基于BIM技術暖通工程設計與施工應用研究

姜坤

摘 要：我國城市化發(fā)展進程日益加快，暖通工程技術的不斷增加，BIM（建筑信息化模型）技術也逐步在暖通工程行業(yè)得到發(fā)展，使得暖通工程施工項目的數(shù)量逐年增加。然而，暖通工程設計的主體結構復雜、層數(shù)多、技術難、復雜作業(yè)多等建筑施工特點也使其施工面臨著越來越大的安全保障壓力。本文結合相關理論與方法基于BIM技術暖通工程設計與施工應用研究，對對暖通工程中的一些實際問題進行優(yōu)化解決。研究結論為科學制定高層建筑施工項目的風險防范提供相關指導。

關鍵詞：建筑;BIM;暖通工程;施工應用

以傳統(tǒng)的AutoCAD設計為基礎，利用BIM軟件來復制模型，稱之為BIM1.0模式，該項目位于哈爾濱市開發(fā)區(qū)，是某工業(yè)實驗樓項目，地下三層，地上三十一層，建筑高度125. 5m，主樓為框架核心筒結構。

1、BIM技術暖通工程設計簡述

1.1BIM技術的內涵與發(fā)展

BIM技術應用其實在20世紀70年代就開始產(chǎn)生了。是由當時的美國的兩位教授提出的。他通過對 “暖通工程的描述體系”進行闡述，在他的認知世界里面，他認為肯定有這樣一種技術能夠通過計算機模擬信號的方式建立一個具有多維度的空間模型。認為存在一種智能的基于計算機數(shù)字化的暖通工程描述體系，在這個體系當中我們可以進行圖紙設計，對工程量進行核算，以及對預期進度進行控制。于是根據(jù)這個概念創(chuàng)造出BIM技術。但該技術并沒有在當時流行起來而是經(jīng)過差不多長達二十年的時間才開始在西方的暖通工程行業(yè)中運用起來。

1.2 BIM技術暖通工程設計的特點

1.2.1可視化特點

對于現(xiàn)代的暖通工程來看。空間構造相對很復雜的，如果就通過人的大腦去想像這個空間構造是幾乎不可能實現(xiàn)的，但是基于BIM技術我們就能夠實現(xiàn)這樣的一個目的，就以往的暖通工程工程師來說，它們主要都是通過畫圖的的方式進行設計，但是隨著BIM技術的發(fā)展，對于一些肉眼無法觀察和測量的暖通工程構圖，我們可以以電腦數(shù)據(jù)化的方式展現(xiàn)出整個空間結構構造。同時將數(shù)據(jù)進行歸納處理，生成報表。除此之外你的可以直觀的對在整個建設過程中的交流，討論進行展開討論。

1.2.2協(xié)調性特點

在暖通工程的進行設計的過程中，每個部門在每一個設計環(huán)節(jié)都有自己獨立的分工，于是由于不同的設計者對于設計的構思都有自己獨到的見解，就很可能導致設計圖單看每個環(huán)節(jié)的設計完美，但是整體設計上欠缺聯(lián)系。于是出現(xiàn)各種各樣的碰撞問題，而BIM技術就可以很好的解決這個問題，他就相當與兩個數(shù)據(jù)端口的那根數(shù)據(jù)線，事前就將問題予以處理。

1.2.3可出圖特點

BIM的出圖并不是像通常設計的紙質的平面設計圖。他可以展現(xiàn)動態(tài)的設計圖，和建立可視化的數(shù)據(jù)模型，從而能夠更好的幫助業(yè)主進行抉擇。

1.2.4優(yōu)化性特點

BIM的優(yōu)化型主要體現(xiàn)在它能夠隨時的反映因為設計發(fā)生變化而多出或者減少的成本。同時能夠對內部結構中可能存在的不規(guī)則形狀進行設計。

1.2.5模擬性特點

評價一個建筑的設計得好還是壞，除了總體設計格局上，還有一個因素評價這個暖通工程設計是否符合要求就是室內的采光，然而BIM技術能夠對未有的暖通工程進行仿真實驗。以此可以事前就知道這個暖通工程設計采光方面是否符合要求。

2、基于BIM技術暖通工程施工應用研究

2.1空調工程施工應用

主樓所有房間，冬夏均采用風機盤管系統(tǒng)加獨立新風系統(tǒng);主樓實驗室空調末端為雙熱源溫濕平衡型空調室內機，另配置了變頻多聯(lián)式空調機組室外機，室外機放置于主樓屋面;并根據(jù)實驗使用時間劃分為四個系統(tǒng)，保證極端天氣及過渡季節(jié)時實驗室需求。有溫濕度要求的實驗室內配備了自控負離子加濕器，并與房間內雙熱源溫濕平衡型空調室內機配置的液晶控制器聯(lián)控，保證房間內溫濕度要求;二層北側力學實驗室，冬夏均采用變頻多聯(lián)式空調機組，室外機放置于屋頂;在一層挑高門廳內，局部設置低溫地暖輻射盤管，輔助供暖。戶內埋地加熱盤管均采用PE-RT管材，所有埋地管道不應有接頭;空調水系統(tǒng)為兩管制一次泵變流量系統(tǒng)，冷凍水立管系統(tǒng)為異程式系統(tǒng)，各層分支為同程式系統(tǒng)。

2.2通風工程施工應用

新風系統(tǒng)：-1F--4F采用吊頂式新風機組;-1F設于新風機房內，地上1F--4F設于衛(wèi)生間洗間吊頂內;5F， 6F采用吊頂式新風換氣機組，熱回收效率>60% ;設于衛(wèi)生間盟洗間吊頂內。主樓內的公共衛(wèi)生間排風采用普通排氣道，排風由放置于主樓屋面的軸流風機排出室外。衛(wèi)生間換氣次數(shù)為10次//h;展廳采用自然通風，利用可開啟外窗進行自然通風，且屋頂安裝無電機型渦輪排風機，輔助自然通風;電氣間采用機械排風、自然補風，換氣次數(shù)為5次//h，電氣間的排風系統(tǒng)設置靜電接地裝置;地下實驗室獨立排風機與消防補風機聯(lián)鎖啟閉，試驗時，各房間內排風系統(tǒng)工作，可利用消防補風機進行補風，補風量不小于排風量的80%;排風機接實驗室內的氣瓶存放間的通風機選用防爆型風機;地下車庫平時排風換氣次數(shù)為6次//h，地下車庫采用機械排風自然補風。

2.3防排煙工程施工應用

地下一層房間及內走道設置機械排煙和機械補風系統(tǒng)，補風量不小于排煙量的50%;地下車庫平時設置機械排煙自然補風。機動車庫每個防煙分區(qū)排煙風機的排煙量設計值不小于GB50067-2014中8.2.5的規(guī)定;一層無可開啟外窗房間及內走道，設置機械排煙和機械補風系統(tǒng)，排煙風機位于屋頂;其他房間均采用可開啟外窗的自然排煙設施。

2.4節(jié)能工程施工應用

展廳采用自然通風，屋頂安裝無電機渦輪排風機，輔助自然通風;選用變頻式多聯(lián)機空調機組，并根據(jù)實驗使用時間劃分為四個系統(tǒng);機組制冷綜合性能系數(shù)大于3.90，能效比不低于2.8;根據(jù)實驗室使用時間劃分多聯(lián)機空調系統(tǒng);地上五、六層新風供應采用帶熱回收的新風換氣機組，熱回收效率》60%;空調冷熱水管需做保溫;當?shù)蹴攦扔锌扇嘉锘螂y燃物時，吊頂內的排煙管道應采用厚度不小于5Omm、導熱性差的不燃隔熱材料進行隔熱;空調送回風道保溫采用帶加筋鋁箔貼面離心玻璃棉板，厚度40mm;空調水系統(tǒng)為兩管制一次泵變流量系統(tǒng)。項目中的水泵需要做減震處理，案例項目中的排風和送風機械、冷水機組以及空調機組都需要設置作減振處理或者隔振處理;冷卻塔必須采用符合GB3096-2008的規(guī)范要求的低噪音類型。

結論

我們提到了傳統(tǒng)建設項目的設計、施工和運維階段在二維條件下的設計和施工存在的技術和管理問題，以及這些技術和管理問題所帶來的資源成本浪費，在這種行業(yè)背景下，BIM暖通工程信息模型應運而生，新技術的誕生是因為原有的技術己經(jīng)無法滿足實際需求。 本文BIM技術可以將傳統(tǒng)的二維設計升級到三維模型數(shù)據(jù)的設計，同時可以從設計、施工以及后期的運維管理的全生命周期進行服務應用，對暖通工程的問題進行有效的解決以及優(yōu)化。

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