BIM技術(shù)在暖通空調(diào)施工中的環(huán)保應(yīng)用研究

孟曉濤（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741025）

1 我國BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM 技術(shù)在我國應(yīng)用發(fā)展十多年來，取得了一些明顯的效果。對建設(shè)單位更好的參與到項目實施過程有著重要的幫助；但是，因為各種各樣的客觀原因，每個企業(yè)實際導(dǎo)入的程度與本身具備BIM 技術(shù)的能力或運用BIM 技術(shù)成熟度并不一致。BIM技術(shù)的應(yīng)用也只是集中在了一些大型工程，且沒有完善全過程的資訊管理；所以，目前我國的BIM發(fā)展情況還沒有到達(dá)國際先進水平。

1.2 BIM技術(shù)的人才現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)對于各類BIM軟件的培訓(xùn)機構(gòu)很多；中國圖學(xué)會從2012年也會每年組織兩次的BIM等級認(rèn)證考試。但是從業(yè)人員還是普遍感覺培訓(xùn)、考試效果有限。從而導(dǎo)致所學(xué)內(nèi)容不能有效應(yīng)用，最終導(dǎo)致人才匱乏。

2 暖通空調(diào)施工系統(tǒng)的能耗問題

2.1 暖通空調(diào)施工系統(tǒng)基礎(chǔ)

暖通空調(diào)施工系統(tǒng)主要是應(yīng)用人工方法對建筑物內(nèi)部環(huán)境的空氣四度（溫度、濕度、潔凈度、速度）進行調(diào)節(jié)；運行暖通空調(diào)系統(tǒng)，滿足消除熱濕負(fù)荷的要求。其主要由以下組成部分構(gòu)成：冷熱源、空氣熱濕處理設(shè)備、動力設(shè)備（風(fēng)機、水泵）、管道、調(diào)節(jié)部件?，F(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)主要有：集中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)、分散式空調(diào)系統(tǒng)。公共建筑中一般采用的是半集中式空調(diào)系統(tǒng)——風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。

2.2 能耗現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)顯示，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占總建筑能耗的的比例達(dá)到了50%左右，也就是說，將會消耗大量的能源。另外，在各種車站、機場候車室等大空間、高密度人流場所空調(diào)能耗占主要部分。在這些場所，由于室內(nèi)負(fù)荷波動大、空間大且熱環(huán)境難以保證等特性致使現(xiàn)行空調(diào)系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、耗電量大、空調(diào)效果差同時投資運行費用增加等情況。這些正是當(dāng)前“節(jié)能、減排”面臨的嚴(yán)峻問題。

2.3 原因分析

運行空調(diào)系統(tǒng)，是為了消除室內(nèi)熱濕負(fù)荷；而產(chǎn)生熱濕負(fù)荷的原因有：①建筑物的外墻、屋頂、門窗等圍護構(gòu)件的傳熱負(fù)荷；②室內(nèi)人員、設(shè)備、照明的散熱、散濕負(fù)荷；③設(shè)計新風(fēng)及自然換氣熱濕負(fù)荷。

這其中，建筑物外圍護的傳熱負(fù)荷又是最主要的原因。因此,如何配合使用BIM技術(shù)，降低外圍護構(gòu)件的傳熱能力，就成了一個重要的節(jié)能、環(huán)保措施了。

3 暖通空調(diào)施工系統(tǒng)對環(huán)境的影響

在空調(diào)系統(tǒng)運行過程中，很容易形成“城市熱島效應(yīng)”，即：由于城市內(nèi)具有很多的發(fā)熱源，包括有各種機器、鍋爐、交通工具，都將散發(fā)出大量的熱量，城區(qū)大量的建筑物和道路構(gòu)成以磚石、水泥和瀝青等材料為主的下墊層，使地面風(fēng)速減小，熱量蒸發(fā)減少，大量的熱量無法排出，導(dǎo)致城市氣溫比郊區(qū)高的現(xiàn)象。

近年來，應(yīng)用氟作為制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)越來越多，而氟的應(yīng)用對大氣層有著嚴(yán)重的危害，導(dǎo)致紫外線強度變強，對人們的居住環(huán)境產(chǎn)生危害。

空調(diào)系統(tǒng)運行過程中，風(fēng)機、電動機、風(fēng)管、機組、末端設(shè)備都將產(chǎn)生噪聲，噪聲對人們的起居環(huán)境產(chǎn)生了極大的影響，也影響了室外的聲環(huán)境。

4 BIM+暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

4.1 土建基礎(chǔ)設(shè)計

前文提到，建筑物的外墻、屋頂、門窗是建筑物產(chǎn)生熱濕負(fù)荷的重要因素，那么在進行土建基礎(chǔ)設(shè)計時，就必須考慮降低這些外圍護的傳熱性能；例如，對外窗來說，設(shè)計時給外窗加上百葉窗等遮陽設(shè)施；對外墻來說，在設(shè)計中反應(yīng)出加厚外保溫層厚度等等措施降低外墻的蓄熱能力；在屋面加上綠色植被，來改善屋頂?shù)臒峁ば阅?。大大改善了頂層室?nèi)的受熱情況。因此，在進行BIM 基礎(chǔ)建模設(shè)計時，降低外圍護的熱工性能對降低運行費用有著巨大的效果。

4.2 機電安裝基礎(chǔ)設(shè)計

在暖通BIM建模設(shè)計過程中，應(yīng)根據(jù)不同功能的房間溫、濕度控制標(biāo)準(zhǔn)、控制精度、房間朝向、使用時間、潔凈度等級等因素將建筑物劃分為不同的空調(diào)區(qū)域，從而避免過冷過熱，減少冷熱抵消等現(xiàn)象，避免能源浪費。同時，在進行水系統(tǒng)設(shè)計時，盡量采用變流量的閉式循環(huán)水系統(tǒng)，變流量系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)不同時段的熱濕負(fù)荷來調(diào)整冷水需求量，閉式循環(huán)系統(tǒng)可以減少水泵能耗。

4.3 利用BIM技術(shù)的全過程管理

BIM技術(shù)其中最大的一個特點就是可以滿足建設(shè)單位對建筑物投入運營之后的全過程協(xié)同管理；而暖通空調(diào)系統(tǒng)則是主要在夏、冬兩季運行，在此基礎(chǔ)上，就可以利用BIM 技術(shù)對暖通空調(diào)系統(tǒng)的運營系統(tǒng)進行控制，來保證減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

利用BIM+暖通系統(tǒng)實現(xiàn)：空調(diào)系統(tǒng)運行過程監(jiān)測和自動控制系統(tǒng)，包括參數(shù)檢測、參數(shù)與設(shè)置狀態(tài)顯示、自動調(diào)節(jié)與控制、工況自動轉(zhuǎn)換等。在此基礎(chǔ)上，建立行之有效的能耗管理體系及管理制度。

空調(diào)系統(tǒng)實行的是獨立耗電核算制，不僅對空調(diào)系統(tǒng)裝設(shè)獨立電表，還應(yīng)該在每臺機組、水泵、風(fēng)機上裝設(shè)獨立電表，可直觀了解空調(diào)系統(tǒng)運行的耗能情況，并進行相應(yīng)的節(jié)能措施。那么在運行過程中，將以上數(shù)據(jù)反映到BIM 軟件客戶端（PC+APP）。就可以時刻觀察運行成本的變化。

5 結(jié)語

暖通空調(diào)系統(tǒng)運行能耗很高，還會產(chǎn)生較大的環(huán)境污染；BIM技術(shù)恰好能夠在設(shè)計階段對所有的設(shè)計漏洞及技術(shù)難點進行彌補。因此，在初步設(shè)計過程中，綜合考慮BIM技術(shù)應(yīng)用帶來的全過程咨詢及管理的優(yōu)勢，將給建筑行業(yè)的節(jié)能、環(huán)保事業(yè)帶來很大的幫助。