暖通空調設計中BIM技術的應用探討

曾章俊

摘 要：本文從BIM技術的優勢開始講起，通過實際案例對該技術在暖通空調設計中的具體應用進行了詳細的分析探討，以期提升暖通空調設計水平，營造良好的室內居住環境。

關鍵詞：暖通空調設計；BIM技術；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.104

BIM技術是近年來被廣泛應用于業內的一種信息處理技術。隨著用戶體驗度的提升，將傳統暖通空調的設計推向智能化是當下業界的一大發展趨勢，故而如何將BIM融入到暖通空調設計中成為當下亟待解決的問題。

1 BIM技術

BIM是建筑信息模型的簡稱，其是將建筑項目以信息數據的形式傳輸到計算機系統中，利用相關軟件進行信息數據分析，從而構架IDE建筑模型，幫助施工人員掌握建筑整體情況，完善建筑施工內容。BIM技術具有協調性、可視性、模擬性等多種優勢。在暖通空調設計中應用BIM技術，可以對暖通空調設計內容進行有效模擬，實現三維算量、施工模擬以及放樣等諸多內容，進而起到縮短工期，降低成本的作用。

2 BIM技術的應用優勢

在暖通空調設計中應用BIM技術，可以通過模型建立提升暖通空調設計的可行性與合理性，實現建筑經濟效益的最大化。具體來說，BIM技術的應用優勢體現在以下幾點。

（1）強化視覺效果。BIM技術可以將暖通空調設計中設計的相關參數和性能傳輸到計算機中，通過專業軟件分析生成完整的立體模型，將暖通空調設計效果直觀的展現在工作人員眼前，便于工作人員的調整和完善。同時通過三維立體模型的建立，提高了暖通空調設計的精準度，優化了設計水平。

（2）提高計算精度。BIM技術中的5D數據庫建立為工程量計算提供了準確數據和技術支持。隨著BIM技術的不斷改進，精度構建水平也得到了進一步的強化，實現了自動化計算，只需提供相關數據即可自動生成所需的數值，大大降低了工程量計算難度，保證了工程建設質量。

（3）虛擬化施工。利用BIM技術中的模擬化和可視化特征可以實現時間維度與工程模型的有效結合，在構件的虛擬模型上即可完成施工作業，并在模擬施工中找出設計中存在的問題，加以改善，加強設計的可行性和科學性。另外，在虛擬化施工過程中，技術人員可針對設計中存在的問題及時與開發商以及其他相關部門進行聯系，并制定合理的解決措施，保證后續施工安全性，提高暖通空調工程的建設質量。

3 暖通空調設計中BIM技術的應用

（1）項目簡介。以某學校建筑為例，總建筑面積約為56000平方米，總體高度在25米左右，地下一層、地上五層，涵蓋了教學樓、學生宿舍和辦公樓。地下一層為冷熱源機房，安裝了2臺地源熱泵及。

（2）暖通空調設計方案。1）冷熱源。其一，學生宿舍。該區域暖通空調設計要求夏季制冷，冬季供暖。夏季制冷設計采用了多聯機空調來滿足冷負荷要求；冬季供暖則是通過鍋爐二次供水來保證供熱的水溫質量，并利用熱轉換器實現了水溫合理控制，確保水溫在60-90攝氏度之間。其二，教學樓和辦公室。該區域的冷熱源設計主要利用率地源熱泵系統實現整體的冷暖供應需求。2）負荷計算。暖通空調系統運行過程中會產生一定的冷熱負荷，在對其負荷量進行計算時，可以采用專業的計算軟件，結合區域的冷熱要求準確操作，保證負荷計算的準確性。對于本工程來說，教學樓是負荷最大區域，整體的空調供暖面積可以達到每立方米1200W左右，在經過計算后，確保其負荷值應在117kW以內。對于學生宿舍這類負荷較小的區域來說，其空調供暖面積控制在每立方米132W左右，計算后的負荷值只有45kW。3）設計方案。在本工程暖通空調設計中，需要結合區域特定合理規劃暖通空調設計內容，在保證各區域暖通空調系統應用效率的基礎上，減少能源消耗。例如，在學生宿舍設計中，可以采用循環通風設計來進行室內空氣的調整，減少夏季空調的利用率。同時為了保證學生居住環境的質量，還可以采用多聯機空調系統來提升供暖水平，滿足學生日常所需。而在教學樓設計中，可以采用散熱器供暖和地板輻射值班供暖這兩種形式來強化整體供暖效果。

（3）BIM技術的應用。1）技術選擇。本工程在暖通空調設計時，采用了Magi CAD軟件實現了圖紙設計和立體模型的構建，并通過CAD和Revit這兩個平臺為設計人員、工程師等專業人員提供了助力，有效加強了設計的準確性、合理性、可行性，為暖通空調工程建設提供了保障。另外，該軟件的應用也極大增強了建筑信息模型構建的準確性和完整性，符合了整體設計的要求。2）工作范圍。本工程中暖通空調設計主要涵蓋了教學樓、辦公樓和宿舍樓等區域，且這些區域均采用了BIM技術作為輔助設計技術，從而更好的實現了系統設計的科學性，提升地源熱泵、換熱站、空調水系統、散熱器供暖以及空調風系統的銜接效果，保證了系統的運行質量。3）技術特點。在繪制方法上，先利用二維空間設計，將暖通空調系統內容以線的形式表述出來，并通過文字、數字等信息的準確標注，實現管線、設備之間的有效區分，之后再利用BIM技術對管線連接情況以及設備位置進行模擬建模，做到點線面的有機結合，且將暖通空調系統的整體結構直觀的展現在工作人員眼前，為分析工作的開展提供了便利。

從表達方法上看，在二維設計中，通過線的不同排列、組合以及疊加，將系統中閥門、管道輪廓以及設備輪廓等信息直觀的體現出來，并通過文字、數字標注，將相關器械的高度和尺寸進行了補充說明。之后再利用BIM技術對這些設備、管材實行模擬，并生成相應的模型，然后通過模擬施工的方式，確定這些管材、設備施工的合理性，工作人員在這一環節中可以對施工中存在的問題予以掌握，且加以解決，大大降低了施工難度，提高了施工質量。

（4）設計效果。在暖通空調設計中應用BIM技術，可以通過三維可視化技術實現建筑工程模型構建、管線設計以及碰撞報告等內容，加大了設計過程中不合理現象的檢查力度，進而增強了管線、設備設置的合理性，提高了暖通空調系統整體設計水平。

4 結語

綜上所述，BIM技術具有較多的優點，在實際應用中可以不斷加強設計的完整性，進而有效節省成本，大大減少浪費現象的發生。從上文可以看出，BIM技術在暖通設計領域產生了較大的影響，其為以后設計工作的開展帶來了更多的便利。

參考文獻：

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