BIM在空調(diào)暖通施工過程中的節(jié)能分析

張玲芝

摘要：隨著社會發(fā)展，我國的建筑行業(yè)發(fā)展快速，其中，暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑常用機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)之一，其能耗占據(jù)建筑運(yùn)營能耗一半，系統(tǒng)運(yùn)行能耗較高。文章提出BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑節(jié)能設(shè)計和運(yùn)營管理中，通過優(yōu)化建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)降低建筑熱負(fù)荷，并對建筑運(yùn)維階段的空調(diào)運(yùn)行進(jìn)行精細(xì)化管理。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);暖通空調(diào);節(jié)能

引言

暖通空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代化智能建筑中具有重要作用，是智能化建筑的關(guān)鍵所在。近年來人們的生活水平不斷提升，因此對現(xiàn)代樓宇的要求也更加嚴(yán)格，也不再滿足于之前的適度、溫度等方面，另外更加注重空氣的潔凈。暖通空調(diào)系統(tǒng)如能夠長期處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，可顯著提升住宅環(huán)境質(zhì)量，因此，需要對暖通空調(diào)的施工進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理。

1 BIM技術(shù)

BIM即建筑信息模型，是建筑學(xué)、土木工程以及工程學(xué)的新工具。BIM指的是以三維圖形為主，與物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計，核心是構(gòu)建建筑工程的三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)為三維模型提供完整的建筑工程信息庫。從本質(zhì)上來說，BIM技術(shù)屬于數(shù)據(jù)化工具，可以對建筑工程的數(shù)據(jù)化以及信息化模型進(jìn)行整合，在項目運(yùn)行的全生命周期當(dāng)中共享信息，從而讓技術(shù)人員充分掌握工程信息，有利于提高工作效率、降低成本。

2 BIM暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

2.1熱冷源設(shè)計

對學(xué)校暖通系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，首先，可以采用多臺聯(lián)機(jī)制冷的方式，即在高溫的環(huán)境內(nèi)，增加相應(yīng)的冷負(fù)荷，之后對鍋爐房進(jìn)行管理，加強(qiáng)對二次過水的控制，使其能夠循環(huán)利用，這些水流過高溫環(huán)境時，將會對熱量進(jìn)行吸收，提升了回水的溫度，當(dāng)其處于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，在傳喚器的作用下，對回水進(jìn)行處理，使其處于所需要的溫度下，以達(dá)到暖通的目的。同時，暖通系統(tǒng)設(shè)計時，還能夠應(yīng)用太陽能，即選擇樓頂適當(dāng)位置，安裝特定的太陽能裝置，通過該裝置的運(yùn)行，對太陽能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成建筑所需求的熱能，并將其存儲起來，用于室內(nèi)溫度的調(diào)控。此外，在人流量較大的地區(qū)，如教室等，應(yīng)安裝冷熱源，利用這些冷熱源向室內(nèi)傳遞熱量，以使其溫度逐漸提升。

2.2機(jī)電安裝基礎(chǔ)設(shè)計

暖通空調(diào)規(guī)劃設(shè)計時，基于BIM技術(shù)可以對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計。根據(jù)建筑各區(qū)域功能不同進(jìn)行不同空調(diào)區(qū)域的劃分，參照空調(diào)子區(qū)域所在房間的朝向、使用時間、潔凈度要求、溫濕度標(biāo)準(zhǔn)、控制精度，選擇最優(yōu)暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案，避免房間內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)不匹配造成溫度過冷或者過熱。同時，設(shè)計空調(diào)水系統(tǒng)時，閉式水循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)采用變流量設(shè)計，變流量可以根據(jù)建筑室內(nèi)不同時段、不同熱負(fù)荷動態(tài)調(diào)整水系統(tǒng)內(nèi)冷水流量，減少水泵運(yùn)轉(zhuǎn)消耗。

2.3 BIM技術(shù)在計算機(jī)輔助設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)

在暖通空調(diào)設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用范圍較為廣泛，其不僅能夠應(yīng)用在冷熱源設(shè)計、圖紙繪制以及方案輔助設(shè)計當(dāng)中，也可以應(yīng)用在計算機(jī)輔助設(shè)計當(dāng)中。一是設(shè)計人員可以利用CDF軟件對建筑的施工布局、施工環(huán)境以及空調(diào)裝配施工等各個方面進(jìn)行模擬，從而更好地開展設(shè)計工作。二是設(shè)計人員可以根據(jù)暖通空調(diào)的實際設(shè)計需求，利用BIM技術(shù)優(yōu)化建筑的暖通設(shè)計，確保主要功能房間無論在哪個季節(jié)都具備良好的通風(fēng)以及取暖條件，這樣不僅可以降低空調(diào)的損耗，也能夠充分滿足使用者對室內(nèi)溫度以及空氣的需求。此外，設(shè)計人員也可以利用BIM技術(shù)模擬每一個季節(jié)中暖通空調(diào)的動態(tài)負(fù)荷情況，這樣設(shè)計人員就可以在掌握空調(diào)負(fù)荷的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計，從而提高空調(diào)的運(yùn)行效率，減少能源消耗與浪費(fèi)。

2.4設(shè)計周期緊張

建筑行業(yè)的現(xiàn)狀普遍為項目設(shè)計周期較短，留給暖通專業(yè)的工期更為緊張。BIM體系較為龐雜，設(shè)計過程的聯(lián)動、協(xié)同模式還不夠成熟;BIM軟件在初期應(yīng)用過程中，設(shè)計者不可避免地會存在許多不熟練之處及一些技術(shù)障礙，這有可能會增加無法按期完成設(shè)計任務(wù)的風(fēng)險;立刻融入到國內(nèi)快節(jié)奏的市場氛圍中還存在相當(dāng)大的難度。因而想要運(yùn)用BIM，前提就是要擁有足夠的設(shè)計時間，并且熟練運(yùn)用三維軟件。

2.5 BIM技術(shù)與傳統(tǒng)二維設(shè)計的區(qū)別

相對于傳統(tǒng)的二維設(shè)計來說，BIM與其存在很大的區(qū)別，具體來說，體現(xiàn)在下述幾個方面：一是繪圖方式不同。傳統(tǒng)二維設(shè)計當(dāng)中，以線條、圖形為主，并配備一些簡單的文字說明;而BIM技術(shù)則直接構(gòu)建出整個建筑模型。二是表達(dá)方式不同。二維設(shè)計內(nèi)，由于存在重疊的現(xiàn)象，因而需要投影技術(shù)予以其配合，圖像非常的復(fù)雜，不利于對方案的了解;而在BIM技術(shù)當(dāng)中，是一個個某塊構(gòu)成的，只需要根據(jù)自己的需求，對模型進(jìn)行操作，即可得到自己所需要的模塊，有利于對方案的了解。三是效率存在差異。二維模型需要設(shè)計人員根據(jù)具體情況，利用相應(yīng)的計算機(jī)軟件，將一個個線條與符號連接到一起，速度非常慢，效率較低。而BIM技術(shù)當(dāng)中，只需要設(shè)定出相應(yīng)的參數(shù)，即可快速得到模型，所需要的時間非常短。通過上述對比可以發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)顯著優(yōu)于傳統(tǒng)二維設(shè)計，因而可以將BIM技術(shù)大范圍推廣到暖通系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中。

2.6嚴(yán)格檢查工程質(zhì)量

大部分情況下，檢驗工程內(nèi)在質(zhì)量主要是通過工程測試的方式，但是由于暖通空調(diào)工程施工中存在部分無法通過測量和觀察來確認(rèn)的功能性、內(nèi)在質(zhì)量，因此需要使用各種儀表、儀器對其質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)和測試。工程質(zhì)量測試過程中，需要有設(shè)計單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位的有關(guān)工作者參加。如實驗結(jié)果與設(shè)計要求不符合，整體達(dá)不到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，則需要將其中的原因找出并進(jìn)行更正或采取相關(guān)措施，之后再次進(jìn)行測試，同時物業(yè)工程情況符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)之后再進(jìn)行手續(xù)的簽訂。在暖通空調(diào)工程的施工過程中，應(yīng)對施工現(xiàn)場工作人員進(jìn)行宣傳，使其重視自己的文明和安全。暖通空調(diào)工程中，以文明施工，安全第一作為施工原則，所以在工程施工期間，需要對工程人員的自身安全進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，并且確保工程施工環(huán)境的文明性。

2.7 BIM 技術(shù)在圖紙繪制中的應(yīng)用

圖紙繪制是暖通空調(diào)設(shè)計的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計人員不僅需要繪制暖通空調(diào)的水泵，也需要繪制空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行圖，難度相對較大，因此設(shè)計人員就可以利用 BIM 技術(shù)進(jìn)行圖紙繪制。在繪制圖紙之時，設(shè)計人員可以利用與 BIM 模型相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫查詢暖通空調(diào)設(shè)計的各種參數(shù)以及性能相匹配的原件，從而提高繪制圖紙的效率。同時，在繪制圖紙時，設(shè)計人員也可以根據(jù)實際的設(shè)計需求利用 BIM 技術(shù)調(diào)整設(shè)計模型，增強(qiáng)設(shè)計的科學(xué)性與合理性。此外，設(shè)計人員還可以利用 BIM 技術(shù)檢查設(shè)計模型的任意剖面，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題，明確問題的原因之后，積極找出解決問題的方法，從而減少施工中的錯誤，提高施工效率。

結(jié)語

當(dāng)前，智能建筑領(lǐng)域中暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗高，且還有可能造成大氣環(huán)境污染。針對該問題，在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，采用BIM技術(shù)進(jìn)行模型搭建可以彌補(bǔ)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計缺陷和漏洞。因此，在空調(diào)系統(tǒng)初步設(shè)計階段，應(yīng)綜合應(yīng)用BIM技術(shù)對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計施工的全過程設(shè)計和管理優(yōu)勢，促進(jìn)建筑行業(yè)朝著低碳發(fā)展、節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。

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