补。因此,在初步设计过程中,综合考虑BIM技术应用带来的全过程咨询及管理的优势,将给建筑行业的节能、环保事业带来很大的帮助。
        参考文献:
        [1]董文强.BIM技术在建筑暖通空调施工中的应用研究[J].中国住宅设施,2020(04):98-99.
        [2]邹文峰.BIM技术在暖通空调施工中的应用探讨[J].低碳世界,2020,10(08):104-105.
        [3]王康,田成成.浅析BIM新技术在暖通空调领域的应用[J].建材与装饰,2019(23):239.
        [4]宋宇,原云飞,刘晓飞,秦政.基于BIM技术对暖通空调施工过程中的管控[J].建材与装饰,2019(34):234-235.
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