BIM技術在暖通空調設計中的應用初探

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

BIM技術；暖通空調設計；應用

1 、前言

很多數據說明，暖通空調產生的能源消耗占據我國能源總消耗的的15%，并且暖通空調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、通風和空氣調節等方面的技術應用。基于此，很多暖通空調的設計人員把重點都放在如何優化和改善暖通空調的技術研究上、如何提升暖通空調的使用性能以及如何保證暖通空調的環保理念、降低能耗并提高人們的生活質量。正確的把BIM技術應用于暖通空調的設計領域，可以實現暖通空調設計的標準化，最終符合我國可持續發展的戰略和目標。

2 、設計暖通空調應注意的特性

2.1 數據信息共享。暖通空調內部使用的元器件很多，因此在設計時要考慮到暖通空調內部的細節問題，做好各個細節的設計。在設計暖通空調時要綜合考慮建筑幾何和熱量工程來確定暖通空調的允許負荷；設計管線的時候要根據建筑結構設計管線空間，為給排水工程和室內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。因此設計暖通空調時要掌握房屋建筑結構、電氣設施等的數據信息。為了實現暖通空調工程數據與其他數據信息共享，不但要在工程內部做好數據共享工作，在輸出信息時，要保存合理的格式，確保數據信息在文件外部也可以實現共享功能。

2.2 注意數據集成。在設計暖通空調時要考慮到數據集成設計，通過數據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設計影響巨大。比如可以通過節能軟件的計算內核粗略計算暖通空調能耗和當前負荷，改善了傳統的計算方法，并且可以考慮鳳、光和熱等新興能源，減少暖通空調能耗，保護環境。

3 、BIM技術在暖通空調的設計環節

3.1 設計冷熱源暖通空調。在各類大型建筑物內部的布置，要首先劃分區域配置冷熱源，在不同區域內選擇相應的布置方案。例如：學校宿舍內部、餐廳、澡堂等區域，需要考慮時節的轉變因素；在夏季，主要通過聯機空調進行冷負荷運作；在冬季，因天氣過于寒冷，聯機空調的制熱性能難以滿足具體需求，需要鍋爐設備的支持。在整體供給環節中，供水溫度存在差異性，其運行原理主要通過熱轉化設備。因學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狀。此外，學校內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域內供熱與供暖作業的負荷量。不難發現，在建筑工程的全部區域內，部分區域的負荷程度過高，部分區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。在暖通空調工程的設計環節，需要針對不同區域制定相對合理的設計方案，這部分設計方案，在選擇空調與運作方式等方面存在顯著差異。如餐廳內的空調運作，要發揮循環風作用，選擇新風體系，并發揮風機管盤的協調功能，與此同時，校園內辦公樓和教學樓的暖通空調設計，對空調設計方案與體系的要求較高，需要考慮供暖設備的功能發揮。要提高空調系統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和散熱器供暖。

4 、BIM技術在暖通空調設計中的應用

4.1 在暖通空調設計中，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在暖通空調設計當中有比較良好的適用性。

4.2 在暖通空調設計中，BIM技術的科學應用無論是什么建筑物，其在設計暖通空調的時候，都需要合理、科學的選擇一款適合的軟件進行規劃設計。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要求也不一樣。因此，在對模型軟件進行設計時，需要專業的人員進行規范的指導操作，以確保軟件的操作性符合規范。

4.3 BIM技術與傳統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量和設計的效率。BIM技術與傳統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的設計，這樣可以全面的控制規劃體系；而傳統的二維設計是采用線組合的設計方式，這樣雖然能夠實現對某個方面進行多元化的表達，但是，對整個規劃體不能進行全面的考慮。

4.4 可以直觀的展現管道內的狀況。在暖通空調設計中應用BIM技術可以對不同的專業進行協調，然后形成管道綜合，而且我們能夠對每一個區域內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節，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、行業相關單位共同配合、共同推進。

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