試析BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

靳 翔 宇

(山西省人防建筑設(shè)計研究院,山西 太原 030013)

試析BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

靳 翔 宇

(山西省人防建筑設(shè)計研究院,山西 太原 030013)

在開展暖通空調(diào)設(shè)計的過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠提升工程施工效率，對于增強施工質(zhì)量和延長空調(diào)使用期限也有較大的作用,主要對BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用進行簡要的分析。

BIM技術(shù),暖通空調(diào)設(shè)計,應(yīng)用

就一般的暖通空調(diào)設(shè)計來說，在較多的方面都有比較廣泛的應(yīng)用。比如采暖、空氣和通風等都需要應(yīng)用相關(guān)技術(shù)提升整體設(shè)計質(zhì)量。暖通空調(diào)在我國的總耗能約占整體的15%，因此，在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)開展空調(diào)設(shè)計的過程中，需要注重減少能源消耗，提升資源利用率。BIM技術(shù)就是針對暖通空調(diào)設(shè)計優(yōu)化的一種建筑技術(shù)，其在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用可以提升空調(diào)的環(huán)保性能。不僅在空調(diào)設(shè)計本身上具有較大的作用，還能夠提升人們的生活質(zhì)量。

1 暖通空調(diào)設(shè)計特征

1.1數(shù)據(jù)互用特征

在設(shè)計暖通空調(diào)的過程中，首先需要明確相關(guān)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。由于在設(shè)計暖通空調(diào)時，需要將建筑幾何與熱工進行協(xié)調(diào)，然后對其負荷程度進行測定，因此，在設(shè)計暖通空調(diào)的過程中，需要合理規(guī)劃管線，并且對建筑構(gòu)架進行充分的考慮。暖通空調(diào)設(shè)計與安裝關(guān)系到電氣、給排水工程等，一旦設(shè)計不合理就會使得相關(guān)內(nèi)容的施工存在差錯，影響整個建筑工程的質(zhì)量。因此，暖通空調(diào)設(shè)計就需要具有一定程度的數(shù)據(jù)共享性，將相關(guān)的建筑、設(shè)施及電氣等結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進行整理，從而滿足暖通空調(diào)的關(guān)聯(lián)設(shè)計。在進行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要做好空調(diào)內(nèi)部設(shè)計工作，然后用格式交換的方式在信息輸出的過程中實現(xiàn)文件外部的信息共享。數(shù)據(jù)互用高效性的保證需要以信息輸出的格式為主，設(shè)計人員需要注重對信息輸出格式的轉(zhuǎn)換，使得暖通空調(diào)設(shè)計能夠符合建筑整體的設(shè)計。

1.2數(shù)據(jù)集成特征

設(shè)計決策周期對數(shù)據(jù)集成設(shè)計的影響較大，在進行暖通空調(diào)設(shè)計的過程中，很可能會產(chǎn)生水變更，一旦工程決策周期較短，則變更的效果就會相應(yīng)擴大。在當前社會的發(fā)展過程中，建筑市場已經(jīng)開始逐步開發(fā)能夠模擬建筑性能的軟件。主要是在開展實際建筑施工之前，就對能源的利用和環(huán)境污染狀況進行一定程度的改善，因此就需要結(jié)合數(shù)據(jù)集成特征開展這項工作。在利用這個特征開發(fā)相關(guān)軟件的過程中，首先需要對節(jié)能軟件進行一定程度的研發(fā)和利用，通過計算內(nèi)核將暖通空調(diào)的能源損耗進行估算，同時還需要將其動態(tài)負荷計算出來。在計算過程中需要節(jié)能大量的自然因素，比如風、光、熱等，達到改善環(huán)境的目的。

2 BIM技術(shù)對暖通空調(diào)的設(shè)計影響

2.1冷熱源的影響

由于暖通空調(diào)設(shè)計本身就需要進行一定程度的冷熱配置，并且會影響裝置的冷熱效果，因此，在大型建筑內(nèi)安裝暖通空調(diào)的過程中，就會受到冷熱源的影響。在利用BIM技術(shù)設(shè)計暖通空調(diào)的過程中，就需要對建筑物進行實地考察，確定內(nèi)部的冷熱源配置，這樣就能夠根據(jù)建筑物的特點合理布置暖通空調(diào)。冷熱源的影響也可以歸屬于季節(jié)影響，不同的季節(jié)對暖通空調(diào)的作用要求不同，當季節(jié)變化時，暖通空調(diào)內(nèi)部構(gòu)件發(fā)揮的作用和對建筑的影響就會存在區(qū)別。

2.2對負荷的影響

空調(diào)在運行過程中需要散發(fā)一定程度的熱度或冷氣，這是平常的制熱或者制冷，所以其會隨著運行時間的不同產(chǎn)生一定程度的熱負荷或冷負荷。因此，在設(shè)計暖通空調(diào)的過程中就需要應(yīng)用BIM技術(shù)計算出負荷的量，使得空調(diào)設(shè)計更符合實際。在設(shè)計過程中設(shè)計人員需要明確在同一棟建筑中，空調(diào)的區(qū)域負荷量可能會存在一定的區(qū)別，這種區(qū)別需要根據(jù)建筑物的面積確定，使得負荷影響降到最低。

2.3對設(shè)計方案的影響

雖然暖通空調(diào)設(shè)計是一項復(fù)雜的工程，但是在實際設(shè)計過程中還是需要考慮到技術(shù)對設(shè)計方案的影響。暖通空調(diào)的設(shè)計方案需要根據(jù)不同的環(huán)境和運作方式進行選擇，這樣才能保證空調(diào)設(shè)計的高水準，使得空調(diào)的運行能夠符合實際環(huán)境。比如在設(shè)計餐廳暖通空調(diào)時，設(shè)計方案就需要以室內(nèi)風的循環(huán)為主，滿足人流量對空調(diào)風的需求，在設(shè)計宿舍暖通空調(diào)的過程中，就需要以分體空調(diào)設(shè)計為主。

3 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用

3.1科學采用

在應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計暖通空調(diào)的過程中，首先需要根據(jù)建筑物的內(nèi)部環(huán)境和條件選擇合理的軟件，進行合理的規(guī)劃，保證暖通空調(diào)設(shè)計的優(yōu)化，這就是空調(diào)設(shè)計的科學采用。比如：在利用Magi—CAD軟件技能原理設(shè)計暖通空調(diào)時，就需要考慮其特殊性，這種原理的應(yīng)用需要由專業(yè)的高水平工程師進行合理規(guī)劃。并且在規(guī)劃完全之后再由高水平的施工人員落到實處，完成相關(guān)操作，保證暖通空調(diào)運行的有效性。在這項應(yīng)用過程中，相關(guān)設(shè)計人員需要在利用BIM技術(shù)建立建筑信息模型軟件的設(shè)計前期，由專業(yè)人員進行相關(guān)操作，用Magi—CAD使得CAD與Revit效果能夠呈現(xiàn)出最佳效用，從而保證設(shè)計方案的有效性。

3.2工作范圍

BIM技術(shù)涉及到的專業(yè)知識和技能范圍與暖通空調(diào)存在一定的相同之處。在應(yīng)用BIM技術(shù)開展建筑工程設(shè)計施工的過程中需要將暖通空調(diào)設(shè)計在辦公樓和教學樓這兩大區(qū)域體現(xiàn)出來。由于不同的暖通空調(diào)方案對于不同區(qū)域的適應(yīng)性存在差異，因此，就需要合理劃分餐廳、圖書館等工程設(shè)計。在應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計暖通空調(diào)的過程中需要結(jié)合換熱站和地源熱泵設(shè)計。值得一提的是，BIM技術(shù)中有較多的工作范圍可以針對暖通空調(diào)進行專業(yè)化設(shè)計，這種技術(shù)采用的空調(diào)和供熱體系可以說非常適用于暖通空調(diào)設(shè)計中。

3.3BIM技術(shù)和二維設(shè)計的差異

我國的科學技術(shù)水平在不斷進步，建筑工程相關(guān)內(nèi)容也處于飛躍狀態(tài)，BIM技術(shù)是科學技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，在暖通空調(diào)設(shè)計過程中能夠有效提升運行效率和整體質(zhì)量。但是BIM技術(shù)與二維設(shè)計還存在一定的差異，從整體上來說，BIM技術(shù)比二維設(shè)計更加符合現(xiàn)代暖通空調(diào)設(shè)計，這是我國科學技術(shù)的進步。在應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計暖通空調(diào)的過程中，主要是通過點、面結(jié)合的方式全面控制規(guī)劃體系，對整體系統(tǒng)起到全面的控制作用。而傳統(tǒng)的二維設(shè)計則是利用線的組合，對暖通空調(diào)的某個方面進行多元化的表達，但是并不能對系統(tǒng)整體起到較大的作用。

3.4展現(xiàn)管道內(nèi)的狀況

暖通空調(diào)管道內(nèi)的狀況能夠體現(xiàn)其運行狀態(tài)，BIM技術(shù)就能夠直觀地體現(xiàn)管道中的狀況，這是應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計暖通空調(diào)的一大優(yōu)勢。BIM技術(shù)能夠?qū)ε照{(diào)設(shè)計的不同專業(yè)進行協(xié)調(diào)，使得所有管道能夠綜合起來。在BIM模型中就可以對每個區(qū)域內(nèi)的管道情況進行直觀的觀察，然后進行整體考察，這樣能夠省去模型的繪制。因此，這種技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用比較人性化，能夠降低設(shè)計人員的勞動強度，對于后期施工進度和質(zhì)量也可以進行保障。

4 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用實踐與體會

由于BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用主要是通過建立BIM模型完成的，因此在利用這項技術(shù)開展設(shè)計工作的過程中就能夠?qū)ζ溥M行三維設(shè)計，使得空調(diào)能夠全面展現(xiàn)其實際內(nèi)觀和狀態(tài)。在應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中，可以使得BIM技術(shù)融入到整體設(shè)計過程中，建立信息模型，使得暖通空調(diào)的所有信息、數(shù)據(jù)都能夠得以全面的展示。但是在建立信息模型的過程中，需要投入大量的資金，作為暖通空調(diào)設(shè)計的啟動資金，并且要由專業(yè)的技術(shù)人員參與工作。在應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計暖通空調(diào)的過程中，可以將電氣、暖通空調(diào)與給排水系統(tǒng)連接起來，通過信息模型的建立使得這些設(shè)備能夠完整地體現(xiàn)在三維模型之中，達到同步運行的目的。不過，在設(shè)計過程中，工程師需要對信息模型進行深入了解，并且與技術(shù)人員進行溝通，將BIM技術(shù)與暖通空調(diào)設(shè)計進行完整的結(jié)合，實現(xiàn)理論知識與實際技術(shù)操作的完整銜接。

5 結(jié)語

BIM技術(shù)主要是通過建立信息模型的方式呈現(xiàn)出暖通空調(diào)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容和細節(jié)，使得設(shè)計人員和技術(shù)人員能夠共同完成工作，保證工程設(shè)計的高效性。雖然在建立BIM模型的初期階段需要投入足夠的資金，但是就整體工作而言，還是能夠節(jié)省工程整體的成本，并且有效控制能源的消耗，使得暖通空調(diào)設(shè)計不斷創(chuàng)新，推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

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AnalysisoftheapplicationofBIMtechnologyinHVACdesign

JinXiangyu

(ShanxiCivilDefenseBuildingDesignandResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

In the process of HVAC design, the application of BIM technology can improve the construction efficiency, and it also plays an important role in enhancing the quality of construction and prolonging the service life of air conditioning. This article mainly carries on the brief analysis to the BIM technology in the HVAC design.

BIM technology, HVAC design, application

1009-6825(2017)28-0125-02

2017-07-26

靳翔宇(1990- )，男，助理工程師

TU712

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