楊建平

【摘 要】本文以新加坡投資的大型綜合商場及辦公樓項目為例，從BIM 技術在暖通空調(diào)安裝中的應用，VAV空調(diào)安裝技術要點、VAV box風量調(diào)試三個方面對變量式空調(diào)的安裝施工進行詳細闡述。隨著我國高端樓宇辦公的迅速發(fā)展，上班一族對辦公室空氣環(huán)境的要求在不斷改變，繼續(xù)應用傳統(tǒng)FCU風機盤管系統(tǒng)，雖然可以調(diào)節(jié)辦公室的熱負荷環(huán)境，但是其產(chǎn)生的能耗會對大氣環(huán)境造成更為嚴重的危害。新型變風量VAV空調(diào)系統(tǒng)可以有效的解決掉此類問題。本文就BIM技術在VAV空調(diào)系統(tǒng)安裝過程中的應用優(yōu)勢及安裝技術要點進行深入分析，希望可以與之相似的工程提供一定的借鑒意義。

【關鍵詞】BIM技術;VAV空調(diào)系統(tǒng);安裝;技術;分析

中圖分類號： TU83文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）17-0058-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.028

0 引言

隨著我國經(jīng)濟水平的提高，人們的生活質(zhì)量及水平也逐漸得到提升，人們對辦公環(huán)境的舒適度、節(jié)能等要求也變得更為嚴格，因此高效的辦公設施與生活設施成為人們?nèi)粘ｊP注的焦點。變風量空調(diào)與傳統(tǒng)空調(diào)不同，此空調(diào)具有鮮明的噪音小、能耗低、空氣質(zhì)量高、舒適、降低裝機容量、改造靈活、無冷凝水滴露等多種優(yōu)勢。同時還可根據(jù)使用空間的大小及負荷大小控制送風量，不僅可以為人們提供良好的舒適度體驗，還能控制能耗。最后為了強化其使用性能，需結(jié)合理論與實踐，對其安裝技術要點進行有效的分析，以保證空調(diào)的最終使用效果。

1 項目概況

新加坡投資的大型綜合商場及辦公樓項目由三棟辦公樓、七層裙房和地下4層組成，總建面共36萬平方米，本項目開展時間較長，共歷時2014年至2018年五個年頭。該工程的機電施工體量較大，系統(tǒng)復雜，安裝進度較緊，不僅需要對現(xiàn)場進度質(zhì)量投資管理，還需要協(xié)調(diào)設計，進行圖紙深化管理。項目在安裝VAV空調(diào)（變風量空調(diào)）時，因管線錯綜復雜、吊頂內(nèi)空間有限，為了最大限度提升辦公區(qū)的凈高，本項目將BIM技術應用到了VAV空調(diào)系統(tǒng)的安裝施工中，首先構建出建筑及結(jié)構3D模型，其次將機電管線用雙線以1：1的圖例繪制在平面圖上，通過T-FAS自身軟件的碰撞比對，從源頭上解決了管線自身的碰撞問題。此外，還利用BIM技術對辦公樓VAV空調(diào)系統(tǒng)的設計及安裝進行優(yōu)化布置，實現(xiàn)了VAV空調(diào)系統(tǒng)的最佳使用效果。

2 BIM 技術在商場的管線設計施工中的應用

建筑信息模型簡稱BIM技術，是目前全球范圍內(nèi)建筑行業(yè)普遍認可的一種新型高科技，借助BIM技術可以實現(xiàn)建筑信息集成，從建筑設計、施工、運行、壽命周期終結(jié)為止，可將有關于建筑的所有信息始終整合在一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中。以便于設計團隊、施工團隊、設施運營部門等多方人員開展協(xié)調(diào)工作，從而提高整個建筑項目的施工管理效率、降低施工成本、節(jié)省資源，最終實現(xiàn)建筑項目的使用功能[1]。

VAV空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)要求參數(shù)及自身負荷變化實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，主要以變風量VAV-box末端裝置的風閥開度大小來調(diào)節(jié)送入辦公室的風量，同時根據(jù)VAV-box所需風量的總和來調(diào)節(jié)AHU（空調(diào)箱）風機的頻率，以此來滿足室內(nèi)辦公及居住人員對環(huán)境舒適度與其他方面的要求。

本項目存在管線繁雜并且安裝空間比較狹窄，使得VAV空調(diào)系統(tǒng)安裝在安裝過程中，存在機電管線安裝空間相互碰撞矛盾，致使空調(diào)管理無安裝空間。為了解決機電管線自身碰撞問題，本項目引薦了BIM技術，首先，使用T-FAS軟件將本項目的所有建筑及其結(jié)構以3D模型的方式構建出來，然后將以1：1比例將機電管線用雙線繪制于平面圖紙上，再利用T-FAS軟件自身攜帶的碰撞功能，分析處理建筑內(nèi)部管線分布情況，從源頭上解決掉管線碰撞的問題。其次，將T-FAS圖形轉(zhuǎn)換成BIM系統(tǒng)，將管線布局數(shù)據(jù)和建筑裝修等參數(shù)全部建模，構建出本項目的完整3D模型，利用BIM技術中的人工智能AI技術對建筑內(nèi)部的上述參數(shù)進行碰撞點自動識別，以自動報警的方式，提醒設計人員進行修改，這樣可以避免設計圖紙上機電系統(tǒng)內(nèi)部的碰撞和機電與裝修建筑等的碰撞問題。

應用BIM技術可以有效減少建筑管線自身碰撞問題，從而減少施工人員的返工可能性，降低資源浪費，加快施工進度。利用BIM技術需要對施工結(jié)構誤差、保溫材料的厚度、管線的支架法蘭高度等進行綜合考慮，預留合理的誤差使得設計圖紙和實際情況盡可能一致。此外，BIM技術的有效功能還可延伸至投資費用模型、物業(yè)管理模型的設計、應用中，從項目前期至運行全過程進行全面的電子化管理。

3 VAV空調(diào)安裝技術要點分析

3.1 VAV末端設備的安裝

安裝人員在搬運、安裝VAV空調(diào)末端設備箱體的過程中，只能采取托抬箱體底部的方式，不能將進出風管、流量傳感器、控制箱、風閥軸外伸端等作為著力點，從而避免出現(xiàn)操作不當對設備造成的不必要損壞。安裝人員應該在安裝施工之前，對變風量末端設備及管道內(nèi)的異物進行全面的檢查，比如建筑碎片[2]。安裝風管之前與施工階段應該使用塑料封膜將設備進出風口封住，以防建筑碎片不慎進入設備，對設備運行產(chǎn)生影響，還需檢查風機葉片的轉(zhuǎn)動是否正常。安裝人員可以使用吊線或吊帶在現(xiàn)場制作托盤，然后將末端設備懸吊于建筑結(jié)構上，此狀態(tài)下的托盤應避免接觸到末端設備下端的檢修板，以防出現(xiàn)阻礙設備調(diào)試、內(nèi)部維修、檢修板拆卸等問題。此外，為了減少安裝期間噪音與振動的傳遞，可以將減振隔墊設置在VAV末端設備箱體與托架之間，以免產(chǎn)生金屬件直接接觸、碰撞。還需注意設備與其他硬質(zhì)管路之間的接觸，比如噴淋水管、電線套管、氣體管路等，避免產(chǎn)生異常振動。保證VAV末端設備箱體安裝位置與上方建筑之間留有足夠的空間，以便后期檢修[3]。

3.2 VAV末端設備與管路連接

當送風管接到VAV末端設備進風口后，需要檢查其連接氣密性。VAV空調(diào)系統(tǒng)的風管路安裝過程中，需要連接多個支管接口末端，因此，需要將尺寸相應的接管安接到多支管接口，同時封閉暫時未使用的出口，連接管路及多之光接口。管路連接過程中如果使用到平衡風門，需將其完全打開。為保證空調(diào)所有風管都能具備良好的密封性，安裝人員必須對一次進口管的外露段進行有效的保溫處理。同時還需保證進口直管段長度為通徑的3倍，從而建立起穩(wěn)定的氣流，促使空氣流量測定能滿足精確的需求。具體施工中如果遇到末端出口下游管道截面擴大的情況，需保證其過渡部分的光滑度與平緩度。

3.3 電氣連接

連接VAV末端設備電源之前，安裝人員需要仔細閱讀其銘牌上的相關電力使用要求。電源連接后，需確認一遍設備所有開關的關閉情況，保證全都處于關閉狀態(tài)。

4 VAV box風量調(diào)試

4.1 VAV box風量調(diào)試中常遇的問題及解決對策

VAV box風量在調(diào)試過程中經(jīng)常遇到以下幾點問題：（1）送風量不足。管道制造及安裝不符合相關規(guī)范要求，致使漏風量比較大;VAV末端的一次風出現(xiàn)失靈現(xiàn)象;主風道風閥未打開;風機反轉(zhuǎn);系統(tǒng)設定的靜定壓值比較低。（2）噪音?；仫L口安裝位置不合理;風機軸承產(chǎn)生磨損或缺少潤滑油;風機動力型末端出現(xiàn)葉輪碰渦殼;系統(tǒng)設定的定靜壓點靜壓值較高。（3）空調(diào)局部區(qū)域過熱。溫感器安裝位置不合理;送風量不足;送風溫度過高。（4）新風不足。安裝時未標定出最小新風量;手動風閥全打開。（5）室內(nèi)局部空間過冷。風口過大;氣流組織不夠合理。（6）風口表面存在凝露。送風溫度比室內(nèi)露點溫度低。（7）VAV末端設備異常?？刂剖?風量控制處于常開、常閉顛倒狀態(tài);VAV末端設備一次風流量測定值存在異常。

解決對策：（1）檢查管道運行現(xiàn)狀，將風閥打開;反復試驗重現(xiàn)設定靜定壓值;旋緊閥軸;調(diào)換三相電源線;采用打膠方法避免出現(xiàn)風量泄漏。（2）重新設定、修正定靜壓點;風口不能設計在設備末端正下方;更換軸承;修復風機渦殼。（3）在工作區(qū)域設置溫感器重新標定或校正溫感器;調(diào)低溫感器原有定值。（4）將手動閥門開至最大位置;以風流量來控制新風閥門的開合度。（5）重新調(diào)整設備風口布置，選擇持續(xù)較小的送風口。（6）選擇大一號末端設備，也可將保溫材料貼于送風口內(nèi)側(cè)。（7）矯正傳感器，確保直管長度為進風管口徑的3-5倍，避免測量值不夠準確;檢查設備執(zhí)行器、控制器電源的控制線路是否連接正確，測試PC板;重新設置與調(diào)整設備風量控制器的常開、常閉狀態(tài)[4]。

4.2 VAV box全系統(tǒng)調(diào)試

測試VAV box系統(tǒng)時，需緊抓AHU總風量的設計標準，建立一套自動穩(wěn)定標準反應快速的VA和FPB設備，同時將使用的其他控制設備的信號調(diào)整至信息反饋最佳狀態(tài)中。本次項目在檢測調(diào)試總風量時，發(fā)現(xiàn)VAV box風量顯示之和不能滿足設計要求，使用風量罩對設備各風口進行測試后發(fā)現(xiàn)，各風口的情況基本一致，AHU總風管處的測量也顯示其風量不滿足標準。此時風機頻為50HZ，但電流未達到滿載負荷，將AHU回風側(cè)門開啟后，風量經(jīng)測量達標，電機功率也提高許多，證明造成風量不足的原因是回風不暢，最后于吊頂中發(fā)現(xiàn)有一個回風口被其他物質(zhì)擋住了，對AHU送風量造成影響。

因VAV-BOX 本身自帶控制系統(tǒng)，當網(wǎng)絡控制器聯(lián)網(wǎng)后首先要對VAV-BOX的設定溫度、實際溫度與風閥開度作聯(lián)動調(diào)試，確保其聯(lián)動正相關，同時對末端風口的風量和VAV-BOX的顯示風量值進行比對，確保其基本一致，否則后續(xù)的自動控制將無法有效控制。

本項目的控制方式是總風量控制加定靜壓輔助控制，因此先要將控制邏輯編程進入BA軟件系統(tǒng)，然后根據(jù)采集到的VAV-BOX風量需求的總和與空調(diào)箱的實際出風量進行比較觀察空調(diào)箱的電機頻率，確保電機頻率隨風量變化而正向變化。我們在調(diào)試過程中遇到實際現(xiàn)場的風量不符合要求的情況，經(jīng)多次核對研究，最后找到了問題的原因，主要是變頻器反饋信號和實際頻率不匹配，通過加增電阻的方法給予解決。定靜壓傳感器一定要安裝在風管的1/3處，來檢測壓力的變化，當壓力低于設計壓力時就表明末端的風口出風量達不到要求，需要增加空調(diào)箱的頻率。

5 結(jié)論

最近幾年，VAV空調(diào)系統(tǒng)多應用于高端辦公樓宇中，該空調(diào)系統(tǒng)可以通過樓宇的智能BA系統(tǒng)對其熱負荷變化進行自動調(diào)節(jié)，從而提高了空調(diào)的熱負荷調(diào)節(jié)靈敏度，比傳統(tǒng)FCU風機系統(tǒng)優(yōu)點更多。但是在實際應用過程中，會因為建筑管線繁雜等問題，增加了空調(diào)安裝的難度，以及調(diào)試要求。本文利用先進的BIM技術，可從空調(diào)系統(tǒng)安裝設計階段開始，對建筑內(nèi)部的管線分布情況進行分析處理，設置建筑內(nèi)部管線布局參數(shù)，從而構建出完整的建筑3D模型，以便為空調(diào)安裝人員可視化操作流程，進而降低安裝返工的可能性，提高空調(diào)安裝質(zhì)量，節(jié)省時間與資源。由此可見，將BIM技術應用到VAV空調(diào)系統(tǒng)的安裝過程中，通過改善安裝技術的方法，可以最大程度發(fā)揮出VAV空調(diào)的使用功效，值得業(yè)界廣泛使用。

【參考文獻】

[1]付永建.論BIM技術如何更高效指導工程施工[J].中國標準化，2019（10）：49-50.

[2]馮玉剛.VAV系統(tǒng)設計和調(diào)試[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2018（05）：176-177.

[3]谷紀杰.VAV空調(diào)系統(tǒng)施工及調(diào)試技術要點[J].中華民居（下旬刊），2014（04）：188-190.

[4]黃友前.VAV空調(diào)系統(tǒng)風管末端裝置安裝及調(diào)試要點分析[J].福建建材，2019（02）：84-85.