基于BIM技術(shù)的污水處理廠運(yùn)營階段的能耗管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

文_曹爽 武漢市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可，它可以幫助實(shí)現(xiàn)工程信息的集成，從工程的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行直至建筑全壽命周期的終結(jié)，各種信息始終整合于一個(gè)三維模型信息數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計(jì)單位、施工單位、設(shè)施運(yùn)營部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進(jìn)行協(xié)同工作，有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本、以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

由于BIM的可視化功能，可以快速找到某設(shè)備或是管線的位置以及其與附近管線、設(shè)備的空間關(guān)系，數(shù)據(jù)更新更加迅速。BIM是組件化的3D模型，新增或移除設(shè)備均非常迅速，而平、立面圖均是3D模型中的剖面，因此不會(huì)有數(shù)據(jù)不一致的問題，在運(yùn)維階段能夠更加詳細(xì)的反應(yīng)工程項(xiàng)目各單元的各種狀態(tài)。

BIM技術(shù)在污水處理廠運(yùn)維階段能耗控制管理的應(yīng)用包括以下內(nèi)容。

1 平臺(tái)系統(tǒng)框架構(gòu)建

平臺(tái)的構(gòu)建主要是為了實(shí)現(xiàn)在運(yùn)維管理階段不同專業(yè)之間數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和調(diào)用，其功能主要有信息的錄入、查詢和修改等?；赨nity3D圖形平臺(tái)開發(fā)，并添加外部數(shù)據(jù)庫來構(gòu)建此系統(tǒng)平臺(tái)。系統(tǒng)架構(gòu)為典型的C／S架構(gòu)，服務(wù)器端配置路由器、防火墻以及SQL Server 服務(wù)器，負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、訪問和管理等服務(wù)?？蛻舳藶榭蛇B接入網(wǎng)絡(luò)的個(gè)人計(jì)算機(jī)以及支持二維碼掃描和無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖殖纸K端?？蛻舳擞?jì)算機(jī)通過一個(gè)保存系統(tǒng)配置信息和項(xiàng)目具體細(xì)節(jié)的配置文件，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備管理系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。通過構(gòu)建三維信息模型，集成設(shè)計(jì)、施工中各階段信息，并輕量化無縫銜接于運(yùn)營管理，進(jìn)而開發(fā)出交互式管理系統(tǒng)，包括竣工電子檔案、基礎(chǔ)信息運(yùn)維、能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和節(jié)能方案等4個(gè)主要功能模塊。智能能耗監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)圖如圖1和圖2。

圖1 智能能耗監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)圖

圖2 污水處理廠能耗管理的運(yùn)維平臺(tái)框架

2 建立BIM模型

利用revit軟件構(gòu)建污水處理廠的BIM模型，模型精度達(dá)到LOD300，模型包含每個(gè)設(shè)備的購買廠家、設(shè)備能耗信息等。具體BIM模型見圖3和圖4。

圖3 污水處理廠BIM模型

圖4 污水處理廠BIM模型總平面布置圖

3 人機(jī)交互界面

通過構(gòu)建良好的人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控污水處理廠內(nèi)設(shè)備的能耗狀態(tài)，使設(shè)備能耗信息上傳，避免信息保存過程中的流失。電腦通過能耗分析實(shí)時(shí)給出節(jié)能管理方案。人機(jī)交互界面如圖5所示。

圖5污水處理廠能耗管理平臺(tái)人機(jī)交互界面

4 結(jié)語

本研究結(jié)合污水處理廠項(xiàng)目的特點(diǎn)及能耗需求，將運(yùn)用于房建項(xiàng)目較多的BIM運(yùn)維系統(tǒng)引入污水處理廠的能耗管理，通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息管理規(guī)范化、智能化，提高運(yùn)維管理人員工作效率，保障污水處理廠的低能耗。未來在BIM運(yùn)維系統(tǒng)開發(fā)方面的探索與應(yīng)用必將隨著理論研究的不斷深入和技術(shù)水平的持續(xù)提升有著更加長足的發(fā)展，應(yīng)用軟硬件相結(jié)合的方法對(duì)污水處理廠的能耗分析將更進(jìn)一步。