BIM技术在空调工程中的应用论文_吴玮

BIM技术在空调工程中的应用论文_吴玮

哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江哈尔滨 150016

摘要:BIM技术的不断深入应用对我国建筑行业带来无限生机。BIM技术在当下建筑工程项目施工中的应用重点是通过工程项目的三维参数设置实现的,通过三维模拟将建筑工程项目相关信息直观化、可视化展示出来,这样工程人员能够直观化的判断工程项目施工是否存在不科学、不合理和不标准现象。一旦出现问题,精准定位,及时改进,提升工程施工建设水平。在实际应用中,BIM技术作为一项综合使用的学科,其能够在借助计算机信息技术基础上,实现数字化加工应用。而在应用到工程施工过程中,能够将工程前期规划设计相关信息数据和施工技术结合在一起,在数字化加工基础上,实现信息的互联互通,将信息充分整合在一起,建立相应的工程三维模型。通过BIM技术所建立的空调工程模型能够将各方面数据有效结合在一起,在保证整个设计稳定性基础上,充分满足空调工程性能要求。本文就BIM技术在空调工程中的应用状况展开探讨。

关键词:BIM;空调工程;设计;施工;运营维护

引言

根据空调工程建设与运维的现状,在设计、成本控制、施工、运营维护各阶段的应用BIM技术,通过专业建模软件和软件开发平台相结合的方式,实现了全寿命周期信息共享、协同工作及可视化管理,使空调工程提高效率,减少风险,方便管理。

1BIM技术概述

BIM,即建筑信息化模型,属于一种较为完备的信息模型,在使用BIM技术时,主要是通过使用三维数字技术来对建筑物的真实信息进行模拟,为项目的设计、施工建立一个相互协调且内部一致的数据信息模型,有助于实现设计施工一体化,降低了施工成本,确保可以在工期内完成施工建设。

2BIM技术在空调工程中的应用

2.1BIM技术在空调施工过程前期准备阶段

(1)前期准备工作与工程目标相符合。将BIM技术应用到建筑空调工程施工前期准备阶段,能够促使整个设计工作严格按照工程建设目标实现,促使技术与设计充分适应。在施工前期准备工作进行中,需要对空调工程设计方案实现三维模拟。尤其在工程规模较大的建筑工程项目中,三维模型应用能够直观化发现设计方案是否与工程结构存在冲突的地方,一旦发现冲突,立即组织改进。而在应用到工程规模较小的工程项目中,BIM技术所构建的三围模型与空调工程供热系统是极为相似的,其设计有着较好的直接适用性。(2)做好人员专业化前期准备工作。将BIM科学技术应用到空调工程中,为了在设计阶段充分满足工程施工性能,需要在结合工程实际状况分析基础上,选择适用性强的软件实现使用。不同的软件在实际应用中,对工程师的具体使用要求存在极大的不同,应用存在较大差异。因此为了提升BIM技术应用水平,需要组织专业化学习,强化专家学者指导,实现应用全过程监督管理,提升该项技术应用规范性和科学性。

2.2空调工程节能设计

在建筑能耗中,空调系统能耗占建筑能耗高达40%~60%。利用BIM技术模拟仿真室内热湿环境,空调设计房间的冷(热)负荷和湿负荷设计指标由模拟的综合能耗分析结果来确定。空调通风房间的气流组织形式和室内空气分布情况造成房间内速度、温度、湿度等物理量以及能耗也不同。利用BIM技术模拟室内空气分布情况,依据模拟的仿真流场和温度场确定空调末端设备的最佳空间方位,从而实现空调系统的节能设计。建筑模型BIM由建筑信息化模型设计平台RevitArchitecture创建,通过该其自带的导出功能生成IFC源文件,将建筑信息化模型与能耗分析工具EnregyPlus之间进行数据转换,再利用Enregy-Plus工具进行模拟建筑物及其内部空调系统和设备的实际运行状况,预测全年逐时能耗以及全年运行的总能耗,该能耗分析工具可将负荷、系统和设备同步模拟并仿真出空调末端风机设备和冷热源的具体能耗。

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2.3BIM应用于空调工程安装施工阶段

2.3.1成图效率

从对BIM技术绘图的实际应用来看,由于其间涉及到较多的实体信息输入,如:管道的尺寸大小、管道连接高度、各管路设备的连接信息等,必须保证这些信息录入具备较高的准确性,才能使整个暖通系统表现出较好的成图效果。但是在此过程中在很大程度上增加成图的工作量,使之成图效率较为低下。而二维CAD设计软件虽然在投映方面较为抽象,但是许多管线尺寸、信息都采用文字进行标注,其反而绘画的效率较高。以工程图纸对两种绘图方式的实际应用来看,采用BIM技术绘图所用时间是二维CAD设计软件绘图的2倍左右(受自身熟练程度影响)。

2.3.2模拟施工

运用BIM技术建立的精确的模型,可将预制加工工艺与自动焊技术相结合,可成批量加工、制作并组装管道。其优势表现在:①减少了现场测绘工作量,可实现机械化生产,提高预制加工精确度,加快施工进度、提高施工的质量和效率。②管道安装中高空作业的情况较多,采用预制方法可在平地进行加工管道,施工安全,成本降低。管道预制加工还可避免与其他专业的交叉施工造成的效率降低。③预制加工可在室内进行,不受天气气候的影响。④在车间对管道进行预制中可将废料、余料回收利用,控制原材料损耗。利用BIM三维可视化技术,结合不同时间节点上的施工进度再现模拟施工过程,对比实际进展情况与施工计划存在出入的地方,加以调整和改进,使参与工程项目的各方管理人员及时掌握的问题所在,并给出解决办法。施工方案与BIM技术相结合,模拟施工,并进行现场视频,合理分配工作工序和工作界面,大幅度提高施工过程中的协同程度,减少建筑质量问题,最终达到提高施工效率,缩短施工周期,有降低时间人员成本。

2.4设计应用成果

采用BIM技术设计的过程中,最终生成出来的便是三维模型,通常不再需要进行后期效果图制作,而对于CAD图纸绘制方式,为能够让施工人员、建设方有更加直观的感受,通常还需专门进行模型图、效果图制作,在很大程度上增大设计的工作量。

2.5BIM应用于空调工程运营维护阶段

空调工程的设施运营和维护方面耗费的成本几乎占工程总成本的2/3,而传统的空调工程运维信息主要来源于竣工时交付的资料。当需查询空调设备与材料的信息、制定维检计划、确定检修方案以及对突发事件进行应急处理时,需要从大量的施工图图纸和文档中寻找所需的信息,不利于查找比较精确的数据。运用BIM技术,将设计和施工模型数据交付给运维方,建立运营维护信息库,汇总房间、楼层等空间信息;空调设备型号、规格及性能、管道系统种类、介质等其关系信息。并应用虚拟现实平台为运营维护管理提供三维平台。对运营期进行综合信息化管理,使空调系统能安全、高效运行。在运营维护管理阶段,利用BIM技术在综合化管理平台上建立知识库、设备管道管理、维修维护管理和紧急预案处理等信息化管理模块。

结语

综上所述,将BIM技术应用到建筑工程项目施工过程中,重点强化前期设计阶段工程三维模型形成和应用,在优化选择设计方案基础上,能够从数据平台信息共享交流、保证管线施工满足工程要求,同时强化施工过程落实中监督管理。在严格促使BIM技术应用价值发挥基础上,为满足工程项目成本管控、成本控制和满足工程建设目标等方面发挥作用,促使建筑空调工程项目建设水平得到有效提升。

参考文献

[1]董大纲,蔡悠笛,张杰,等.BIM技术在空调设计中的应用初探[J].空调,2017(12):105-109.

[2]杨名东.浅谈BIM在建筑设备领域的初步应用[C]//2015年福建省空调制冷学术年会论文集,2018.

论文作者:吴玮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/16

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