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摘要:近年来,随着现代化城市建设和建筑行业的飞速发展,人们对建筑物的要求也越来越高,对暖通空调设计也提出了更高的要求。同时,BIM给暖通设计带来了技术冲击和传统行业的变革。结合暖通设计和BIM应用的意义,重点围绕暖通BIM设计目前趋势、特点、实际运用等方面,进行综合逻辑分析。以促进BIM提升工程设计、施工和运营质量、进度、成本和安全。促进BIM提升暖通行业效率及各阶段各环节资源高效整合和发展。
关键词:暖通空调设计;BIM应用;研究
引言
BIM技术,通常被称作建筑信息模型技术。在进行三维建筑模型的建立期间,需要将工程项目各种类型的信息、数据作为重要参数开展模型设计。通过BIM技术的合理应用,可以提高设计施工阶段的数字化、信息化效果,尤其在进行暖通空调施工期间,借助三维建筑模型以及数据信息库等工具,可以将施工安装过程中的操作进行详细的展现。同时,通过数据的实时共享,还能简化施工流程与操作,进而减少施工期间人力、物力成本。
1概述
1.1BIM技术应用范围分析
随着BIM技术的不断完善以及软件领域的不断发展,BIM技术在当前的建筑行业中有着广泛的应用。一方面,在进行大型公共建筑的建设期间,BIM技术的应用极为关键。另一方面,在进行建筑暖通空调设计与施工期间,BIM技术的应用可以为暖通空调设计、施工提供极大的便利,尤其在对换热站、空调机房、暖通空调管线进行布设时,BIM技术有着较强的适用性。
1.2暖通空调施工期间应用BIM技术的重要意义
BIM技术的应用思路首先根据目标进行建模;其次,根据模型进行机电综合管网排布;再次,对模型进行多维度应用的拓展;最后,根据运维管理平台的开发,达到总体目标。对暖通空调设计而言,其主要体现在初期建模和机电综合管网排布的应用当中。BIM技术的应用,对于暖通空调施工有着重要的意义:①利用BIM技术能够显著提高暖通空调施工质量。具体施工之前,借助BIM技术可以实现对整个施工流程的推演与模拟。这样一来,就能及时找出施工过程中可能遇到的难点与问题。通过制定针对性的解决措施,就能确保施工工作的有序开展。特别是对一些突发事件的模拟,并以此为依据进行应对措施的制定,能够提高施工期间的安全性。施工期间借助于BIM技术能够对施工所用材料进行筛选,有利于施工质量的管控。②利用BIM技术的模拟功能,可以帮助施工单位制定详细的施工进度报告,优化施工流程,提高施工效率。③BIM技术的应用还能有效减少成本方面的投入。在开展施工工作之前,需要将工程相关的信息数据导入到计算机中,借助BIM技术的计算功能,可以计算出每个施工环节所需消耗材料的数量、型号等重要参数。因此,可以为后续的采购工作提供便利,减少施工期间的资源浪费问题,并达到节约施工成本的目的。另外,与EPR技术相比,BIM技术能够避免施工期间出现数据不准确的问题,还能提高精细化施工质量。
2暖通空调设计与BIM应用研究
2.1暖通风系统、水系统及防排烟系统
1)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。2)风管系统设计(1)连接各风口与机组,绘制系统轴测图,标注各段长度和风量。布置风管时,应考虑以下因素:尽量缩短管线,减少分支管线、避免复杂的局部构件、恰当的处理与空调水系统、消防水管系统以及其他管道系统的关系。
(2)选择最不利环路(一般指最长或者局部构件最多的分支管路)(3)选定流速,确定断面尺寸,《高层民用建筑空调设计》推荐流速表。(4)计算各管段的局部阻力和沿程阻力,从最不利环路末端开始计算。具体方法参见《空气调节》。(5)计算各管段总阻力,并检查并联管路的阻力平衡情况风管内空气流动的总阻力为局部阻力和沿程阻力之和风口的大小取决于室内机容量的大小,选型不当可能导致噪音过大。3)暖通水系统冷媒输配送管道(水系统)的功能是输配冷热能量,满足末端设备或机组的符合要求。根据配送热量的不同分为冷却水系统和冷冻水系统。超高层建筑,建筑越高,空调系统内的设备、管材等承受的水静压就越大,当设备、管材等的工作压力等级超过2.0MPa时,其造价成本将成倍上升,因此空调水系统的分区是否合理,对工程的安全性、节能性、经济性和运行管理等会产生重大的影响。
2.2有利于精准把控施工中的重难点
暖通空调系统安装施工的重难点在于对冷热载荷的测算、设备参数的计算分析以及中央空调等空调系统设备、新风及送排风机等通风设备,特别是热水锅炉等能源供热等设备施工难度大的问题。BIM技术的介入有利于实现对上述施工重难点在构件布局、安装定位、设备材料采购、资金安排、施工周期、施工方案编制以及施工机具设备和劳动力安排等方面的要求,从而实现对施工重难点的精准把控。
2.3制冷机房的布置
地下室或建筑物的底层。规模较大的制冷机房,特别是氨制冷机房,需要单独建造。制冷机房中的制冷机以及与制冷机配套的冷冻、冷却水泵的重量大,运行时的振动、噪声也大,通常布置在建筑底层或地下室,且设在裙房建筑的地下室,并消声隔振,特别是水泵冷冻、冷却水管支吊架的减振问题。制冷机房的相邻及上层房间应当是对消声隔振要求不高的场所。制冷机以及与制冷机配套的冷冻、冷却水泵等设备是建筑中的用电大户,其位置应尽量靠近负荷中心,与低压配电间临近,且最好设在电梯附近。制冷机房内应设送、排风设备,以便及时排除室内余热,补充新鲜空气。机房内的温度应≤36℃。机房应采取消声措施,防止机组运行噪声传到空调房间或室外影响环境。机房内应设人工照明,在控制开关和操作仪表周围要有足够的照度。冷水机组的基础应高出机房地面150mm~200mm。基础周围和基础上应设排水沟和机房的集水坑或地漏相通,以便排出可能产生漏水、油。吊装冷冻、冷却水管等设备的楼板应有足够的承载力,并要处理好消声隔振问题。制冷机房的消防措施应满足国家颁布的各种有关防火规范的设计要求。制冷机房中的冷水机组等设备的体积和重量较大,因此设置制冷机房时应考虑设备进出方便的问题。机电设备的使用寿命比建筑物短,预留设备安装孔洞应有在更换机电设备时能打开措施。
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。暖通BIM技术不断完善及业主对建设要求日益提高,BIM必将更广泛得到应用。特别大型、结构形式复杂项目上,应用BIM技术解决建筑生命周期各阶段和各专业系统间信息断层问题,从设计、施工技术到管理全面提高信息化水平和应用效果,已成为建设企业的迫切需求。
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