淺析建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)

徐魁魁

摘 要：暖通空調(diào)作為建筑工程建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，為人們提供了生活便利。而建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于提高空調(diào)設(shè)計(jì)的專業(yè)協(xié)，同時(shí)還可以確保暖通設(shè)計(jì)的各項(xiàng)信息正確。本文概述了BIM技術(shù)，對(duì)建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了探討分析，供同行參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)；應(yīng)用；優(yōu)勢(shì)

隨著近年來 BIM 技術(shù)在建筑建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，為建筑建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)提供了最優(yōu)決策方案的制定依據(jù)。因此掌握建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用，確保暖通設(shè)計(jì)各個(gè)參與方能夠獲得正確的信息，對(duì)保證暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、三維參數(shù)化等等具有重要作用。

一、BIM技術(shù)的概述

1、BIM 技術(shù)的涵義。BIM技術(shù)的核心是一個(gè)包含了建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)的設(shè)計(jì)參數(shù)以及各種材料信息的數(shù)據(jù)庫。通過專業(yè)協(xié)同技術(shù)、參數(shù)化技術(shù)、建筑性能化模擬技術(shù)，使建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了從單純的信息到特定用途的信息轉(zhuǎn)換，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的專業(yè)協(xié)同。BIM可以把抽象的、不易理解的二維建筑更加直觀地展現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前，有效提高了工程設(shè)計(jì)的有效性，如果設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)了不合理的部分可以及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，有效地提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。BIM可以對(duì)原本很多獨(dú)立的設(shè)計(jì)成果歸為一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體，能夠使整體的設(shè)計(jì)效果更加清晰地展現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前，從而對(duì)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率都能進(jìn)一步得到提升，減少了工作中的失誤。BIM成果的工程設(shè)計(jì)圖和統(tǒng)計(jì)表會(huì)盡可能保證工程設(shè)計(jì)的高質(zhì)量、精準(zhǔn)度和低失誤率。有利于建筑設(shè)計(jì)的不斷完善。

2、BIM技術(shù)的主要特征。（1）信息集成化的特征。BIM技術(shù)特征的信息集成化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是設(shè)計(jì)過程集成化，二是設(shè)計(jì)信息集成化。信息模型是信息集成的實(shí)質(zhì)載體，因?yàn)榻ㄖ畔⒛Ｐ褪峭暾ㄖこ汤飻?shù)字化并且單一的信息模型，整體上專業(yè)方面的信息都需要植入一個(gè)模型里面。因此，在協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)上，每一道工序的設(shè)計(jì)人員都應(yīng)該參與進(jìn)去，這樣便能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的集成化。計(jì)算機(jī)三維模型形成的數(shù)據(jù)庫便是建筑信息模型的核心內(nèi)容，建筑信息模型概括了很多幾何信息，比如建筑結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系、部分構(gòu)件的尺寸等。而它的物理信息則表現(xiàn)在建筑材料、建筑構(gòu)件數(shù)量及其屬性等方面。BIM技術(shù)特征中的設(shè)計(jì)過程集成化和設(shè)計(jì)信息集成化完全打破了傳統(tǒng)CAD方法，在設(shè)計(jì)方面有著尤為顯著的實(shí)質(zhì)性效果。（2）協(xié)同設(shè)計(jì)的充分支持特征。BIM系統(tǒng)作為一種新型的設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)過程中為設(shè)計(jì)、施工、業(yè)主經(jīng)營(yíng)者之間搭建了完善的溝通橋梁，并為工程項(xiàng)目的處理方提供了具有大量有實(shí)質(zhì)性意義的數(shù)據(jù)與資料。因?yàn)槿S模型在設(shè)計(jì)上可以根據(jù)不同的專業(yè)進(jìn)行高效率的工作，所以BIM系統(tǒng)能夠利用三維模型這一特征實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)建構(gòu)對(duì)象之間的互相溝通與影響。BIM技術(shù)所體現(xiàn)出的“協(xié)同設(shè)計(jì)的充分支持”特征不但在很大程度上提高了工程師團(tuán)隊(duì)之間溝通與交流的能力，還充分有效地縮短了設(shè)計(jì)的周期，提升了設(shè)計(jì)的質(zhì)量，并且給設(shè)計(jì)帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。

二、建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

結(jié)合某建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，主要表現(xiàn)為：

1、建筑暖通空調(diào)設(shè)備應(yīng)用BIM技術(shù)繪圖是選擇產(chǎn)品庫中的設(shè)計(jì)模型。過去應(yīng)用二維設(shè)計(jì)進(jìn)行繪圖，往往是將空調(diào)組、水泵等等以投影輪廓線表示，通過制作圖塊形式來表示。BIM技術(shù)的應(yīng)用有所不同，其擁有內(nèi)容豐富的產(chǎn)品庫，各個(gè)廠家支持的空調(diào)設(shè)備產(chǎn)品數(shù)據(jù)都存放在其中，設(shè)計(jì)人員所選用的設(shè)備模型可以在產(chǎn)品庫中選擇，調(diào)取產(chǎn)品的外形尺寸數(shù)據(jù)、性能參數(shù)等等。在BIM設(shè)計(jì)繪圖中，設(shè)計(jì)人員對(duì)于調(diào)取的模型，還可以根據(jù)工作實(shí)際自定義參數(shù)，并以修改的產(chǎn)品模型豐富產(chǎn)品庫。具體操作上，是復(fù)制既有尺寸的產(chǎn)品模型，使用產(chǎn)品制作器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、修改，形成新的產(chǎn)品模型。要對(duì)新產(chǎn)品模型的數(shù)據(jù)信息調(diào)取，就要通過項(xiàng)目管理文件將所有的信息調(diào)出，將數(shù)據(jù)信息的關(guān)聯(lián)性建立起來后，關(guān)聯(lián)到項(xiàng)目中。

2、建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)繪圖中的BIM技術(shù)應(yīng)用是通過實(shí)體表達(dá)。建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行選擇后，建立管道模型，設(shè)備的布局以及管道的尺寸和高度都在三維信息模型中顯示。比如，對(duì)地源熱泵機(jī)房的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)地源熱泵機(jī)房的實(shí)體組成而設(shè)計(jì)為三維信息模型。由于在BIM設(shè)計(jì)中需要將管道的大量數(shù)據(jù)信息，諸如管道的直徑、各項(xiàng)尺寸等等輸入進(jìn)去，才可以形成設(shè)計(jì)人員所需要的直觀形象模型。但是，要獲得良好的設(shè)計(jì)效果，需要將大量的信息輸入進(jìn)去，因此而減低了繪圖效率。

3、建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)繪圖中的BIM技術(shù)應(yīng)用要求通過三維信息模型實(shí)現(xiàn)專業(yè)間協(xié)作。BIM技術(shù)在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)繪圖中的應(yīng)用采用三維信息模型，所有空調(diào)設(shè)備的數(shù)據(jù)都在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)上。模型設(shè)計(jì)中，暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)都可以立體、直觀地呈現(xiàn)出來，空調(diào)的各個(gè)專業(yè)構(gòu)建，其形狀、型號(hào)以及所安裝的位置都有所顯示，從而使各個(gè)專業(yè)之間協(xié)作的錯(cuò)誤率有所降低。在數(shù)據(jù)平臺(tái)上管理三維信息模型的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)在于，空調(diào)設(shè)備的專業(yè)寫作率有所提高，設(shè)計(jì)人員要查閱相關(guān)信息，可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)施查閱共享信息。

三、建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)

建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用主要具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）繪制方法的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)管線和設(shè)備投影關(guān)系的表達(dá)，利用二維設(shè)計(jì)，主要是以線的組合、以及數(shù)字和文字的輔助形式而實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而變現(xiàn)出設(shè)備和管線的相關(guān)情況，并且對(duì)兩者之間的連接方式也有所體現(xiàn)。而BIM技術(shù)更加具有先進(jìn)性，不僅可以全面容納線的組合，并且可以表現(xiàn)出點(diǎn)和面之間的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而使暖通空調(diào)系統(tǒng)可以更加完整的表現(xiàn)出來。（2）表達(dá)方式的優(yōu)勢(shì)。二維設(shè)計(jì)的表達(dá)方式主要是進(jìn)行線的疊加或者組合，并且利用二維投影圖對(duì)管道輪廓線、閥門、以及設(shè)備輪廓線位置進(jìn)行展示，最后對(duì)其高度和尺寸等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述。而BIM技術(shù)主要通過構(gòu)建相關(guān)模型而實(shí)現(xiàn)表達(dá)方式，首先需要對(duì)暖通設(shè)備、或者管道模型進(jìn)行合理選擇，并且構(gòu)建合適的三維信息模式，能夠準(zhǔn)確描述管道高度和尺寸等信息，BIM技術(shù)可以更加全面的展示出布置方式，有利于使暖通空調(diào)設(shè)備的設(shè)計(jì)更加真實(shí)合理。（3）繪圖效率的優(yōu)勢(shì)。二維設(shè)計(jì)師以線的形式進(jìn)行表達(dá)和繪制，因此具有一定的局限性和抽象性，無法充分體現(xiàn)出信息的全面性；而BIM技術(shù)，不管實(shí)在表達(dá)方式上，還是在繪制方法上，可以對(duì)暖通空調(diào)的點(diǎn)、線、面合理結(jié)合，并且能夠構(gòu)建設(shè)備、管道的立體模型；因此利用BIM技術(shù)時(shí)，對(duì)管徑和尺寸等參數(shù)信息要求較高，然后通過操作BIM軟件，使構(gòu)建模型能夠更加直觀的展示出來。但是由于其具有較為繁瑣的工作任務(wù)，以及BIM技術(shù)普及率不夠廣泛，導(dǎo)致繪圖效率較低。

四.結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前很多建筑項(xiàng)目在設(shè)計(jì)時(shí)都引入了 BIM 技術(shù)，從而進(jìn)一步確保了設(shè)計(jì)質(zhì)量。并且基于BIM技術(shù)的特征，在建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)信息在項(xiàng)目實(shí)施過程中的傳遞和共享，對(duì)于提升工作效率、節(jié)省施工成本都具有積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]段艷艷，成君浪，孫瑞科.BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)，2016（05）

[2]張磊等.綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方法初探[J].智能建筑與城市信息，2014（08）

[3]張亞光.BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].江西建材，2014（05）