BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

曠金玉

摘要：隨著時代與科學(xué)的進(jìn)步，人們對于建筑工程質(zhì)量的要求越來越高，涉及暖通空調(diào)的質(zhì)量也發(fā)揮相當(dāng)?shù)闹匾饔谩Ｔ谂照{(diào)領(lǐng)域充分運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行全程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與幫助，能夠?qū)崿F(xiàn)對暖通空調(diào)的線路設(shè)計(jì)與鋪設(shè)發(fā)揮積極作用，從而提升工程質(zhì)量效益。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；BIM技術(shù)；應(yīng)用

前言

BIM技術(shù)應(yīng)用中，具有可視化，信息化的特點(diǎn)。BIM技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可有效提高工程設(shè)計(jì)效率，有利于節(jié)約施工成本。對工程施工提供更加準(zhǔn)確的信息，具有重要的使用價值，可保障系統(tǒng)有效運(yùn)行。同時可使暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)理論體系更加完善，促進(jìn)建筑行業(yè)快速發(fā)展。

1 BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 三維建模

三維建模是BIM技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)用，從平面圖紙到三維建模，三維模型中能夠集成平面圖紙所不能夠搭載的信息。BIM軟件中可以直接定義單個3D構(gòu)件元素，不斷確定和修改各種構(gòu)件的參數(shù)，而這些建筑構(gòu)件在軟件中是數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、智能互動的。而最終設(shè)計(jì)成果的交付就是BIM模型，所有平、立、剖二維圖紙都可以根據(jù)模型隨意生成。由于圖紙來源都是同一個BIM模型，故所有圖紙和圖表數(shù)據(jù)都是互相關(guān)聯(lián)的，也是實(shí)時互動的，這樣從根本上避免了不同視圖不同專業(yè)圖紙出現(xiàn)的不一致現(xiàn)象。

1.2 協(xié)同設(shè)計(jì)

現(xiàn)代建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，體量較大，設(shè)計(jì)時間也較為緊張。設(shè)計(jì)過程中不同設(shè)計(jì)人員之間存在協(xié)同設(shè)計(jì)的需求，設(shè)計(jì)中可以通過網(wǎng)絡(luò)在同一個BIM模型上展開協(xié)同設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)能夠協(xié)調(diào)進(jìn)行。協(xié)同設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)能夠使得不同專業(yè)的人員都能夠知曉其他專業(yè)人員在BIM模型上進(jìn)行的改動，進(jìn)而形成聯(lián)動設(shè)計(jì)。應(yīng)用BIM技術(shù)以及BIM服務(wù)器，通過協(xié)同設(shè)計(jì)和可視化分析就可以及時解決設(shè)計(jì)中的不協(xié)調(diào)問題，保證了后期施工的順利進(jìn)行。

1.3 碰撞檢查

不同專業(yè)之間的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常會有設(shè)計(jì)沖突，這些設(shè)計(jì)沖突往往在設(shè)計(jì)階段很難被發(fā)現(xiàn)，但是在施工過程中這些沖突就會在現(xiàn)場施工過程中產(chǎn)生碰撞。在施工開始前利用BIM模型的可視化特性對各個專業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)行空間協(xié)調(diào)，流入檢查各個專業(yè)管道之間的碰撞以及管道與結(jié)構(gòu)的碰撞。在施工前能夠進(jìn)行碰撞檢查，則能夠有效的減少施工過程中的拆除和返工工作，能夠有效的提高施工進(jìn)度，減少施工成本。

2 BIM技術(shù)在暖通工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

2.1 產(chǎn)品庫模型應(yīng)用

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)時，首先需要從項(xiàng)目的模型構(gòu)建方面入手并對其進(jìn)行合理優(yōu)化，并且產(chǎn)品庫模型構(gòu)建通常是利用產(chǎn)品庫中的模型實(shí)例進(jìn)行構(gòu)建的。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式相比，BIM技術(shù)有效地利用產(chǎn)品庫中不同生產(chǎn)廠家提供的各種具體的設(shè)備模型信息進(jìn)行圖形繪制。在實(shí)際繪圖的過程中，傳統(tǒng)的繪圖是以二維模型作為繪制基礎(chǔ)進(jìn)行具體的模型構(gòu)建，而在使用BIM技術(shù)時，則可以有效地利用三維模型，并在此基礎(chǔ)上對模型中各個部件的尺寸和參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的繪制，這樣不僅可以更好地提高設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性，而且還有助于提升工程的設(shè)計(jì)效果。

2.2 暖通管道設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用

借助于BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建具有機(jī)械功能的HVAC系統(tǒng)，并為供暖和風(fēng)道系統(tǒng)管網(wǎng)提供三維建模，實(shí)現(xiàn)拖拽視圖內(nèi)設(shè)計(jì)元素對模型進(jìn)行調(diào)整，能夠在平面視圖和剖面圖中完成建模，滿足設(shè)計(jì)人員使用需求。當(dāng)任意視圖變更修改時，其他模型將隨之發(fā)生變化。借助于BIM技術(shù)建立暖通工程模型，能夠直觀呈現(xiàn)各管線所在區(qū)域模型，實(shí)現(xiàn)管線交叉、轉(zhuǎn)角及碰撞的實(shí)時檢查，確保工程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。此外，BIM技術(shù)繪制的模型具有綜合性，設(shè)計(jì)人員能夠任意選擇剖切圖，具有生成相應(yīng)的剖面圖，提高了工程設(shè)計(jì)效率。

2.3 管道、風(fēng)道尺寸確定及壓力計(jì)算應(yīng)用

根據(jù)相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員借助于BIM軟件內(nèi)置的計(jì)算程序，可使用風(fēng)道和管道定尺寸工具為管網(wǎng)和管道系統(tǒng)設(shè)置動態(tài)的定尺寸方法，包括適用于確定風(fēng)道尺寸和管道尺寸的摩擦法、速度法和靜壓復(fù)得法等。這樣一來大大提升了工程設(shè)計(jì)效率，確保了工程設(shè)計(jì)信息的一致性和準(zhǔn)確性。

用戶使用暖通空調(diào)是為了在夏季達(dá)到降溫效果，在冬季達(dá)到取暖效果。因而不管要實(shí)現(xiàn)怎樣的功能，都需要為暖通空調(diào)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。當(dāng)暖通空調(diào)運(yùn)行時間過長時，機(jī)組會承受越來越大的負(fù)荷，我們可以通過BIM技術(shù)將暖通空調(diào)的負(fù)荷承受能力提前計(jì)算出來，使技術(shù)人員能夠在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時對其負(fù)荷承受能力進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶嵘＠?，可以使用DeST之類的軟件將暖通空調(diào)各個部分的負(fù)荷承受能力計(jì)算出來，確定空調(diào)能夠承受的負(fù)荷量最高的具體位置，為BIM技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用提供重要的數(shù)據(jù)支持。

2.4 設(shè)計(jì)性能、成果完善應(yīng)用

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)階段，要立足用戶對暖通空調(diào)的實(shí)際需求，對暖通空調(diào)的性能進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。通常在空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，由于室內(nèi)不同空間區(qū)域?qū)ε照{(diào)具有不同的需求，要根據(jù)不同分區(qū)對冷熱源進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如，在采用BIM技術(shù)對餐廳、淋浴室或臥室進(jìn)行設(shè)計(jì)時，由于不同季節(jié)的降水量等因素的區(qū)別，應(yīng)該對供水系統(tǒng)進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。在冬季可以建設(shè)鍋爐房來和暖通空調(diào)進(jìn)行配合使用，滿足用戶的取暖需求。在此過程中，由于供水溫度會逐漸變化，冷熱源的初始供暖性能難以滿足正常的供暖，因此可以配置太陽能熱水器來輔助冷熱源。

暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)需要結(jié)合不同建筑項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行分析，將室內(nèi)空間進(jìn)行仔細(xì)的考察，選擇合適的位置進(jìn)行安裝。在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)種應(yīng)用BIM技術(shù)時，首先要確定空調(diào)系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)的規(guī)范，然后再對空調(diào)的定風(fēng)量進(jìn)行分析。使用BIM技術(shù)對暖通空調(diào)的全空氣熱回收性能進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證暖通空調(diào)產(chǎn)品能夠供應(yīng)室內(nèi)不同空間位置需求的風(fēng)力的同時，能夠搭配室內(nèi)供暖系統(tǒng)進(jìn)行使用，以達(dá)到最佳的應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的方案。

在暖通空調(diào)中使用BIM技術(shù)時，為了保證對技術(shù)的實(shí)際使用效果和技術(shù)的應(yīng)用價值，還需要重視對項(xiàng)目產(chǎn)品設(shè)計(jì)成果的合理控制，確保其展示效果。同時在對設(shè)計(jì)成果進(jìn)行展示的過程中，通過呈現(xiàn)設(shè)計(jì)模型，來實(shí)現(xiàn)控制設(shè)計(jì)的展示效果。這樣有助于提升暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性與合理性，避免項(xiàng)目中各種設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度不足導(dǎo)致設(shè)計(jì)的結(jié)果難以落實(shí)問題，或是造成設(shè)計(jì)不符合實(shí)際要求造成的誤差問題，進(jìn)而影響項(xiàng)目工程的最終設(shè)計(jì)效果。

3 基于BIM技術(shù)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的應(yīng)用措施

對于建筑暖通設(shè)計(jì)的規(guī)范性的提升，需要積極采用BIM技術(shù)，并不斷的通過提高自身的設(shè)計(jì)質(zhì)量，從而使暖通設(shè)計(jì)的規(guī)范性得到有效保障。設(shè)計(jì)工作不能固步自封，一定要積極學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升設(shè)計(jì)規(guī)范性。

與此同時，為了能夠保證BIM技術(shù)的建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)符合建筑要求，需要通過加強(qiáng)評估機(jī)制來對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核把關(guān)。通過對設(shè)計(jì)方案的評估可以糾正在設(shè)計(jì)過程中存在的各種問題，提出進(jìn)一步優(yōu)化方案，使得設(shè)計(jì)方案在符合國家相關(guān)法律規(guī)范范圍內(nèi)，保證可靠性與安全性。

結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，運(yùn)用BIM技術(shù)可以對暖通空調(diào)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，有助于減少設(shè)計(jì)缺陷和提高設(shè)計(jì)的合理性。

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（作者單位：昆明卓創(chuàng)建筑工程設(shè)計(jì)有限公司）