暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

石建坤

（中國新時代國際工程公司 陜西西安 710000）

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

石建坤

（中國新時代國際工程公司 陜西西安 710000）

BIM技術(shù)是一種新型的工程設(shè)計(jì)技術(shù)，相比與傳統(tǒng)的CAD技術(shù)，BIM技術(shù)的優(yōu)勢十分明顯。BIM技術(shù)的應(yīng)用大大提高了工程的效率，在相同的工期內(nèi)能夠產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)效益。從暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的角度來說，若BIM技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用于此類項(xiàng)目中，則能夠提高工程效率，因此本文重點(diǎn)論述了BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問題。

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)；BIM技術(shù)；可視性；用戶體驗(yàn)度

近幾年，隨著三維立體技術(shù)與現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的結(jié)合，設(shè)計(jì)從紙面轉(zhuǎn)移到電腦上，從二維轉(zhuǎn)向三維時代。這樣的改變依賴于設(shè)計(jì)軟件的不斷更新、升級。只有不斷更新軟件技術(shù)，才能有設(shè)計(jì)BIM技術(shù)的應(yīng)用市場。BIM技術(shù)是一種新型的技術(shù)，其在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還不是十分普遍。BIM技術(shù)在應(yīng)用上主要體現(xiàn)在建筑性能化模擬技術(shù)及參數(shù)化技術(shù)等，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠提高工程效率，但是在應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中存在一些問題，這些問題成為討論的重點(diǎn)。

一、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)即建筑信息模型技術(shù)。英文可表述為Building Information Model.BIM技術(shù)的主要功能體現(xiàn)在對建筑工程進(jìn)行模型化呈現(xiàn)上，將建筑工程作業(yè)中的各種數(shù)據(jù)收集起來，以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立電子模型。BIM技術(shù)的主要特點(diǎn)是直觀性、精確性、模擬性。BIM技術(shù)集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM是一種技術(shù)、一種方法、一種過程，BIM把建筑業(yè)業(yè)務(wù)流程和表達(dá)建筑物本身的信息更好地集成起來，從而提高整個行業(yè)的效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了工程模型的準(zhǔn)確性和可視性，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提高工程質(zhì)量，更加逼真準(zhǔn)確的模擬工程效果。對于工程初期的工程效果展示、工程施工過程中施工方案的優(yōu)化具有十分重要的指導(dǎo)作用?，F(xiàn)階段，BIM技術(shù)在國內(nèi)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不廣，但其應(yīng)用前景很好。

二、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

建筑工程中暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)大致包括以下三方面的設(shè)計(jì)，每一方面都有其不可替代性。

（一）負(fù)荷的計(jì)算。暖通空調(diào)工程中負(fù)荷的計(jì)算對于整個暖通空調(diào)設(shè)計(jì)來說具有十分重要的意義。負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確性是BIM技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。負(fù)荷計(jì)算為BIM技術(shù)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。若負(fù)荷計(jì)算出現(xiàn)差錯則會導(dǎo)致整個暖通空調(diào)設(shè)計(jì)模型的失真，這樣的模型對于整個暖通空調(diào)設(shè)計(jì)來說意義不大，甚至?xí)?dǎo)致工程量的計(jì)算錯誤，給暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)及后續(xù)的施工工作帶來無法挽回的損失。在實(shí)踐中，常用的負(fù)荷計(jì)算軟件有HDY-SMAD空調(diào)負(fù)荷計(jì)算及分析軟件，此軟件能夠準(zhǔn)確計(jì)算出負(fù)荷量。通常來說，負(fù)荷量與工程的建筑面積呈正比，工程中不同功能區(qū)的負(fù)荷量也會存在差異，因此，負(fù)荷量的計(jì)算對于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)具有基礎(chǔ)性意義。

（二）冷熱源設(shè)計(jì)。冷熱源的設(shè)計(jì)以具體工程的不同而有較大的差異。不同功能區(qū)域的冷熱源設(shè)計(jì)也會有明顯的差異。如大型工業(yè)園區(qū)的冷熱源設(shè)計(jì)。大型工業(yè)園區(qū)的單體大致包括生產(chǎn)廠區(qū)、辦公樓、公寓、食堂等。因此，工業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)廠區(qū)冷熱源設(shè)計(jì)由于其特殊性，通常冷源采用電動壓縮式冷水機(jī)組，熱源采用鍋爐；此外，如工業(yè)園區(qū)內(nèi)有可利用的廢熱等低品位能量時，也可以選用吸收式制冷機(jī)組（例如：溴化鋰吸收式冷（溫）水機(jī)組）來提供冷熱源，此類機(jī)組能夠最大程度的節(jié)約能源。

（三）暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案。即便是同一個工程，不同功能區(qū)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案亦不同。以上文中大型工業(yè)園區(qū)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案為例，不同功能區(qū)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案亦有所不同。不同功能區(qū)需要不同的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案相互配合以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如工業(yè)園區(qū)食堂的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)除了溫濕度的要求外，職工食堂對通風(fēng)的要求亦較高，因此在職工食堂暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，要充分考慮方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性。對于辦公樓的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)而言，可以選擇多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，這樣能夠最大程度的節(jié)約能源。

三、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

（一）BIM技術(shù)適用條件

BIM技術(shù)是一種方法，一種過程，該技術(shù)可以通過軟件實(shí)現(xiàn)，并且現(xiàn)在普遍通用的軟件為Autodesk Revit MEP。Autodesk Revit MEP軟件的專業(yè)技術(shù)性較強(qiáng)，因此，需要暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的專業(yè)人士進(jìn)行操作。在BIM技術(shù)中，應(yīng)用Autodesk Revit MEP 軟件才能夠達(dá)到設(shè)計(jì)中可視性與專業(yè)技術(shù)性共存的效果。比較直觀的展現(xiàn)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路，讓客戶迅速了解其設(shè)計(jì)理念，提高暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)的效率。

（二）BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍

在建筑類的設(shè)計(jì)過程中，很多設(shè)計(jì)師都會選擇BIM技術(shù)作為其設(shè)計(jì)輔助工具。如建筑工程樓體設(shè)計(jì)、工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)廠房的設(shè)計(jì)、餐廳、公寓等的設(shè)計(jì)中。因此，可以說BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛。BIM技術(shù)中涉及到了一些專業(yè)技術(shù)與傳統(tǒng)暖通設(shè)計(jì)的技術(shù)有相通之處，如兩者都需要換熱站及地源熱泵等設(shè)備。因此，BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中具有應(yīng)用基礎(chǔ)。

（三）BIM技術(shù)與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)技術(shù)的區(qū)別

BIM技術(shù)的應(yīng)用使暖通空調(diào)設(shè)計(jì)更為直觀，客戶可以直接看到三維的設(shè)計(jì)效果。在傳統(tǒng)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用比較廣泛的是二維繪圖設(shè)計(jì)技術(shù)，二維繪圖設(shè)計(jì)技術(shù)操作簡單，但是需要看圖人具有一定的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)才能明白設(shè)計(jì)的內(nèi)容，如在二維設(shè)計(jì)圖中會涉及一些特殊符號，這些特殊符號代表比較專業(yè)的術(shù)語，適合暖通設(shè)計(jì)的專業(yè)人士使用。而暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的對象是一些不具備專業(yè)設(shè)計(jì)知識的客戶，在看設(shè)計(jì)二維圖的過程中會比較吃力，達(dá)不到設(shè)計(jì)要以客戶為中心的原則。因此從這一方面來說，BIM技術(shù)的優(yōu)勢顯而易見。BIM技術(shù)更加注重三維技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠使客戶直觀、形象的了解暖通設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)以精確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并將暖通設(shè)計(jì)整體以三維立體的方式呈現(xiàn)在客戶面前，呈現(xiàn)方式直觀、精確，客戶的體驗(yàn)度較高。因此，BIM技術(shù)能夠使不專業(yè)的客戶在較短時間內(nèi)理解暖通設(shè)計(jì)的整體思路，有效的提出設(shè)計(jì)意見，避免客戶的不專業(yè)性導(dǎo)致的交流、溝通上的困難。

（四）BIM技術(shù)的精確性。

BIM技術(shù)以三維技術(shù)為依托，將設(shè)計(jì)師的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案精確的展現(xiàn)在客戶面前，其中包括了精確的技術(shù)數(shù)據(jù)。如暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中設(shè)備的具體型號、規(guī)格、參數(shù)，施工材料生產(chǎn)廠家及具體參數(shù)、建筑的實(shí)際真實(shí)情況等。這些數(shù)據(jù)都是從實(shí)際施工現(xiàn)場采集的精確數(shù)據(jù)，對于后續(xù)的暖通施工具有十分重要的意義。這樣精確的設(shè)計(jì)方案，縮小了現(xiàn)實(shí)施工與設(shè)計(jì)方案的誤差，為施工材料采購及工程預(yù)算提供了方便。設(shè)計(jì)師可以通過創(chuàng)建逼真的建筑設(shè)備及管道示意圖，與甲方進(jìn)行有效的溝通。通過使用建筑信息模型，自動交換工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，從中受益。及早發(fā)現(xiàn)錯誤，避免讓錯誤進(jìn)入現(xiàn)場并造成代價高昂的現(xiàn)場設(shè)計(jì)返工。同時，借助全面的建筑設(shè)備及管道工程方案，最大限度地簡化應(yīng)用軟件管理。

設(shè)計(jì)師還可以根據(jù)施工現(xiàn)場工作人員的反饋及時更改設(shè)計(jì)中不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，及時調(diào)整施工設(shè)計(jì)方案，提高工程效率、減短工程周期，達(dá)到客戶的預(yù)想目的。

結(jié)語：

BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是十分新穎的課題。雖然現(xiàn)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用還有一些難題并未解決，但是這些難題不能成為BIM技術(shù)應(yīng)用道路上的阻礙。BIM技術(shù)以其可視性、準(zhǔn)確性得到設(shè)計(jì)師的青睞。這為BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中難題的解決提供了動力。因此應(yīng)當(dāng)通過設(shè)計(jì)師之間的交流、分析來降低暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)成本，以此使BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到推廣。

[1]趙志安，邱相武，姜立等.BIM技術(shù)在綠色建筑設(shè)計(jì)系列軟件中的應(yīng)用探討[J]，土木建筑工程信息技術(shù)，2012，4(4):115-118.

[2]邱相武,趙志安,邱勇云,基于 BIM技術(shù)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)軟件開發(fā)研究[J]，建筑科學(xué)，2012.

[3]高遠(yuǎn),鄧雪原,基于BIM的建筑MEP設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J]，土木建筑工程信息技術(shù)，2010，2(2):91-96.

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1007-6344（2016）09-0071-01