暖通空調(diào)設(shè)計中的BIM技術(shù)應(yīng)用研究

鄭徐奕 王姿

摘要：暖通空調(diào)的設(shè)計是建筑設(shè)計中最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，在一定程度上會對建筑的舒適度造成影響。BIM指的是建筑信息模型，伴隨著社會的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，BIM技術(shù)正在逐漸的改進(jìn)和優(yōu)化，并在中國建筑領(lǐng)域中得到大范圍的使用。作為一項最近出現(xiàn)的新技術(shù)，BIM技術(shù)為提高建筑工程的建設(shè)質(zhì)量做出了突出的貢獻(xiàn)。該技術(shù)的特點是能夠?qū)ㄖM(jìn)行可視化的分析，并具有仿真的功能，以及較好的協(xié)調(diào)性，在暖通空調(diào)設(shè)計中使用BIM技術(shù)能夠?qū)μ岣吲照{(diào)的設(shè)計質(zhì)量有幫助。本文先是簡單介紹了BIM技術(shù)的概念和特點，并重點闡述了BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢以及應(yīng)用范圍，希望能為今后建筑業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供一些重要的參考。

關(guān)鍵詞：BIM;暖通空調(diào);應(yīng)用

引言

近年來，BIM（建筑信息模型）技術(shù)在很多行業(yè)中得到大范圍的使用，因為它具有比較好的可視性以及較強的模擬性，并且實際項目應(yīng)用效果良好，所以也被大量的應(yīng)用在房屋建筑設(shè)計中。暖通工程在設(shè)計過程中一般難度較大，其綜合性也較強，如果不借助其他的輔助計算機技術(shù)，很難實現(xiàn)設(shè)計方面的優(yōu)化。BIM技術(shù)的使用對暖通工程的設(shè)計幫助很大，不但能夠?qū)υO(shè)計的方案進(jìn)行一定的優(yōu)化改善，而且能最大化地降低施工的成本，并能有效減少后期的運行成本，最終實現(xiàn)節(jié)能的效果。

1 BIM技術(shù)的概念及特點

1.1概念

BIM技術(shù)的統(tǒng)稱是“建筑信息模型”。它的核心技術(shù)就是參與設(shè)計元素構(gòu)建的基本組件，對它的幾何數(shù)據(jù)、物理的特性、材料的信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，建立一個全面的、寬領(lǐng)域的、三維的建筑信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫是建筑和暖通空調(diào)設(shè)計參考的基本模型。之后，項目參與者將以自己的工作作為起點來插入，對數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行一定的編輯，方便數(shù)據(jù)庫模型滿足不同的工作要求。應(yīng)該說明的是，模型中每個組件和模塊的參數(shù)信息不是一個獨立的個體，否則實際的構(gòu)造方案是行不通的，協(xié)同相關(guān)的工作將涉及空間與邏輯之間的關(guān)系。

1.2特點

詳細(xì)說來，BIM技術(shù)具有以下特征：①可視化。使用該技術(shù)，可以實現(xiàn)3D以及5D虛擬設(shè)計的完整可視化，并且可以預(yù)覽在暖通空調(diào)施工中可能出現(xiàn)的問題。在施工的時候，可以作為重要的參考。能夠?qū)κ┕さ姆桨高M(jìn)行一定的優(yōu)化，對施工的管理方法進(jìn)行改革。另外BIM技術(shù)的4D和5D在一定程度上把3D模型以及時間的變化周期還有成本價格數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有機的結(jié)合，逐漸的為建筑業(yè)的上中下游供應(yīng)鏈進(jìn)行服務(wù);②模擬化。在數(shù)字建模的幫助下，BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)方案中存在的問題，并提高方案的科學(xué)性。它與“可視化”互動，相輔相成;③可優(yōu)化。在BIM技術(shù)應(yīng)用背景下建立的數(shù)據(jù)庫模型，能夠在一定程度上防止傳統(tǒng)設(shè)計模型的缺點出現(xiàn)，可以從根本上保證設(shè)計質(zhì)量;④可出圖性，圖紙是較為直觀的，是工程施工的重要參考。由于BIM技術(shù)的應(yīng)用，將2D圖形轉(zhuǎn)化為3D、4D甚至是5D模型都已經(jīng)成為現(xiàn)實，其獨特的數(shù)據(jù)兼容性為各種后續(xù)流程的發(fā)展提供了重要的支持和保證。

2 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1設(shè)計方案生動直觀

BIM技術(shù)在建筑行業(yè)取得了一些成就，其使用的價值就在于把信息的數(shù)據(jù)和記錄整體的放到一個系統(tǒng)中，以生成較為直觀的建筑模型。這也適用于BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用?？照{(diào)設(shè)計的數(shù)據(jù)參數(shù)需要非常的準(zhǔn)確，二維技術(shù)的圖紙設(shè)計已經(jīng)沒有辦法滿足現(xiàn)在暖通工程市場的需要，嚴(yán)重制約了當(dāng)前的暖通設(shè)計的成圖效率。

2.2縮短設(shè)計周期

傳統(tǒng)的暖通空調(diào)設(shè)計的時間較長。詳細(xì)的原因是設(shè)計過程繁瑣且數(shù)據(jù)參數(shù)集成困難。因此，空調(diào)設(shè)計的實際性能和穩(wěn)定性只能到達(dá)目前的這種狀態(tài)。BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點就是它能夠集成設(shè)計流程并盡量減少設(shè)計的時間。在特定的應(yīng)用中，BIM3D成像技術(shù)可以禁止映射過程，在成像過程中能夠發(fā)揮出較好的成像效果，避免其他問題出現(xiàn)，從而在一定程度上對設(shè)計的效率進(jìn)行一定的提高，使得設(shè)計的周期減少。

2.3優(yōu)化設(shè)計方案，減少返工概率

暖通空調(diào)的設(shè)計過程中不可避免地會出現(xiàn)設(shè)計問題，這將使得設(shè)計過程中可能會出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。BIM技術(shù)的應(yīng)用特點之一就是可以對設(shè)計的方案進(jìn)行一定的優(yōu)化，降低設(shè)計方案中的返工率，實現(xiàn)暖通空調(diào)的美學(xué)設(shè)計。重做設(shè)計方案的根本原因是：設(shè)計方案存在技術(shù)方面的問題，設(shè)計方案不能符合現(xiàn)在市場的需求，設(shè)計方案花費的成本過高，設(shè)計方案的內(nèi)部設(shè)計過于混亂（線路布局問題，管道方向問題）。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)υO(shè)計的過程進(jìn)行一定的控制，防止上面這些問題出現(xiàn)，BIM的核心技術(shù)仍然是3D成像，去除設(shè)計過程中不合理的部分，根據(jù)成像技術(shù)找出設(shè)計問題，并進(jìn)行修正，以優(yōu)化設(shè)計方案。

3暖通空調(diào)設(shè)計中的BIM技術(shù)應(yīng)用研究

3.1 BIM技術(shù)在冷熱源設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)的當(dāng)前加熱、冷卻和熱源設(shè)計中。冷熱源的確定，冷熱源的調(diào)度以及暖通空調(diào)設(shè)備的使用壽命是空調(diào)設(shè)計過程中三個非常重要的環(huán)節(jié)。在暖通空調(diào)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員可以通過使用BIM技術(shù)來對冷熱源的要求進(jìn)行一定的掌握。一般而言，對空調(diào)冷熱源的需求隨建筑物的不同而變化。在使用BIM技術(shù)的時候，設(shè)計人員主要使用DEST計算機對暖通空調(diào)系統(tǒng)的供暖和制冷負(fù)荷進(jìn)行較為精確的分析，然后按照計算的結(jié)果確定建筑物中的最大負(fù)荷面積。BIM技術(shù)在此過程中的應(yīng)用減少了計算誤差，提高了計算結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和可靠性，并為接下來的設(shè)計工作提供了可靠而強大的基礎(chǔ)。

3.2 BIM技術(shù)在圖紙繪制中的應(yīng)用

繪圖是暖通空調(diào)設(shè)計中非常重要的工作流程。在繪制暖通空調(diào)圖紙的過程中，設(shè)計人員需要繪制暖通空調(diào)系統(tǒng)水泵和機組運行圖。在進(jìn)行繪圖的時候，可以使用BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫功能，以檢索與空調(diào)系統(tǒng)各組件的參數(shù)和性能相匹配的原始空調(diào)組件，從而在一定程度上對繪圖的效率進(jìn)行提高。與此同時，設(shè)計人員可以在繪圖的過程中使用BIM技術(shù)仿真模型，不同的暖通空調(diào)設(shè)計需要調(diào)整模型設(shè)計，使圖紙設(shè)計更加科學(xué)合理。相關(guān)的空調(diào)設(shè)計檢查人員還可以使用BIM技術(shù)查看模型的不同部分，從而可以更清楚地揭示設(shè)計中的問題，減少施工期間圖紙更改的過程，并加快暖通空調(diào)的安裝。

3.3 BIM技術(shù)在方案輔助設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在方案輔助設(shè)計中的應(yīng)用能夠?qū)Ψ桨傅目茖W(xué)性進(jìn)行提高。在方案設(shè)計過程中，設(shè)計人員可以使用BIM技術(shù)建立設(shè)計方案的仿真模型，然后直觀地表示每個設(shè)計方案。通過比較，不同設(shè)計方案的可行性更加明確，從而在眾多設(shè)計方案中選擇最清晰、合理、科學(xué)、可行的設(shè)計方案。設(shè)計者應(yīng)注意對方案的選擇，對建筑物的地理環(huán)境、氣候、場所等進(jìn)行科學(xué)分析，以此作為設(shè)計方案的外部選擇條件，以實現(xiàn)科學(xué)的方案。

4結(jié)語

由上可得，在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計的時候，可以使用BIM技術(shù)，建立一個BIM的3D甚至是5D模型，這樣更能直觀的對每個模塊進(jìn)行分析。同時，BIM可以應(yīng)用于冷熱源設(shè)計、施工圖的設(shè)計、方案的輔助設(shè)計等各個部分，在一定程度上能夠提高暖通工程的設(shè)計質(zhì)量，更能夠滿足現(xiàn)在建筑的發(fā)展趨勢。我們有理由相信，BIM技術(shù)今后能夠更好地應(yīng)用于暖通空調(diào)的設(shè)計中。

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