簡析BIM技術(shù)在建筑暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

楊凡 王曉磊 孟碩

摘 要：建筑暖通工程為人們提供了生活便利，并且建筑暖通設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，有利于提高空調(diào)設(shè)計(jì)的專業(yè)協(xié)，同時(shí)還可以確保暖通設(shè)計(jì)的各項(xiàng)信息正確，因此為了充分發(fā)揮建筑暖通工程的作用，對BIM技術(shù)在建筑暖通設(shè)計(jì)中應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑暖通設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 引言

目前，要想實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的正常運(yùn)行，那么就得需要優(yōu)良的設(shè)計(jì)工作來作為基本保障，相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員要注重采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)等等諸多方面來進(jìn)行處理。依據(jù)相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)充分的表明，在我們國家總能耗之中，暖通空調(diào)所消耗的能源占到了15%，因此，相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員要運(yùn)行實(shí)際可行的措施來進(jìn)一步的加大暖通空調(diào)的環(huán)保節(jié)能性，進(jìn)而從根本之上來有效的改善人們的生活質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)的概述以及主要特征

BIM 技術(shù)即建筑信息模型或建筑信息管理。其以建設(shè)工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立起三維模型，并通過數(shù)字信息仿真模擬目標(biāo)物所具有的真實(shí)信息。其具有可視化、立體化、模擬化等諸多特性。因此，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM 技術(shù)，能夠有效提高數(shù)據(jù)考量的準(zhǔn)確性，從而為科學(xué)、合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

BIM技術(shù)的主要特征：①協(xié)同設(shè)計(jì)特征。BIM系統(tǒng)作為一種新型的設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)過程中為設(shè)計(jì)、施工、業(yè)主經(jīng)營者之間搭建了完善的溝通橋梁，并為工程項(xiàng)目的處理方提供了具有大量有實(shí)質(zhì)性意義的數(shù)據(jù)與資料。因?yàn)槿S模型在設(shè)計(jì)上可以根據(jù)不同專業(yè)進(jìn)行高效率的工作，所以BIM系統(tǒng)能夠利用三維模型這一特征實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測建構(gòu)對象之間的互相溝通與影響，BIM技術(shù)有效地縮短了設(shè)計(jì)周期，提升了設(shè)計(jì)質(zhì)量。②信息集成化的特征。BIM技術(shù)的信息集成化特征主要體現(xiàn)在：a.設(shè)計(jì)過程集成化；b.設(shè)計(jì)信息集成化。信息模型是信息集成的實(shí)質(zhì)載體，因?yàn)榻ㄖ畔⒛Ｐ褪峭暾ㄖこ汤飻?shù)字化并且單一的信息模型，整體上專業(yè)方面的信息都需要植入一個(gè)模型里面。因此在協(xié)同設(shè)計(jì)平臺上，每一道工序的設(shè)計(jì)人員都應(yīng)該參與進(jìn)去，這樣便能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的集成化。

3 BIM技術(shù)在建筑暖通設(shè)計(jì)中應(yīng)用的主要優(yōu)勢

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑暖通設(shè)計(jì)中，與二維設(shè)計(jì)相比，其主要具有以下優(yōu)勢：①繪圖效率。二維設(shè)計(jì)以線的形式進(jìn)行表達(dá)和繪制，無法充分體現(xiàn)出信息的全面性；而BIM技術(shù)，不管實(shí)在表達(dá)方式上，還是在繪制方法上，可以對建筑暖通工程的點(diǎn)、線、面合理結(jié)合，并且能夠構(gòu)建設(shè)備、管道的立體模型；因此利用BIM技術(shù)時(shí)，對管徑和尺寸等參數(shù)信息要求較高，然后通過操作BIM軟件，使構(gòu)建模型能夠更加直觀的展示出來。但是由于其具有較為繁瑣的工作任務(wù)，以及BIM技術(shù)普及率不夠廣泛，導(dǎo)致繪圖效率較低。②表達(dá)方式。二維設(shè)計(jì)的表達(dá)方式主要是進(jìn)行線的疊加或者組合，并且利用二維投影圖對管道輪廓線、閥門、以及設(shè)備輪廓線位置進(jìn)行展示，最后對其高度和尺寸等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述。而BIM技術(shù)主要通過構(gòu)建相關(guān)模型而實(shí)現(xiàn)表達(dá)方式，首先需要對暖通設(shè)備、或者管道模型進(jìn)行合理選擇，并且構(gòu)建合適的三維信息模式，能夠準(zhǔn)確描述管道高度和尺寸等信息，BIM技術(shù)可以更加全面的展示出布置方式。

4 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

4.1 冷熱源的針對性設(shè)計(jì)

在建筑的施工過程中，對暖通空調(diào)進(jìn)行安裝和配置的過程中，我們要充分的考慮到當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域氣候和環(huán)境特點(diǎn)，有針對性的采取不同的設(shè)計(jì)方案，例如，在對學(xué)校的餐廳、宿舍和浴池等暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程中，我們要充分的考慮到季節(jié)的因素。由于冬季的氣候比較寒冷，如果要想保證室內(nèi)溫度能達(dá)到令人滿意的取暖要求，就需要我們將聯(lián)機(jī)空調(diào)和鍋爐等設(shè)備同時(shí)進(jìn)行供熱；在夏季的時(shí)候，可以通過對聯(lián)機(jī)空調(diào)的進(jìn)行冷負(fù)荷的設(shè)計(jì)和運(yùn)行。通過對太陽能的充分利用，來實(shí)現(xiàn)學(xué)生的用水量的需求，同時(shí)可以選擇熱來有效滿足辦公樓和教學(xué)樓的取暖和制冷的要求。

4.2 對負(fù)荷的設(shè)計(jì)

眾所周知，空調(diào)在實(shí)際的運(yùn)行過程中會出現(xiàn)冷熱負(fù)荷的現(xiàn)象，我們可以更具相關(guān)的專門軟件對下符合進(jìn)行有效的計(jì)算，通過此軟件我們能夠?qū)Σ煌瑓^(qū)域的供暖和供熱的負(fù)荷進(jìn)行有針對性的核算，這樣能夠有效保證不同的區(qū)域?qū)τ诓煌潭蓉?fù)荷的實(shí)際需求。

4.3 有效地完善對方案的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程中，我們知道，暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)存在著多種不同的設(shè)計(jì)方案，這些方案的差異很大，對于空調(diào)的選擇以及運(yùn)行的方式和效果也會有很大的影響。例如：在餐廳內(nèi)的空調(diào)都要滿足室內(nèi)風(fēng)呈循環(huán)狀態(tài)，而校園的教學(xué)樓和辦公樓所用的暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)要充分發(fā)揮出供暖設(shè)備的功能，在學(xué)生的宿舍樓內(nèi)，就要選擇一定的散熱器和分體的空調(diào)以達(dá)到供暖的目標(biāo)。

5 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用BIM技術(shù)將有效減少施工時(shí)間，提升暖通空調(diào)的實(shí)用性。

5.1 應(yīng)用范圍

BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，除了常見的教學(xué)樓與辦公樓這樣的場所外，還有餐廳、圖書館以及宿舍等區(qū)域。該技術(shù)與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)在技術(shù)、知識方面有著緊密的聯(lián)系，比如，兩者都需要地源熱泵與換熱站的功能支持，另外，BIM技術(shù)中涉及的供熱、空調(diào)體系在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中效果最好。

5.2 BIM技術(shù)與二維設(shè)計(jì)的比較

當(dāng)下，在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用二維設(shè)計(jì)方式，該方式與BIM技術(shù)之間有著較大的不同，從運(yùn)作方式角度講，BIM技術(shù)運(yùn)用點(diǎn)、面銜接的方法，規(guī)劃體系更加完整可靠；而二維規(guī)劃運(yùn)用線組合的方法，即使在表達(dá)設(shè)施與管線投影聯(lián)系上表達(dá)形式多樣，但是規(guī)劃體系常常缺乏整體性，影響暖通空調(diào)的運(yùn)行效果；從表達(dá)角度講，BIM技術(shù)在模型構(gòu)建方面存在較大的優(yōu)勢，其能夠構(gòu)建三維數(shù)據(jù)信息模型，該模型具備極高的精確度，有利于展現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的高度與尺寸。與二維設(shè)計(jì)相比，BIM技術(shù)能夠?qū)⑽淖?、?shù)字與投影圖清楚的展現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前，便于設(shè)計(jì)人員合理選擇設(shè)計(jì)方法，制定設(shè)計(jì)方案。

5.3 模型方面

在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，需要將產(chǎn)品模型與管道模型放于三維模型當(dāng)中，使設(shè)計(jì)人員全面了解建筑物的大小、高度、尺寸與結(jié)構(gòu)，從而滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。同時(shí)，將BIM技術(shù)運(yùn)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，能夠確保模型信息的完整性與聯(lián)系的緊密性，使管徑、大小與尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求；能夠?qū)崿F(xiàn)工作流程與模型的數(shù)字化與可視化，進(jìn)而得到模擬特性，利用各個(gè)學(xué)科知識提升建筑信息的實(shí)際價(jià)值。另外，通過BIM技術(shù)構(gòu)建的三維模型能夠?yàn)轭A(yù)算階段提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，便于后續(xù)維修工作的順利開展。

6 結(jié)語

暖通空調(diào)具有的作用主要體現(xiàn)在室內(nèi)取暖和室外通風(fēng)兩個(gè)方面，在生活水平逐漸提高的當(dāng)今社會，人們對所具有的環(huán)境也具有了更高的要求，暖通空調(diào)以保持室內(nèi)空氣流通的特性為人們所熟知，并大量應(yīng)用在各類建筑中。但是應(yīng)用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的暖通空調(diào)，能耗較大，因此，對能夠降低空調(diào)能耗的BIM技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用是非常有必要的。

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