基于BIM的暖通空調(diào)自動(dòng)設(shè)計(jì)

王京良

摘要：近年來，隨著暖通空調(diào)相關(guān)設(shè)計(jì)的不斷深入，BIM技術(shù)在我國得到了大力推廣和應(yīng)用。在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，BIM技術(shù)對暖通空調(diào)的發(fā)展有著重要的影響。BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅最大限度地發(fā)揮了暖通空調(diào)的實(shí)用價(jià)值，而且在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和三維參數(shù)化中起著不可或缺的作用。BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)可為暖通空調(diào)設(shè)計(jì)提供參考，有效地提高工程施工質(zhì)量。因此，本文主要是針對BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，僅供參考。

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

1BIM技術(shù)簡述

所謂BIM技術(shù)，是指采集所有技術(shù)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息融合的技術(shù)手段。為了降低建筑業(yè)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，建筑業(yè)經(jīng)常采用BIM技術(shù)。在建筑工程的暖通空調(diào)工程中，技術(shù)人員利用BIM技術(shù)，不僅可以準(zhǔn)確計(jì)算出建筑過程中所包含的熱工信息和幾何信息數(shù)據(jù)，而且還可以對建筑工程的熱工信息進(jìn)行分析。也可以幫助建筑公司在HLK工廠安裝管道。

2暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)

2.1數(shù)據(jù)集成

對于數(shù)據(jù)集成的設(shè)計(jì)，有效控制規(guī)劃決策時(shí)間是核心工作。如果決策時(shí)間相對較短，設(shè)計(jì)變更的影響會(huì)更大。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的主要目的是有效地降低能耗和一些對生態(tài)和自然環(huán)境的環(huán)境影響。為了盡快實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，建筑市場已經(jīng)開展了研究，開發(fā)了許多能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)的仿真系統(tǒng)，這些系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)集成和暖通空調(diào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有重要意義，在他們的電腦下有一個(gè)節(jié)能系統(tǒng)的核心。在計(jì)算機(jī)內(nèi)核的幫助下，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以充分計(jì)算出每年暖通空調(diào)所使用的能源和動(dòng)負(fù)荷，以降低能耗，緩解嚴(yán)重的生態(tài)和自然環(huán)境問題，為其合理性提供良好的保證。

2.2信息和數(shù)據(jù)交換

在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)使用和共享電氣或結(jié)構(gòu)工程的數(shù)據(jù)。例如，在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)管道時(shí)，需要更加注意建筑結(jié)構(gòu)和其他房間的充分性，使信息和數(shù)據(jù)的交換總是更加關(guān)鍵。另外，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員在傳輸和處理數(shù)據(jù)時(shí)也可以利用格式的交換來實(shí)現(xiàn)外部信息的共同應(yīng)用和交換。如果輸出的數(shù)據(jù)不在DWG單元中，則應(yīng)采用DXF格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為信息交換提供良好的保證。

3BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)和應(yīng)用中的主要影響

3.1冷熱源的差別設(shè)計(jì)

在HLK的設(shè)計(jì)和安裝中，應(yīng)根據(jù)各自的面積選擇相應(yīng)的平面布置圖，并在分區(qū)后完成冷熱源的合理配置。冬季氣溫相對較低，根據(jù)在線空調(diào)的采暖功能很容易達(dá)不到室溫標(biāo)準(zhǔn)，因此應(yīng)采用鍋爐設(shè)備采暖使用。夏季可采用在線空調(diào)方式運(yùn)行冷負(fù)荷，利用太陽能滿足實(shí)際用水需求。此外，利用地?zé)岜每梢詽M足采暖、制冷要求。

3.2荷載計(jì)算

在暖通空調(diào)的日常運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)冷、熱負(fù)荷問題，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以利用能源賬單等系統(tǒng)來計(jì)算負(fù)荷，系統(tǒng)可以完成多個(gè)區(qū)域供熱的綜合賬單和供熱系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷。一些地區(qū)的負(fù)荷水平相對較高，但一些地區(qū)的負(fù)荷相對較低。

3.3暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段

暖通空調(diào)系統(tǒng)的選擇和運(yùn)行模式在暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上有所不同，因?yàn)槊總€(gè)地區(qū)對暖通空調(diào)系統(tǒng)的解釋都有很大的差異。以保證HLK在校園餐廳中的應(yīng)用為例，說明內(nèi)部空氣循環(huán)是可行的。校園辦公樓或教學(xué)樓的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)突出建筑的主要性能加熱器。用于校園宿舍應(yīng)選擇共用暖氣或散熱器，以滿足供暖標(biāo)準(zhǔn)。

4暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)

4.1BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用領(lǐng)域

由于BIM技術(shù)與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)有相似之處，如換熱站、地?zé)岜玫?，其中大部分用于教學(xué)樓、圖書館、購物中心等許多相對較大的建設(shè)項(xiàng)目中，或者BIM技術(shù)所使用的空調(diào)和加熱系統(tǒng)在相應(yīng)的HLK設(shè)計(jì)中具有很高的功能性。BIM技術(shù)一般對建筑管理人員有一定的要求，不建議小型建筑使用BIM技術(shù)。BIM技術(shù)中的技術(shù)和知識(shí)與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)有許多相似之處，這些相似性決定了BIM可以應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，對地源熱泵和換熱站的需求是相同的。采用BIM技術(shù)的采暖空調(diào)系統(tǒng)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中有很好的應(yīng)用前景。

4.2BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用

在暖通空調(diào)施工過程中，各建筑必須選擇合適的系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃和施工。由BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中。暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)應(yīng)由負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的人員進(jìn)行充分評估，并根據(jù)建筑物的特點(diǎn)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)目茖W(xué)軟件。不同的建筑對BIM有不同的要求，對工程師也有不同的專業(yè)要求，因此在實(shí)際操作中有必要由專業(yè)人員實(shí)施規(guī)范來管理和確保BIM互操作性與規(guī)范的一致性。

4.3BIM技術(shù)與二維設(shè)計(jì)的區(qū)別

在現(xiàn)代科技不斷進(jìn)步的影響下，我國逐步引進(jìn)了合理、優(yōu)質(zhì)的BIM技術(shù)。合理應(yīng)用該技術(shù)，可有效地提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，進(jìn)一步提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的效率。此外，BIM技術(shù)和2D設(shè)計(jì)將不被表達(dá)或操作使用。BIM技術(shù)主要用于結(jié)合點(diǎn)和區(qū)域進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，用于綜合控制規(guī)劃結(jié)構(gòu)。二維設(shè)計(jì)主要是基于暖通空調(diào)施工的線路組合，以便從多個(gè)角度進(jìn)一步表達(dá)，但在總體規(guī)劃中不能充分考慮。為了更好地安裝暖通空調(diào)，國內(nèi)相應(yīng)的機(jī)組開始吸收一些國家的科學(xué)先進(jìn)的BIM技術(shù)。BIM技術(shù)有其自身不可替代的優(yōu)勢，它可以幫助相關(guān)部門提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，與傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)相比，有很大的差異。BIM技術(shù)使用點(diǎn)和面操作進(jìn)行HVAC設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)是線路組合的設(shè)計(jì)方法，可以實(shí)現(xiàn)多方面的多種服務(wù)，但不能充分考慮整體規(guī)劃。

4.4可以直接呈現(xiàn)管道中的情況

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，BIM技術(shù)可以協(xié)調(diào)多個(gè)專業(yè)，形成一條較為系統(tǒng)的管道。同時(shí)，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員還可以直接觀察各部位管道系統(tǒng)的具體情況，了解模型繪制過程，進(jìn)一步降低設(shè)計(jì)人員工作壓力，了解模型繪制過程，進(jìn)一步降低設(shè)計(jì)人員工作壓力，同時(shí)更系統(tǒng)地對管道進(jìn)行形象化。有效提高施工效率和質(zhì)量。BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用涉及多個(gè)專業(yè)，不同專業(yè)的要求也不盡相同，因此不同專業(yè)之間的合作非常重要，管道集成也就成了另外的任務(wù)，能直觀地觀察不同區(qū)域管道一體化的實(shí)際情況，有效降低工作強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度和質(zhì)量。

5BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與體會(huì)

通空調(diào)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)中三維技術(shù)的合理應(yīng)用可以對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，BIM技術(shù)可以幫助系統(tǒng)建立一個(gè)新的信息模型，使所有的信息都能完整、清晰地呈現(xiàn)出來。要建立一個(gè)信息模型，不僅要增加建筑公司的投資，還要有設(shè)計(jì)師參與到暖通設(shè)計(jì)中來，這些因素都會(huì)不同程度地影響暖通工程的施工進(jìn)度，影響傳統(tǒng)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過，給排水和暖通空調(diào)系統(tǒng)是分開設(shè)計(jì)的，因此它們可以獨(dú)立運(yùn)行。然而，這種運(yùn)行方式將對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效果產(chǎn)生重大影響。因此，在利用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，該技術(shù)可以使這些設(shè)備同時(shí)基于三維模型工作。同時(shí)，在暖通空調(diào)的安裝施工過程中，只有相關(guān)設(shè)計(jì)人員充分捕捉到各部門之間的信息模型，才能使各部門做好工作，使相關(guān)設(shè)計(jì)人員得到良好的溝通，從而有效地提高暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)和安裝性能。

6結(jié)束語

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，合理使用BIM技術(shù)可以有效地延長暖通空調(diào)的應(yīng)用周期，降低設(shè)計(jì)成本，降低能耗和資源消耗，說明BIM技術(shù)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。它可以幫助設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建一個(gè)良好的信息系統(tǒng)，減少人力物力的損失，有效降低工作效率，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程中更多地利用BIM技術(shù)，而不僅僅是對其新的應(yīng)用研究。只有這樣才能保證氣候設(shè)計(jì)的質(zhì)量，保證氣候設(shè)計(jì)的性能和精度，有效降低設(shè)計(jì)師的工作壓力。因此在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)時(shí)，必須增加其在圖紙、管道綜合設(shè)計(jì)、輔助設(shè)計(jì)原理圖等方面的應(yīng)用，加強(qiáng)建筑與暖通空調(diào)系統(tǒng)的銜接，有效控制建筑能耗，提高效率。

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