BIM技術在暖通空調(diào)設計中的應用初探

1.王建赟 2.李 洋

1.濰坊市建筑設計研究院有限責任公司 2.山東意匠建筑設計有限公司

BIM技術在暖通空調(diào)設計中的應用初探

1.王建赟 2.李 洋

1.濰坊市建筑設計研究院有限責任公司 2.山東意匠建筑設計有限公司

近年來，隨著BIM技術在暖通空調(diào)設計中的推廣和應用，對于整個暖通空調(diào)設計的行業(yè)而言，其產(chǎn)生的影響是非常深遠的，它的應用可以全面的發(fā)揮BIM技術的應用價值，對于實現(xiàn)設計的標準化和三維參數(shù)化有非常重要的意義。BIM技術有非常明顯的優(yōu)勢，其運行起來能夠創(chuàng)造較大的經(jīng)濟效益，傳統(tǒng)設計工作中有效結合BIM技術，全面發(fā)揮其應用價值，有利于提高工程施工效率與施工質(zhì)量，延長暖通空調(diào)的使用年限。本文對暖通空調(diào)的設計特征進行了闡述，重點對BIM技術在暖通空調(diào)中的設計進行分析，并論述其應用的價值，希望在促進暖通空調(diào)工程的施工質(zhì)量的同時給予更多的參考。

BIM技術；暖通空調(diào)設計；應用

1 、前言

很多數(shù)據(jù)說明，暖通空調(diào)產(chǎn)生的能源消耗占據(jù)我國能源總消耗的的15%，并且暖通空調(diào)對設計方面的技術有著非常高的要求，其技術特點主要是在采暖、通風和空氣調(diào)節(jié)等方面的技術應用。基于此，很多暖通空調(diào)的設計人員把重點都放在如何優(yōu)化和改善暖通空調(diào)的技術研究上、如何提升暖通空調(diào)的使用性能以及如何保證暖通空調(diào)的環(huán)保理念、降低能耗并提高人們的生活質(zhì)量。正確的把BIM技術應用于暖通空調(diào)的設計領域，可以實現(xiàn)暖通空調(diào)設計的標準化，最終符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略和目標。

2 、設計暖通空調(diào)應注意的特性

2.1 數(shù)據(jù)信息共享。暖通空調(diào)內(nèi)部使用的元器件很多，因此在設計時要考慮到暖通空調(diào)內(nèi)部的細節(jié)問題，做好各個細節(jié)的設計。在設計暖通空調(diào)時要綜合考慮建筑幾何和熱量工程來確定暖通空調(diào)的允許負荷；設計管線的時候要根據(jù)建筑結構設計管線空間，為給排水工程和室內(nèi)其他電氣設施留下充足的空間，確定建筑結構可以承載這些重壓，電氣設備的運行不會超過負荷。因此設計暖通空調(diào)時要掌握房屋建筑結構、電氣設施等的數(shù)據(jù)信息。為了實現(xiàn)暖通空調(diào)工程數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)信息共享，不但要在工程內(nèi)部做好數(shù)據(jù)共享工作，在輸出信息時，要保存合理的格式，確保數(shù)據(jù)信息在文件外部也可以實現(xiàn)共享功能。

2.2 注意數(shù)據(jù)集成。在設計暖通空調(diào)時要考慮到數(shù)據(jù)集成設計，通過數(shù)據(jù)集成設計確定設計的決策周期。決策周期的長短對整個設計過程的影響巨大，如果決策周期太長，那么變更設計就不會有明顯效果。研究人員為了減少能耗，開發(fā)研制了許多軟件來模擬建筑性能，這些軟件繼承對暖通空調(diào)設計影響巨大。比如可以通過節(jié)能軟件的計算內(nèi)核粗略計算暖通空調(diào)能耗和當前負荷，改善了傳統(tǒng)的計算方法，并且可以考慮鳳、光和熱等新興能源，減少暖通空調(diào)能耗，保護環(huán)境。

3 、BIM技術在暖通空調(diào)的設計環(huán)節(jié)

3.1 設計冷熱源暖通空調(diào)。在各類大型建筑物內(nèi)部的布置，要首先劃分區(qū)域配置冷熱源，在不同區(qū)域內(nèi)選擇相應的布置方案。例如：學校宿舍內(nèi)部、餐廳、澡堂等區(qū)域，需要考慮時節(jié)的轉(zhuǎn)變因素；在夏季，主要通過聯(lián)機空調(diào)進行冷負荷運作；在冬季，因天氣過于寒冷，聯(lián)機空調(diào)的制熱性能難以滿足具體需求，需要鍋爐設備的支持。在整體供給環(huán)節(jié)中，供水溫度存在差異性，其運行原理主要通過熱轉(zhuǎn)化設備。因?qū)W生的用水量過大且用水時間聚集，該類型的冷熱設計難以滿足學生的不同要求，使用太陽能可以改善這一現(xiàn)狀。此外，學校內(nèi)部的教學樓和辦公樓，則可以選擇地源熱泵滿足平時工作、學習中的供冷與供暖需求。

3.2 負荷的計算。由于空調(diào)在實際運行過程中，會形成相應的冷熱負荷，該負荷的計算需要選擇專門的軟件。如Dest能核算軟件，能夠精確核算出不同區(qū)域內(nèi)供熱與供暖作業(yè)的負荷量。不難發(fā)現(xiàn)，在建筑工程的全部區(qū)域內(nèi)，部分區(qū)域的負荷程度過高，部分區(qū)域的負荷程度則相對較低，主要原因在于受到建筑面積的影響。

3.3 設計方案。在暖通空調(diào)工程的設計環(huán)節(jié)，需要針對不同區(qū)域制定相對合理的設計方案，這部分設計方案，在選擇空調(diào)與運作方式等方面存在顯著差異。如餐廳內(nèi)的空調(diào)運作，要發(fā)揮循環(huán)風作用，選擇新風體系，并發(fā)揮風機管盤的協(xié)調(diào)功能，與此同時，校園內(nèi)辦公樓和教學樓的暖通空調(diào)設計，對空調(diào)設計方案與體系的要求較高，需要考慮供暖設備的功能發(fā)揮。要提高空調(diào)系統(tǒng)的定風量和空氣熱收回效果，分別構建散熱器供暖和地板輻射值班供暖兩大體系；宿舍樓可以只選擇分體空調(diào)和散熱器供暖。

4 、BIM技術在暖通空調(diào)設計中的應用

4.1 在暖通空調(diào)設計中，BIM技術的使用范圍通常情況下，BIM技術都會在一些規(guī)模比較大的建筑工程中進行應用，比如教學樓、辦公樓、圖書館和餐廳等領域。由于BIM技術中包含的技能、知識與暖通空調(diào)設計的很多地方比較相似，比如，它們都需要地源熱泵和換熱站，又比如，BIM技術所使用的供熱體系和空調(diào)在暖通空調(diào)設計當中有比較良好的適用性。

4.2 在暖通空調(diào)設計中，BIM技術的科學應用無論是什么建筑物，其在設計暖通空調(diào)的時候，都需要合理、科學的選擇一款適合的軟件進行規(guī)劃設計。不同的建筑物所使用的軟件不同，不同的軟件對于工程師的專業(yè)要求也不一樣。因此，在對模型軟件進行設計時，需要專業(yè)的人員進行規(guī)范的指導操作，以確保軟件的操作性符合規(guī)范。

4.3 BIM技術與傳統(tǒng)二維設計的不同之處。隨著科技水平的進步，我國開始引進科學、先進的BIM技術，此技術的應用能夠有效的提升設計的質(zhì)量和設計的效率。BIM技術與傳統(tǒng)的二維設計在表達和運行方面存在比較大的差異性。BIM技術是采用點、面結合的運行方式進行暖通空調(diào)的設計，這樣可以全面的控制規(guī)劃體系；而傳統(tǒng)的二維設計是采用線組合的設計方式，這樣雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對某個方面進行多元化的表達，但是，對整個規(guī)劃體不能進行全面的考慮。

4.4 可以直觀的展現(xiàn)管道內(nèi)的狀況。在暖通空調(diào)設計中應用BIM技術可以對不同的專業(yè)進行協(xié)調(diào)，然后形成管道綜合，而且我們能夠?qū)γ恳粋€區(qū)域內(nèi)的管道綜合的實際情況進行直觀的觀察，避免了繪制模型的環(huán)節(jié)，能夠有效的降低設計人員的勞動強度，并加快了后期的施工進度和質(zhì)量。

5 、結束語

綜上所述，BIM技術的應用，其實是個工作模式的改變，如同早期的“甩圖板”。它的成熟并不是一個部門、一家公司所能做到的，它需要政府相關部門、行業(yè)相關單位共同配合、共同推進。

[1]宋謹領.BIM技術在暖通空調(diào)設計中的應用[J].住宅與房地產(chǎn)，2016，36：59.