摘要:BIM技术作为一种全新的技术形式,其在建筑领域当中得到了广泛的应用,并在经过多年的发展之后影响到了建筑工程项目的多个环节。现阶段,BIM技术可以满足多种建筑工程项目的建设需求,其在大型数据中心项目机电安装中的应用在从根本上实现了对项目整体的优化和调整。
关键词:BIM技术;大型数据中心项目;机电安装;应用
1 引言
本文深入探究了BIM技术的应用情况,并着重分析了BIM技术在建模环节、机电系统设计环节、机房布置环节以及在空调系统调试环节的具体应用,希望能为相关工程项目带来一定的工作参考。
2 建模应用
大型数据中心项目的施工周期普遍较短,且在需要安装的机电设备及线路较多的情况下,施工单位会面临较大的施工压力。同时,数据中心能够为设备及线路提供的安装空间有限,多数管线需要交叉布置,因而必须通过建模技术来对具体的安装施工进行规划设计。专业性较强的建模软件对于计算机设备的硬件要求较高,且需要充分考虑到计算机设备的散热问题,模型一旦建立完成,调整模型时会面临一定的难度。为保证建模环节的快速与高效,建模团队可以采取分层建模的方式,将原有的模型设计规划为若干个板块,并采取特定的方式进行连接。模型板块的规划一般根据专业性质或者楼层进行区分,建模团队的各个成员需要使用局域网进行设备的连接,从而实现在线交互建模作业。同时,在实际工作的过程当中,建模团队需要根据每一位成员的特长和工作能力进行任务划分,并明确规定建模成员的工作范围和工作责任。为保证建模环节的交互性,不同的工作人员拥有不同的模型使用权限,工作职责较为简单的成员仅仅具有其负责范围内的模型修改权利,而其他部分只具有观摩的权利。权限制度的应用可以在最大程度上避免意外修改现象的出现。
3 机电系统的安装设计
在大型数据中心项目当中,BIM技术的应用范围较为广阔,其不仅仅可以应用于建筑布局、结构设计、管线安装等环节当中,更可以为机电系统的安装、调试提供模拟数据,从而达到优化安装设计的效果。
大型数据中心项目的自身性质决定了每一个建筑房间具有特定的使用用途,其功能具有单一性的特征。机电系统所需要的管道、线路主要以核心处理器机房为起点,并呈现辐射状的姿态向各个房间进行扩散。在管线扩散的过程当中,其势必要通过大量公共区域,为保证建筑内部布局的整洁性,通过公共区域的管线一般设置在吊顶内部,且需要充分考虑不同管线的设置与安排,并保证施工顺序和施工工艺的合理性。在这一过程当中,重力管道的铺设需要优先考虑,与重力管道相连的末端应当保持通畅性,且不得影响到建筑的通风管道和电气管道,而电缆则可以通过后期敷设的方式进行安装。需要注意的是,通过公共区域的管线应当互相保持一定的独立性,避免出现交叉、挤压的现象,从而为后续的检查、维护工作提供便利。
机电系统的供电系统需要具有一定的兼容性特征,因为机电系统所需要的供电线缆不仅数量众多,且种类丰富,如高压电缆、直流电源线路、交叉电流、380V大型动力供电线路等。在安装配电线路之前,工作人员可以使用BIM技术进行线路设置模拟,明确最佳的安装路线和线路组合,从而为后续的电路敷设提供数据依据。需要注意的是,线路的敷设还需要进行适当的梳理,要根据电缆型号、电压大小进行区分,并依靠BIM技术明确电缆路由,并根据电缆路由标准进行电缆的敷设。
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4 机房的模拟
大型数据中心项目的特征决定了其机电系统需要长时间、不间断的连续运行,且机电系统的整体运行还需要具有一定的容忍性,能够容忍部分的单点故障问题,并能够利于维护。为满足机电系统的基本要求,机电系统本身会设置多个阀门点位,其数量为一般项目的两倍左右,且动力设备的管道上存在多个焊点。而BIM技术的应用,则可以优化管道阀门组建的设计。同时,机房的整个格局也是施工重点所在,故需要通过BIM技术进行细节模拟。首先,在管线布置房间可以使用二维平面,并根据不同设备对于管线设置的基本需求进行分类,并优化机房内部整体的管线标高与具体位置,且能够依据设计图纸的基本要求,明确机房当中各个阀门、配件、支架的具体位置,从而为施工环节中的阀门预留提供便捷。正是因为BIM技术存在预见性的作用,施工单位可以对机房前期的建设和布局进行精密的规划设计,从而减少实际施工的时间。
对于大型数据中心项目而言,服务器机房是主要功能区,更是数据中心的核心所在。为保证服务器机房的施工快捷,施工单位可以借助BIM技术对机房内部的安装工程进行模拟,明确吊顶、通道的制作流程,并借助建模技术来实现机房安装工程的细节设计,并依据预期的施工计划合理搭配人力物力资源,保证施工整体的流畅性和快速性。
5 BIM技术在空调系统调试环节的应用
大型数据中心中的机电设备数量众多,种类丰富,且在空间因素的影响之下,机电设备的布置较为集中,其存在集中发热、热量大的基本特点。需要注意的是,集中发热现象会导致局部区域或特定的空间内整体温度持续上升,而多数机电设备在高温的环境下会出现不同程度的故障问题,如死机、运行缓慢等,因而机电机房对于通风制冷的需求量较大。在进行机房布局结构设计时,施工单位可以使用CFD技术来模拟不同通风排气、不同空调模式下的机房运行情况,通过对室内空气的流动,对潜在的安全隐患进行判断。同时,CFD技术得以应用还能够对相应的变量进行调整,如机电设备的散热方式、发热总量等,从而为后续机房的布局进行合理优化,确保机房可以保持长期使用的状态。同时,BIM技术的应用还能够在这一基础上根据工作情况的不同而对送风阀门、回风阀门的开启时间进行控制,从而明确在应用不同空调模式下的室内气流走向。工作人员通过对BIM模型的分析结果可以得到结论,明确冷气空在机房内部的流向,送风气流在推送热风时的动态等。此外,BIM模拟结果还能够为后续机房调试提供必要的数据依据,提前预判机房在实际使用过程中可能出现的故障问题,如制冷效果不佳、室内温度不均匀、风量不足等问题,并将这些潜在的问题与业主单位、空调设备供应单位进行沟通,从而寻求有效的解决措施。
为达到进一步提高空调系统运行效率的目的,施工各单位需要设计单位结合作业,共同模拟潜在的空调系统运行问题。例如:分析夏季和冬季在不同送风条件的基础上,室内结露问题的影响、原因以及处理方式;在不同送风条件下的室内密封问题、湿度问题;当空调系统因故障因素而暂时停止时,如何解决室内的高温问题。而这些问题的解决,均能够在安装阶段通过BIM技术进行模型模拟,并为业主单位的后期使用和运营管理提供强有力的数据支持。
6 结语
综合来看,BIM技术在大型数据中心项目机电安装工程中的应用具有较强的实用价值,其不仅能够为各项安装预案的开展提供有效的安装方案,更能够直接缩短安装工期,避免因为安装不当而出现的工期延误和成本上升等问题。BIM技术的潜力和使用价值不仅仅局限于此,相关单位需要不断在实践的过程中强化对于BIM技术的应用研究,提高应用质量,扩宽其应用范围,让BIM技术在更多的领域发挥出自身价值。
参考文献:
[1]罗志刚,罗小平.BIM技术在超大型数据中心项目设计中的应用[J].现代建筑电气,2015,6(9):30-34.
[2]王屿川,颉建成,郭远生,等.BIM技术在中国人寿数据中心装饰工程中的应用[J].建筑技术,2016,47(2):118-120.
论文作者:冯凯博
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签:机电论文; 机房论文; 技术论文; 建模论文; 数据中心论文; 管线论文; 项目论文; 《基层建设》2019年第24期论文;