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

董喜超

摘 要：暖通空調(diào)不僅能夠在不同的季節(jié)為人們帶來(lái)舒適的風(fēng)力享受，而且還不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的能源消耗及環(huán)境污染問(wèn)題，所以得到了社會(huì)公眾的一致好評(píng)，面臨著廣闊的發(fā)展前景，技術(shù)人員開(kāi)始不斷探索借助BIM建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。事實(shí)證明，該技術(shù)的確有利于進(jìn)一步降低暖通空調(diào)產(chǎn)品的能耗，從而促進(jìn)暖通空調(diào)行業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破式的發(fā)展，響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召。

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

1 引言

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容十分復(fù)雜，采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)形式，很難滿(mǎn)足預(yù)期設(shè)計(jì)要求。對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠極大的提升設(shè)計(jì)工作效率，通過(guò)三維立體形式，將暖通空調(diào)中各部件直觀展示出來(lái)。

2 BIM技術(shù)的相關(guān)概述

在設(shè)計(jì)建筑模型的過(guò)程中，應(yīng)將每一個(gè)建筑信息都植入到模型中?；诖?，在進(jìn)行建筑工程模型的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)確保每一道工序的設(shè)計(jì)人員都參與到模型的設(shè)計(jì)過(guò)程中，并提出自己的參考意見(jiàn)。實(shí)際上，在運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，利用計(jì)算機(jī)軟件，設(shè)計(jì)出建筑工程的三維信息模型，將建筑的空間結(jié)構(gòu)、每一部分的大小及尺寸等方面的信息都融入到建筑模型中。此外，建筑工程的物理信息主要是指建筑材料、建筑設(shè)備、部件的數(shù)量及設(shè)備、材料屬性等方面的內(nèi)容。與傳統(tǒng)的CAD方式相比，BIM技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，能夠更好地體現(xiàn)出建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中信息集成及過(guò)程集成的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)上具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。

3 暖通空調(diào)基本特點(diǎn)

3.1 數(shù)據(jù)集成

數(shù)據(jù)集成的主要目的是將不可控設(shè)計(jì)周期進(jìn)行改變，使其變?yōu)榭煽?。隨著決策周期的進(jìn)一步縮短，促使設(shè)計(jì)變更給整個(gè)項(xiàng)目所帶來(lái)的影響進(jìn)一步增大。為了能夠響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，順應(yīng)節(jié)能社會(huì)以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，高度重視低污染和低能耗問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，暖通空調(diào)主要是在程序當(dāng)中嵌入計(jì)算機(jī)內(nèi)核，并且寫(xiě)入相應(yīng)代碼，對(duì)能耗的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速計(jì)算，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，此后對(duì)數(shù)據(jù)做出集中分析。

3.2 數(shù)據(jù)和信息共享

無(wú)論是對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)還是對(duì)其進(jìn)行施工，均屬于大型工程，因此在對(duì)其進(jìn)行具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求對(duì)相應(yīng)建筑信息進(jìn)行共享。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，一定要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，采用這種方式，能夠防止因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)不同而促使信息難以得到共享。此外，還需對(duì)相應(yīng)軟件進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，采用這種方式，能夠防止不同軟件因?yàn)檫壿嫴煌瑢?dǎo)致顯示的結(jié)果出現(xiàn)較大差異，從而對(duì)設(shè)計(jì)帶來(lái)影響。

4 BIM技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的策略

4.1 在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)，應(yīng)當(dāng)先充分考慮人們對(duì)暖通空調(diào)使用性能的基本要求，對(duì)空調(diào)的冷熱源性能進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，需要按照不同的分區(qū)來(lái)設(shè)計(jì)冷熱源情況，畢竟室內(nèi)空間每個(gè)區(qū)域?qū)ε照{(diào)風(fēng)力供應(yīng)的需求均有所不同。例如，在使用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)臥室、飯廳或者淋浴間的時(shí)候，應(yīng)該將供水系統(tǒng)按照季節(jié)的變化特征進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。當(dāng)冬季來(lái)臨的時(shí)候，可以考慮另外建造鍋爐房，配合暖通空調(diào)共同滿(mǎn)足室內(nèi)的取暖需求。在此環(huán)節(jié)，供水的溫度漸漸發(fā)生變化，使得冷熱源的初始供暖性能無(wú)法保障正常供暖，還要添加太陽(yáng)能熱水集熱器作為設(shè)計(jì)冷熱源的輔助設(shè)備。

4.2 在負(fù)荷計(jì)算方面的應(yīng)用

人們應(yīng)用暖通空調(diào)的目的，或者是在夏季能夠享受冷風(fēng)降溫，或者是在冬季能夠享受熱風(fēng)供暖，但無(wú)論何種需求，都要為暖通空調(diào)的正常運(yùn)行提供保障。在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)后，暖通空調(diào)承受的運(yùn)行負(fù)荷會(huì)逐漸增加，導(dǎo)致冷負(fù)荷、熱負(fù)荷情況的產(chǎn)生，因此需要使用BIM技術(shù)預(yù)先計(jì)算暖通空調(diào)可能會(huì)承受的負(fù)荷情況，以便技術(shù)人員在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)提升暖通空調(diào)的負(fù)荷承受力。比如可以使用DeST一類(lèi)的設(shè)計(jì)軟件，計(jì)算暖通空調(diào)每個(gè)部位承受的冷熱負(fù)荷，從而順利找到承受負(fù)荷量最高的具體位置，作為應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的重要數(shù)據(jù)信息。

4.3 在設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用

對(duì)于不同的建筑項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)暖通空調(diào)都要結(jié)合具體問(wèn)題作具體分析，充分考慮室內(nèi)空間每個(gè)位置對(duì)暖通空調(diào)供應(yīng)情況的實(shí)際需求。在使用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的時(shí)候，在確定設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)能夠符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范后，還要考慮到空調(diào)的定風(fēng)量情況，從而使用BIM技術(shù)科學(xué)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的全空氣熱回收性能，使得設(shè)計(jì)出來(lái)的暖通空調(diào)產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足室內(nèi)空間不同位置對(duì)風(fēng)力供應(yīng)的需求，而且最好能夠與室內(nèi)空間里設(shè)置的供暖系統(tǒng)保持聯(lián)系，以便出臺(tái)基于BIM技術(shù)的暖通空調(diào)最佳設(shè)計(jì)方案。

5 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用案例

以某建筑工程為例，該建筑屬于辦公大樓，總體建筑面積為5470m2，該建筑地下有兩層、地上有5層。建筑功能布局為：1～5層主要應(yīng)用于辦公，負(fù)1層是商場(chǎng)、負(fù)2層主要用來(lái)放置機(jī)電設(shè)備和變壓器等設(shè)施。

5.1 BIM二維繪圖設(shè)計(jì)

對(duì)暖通空調(diào)的二維圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)，工程中包含不同設(shè)備組成，這些設(shè)備均需要借助投影輪廓對(duì)相應(yīng)位置和空間等進(jìn)行展示。使用BIM技術(shù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中存在設(shè)備廠家提供的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，相應(yīng)設(shè)計(jì)人員可直接結(jié)合相應(yīng)工程情況等查找所需數(shù)據(jù)。暖通空調(diào)設(shè)備涉及的數(shù)據(jù)量十分龐大，若使用傳統(tǒng)繪圖設(shè)計(jì)方式，人員工作量較大，工作效率低下。而使用BIM技術(shù)，能夠極大的提升工作效率。

5.2 三維建模

使用二維平面設(shè)計(jì)，管材的型號(hào)以及其他的一些重要數(shù)據(jù)難以使用圖紙呈現(xiàn)出來(lái)，如果對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)@一問(wèn)題進(jìn)行有效解決?？梢越IM三維模型，將模型打開(kāi)，從而清晰的了解到不同設(shè)備和管道的安裝形狀和位置，呈現(xiàn)出的效果十分直觀和形象。各個(gè)設(shè)備、閥門(mén)和管道之間連接能夠清晰的展示，方便今后開(kāi)展工作。如在一些管道位置進(jìn)行變更的時(shí)候，可以結(jié)合之前的方式，設(shè)計(jì)師可以在平面圖中對(duì)管道的位置進(jìn)行修改，還可以在剖面圖內(nèi)進(jìn)行具體修改。構(gòu)建BIM三維模型之后，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)位置發(fā)生變動(dòng)，三維模型則會(huì)自動(dòng)對(duì)內(nèi)容做出變更，提升工作效率。

5.3 信息平臺(tái)的建立

對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，建立起一個(gè)信息平臺(tái)，對(duì)暖通空調(diào)工程當(dāng)中的不同位置信息進(jìn)行劃分，使其歸類(lèi)到一個(gè)平臺(tái)上。采用這種方式，能夠促使信息資源得到共享。相應(yīng)設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)在平臺(tái)上查找不同信息資料，以防止不同組成系統(tǒng)之間產(chǎn)生矛盾。同時(shí)，可以使用BIM技術(shù)，針對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，還可以對(duì)調(diào)試進(jìn)度進(jìn)行進(jìn)一步更新，為人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提供方便。

在案例中辦公樓中，對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)，BIM還可以對(duì)其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行適當(dāng)協(xié)調(diào)，這就形成了管道綜合，使用BIM技術(shù)軟件，對(duì)辦公用房、商業(yè)餐廳等區(qū)域管道綜合情況進(jìn)行更直觀的展示。相應(yīng)工作人員要想了解辦公用房或者某一個(gè)餐廳的具體情況，則可以在軟件當(dāng)中找出相應(yīng)范圍，然后使用BIM軟件自動(dòng)生成建筑的剖面圖，為工作人員提供方便。

6 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代工程的設(shè)計(jì)階段，信息建模是一種常見(jiàn)的工程設(shè)計(jì)方式，其設(shè)計(jì)原理主要將與工程相關(guān)的所有信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集成化處理，并在計(jì)算機(jī)軟件的幫助下，建立信息的實(shí)質(zhì)載體。對(duì)于建筑工程來(lái)說(shuō)，建筑信息的完整性是建立建筑模型的重要標(biāo)準(zhǔn)，只有保證所有建筑信息的準(zhǔn)確性，才能夠確保建筑模型的有效性?；诖耍撐膶?duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。希望通過(guò)論文的論述，能夠?yàn)榕照{(diào)的設(shè)計(jì)者提供有價(jià)值的參考。

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