BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應用探微

董金虎

（山西晉設(shè)拓凡建筑設(shè)計咨詢有限公司，山西 太原 030013）

隨著我國經(jīng)濟持續(xù)增長，人們的生活水平逐漸提高，人們越來越重視生活品質(zhì)。暖通空調(diào)能夠保證室內(nèi)空間自由通風，為眾多用戶帶來了生活的便利。BIM 技術(shù)是一種建筑信息模型，對于建筑設(shè)計和施工具有十分關(guān)鍵的作用，同時利用信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)提升項目流程的協(xié)調(diào)性。為了強化暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保的性能，要對其進行更加精細化的設(shè)計，因此要應用BIM 技術(shù)提升暖通開空調(diào)的質(zhì)量。

1 BIM 技術(shù)概述

BIM，即建筑信息化模型，屬于一種較為完備的信息模型。在使用BIM 技術(shù)時，主要是通過使用三維數(shù)字技術(shù)來對建筑物的真實信息進行模擬，為項目的設(shè)計、施工建立一個相互協(xié)調(diào)且內(nèi)部一致的數(shù)據(jù)信息模型，有助于實現(xiàn)設(shè)計施工一體化，降低了施工成本，確?？梢栽诠て趦?nèi)完成施工建設(shè)。

2 BIM 技術(shù)的應用優(yōu)勢

（1） 設(shè)計方法方面的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的暖通空調(diào)設(shè)計，通常采用的是二維設(shè)計方式，雖然能滿足暖通空調(diào)的設(shè)計要求，但是其研發(fā)制作周期較長，沒有較為明顯的改善能耗的效果。BIM 技術(shù)中具有完整的繪圖方法，能夠通過點和面的方式，將整個設(shè)計系統(tǒng)的具體情況為設(shè)計人員呈現(xiàn)出來，使設(shè)計人員能夠直觀地活動暖通空調(diào)系統(tǒng)裝置的連接情況，以及基礎(chǔ)設(shè)施的安裝情況。此外，BIM 技術(shù)能構(gòu)建三維數(shù)據(jù)模型，與二維設(shè)計方式相比，三維設(shè)計具有的數(shù)據(jù)信息更加準確和全面，可靠性更高。（2） 設(shè)計效率方面的優(yōu)勢。BIM 技術(shù)與傳統(tǒng)二維設(shè)計方法相比，具有量級的差異。BIM 技術(shù)具有更高的設(shè)計速度，在建立數(shù)據(jù)模型方面，能快速整合與生成詳細信息。BIM 技術(shù)的應用靈活性很高，同時對技術(shù)人員提出更高的要求。如果技術(shù)人員對BIM 技術(shù)掌握不熟悉，就無法真正發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，會降低BIM 技術(shù)的應用效果。二維設(shè)計方法對于技術(shù)人員來說十分熟練，其數(shù)據(jù)、文字信息處理水平要求與三維相比較低，在建立數(shù)據(jù)模型時不需要依賴大量的數(shù)據(jù)信息。二者各自擁有不同的優(yōu)勢，但是當應用在暖通空調(diào)中時，BIM技術(shù)能發(fā)揮更大的作用，對于暖通空調(diào)性能的改善具有更加顯著的效果。

3 BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應用

3.1 設(shè)計性能上的應用

在暖通空調(diào)設(shè)計階段，要立足用戶對暖通空調(diào)的實際需求，對暖通空調(diào)的性能進行合理的設(shè)計。通常在空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，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)對冷熱源進行設(shè)計。在冬季可以建設(shè)鍋爐房來和暖通空調(diào)進行配合使用，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。

3.2 負荷計算上的應用

用戶使用暖通空調(diào)是為了在夏季達到降溫效果，在冬季達到取暖效果，但是不管要實現(xiàn)怎樣的功能，都需要為暖通空調(diào)的安全穩(wěn)定運行提供保障。當暖通空調(diào)運行時間過長時，會承受越來越大的負荷，造成熱負荷與冷負荷，可以通過BIM 技術(shù)將暖通空調(diào)的負荷承受能力提前計算出來，使技術(shù)人員能夠在設(shè)計暖通空調(diào)時對其符合承受能力進行適當?shù)奶嵘?。例如，可以使用DeST 之類的軟件將暖通空調(diào)各個部分的負荷承受能力計算出來，確定空調(diào)能夠承受的負荷量最高的具體位置，為BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)中的應用提供重要的數(shù)據(jù)支持。

3.3 設(shè)計方案上的應用

暖通空調(diào)的設(shè)計需要結(jié)合不同建筑項目的具體情況進行分析，將室內(nèi)空間進行仔細的考察，選擇合適的位置進行安裝。在暖通空調(diào)設(shè)計種應用BIM 技術(shù)時，首先要確定空調(diào)系統(tǒng)滿足設(shè)計的規(guī)范，然后要對空調(diào)的定風量進行分析，使用BIM 技術(shù)對暖通空調(diào)的全空氣熱回收性能進行設(shè)計，保證暖通空調(diào)產(chǎn)品能夠供應室內(nèi)不同空間位置需求的風力，同時能夠搭配室內(nèi)供暖系統(tǒng)進行使用，以達到最佳的應用BIM 技術(shù)設(shè)計暖通空調(diào)的方案。

3.4 搜集相關(guān)信息

在進行暖通空調(diào)設(shè)計時，使用BIM 技術(shù)，就需要先收集各個方面的數(shù)據(jù)信息，特別是與暖通空調(diào)設(shè)計相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)和零部件尺寸，全面了解并掌握這些信息，在最大程度上提高暖通空調(diào)設(shè)計的合理性，這樣才能保證BIM 技術(shù)在后期應用中可以得到強有力的信息數(shù)據(jù)支持。同時在進行信息收集過程中，還需重視信息收集的全面性，提高數(shù)據(jù)信息的精準性，提高后期建立模型與真實建筑的契合度。另外，在信息數(shù)據(jù)收集的過程中，不僅全面分析和掌控暖通空調(diào)的設(shè)計系統(tǒng)，而且后勤需要從建筑的整體結(jié)構(gòu)方向進行思考，提高暖通空調(diào)設(shè)計的合理性。

3.5 產(chǎn)品庫模型應用

在暖通空調(diào)設(shè)計中使用BIM 技術(shù)時，首先需要從項目的模型構(gòu)建方面入手并對其進行合理優(yōu)化，并且產(chǎn)品庫模型構(gòu)建通常是利用產(chǎn)品庫中的模型實例進行構(gòu)建的。與傳統(tǒng)的設(shè)計方式相比，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)備模型信息進行圖形繪制。在實際繪圖的過程中，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)進行精準的繪制，不僅可以更好地提高設(shè)計的精準性，而且還有助于提升工程的設(shè)計效果。

3.6 管線綜合設(shè)計

對工程項目中的暖通空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計時，實現(xiàn)對管線綜合設(shè)計也是進行暖通空調(diào)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。而進行管線的綜合設(shè)計時，主要是通過對管線的合理布置，提高系統(tǒng)的運行效率，防止在后期應用過程中造成各種矛盾沖突問題。同時在管線的綜合設(shè)計中，BIM 技術(shù)的使用可以提高空調(diào)管線綜合設(shè)計中布置的合理性，還可以最大化地完善系統(tǒng)構(gòu)建效果。在對暖通空調(diào)的管線進行綜合設(shè)計時，BIM 技術(shù)將全部的管線通道都以立體和直觀的形式呈現(xiàn)出來，并且管線之間的相互關(guān)系、接觸位置和各個角落的布置狀況等也都會以立體的形式顯示出來，施工技術(shù)人員以模型作為參考，可以有效降低施工作業(yè)中的錯誤率，提高施工布置的準確性。

3.7 實體組成應用

對建筑工程中的暖通空調(diào)項目使用BIM 設(shè)計，確定設(shè)計工程的實體組成模型主要流程時，要先選擇需要建立模型的產(chǎn)品，然后建立相應的管道模型，工程設(shè)備布局和管道尺寸、高度等。在使用BIM 設(shè)計技術(shù)時，需要使用到有關(guān)于管道的大量數(shù)據(jù)和信息，如管道直徑、各個零部件尺寸等，這就需要將收集到的各項數(shù)據(jù)輸入到相應的信息平臺中，以此來保證設(shè)計人員使用的三維信息數(shù)據(jù)模型的精準性與形象直觀性。

3.8 應用案例分析

某山區(qū)教學樓、辦公樓的建設(shè)中采用BIM 技術(shù)來實現(xiàn)暖通空調(diào)的優(yōu)化設(shè)計。首先計算出暖通空調(diào)的負荷承受力，然后使用DeST 能耗計算軟件對該區(qū)域每年產(chǎn)生的釋冷量進行分析計算，得出132575kwh，釋熱量約為132877kwh，由于在冬季主要用鍋爐房來取暖，夏季則需要多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)來制冷，那么要將BIM 技術(shù)重點運用于暖通空調(diào)的風力和地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計。通過BIM 技術(shù)來建立暖通空調(diào)的三維模型，對暖通空調(diào)的管道、設(shè)備具體高度進行重點考察分析，然后對地源熱泵機房建立三維模型，在三維模型中直觀地列出暖通空調(diào)包括的所有綜合管線。以此技術(shù)人員獲悉暖通空調(diào)設(shè)備、管線和熱工性能的參數(shù)信息，可以大大減少設(shè)計周期。

4 結(jié)語

綜上所述，暖通空調(diào)對提升人們的生活享受具有十分重要的作用，在不同的季節(jié)都能滿足人們對風力的要求，通過BIM 技術(shù)的應用，大大降低其能源消耗和環(huán)境污染，贏得了廣大居民的好評。BIM 技術(shù)具有很大的優(yōu)勢，其在暖通空調(diào)的設(shè)計、負荷計算等方面具有很高的應用價值，我國應該對其不斷深入研究，探索其在暖通空調(diào)中更優(yōu)化的應用方式，促進暖空調(diào)行業(yè)不斷實現(xiàn)技術(shù)突破，取得更大的經(jīng)濟效益。