暖通空調工程中BIM技術的應用

宋宏偉

摘 要：于暖通空調行業來講，如何將BIM技術充分融入且應用于傳統設計工作，進而將BIM技術優勢發揮出來顯得尤為重要。為此，本文在充分了解BIM技術應用價值的基礎上，結合具體工程案例，對BIM技術應用進行了探討，以期為暖通空調行業發展提供強有力的保障。

關鍵詞：暖通空調；應用價值；BIM技術

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）15-0117-02

作為建筑業的重要組成部分暖通空調工程建設是否合理，對建筑行業持續、健康發展意義重大。新經濟形勢下，應加大暖通空調設計研究力度，發展節能建筑工程，始終堅持可持續發展觀念，構建和諧建筑體系，只有這樣才能推進建筑業發展，才能緩解我國能源危機。將BIM軟件應用于暖通空調工程建設項目，能夠通過建筑信息模型的建立，充分整合工程項目所有階段的信息，推進參建各方的積極配合，最大限度降低能源消耗，提高節能設計質量，推動我國暖通空調行業持續、健康發展。

1 BIM技術的應用價值

BIM是建筑信息模型的簡稱，英文名為Building Information Modeling，其建模基礎為建筑工程項目的所有相關信息數據，利用數字信息進行建筑物自身所存有的真實信息的仿真模擬。BIM不僅僅是簡單地集成數字信息，而是一種數字信息的合理應用，目前可在設計、建造及管理等方面得以應用。通過該技術的應用，可顯著提升工作效率，降低風險。其應用價值主要體現在以下幾點：

（1）三維渲染，宣傳展示。通過BIM技術的應用，可實現三維渲染，進而增強視覺沖擊感，增加真實性。同時其也可作為二次渲染開發的模型基礎，進一步提升三維渲染的成效，使得宣傳介紹更為直觀化。（2）快速算量，精度提高。通過建立BIM數據庫，可對工程量進行準確、迅速地計算，進而達到工程預算精準度提高的作用。（3）計劃精準，避免浪費。目前精細化管理實施難度大的主要原因在于工程數據量過大，無法給予計劃數據支持，導致經驗主義居多。BIM的應用，可為工程基礎數據的獲取提供便利。能夠最大限度降低資源等浪費行為的產生。（4）虛擬施工，便于協同。虛擬施工可通過三維可視化+時間維度實現。通過該方式可實時分析對比施工計劃和實際施工進度，并便于協調，幫助施工各方及時、直觀地了解工程項目建設中存在的問題。同時，BIM技術與施工方案、施工模擬等相結合，可有效提升工程質量及安全，避免返工、修整等問題頻發。

2 暖通空調設計要點

某工程建筑面積為55484m2，為多層公共建筑。地上共5層，部分位置存地下1層，24m為建筑高度。地上功能為餐廳、辦公、住宿等，地下為停車、機房等。為更好地分析該建筑物供冷、供熱情況，決定對其暖通空調設計進行分析。

2.1 負荷計算

選取DeST能耗計算軟件進行該工程整年空調冷熱負荷的準確計算，具體如表1所示。

2.2 冷熱源設計

（1）餐廳等空調冷熱源選用地源熱泵系統。將2臺地源熱泵機組安設到地下一層冷熱源機房，289kw為單臺額定制冷量，288kw為其制熱量。制冷、制熱工況下實際情況如表2所示。

選取豎直雙U形作為地埋管換熱孔，144個為其數量總數，5m為其間距，120m為孔深。可在地面下埋設地埋管換熱孔。整年累計釋冷量、釋熱量分別為每小時132484kw、133613kw，0.99為土壤冷熱平衡比。

（2）辦公、住宿等區域供暖選取區域鍋爐房進行一次熱水提供，待換熱器換熱之后，可進行二次熱水提供。供冷時由多聯機空調系統承擔冷負荷。本工程空調供暖具體方案如表3所示。

3 暖通空調工程中BIM技術的應用

3.1 選擇BIM軟件及工作范圍

Revit與CAD是MagiCAD軟件的兩個研發平臺，因大多數人員對CAD平臺較為了解，決定選取MagiCAD軟件用于本暖通工程。根據工程實際情況，決定將BIM技術應用于辦公、餐廳及機電管道所在的負一層等區域。主要工作內容包含空調風系統、水系統及地源熱泵等。具體成果如表4所示。

3.2 BIM技術要點

3.2.1 表達方式

在設計主體方面，BIM設計與二維設計之間存在極大區別，其中線為二維設計主體，利用線的疊加與組合，在二維投影圖內進行各項內容地表達，如設備、管道輪廓線或閥門相對位置等，同時高度、尺寸等數據可通過文字進行表達。而產品是BIM設計的主體，在進行產品及管道模型選擇后，設備、管道等信息可通過三維信息模型充分展現出來。本工程中以上兩類設計的不同之處主要體現在地源熱泵機房區域，如圖1所示。

3.2.2 繪制方法

在二維設計中，設備及管線的投影關系可利用線的合理組合進行表述，同時設備及管線的連接、位置等信息可數字或文字等表達。而BIM設計的不同之處在于其能夠有效連接所選用的產品及管道，最后有效連接整個暖通系統，形成一個完整的整體。

3.2.3 制圖效率

線、文字、圖集等是二維設計制圖的主要構成成分，其具有較高抽象性，但圖面表達所涵蓋的信息往往具有局限性，或量少。而BIM設計則是利用產品等實體進行繪制表述，僅需將大量信息，如管徑、高度、尺寸等輸入軟件系統即可，通過模型建立，更直觀、更形象。

4 暖通空調工程中BIM技術的應用效果

（1）BIM技術具備可視化、信息化的特點，有利于增強專業協作性。作為建筑工作的主要組成內容，專業間協調極為關鍵。利用建立建筑信息模型，可對各個專業的設計內容進行更為直觀的展現，便于理解、溝通。通過BIM技術的應用，可實現大量數據信息快速、高效及便捷地查詢，且有利于各個專業的協調工作，可降低因信息交換時間差等因素導致的問題產生。（2）達到BIM效率最優化，可將工作人員的主觀能動性充分發揮出來。因暖通空調工程復雜，軟件如何應用顯得尤為重要。為充分發揮BIM技術的作用，達到BIM效率最優化，必須全面掌握BIM技術要點，且合理地將BIM技術應用到暖通空調工程設計工作中。只有加大BIM技術學習力度，才能將人的主觀能動性充分發揮出來。（3）BIM技術的應用可優化工作流程。在信息模型內，BIM制圖所需的數據量較大，部分非標準連接繪制還并不完善，將大大降低其制圖效率，甚至在二維平面設計效率以下。目前，大多數建筑設計流程都是以二維平面設計為基礎，如將二維設計流程盲目用于BIM設計，極可能會導致工作效率下降。為此，選取BIM技術的工程項目，必須對設計流程變化加以重視。1）時間分配。可視化是BIM技術的主要優勢，在應用過程中，可實現暖通專業與其他專業之間相互協作，這種協作關系更為直觀、深入，但將大大增加其工作量，加大工作深入度。特別是在初步設計環節，只有做好各專業間的交流、協作，才能大大提升繪制效率。2）調整設計協調流程。BIM技術應用中主要利用信息模型進行專業協調、交流，具有實時性。為此，專業間提資時間節點會越來越模糊，在信息模型繪制工作的所有時間內都可充分滲入專業溝通及協調工作。（4）BIM技術應用對提高建筑節能效果具有重要的現實意義。通過可視化、信息化等優勢，BIM技術有利于快速完成各項工作，且提升完成度。在施工過程中，BIM技術同樣可起到效率提升，避免浪費及降低成本等作用。在BIM模型建立后，應與運行維護軟件充分結合，在運營過程中，有效保證機電系統具有良好的工作狀態，實現工程節能、高效運作。同時，利用BIM技術還能有效結合建筑物建設的各個階段，最終實現建筑全壽命周期效率的全面提升。

5 結語

綜上所述，作為信息時代的產物，BIM技術是現代建筑技術和高新技術的有效結合，BIM技術是建筑信息系統的核心內容。BIM技術的全面應用可進一步推動建筑業信息技術的發展，將其引領到一個更高的層次，對建筑業來講，可最大限度提升暖通空調工程的集成化程度。并能為建筑業帶來可觀的經濟效益，使其設計質量、效果得到顯著提高。

參考文獻

[1]董大綱，蔡悠笛，張杰，李德英.BIM技術在暖通空調設計中的應用初探[J].暖通空調，2013，（12）：105-109.