BIM技術(shù)在暖通空調(diào)技術(shù)中的應(yīng)用

王伯莉 許明靜

（山東格力中央空調(diào)工程有限公司 山東濟(jì)南 250100）

0 引言

近年來(lái)，BIM（建筑信息模型）技術(shù)在很多行業(yè)中得到大范圍的使用，因?yàn)樗哂斜容^好的可視性以及較強(qiáng)的模擬性，并且實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用效果良好，所以也被大量的應(yīng)用在房屋建筑設(shè)計(jì)中。暖通工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中一般難度較大，其綜合性也較強(qiáng)，如果不借助其他的輔助計(jì)算機(jī)技術(shù)，很難實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化。BIM技術(shù)的使用對(duì)暖通工程的設(shè)計(jì)幫助很大，不但能夠?qū)υO(shè)計(jì)的方案進(jìn)行一定的優(yōu)化改善，而且能最大化地降低施工的成本，并能有效減少后期的運(yùn)行成本，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。

1 BIM技術(shù)的概念及特點(diǎn)

1.1 概念

BIM技術(shù)的統(tǒng)稱是“建筑信息模型”。它的核心技術(shù)就是參與設(shè)計(jì)元素構(gòu)建的基本組件，對(duì)它的幾何數(shù)據(jù)、物理的特性、材料的信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)化處理，建立一個(gè)全面的、寬領(lǐng)域的、三維的建筑信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)是建筑和暖通空調(diào)設(shè)計(jì)參考的基本模型。之后，項(xiàng)目參與者將以自己的工作作為起點(diǎn)來(lái)插入，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行一定的編輯，方便數(shù)據(jù)庫(kù)模型滿足不同的工作要求。應(yīng)該說(shuō)明的是，模型中每個(gè)組件和模塊的參數(shù)信息不是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，否則實(shí)際的構(gòu)造方案是行不通的，協(xié)同相關(guān)的工作將涉及空間與邏輯之間的關(guān)系。

1.2 特點(diǎn)

詳細(xì)說(shuō)來(lái)，BIM技術(shù)具有以下特征：①可視化。使用該技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)3D以及5D虛擬設(shè)計(jì)的完整可視化，并且可以預(yù)覽在暖通空調(diào)施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。在施工的時(shí)候，可以作為重要的參考。能夠?qū)κ┕さ姆桨高M(jìn)行一定的優(yōu)化，對(duì)施工的管理方法進(jìn)行改革。另外BIM技術(shù)的4D和5D在一定程度上把3D模型以及時(shí)間的變化周期還有成本價(jià)格數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，逐漸的為建筑業(yè)的上中下游供應(yīng)鏈進(jìn)行服務(wù)；②模擬化。在數(shù)字建模的幫助下，BIM技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)方案中存在的問(wèn)題，并提高方案的科學(xué)性。它與“可視化”互動(dòng)，相輔相成；③可優(yōu)化。在BIM技術(shù)應(yīng)用背景下建立的數(shù)據(jù)庫(kù)模型，能夠在一定程度上防止傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模型的缺點(diǎn)出現(xiàn)，可以從根本上保證設(shè)計(jì)質(zhì)量；④可出圖性，圖紙是較為直觀的，是工程施工的重要參考。由于BIM技術(shù)的應(yīng)用，將2D圖形轉(zhuǎn)化為3D、4D甚至是5D模型都已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，其獨(dú)特的數(shù)據(jù)兼容性為各種后續(xù)流程的發(fā)展提供了重要的支持和保證。

2 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 設(shè)計(jì)方案生動(dòng)直觀

BIM技術(shù)在建筑行業(yè)取得了一些成就，其使用的價(jià)值就在于把信息的數(shù)據(jù)和記錄整體的放到一個(gè)系統(tǒng)中，以生成較為直觀的建筑模型。這也適用于BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用?？照{(diào)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)參數(shù)需要非常的準(zhǔn)確，二維技術(shù)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)已經(jīng)沒(méi)有辦法滿足現(xiàn)在暖通工程市場(chǎng)的需要，嚴(yán)重制約了當(dāng)前的暖通設(shè)計(jì)的成圖效率。

2.2 縮短設(shè)計(jì)周期

傳統(tǒng)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的時(shí)間較長(zhǎng)。詳細(xì)的原因是設(shè)計(jì)過(guò)程繁瑣且數(shù)據(jù)參數(shù)集成困難。因此，空調(diào)設(shè)計(jì)的實(shí)際性能和穩(wěn)定性只能到達(dá)目前的這種狀態(tài)。BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)就是它能夠集成設(shè)計(jì)流程并盡量減少設(shè)計(jì)的時(shí)間。在特定的應(yīng)用中，BIM 3D成像技術(shù)可以禁止映射過(guò)程，在成像過(guò)程中能夠發(fā)揮出較好的成像效果，避免其他問(wèn)題出現(xiàn)，從而在一定程度上對(duì)設(shè)計(jì)的效率進(jìn)行一定的提高，使得設(shè)計(jì)的周期減少。

2.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減少返工概率

暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，這將使得設(shè)計(jì)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)之一就是可以對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行一定的優(yōu)化，降低設(shè)計(jì)方案中的返工率，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的美學(xué)設(shè)計(jì)。重做設(shè)計(jì)方案的根本原因是：設(shè)計(jì)方案存在技術(shù)方面的問(wèn)題，設(shè)計(jì)方案不能符合現(xiàn)在市場(chǎng)的需求，設(shè)計(jì)方案花費(fèi)的成本過(guò)高，設(shè)計(jì)方案的內(nèi)部設(shè)計(jì)過(guò)于混亂（線路布局問(wèn)題，管道方向問(wèn)題）。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)υO(shè)計(jì)的過(guò)程進(jìn)行一定的控制，防止上面這些問(wèn)題出現(xiàn)，BIM的核心技術(shù)仍然是3D成像，去除設(shè)計(jì)過(guò)程中不合理的部分，根據(jù)成像技術(shù)找出設(shè)計(jì)問(wèn)題，并進(jìn)行修正，以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

3 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的BIM技術(shù)應(yīng)用研究

3.1 BIM技術(shù)在冷熱源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)已廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)的當(dāng)前加熱、冷卻和熱源設(shè)計(jì)中。冷熱源的確定，冷熱源的調(diào)度以及暖通空調(diào)設(shè)備的使用壽命是空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中三個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)使用BIM技術(shù)來(lái)對(duì)冷熱源的要求進(jìn)行一定的掌握。一般而言，對(duì)空調(diào)冷熱源的需求隨建筑物的不同而變化。在使用BIM技術(shù)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員主要使用DEST計(jì)算機(jī)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的供暖和制冷負(fù)荷進(jìn)行較為精確的分析，然后按照計(jì)算的結(jié)果確定建筑物中的最大負(fù)荷面積。BIM技術(shù)在此過(guò)程中的應(yīng)用減少了計(jì)算誤差，提高了計(jì)算結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和可靠性，并為接下來(lái)的設(shè)計(jì)工作提供了可靠而強(qiáng)大的基礎(chǔ)。

3.2 BIM技術(shù)在圖紙繪制中的應(yīng)用

繪圖是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中非常重要的工作流程。在繪制暖通空調(diào)圖紙的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要繪制暖通空調(diào)系統(tǒng)水泵和機(jī)組運(yùn)行圖。在進(jìn)行繪圖的時(shí)候，可以使用BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，以檢索與空調(diào)系統(tǒng)各組件的參數(shù)和性能相匹配的原始空調(diào)組件，從而在一定程度上對(duì)繪圖的效率進(jìn)行提高。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以在繪圖的過(guò)程中使用BIM技術(shù)仿真模型，不同的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)需要調(diào)整模型設(shè)計(jì)，使圖紙?jiān)O(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。相關(guān)的空調(diào)設(shè)計(jì)檢查人員還可以使用BIM技術(shù)查看模型的不同部分，從而可以更清楚地揭示設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，減少施工期間圖紙更改的過(guò)程，并加快暖通空調(diào)的安裝。

3.3 BIM技術(shù)在方案輔助設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在方案輔助設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠?qū)Ψ桨傅目茖W(xué)性進(jìn)行提高。在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以使用BIM技術(shù)建立設(shè)計(jì)方案的仿真模型，然后直觀地表示每個(gè)設(shè)計(jì)方案。通過(guò)比較，不同設(shè)計(jì)方案的可行性更加明確，從而在眾多設(shè)計(jì)方案中選擇最清晰、合理、科學(xué)、可行的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)者應(yīng)注意對(duì)方案的選擇，對(duì)建筑物的地理環(huán)境、氣候、場(chǎng)所等進(jìn)行科學(xué)分析，以此作為設(shè)計(jì)方案的外部選擇條件，以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的方案。

4 結(jié)語(yǔ)

由上可得，在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以使用BIM技術(shù)，建立一個(gè)BIM的3D甚至是5D模型，這樣更能直觀的對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行分析。同時(shí)，BIM可以應(yīng)用于冷熱源設(shè)計(jì)、施工圖的設(shè)計(jì)、方案的輔助設(shè)計(jì)等各個(gè)部分，在一定程度上能夠提高暖通工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，更能夠滿足現(xiàn)在建筑的發(fā)展趨勢(shì)。我們有理由相信，BIM技術(shù)今后能夠更好地應(yīng)用于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中。