姜坤

摘 要：我國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)程日益加快，暖通工程技術(shù)的不斷增加，BIM（建筑信息化模型）技術(shù)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(xiàng)目的數(shù)量逐年增加。然而，暖通工程設(shè)計(jì)的主體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、層數(shù)多、技術(shù)難、復(fù)雜作業(yè)多等建筑施工特點(diǎn)也使其施工面臨著越來(lái)越大的安全保障壓力。本文結(jié)合相關(guān)理論與方法基于BIM技術(shù)暖通工程設(shè)計(jì)與施工應(yīng)用研究，對(duì)對(duì)暖通工程中的一些實(shí)際問題進(jìn)行優(yōu)化解決。研究結(jié)論為科學(xué)制定高層建筑施工項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)防范提供相關(guān)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：建筑;BIM;暖通工程;施工應(yīng)用

以傳統(tǒng)的AutoCAD設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，利用BIM軟件來(lái)復(fù)制模型，稱之為BIM1.0模式，該項(xiàng)目位于哈爾濱市開發(fā)區(qū)，是某工業(yè)實(shí)驗(yàn)樓項(xiàng)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(jié)構(gòu)。

1、BIM技術(shù)暖通工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

1.1BIM技術(shù)的內(nèi)涵與發(fā)展

BIM技術(shù)應(yīng)用其實(shí)在20世紀(jì)70年代就開始產(chǎn)生了。是由當(dāng)時(shí)的美國(guó)的兩位教授提出的。他通過對(duì) “暖通工程的描述體系”進(jìn)行闡述，在他的認(rèn)知世界里面，他認(rèn)為肯定有這樣一種技術(shù)能夠通過計(jì)算機(jī)模擬信號(hào)的方式建立一個(gè)具有多維度的空間模型。認(rèn)為存在一種智能的基于計(jì)算機(jī)數(shù)字化的暖通工程描述體系，在這個(gè)體系當(dāng)中我們可以進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，對(duì)工程量進(jìn)行核算，以及對(duì)預(yù)期進(jìn)度進(jìn)行控制。于是根據(jù)這個(gè)概念創(chuàng)造出BIM技術(shù)。但該技術(shù)并沒有在當(dāng)時(shí)流行起來(lái)而是經(jīng)過差不多長(zhǎng)達(dá)二十年的時(shí)間才開始在西方的暖通工程行業(yè)中運(yùn)用起來(lái)。

1.2 BIM技術(shù)暖通工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1.2.1可視化特點(diǎn)

對(duì)于現(xiàn)代的暖通工程來(lái)看?？臻g構(gòu)造相對(duì)很復(fù)雜的，如果就通過人的大腦去想像這個(gè)空間構(gòu)造是幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的，但是基于BIM技術(shù)我們就能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的一個(gè)目的，就以往的暖通工程工程師來(lái)說，它們主要都是通過畫圖的的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于一些肉眼無(wú)法觀察和測(cè)量的暖通工程構(gòu)圖，我們可以以電腦數(shù)據(jù)化的方式展現(xiàn)出整個(gè)空間結(jié)構(gòu)構(gòu)造。同時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納處理，生成報(bào)表。除此之外你的可以直觀的對(duì)在整個(gè)建設(shè)過程中的交流，討論進(jìn)行展開討論。

1.2.2協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

在暖通工程的進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，每個(gè)部門在每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都有自己獨(dú)立的分工，于是由于不同的設(shè)計(jì)者對(duì)于設(shè)計(jì)的構(gòu)思都有自己獨(dú)到的見解，就很可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖單看每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)完美，但是整體設(shè)計(jì)上欠缺聯(lián)系。于是出現(xiàn)各種各樣的碰撞問題，而BIM技術(shù)就可以很好的解決這個(gè)問題，他就相當(dāng)與兩個(gè)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(diǎn)

BIM的出圖并不是像通常設(shè)計(jì)的紙質(zhì)的平面設(shè)計(jì)圖。他可以展現(xiàn)動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)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(jìn)行抉擇。

1.2.4優(yōu)化性特點(diǎn)

BIM的優(yōu)化型主要體現(xiàn)在它能夠隨時(shí)的反映因?yàn)樵O(shè)計(jì)發(fā)生變化而多出或者減少的成本。同時(shí)能夠?qū)?nèi)部結(jié)構(gòu)中可能存在的不規(guī)則形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.2.5模擬性特點(diǎn)

評(píng)價(jià)一個(gè)建筑的設(shè)計(jì)得好還是壞，除了總體設(shè)計(jì)格局上，還有一個(gè)因素評(píng)價(jià)這個(gè)暖通工程設(shè)計(jì)是否符合要求就是室內(nèi)的采光，然而BIM技術(shù)能夠?qū)ξ从械呐üこ踢M(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。以此可以事前就知道這個(gè)暖通工程設(shè)計(jì)采光方面是否符合要求。

2、基于BIM技術(shù)暖通工程施工應(yīng)用研究

2.1空調(diào)工程施工應(yīng)用

主樓所有房間，冬夏均采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng);主樓實(shí)驗(yàn)室空調(diào)末端為雙熱源溫濕平衡型空調(diào)室內(nèi)機(jī)，另配置了變頻多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組室外機(jī)，室外機(jī)放置于主樓屋面;并根據(jù)實(shí)驗(yàn)使用時(shí)間劃分為四個(gè)系統(tǒng)，保證極端天氣及過渡季節(jié)時(shí)實(shí)驗(yàn)室需求。有溫濕度要求的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)配備了自控負(fù)離子加濕器，并與房間內(nèi)雙熱源溫濕平衡型空調(diào)室內(nèi)機(jī)配置的液晶控制器聯(lián)控，保證房間內(nèi)溫濕度要求;二層北側(cè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，冬夏均采用變頻多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組，室外機(jī)放置于屋頂;在一層挑高門廳內(nèi)，局部設(shè)置低溫地暖輻射盤管，輔助供暖。戶內(nèi)埋地加熱盤管均采用PE-RT管材，所有埋地管道不應(yīng)有接頭;空調(diào)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(fēng)工程施工應(yīng)用

新風(fēng)系統(tǒng)：-1F--4F采用吊頂式新風(fēng)機(jī)組;-1F設(shè)于新風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，地上1F--4F設(shè)于衛(wèi)生間洗間吊頂內(nèi);5F， 6F采用吊頂式新風(fēng)換氣機(jī)組，熱回收效率>60% ;設(shè)于衛(wèi)生間盟洗間吊頂內(nèi)。主樓內(nèi)的公共衛(wèi)生間排風(fēng)采用普通排氣道，排風(fēng)由放置于主樓屋面的軸流風(fēng)機(jī)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(fēng)，利用可開啟外窗進(jìn)行自然通風(fēng)，且屋頂安裝無(wú)電機(jī)型渦輪排風(fēng)機(jī)，輔助自然通風(fēng);電氣間采用機(jī)械排風(fēng)、自然補(bǔ)風(fēng)，換氣次數(shù)為5次//h，電氣間的排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置靜電接地裝置;地下實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立排風(fēng)機(jī)與消防補(bǔ)風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖啟閉，試驗(yàn)時(shí)，各房間內(nèi)排風(fēng)系統(tǒng)工作，可利用消防補(bǔ)風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)量不小于排風(fēng)量的80%;排風(fēng)機(jī)接實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的氣瓶存放間的通風(fēng)機(jī)選用防爆型風(fēng)機(jī);地下車庫(kù)平時(shí)排風(fēng)換氣次數(shù)為6次//h，地下車庫(kù)采用機(jī)械排風(fēng)自然補(bǔ)風(fēng)。

2.3防排煙工程施工應(yīng)用

地下一層房間及內(nèi)走道設(shè)置機(jī)械排煙和機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，補(bǔ)風(fēng)量不小于排煙量的50%;地下車庫(kù)平時(shí)設(shè)置機(jī)械排煙自然補(bǔ)風(fēng)。機(jī)動(dòng)車庫(kù)每個(gè)防煙分區(qū)排煙風(fēng)機(jī)的排煙量設(shè)計(jì)值不小于GB50067-2014中8.2.5的規(guī)定;一層無(wú)可開啟外窗房間及內(nèi)走道，設(shè)置機(jī)械排煙和機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，排煙風(fēng)機(jī)位于屋頂;其他房間均采用可開啟外窗的自然排煙設(shè)施。

2.4節(jié)能工程施工應(yīng)用

展廳采用自然通風(fēng)，屋頂安裝無(wú)電機(jī)渦輪排風(fēng)機(jī)，輔助自然通風(fēng);選用變頻式多聯(lián)機(jī)空調(diào)機(jī)組，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)使用時(shí)間劃分為四個(gè)系統(tǒng);機(jī)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(shí)驗(yàn)室使用時(shí)間劃分多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng);地上五、六層新風(fēng)供應(yīng)采用帶熱回收的新風(fēng)換氣機(jī)組，熱回收效率》60%;空調(diào)冷熱水管需做保溫;當(dāng)?shù)蹴攦?nèi)有可燃物或難燃物時(shí)，吊頂內(nèi)的排煙管道應(yīng)采用厚度不小于5Omm、導(dǎo)熱性差的不燃隔熱材料進(jìn)行隔熱;空調(diào)送回風(fēng)道保溫采用帶加筋鋁箔貼面離心玻璃棉板，厚度40mm;空調(diào)水系統(tǒng)為兩管制一次泵變流量系統(tǒng)。項(xiàng)目中的水泵需要做減震處理，案例項(xiàng)目中的排風(fēng)和送風(fēng)機(jī)械、冷水機(jī)組以及空調(diào)機(jī)組都需要設(shè)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(jié)論

我們提到了傳統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維階段在二維條件下的設(shè)計(jì)和施工存在的技術(shù)和管理問題，以及這些技術(shù)和管理問題所帶來(lái)的資源成本浪費(fèi)，在這種行業(yè)背景下，BIM暖通工程信息模型應(yīng)運(yùn)而生，新技術(shù)的誕生是因?yàn)樵械募夹g(shù)己經(jīng)無(wú)法滿足實(shí)際需求。 本文BIM技術(shù)可以將傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)升級(jí)到三維模型數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)，同時(shí)可以從設(shè)計(jì)、施工以及后期的運(yùn)維管理的全生命周期進(jìn)行服務(wù)應(yīng)用，對(duì)暖通工程的問題進(jìn)行有效的解決以及優(yōu)化。

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