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

張燦

中國礦業(yè)大學(xué)工程咨詢研究院（江蘇）有限公司 江蘇徐州 221000

1 BIM 技術(shù)的基本概念

BIM技術(shù)，即三維立體空間數(shù)據(jù)信息模型技術(shù)。從本質(zhì)上來說，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用也就是通過創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型的方式，對各類建筑參數(shù)信息實行精細(xì)化管理。BIM技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)就是對各類與建筑工程項目相關(guān)的數(shù)據(jù)信息開展采集、整合、處理與分析，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，隨后利用數(shù)字信息對目標(biāo)物加以動態(tài)模擬。BIM技術(shù)具有立體化、模擬化以及可視化等特征。將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑暖通工程設(shè)計中，可以幫助設(shè)計人員進一步優(yōu)化設(shè)計方案，確保暖通工程設(shè)計的科學(xué)性和合理性[1]。

2 BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

將BIM技術(shù)融合到建筑暖通工程設(shè)計中，可以充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，加強建筑暖通工程設(shè)計成果。BIM技術(shù)的立體化、模擬化與可視化特征，使原有的二維平面設(shè)計模式轉(zhuǎn)化為三維立體空間設(shè)計模式，為建筑行業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計模式相比，三維立體空間設(shè)計模式不僅可以改善暖通工程的設(shè)計品質(zhì)，還可以促使暖通工程設(shè)計后續(xù)工作的有序開展。利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，可以更加直觀化、具象化地了解暖通工程設(shè)計以及后期養(yǎng)護維修所涉及的各類數(shù)據(jù)信息。三維立體空間數(shù)據(jù)模型可以實時展示暖通工程設(shè)計與施工進度等關(guān)鍵內(nèi)容，增強暖通工程電氣輸送的穩(wěn)定性，實現(xiàn)各項工作的協(xié)同運轉(zhuǎn)，從而提高施工效率，降低工程成本，如實展示建筑的相關(guān)內(nèi)容。在此過程中，一旦發(fā)生突發(fā)性故障，也可以快速判定故障點，最大限度地減輕故障造成的不利影響，協(xié)調(diào)解決各種沖突問題[2]。

3 高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計常見問題

暖通空調(diào)設(shè)計是指對高層建筑空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行全面綜合設(shè)計，包括送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)等。在建筑領(lǐng)域，暖通空調(diào)設(shè)計的復(fù)雜性較強，涉及制冷技術(shù)、機械設(shè)計及工程熱力學(xué)等多個學(xué)科。與普通建筑相比，高層建筑的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，其暖通空調(diào)設(shè)計難度更大，主要存在以下問題。

3.1 可行性不足

在高層建筑施工中，暖通空調(diào)設(shè)計方案為指導(dǎo)性文件，其可行性不足直接影響暖通空調(diào)的正常運行。在實際設(shè)計工作中，普遍存在可行性不足的問題，出現(xiàn)該問題的原因在于設(shè)計人員對相關(guān)政策規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)及工程要求的認(rèn)識不足，導(dǎo)致暖通系統(tǒng)不符合高層建筑供水、供熱、供電要求。同時，部分設(shè)計人員在進行暖通空調(diào)設(shè)計時，未考慮區(qū)域氣候條件、不同季節(jié)的負(fù)荷及地下水源等因素的影響，導(dǎo)致暖通空調(diào)設(shè)計的可行性不足。另外，在高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，設(shè)計人員通常按照全年中最不利的氣候參數(shù)來計算相關(guān)數(shù)據(jù)，以確保暖通空調(diào)具備調(diào)節(jié)功能。

3.2 安全性不足

在高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計中，設(shè)計人員需注重設(shè)計方案的安全性，避免暖通空調(diào)存在安全隱患。部分設(shè)計人員缺乏對防火安全、設(shè)備安全、人員安全、系統(tǒng)安全及環(huán)境安全的重視，導(dǎo)致暖通空調(diào)存在火災(zāi)隱患。例如，某設(shè)計人員因未考慮高層建筑中資料庫、檔案室等區(qū)域?qū)Νh(huán)境的特殊要求，導(dǎo)致暖通空調(diào)的消防排煙設(shè)計不到位，一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成難以挽回的損失[3]。

4 BIM 技術(shù)在建筑暖通工程中的應(yīng)用

4.1 BIM 技術(shù)在暖通管道布置中的應(yīng)用

應(yīng)用BIM技術(shù)，可以幫助設(shè)計人員創(chuàng)建完整且合理的機械功能系統(tǒng)，對各類關(guān)鍵設(shè)計要素進行針對性、規(guī)劃性的調(diào)整，優(yōu)化平面示意圖和剖面圖，以滿足設(shè)計工作的需求。與此同時，在對示意圖實行優(yōu)化和調(diào)整的過程中，對應(yīng)的模型也會發(fā)生相應(yīng)的改變。依托BIM技術(shù)創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，可以更加直觀化、具象化地展示目標(biāo)對象，對各類管線的配置位置進行動態(tài)模擬，從而全面檢查管線的碰撞情況，增強設(shè)計的精準(zhǔn)性。設(shè)計人員在利用BIM技術(shù)構(gòu)建立體數(shù)據(jù)模型時，還可以根據(jù)自身的需求任選剖面切圖，并生成對應(yīng)的剖面圖，以簡化工程設(shè)計流程，縮短設(shè)計周期。在以往的設(shè)計工作中，多通過投影輪廓線的方式完成對管線的表達，以及對空調(diào)機組的平面設(shè)計。而這種設(shè)計方式根本無法直觀化、具象化地展示產(chǎn)品的特性。采用BIM技術(shù)，可以進一步豐富設(shè)備產(chǎn)品庫，在產(chǎn)品庫中對所要選擇的設(shè)備加以匹配，或者結(jié)合自身需求進行訂制。在實際操作過程中，設(shè)計人員需根據(jù)原有的立體數(shù)據(jù)模型，對產(chǎn)品庫中的數(shù)據(jù)模型和關(guān)鍵參數(shù)展開針對性調(diào)整，確保所選擇的產(chǎn)品類型與實際工程相匹配。

4.2 有利于實現(xiàn)施工圖紙的優(yōu)化設(shè)計

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計階段，設(shè)計單位一般較缺乏安裝施工的實際經(jīng)驗，這就容易導(dǎo)致設(shè)計圖紙存在很多不完善或者與施工實際不相符。這是就需要施工單位從更加專業(yè)的施工角度倒逼設(shè)計單位進行設(shè)計變更和優(yōu)化設(shè)計，在此過程中，很有可能引起不必要的返工、窩工、管線碰撞，甚至資源浪費現(xiàn)象。針對這種情況，可以充分運用BIM技術(shù)在施工策劃階段對圖紙進行有針對性且形象的優(yōu)化設(shè)計和技術(shù)交底，化不利為有利。

4.3 BIM 技術(shù)在工程協(xié)調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

利用BIM技術(shù)創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，可以將制冷、取暖以及通風(fēng)工程系統(tǒng)和設(shè)備的參數(shù)信息集中呈現(xiàn)在同一平臺上。采用定位的方式，在立體數(shù)據(jù)模型中展示相關(guān)設(shè)備及管道的參數(shù)信息，進一步增強設(shè)計的精準(zhǔn)性。在設(shè)計和設(shè)計變更的過程中，高效合理利用BIM技術(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計中存在的管線交叉或管線碰撞等問題，促進設(shè)計人員與管理人員之間的溝通交流，從而加強管線布置的科學(xué)性和合理性。

5 結(jié)語

現(xiàn)代綠色建筑理念下，BIM技術(shù)的介入和運用，對暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝施工過程中產(chǎn)生了很多積極的影響，也倒逼著施工建設(shè)單位對相關(guān)技術(shù)應(yīng)用和管理水平的提高。同樣也促使更多人更加關(guān)注BIM技術(shù)的發(fā)展走向，期待它能夠帶給我們更多的現(xiàn)實意義、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。