BIM 技術在暖通空調設計中的應用探微

董金虎

（山西晉設拓凡建筑設計咨詢有限公司，山西 太原 030013）

隨著我國經濟持續(xù)增長，人們的生活水平逐漸提高，人們越來越重視生活品質。暖通空調能夠保證室內空間自由通風，為眾多用戶帶來了生活的便利。BIM 技術是一種建筑信息模型，對于建筑設計和施工具有十分關鍵的作用，同時利用信息技術和數(shù)字技術提升項目流程的協(xié)調性。為了強化暖通空調節(jié)能環(huán)保的性能，要對其進行更加精細化的設計，因此要應用BIM 技術提升暖通開空調的質量。

1 BIM 技術概述

BIM，即建筑信息化模型，屬于一種較為完備的信息模型。在使用BIM 技術時，主要是通過使用三維數(shù)字技術來對建筑物的真實信息進行模擬，為項目的設計、施工建立一個相互協(xié)調且內部一致的數(shù)據(jù)信息模型，有助于實現(xiàn)設計施工一體化，降低了施工成本，確保可以在工期內完成施工建設。

2 BIM 技術的應用優(yōu)勢

（1） 設計方法方面的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的暖通空調設計，通常采用的是二維設計方式，雖然能滿足暖通空調的設計要求，但是其研發(fā)制作周期較長，沒有較為明顯的改善能耗的效果。BIM 技術中具有完整的繪圖方法，能夠通過點和面的方式，將整個設計系統(tǒng)的具體情況為設計人員呈現(xiàn)出來，使設計人員能夠直觀地活動暖通空調系統(tǒng)裝置的連接情況，以及基礎設施的安裝情況。此外，BIM 技術能構建三維數(shù)據(jù)模型，與二維設計方式相比，三維設計具有的數(shù)據(jù)信息更加準確和全面，可靠性更高。（2） 設計效率方面的優(yōu)勢。BIM 技術與傳統(tǒng)二維設計方法相比，具有量級的差異。BIM 技術具有更高的設計速度，在建立數(shù)據(jù)模型方面，能快速整合與生成詳細信息。BIM 技術的應用靈活性很高，同時對技術人員提出更高的要求。如果技術人員對BIM 技術掌握不熟悉，就無法真正發(fā)揮其技術優(yōu)勢，會降低BIM 技術的應用效果。二維設計方法對于技術人員來說十分熟練，其數(shù)據(jù)、文字信息處理水平要求與三維相比較低，在建立數(shù)據(jù)模型時不需要依賴大量的數(shù)據(jù)信息。二者各自擁有不同的優(yōu)勢，但是當應用在暖通空調中時，BIM技術能發(fā)揮更大的作用，對于暖通空調性能的改善具有更加顯著的效果。

3 BIM 技術在暖通空調設計中的應用

3.1 設計性能上的應用

在暖通空調設計階段，要立足用戶對暖通空調的實際需求，對暖通空調的性能進行合理的設計。通常在空調系統(tǒng)結構的設計中，由于室內不同空間區(qū)域對暖通空調具有不同的需求，要根據(jù)不同分區(qū)對冷熱源進行設計。在冬季可以建設鍋爐房來和暖通空調進行配合使用，滿足用戶的取暖需求。在此過程中，由于供水溫度會逐漸變化，冷熱源的初始供暖性能難以滿足正常的供暖，因此可以配置太陽能熱水器來輔助冷熱源。

3.2 負荷計算上的應用

用戶使用暖通空調是為了在夏季達到降溫效果，在冬季達到取暖效果，但是不管要實現(xiàn)怎樣的功能，都需要為暖通空調的安全穩(wěn)定運行提供保障。當暖通空調運行時間過長時，會承受越來越大的負荷，造成熱負荷與冷負荷，可以通過BIM 技術將暖通空調的負荷承受能力提前計算出來，使技術人員能夠在設計暖通空調時對其符合承受能力進行適當?shù)奶嵘＠?，可以使用DeST 之類的軟件將暖通空調各個部分的負荷承受能力計算出來，確定空調能夠承受的負荷量最高的具體位置，為BIM 技術在暖通空調中的應用提供重要的數(shù)據(jù)支持。

3.3 設計方案上的應用

暖通空調的設計需要結合不同建筑項目的具體情況進行分析，將室內空間進行仔細的考察，選擇合適的位置進行安裝。在暖通空調設計種應用BIM 技術時，首先要確定空調系統(tǒng)滿足設計的規(guī)范，然后要對空調的定風量進行分析，使用BIM 技術對暖通空調的全空氣熱回收性能進行設計，保證暖通空調產品能夠供應室內不同空間位置需求的風力，同時能夠搭配室內供暖系統(tǒng)進行使用，以達到最佳的應用BIM 技術設計暖通空調的方案。

3.4 搜集相關信息

在進行暖通空調設計時，使用BIM 技術，就需要先收集各個方面的數(shù)據(jù)信息，特別是與暖通空調設計相關的數(shù)據(jù)參數(shù)和零部件尺寸，全面了解并掌握這些信息，在最大程度上提高暖通空調設計的合理性，這樣才能保證BIM 技術在后期應用中可以得到強有力的信息數(shù)據(jù)支持。同時在進行信息收集過程中，還需重視信息收集的全面性，提高數(shù)據(jù)信息的精準性，提高后期建立模型與真實建筑的契合度。另外，在信息數(shù)據(jù)收集的過程中，不僅全面分析和掌控暖通空調的設計系統(tǒng)，而且后勤需要從建筑的整體結構方向進行思考，提高暖通空調設計的合理性。

3.5 產品庫模型應用

在暖通空調設計中使用BIM 技術時，首先需要從項目的模型構建方面入手并對其進行合理優(yōu)化，并且產品庫模型構建通常是利用產品庫中的模型實例進行構建的。與傳統(tǒng)的設計方式相比，BIM 技術有效地利用產品庫中不同生產廠家提供的各種具體的設備模型信息進行圖形繪制。在實際繪圖的過程中，傳統(tǒng)的繪圖是以二維模型作為繪制基礎進行具體的模型構建，而在使用BIM 技術時，則可以有效地利用三維模型，并在此基礎上對模型中各個部件的尺寸和參數(shù)進行精準的繪制，不僅可以更好地提高設計的精準性，而且還有助于提升工程的設計效果。

3.6 管線綜合設計

對工程項目中的暖通空調系統(tǒng)進行設計時，實現(xiàn)對管線綜合設計也是進行暖通空調設計的重要環(huán)節(jié)。而進行管線的綜合設計時，主要是通過對管線的合理布置，提高系統(tǒng)的運行效率，防止在后期應用過程中造成各種矛盾沖突問題。同時在管線的綜合設計中，BIM 技術的使用可以提高空調管線綜合設計中布置的合理性，還可以最大化地完善系統(tǒng)構建效果。在對暖通空調的管線進行綜合設計時，BIM 技術將全部的管線通道都以立體和直觀的形式呈現(xiàn)出來，并且管線之間的相互關系、接觸位置和各個角落的布置狀況等也都會以立體的形式顯示出來，施工技術人員以模型作為參考，可以有效降低施工作業(yè)中的錯誤率，提高施工布置的準確性。

3.7 實體組成應用

對建筑工程中的暖通空調項目使用BIM 設計，確定設計工程的實體組成模型主要流程時，要先選擇需要建立模型的產品，然后建立相應的管道模型，工程設備布局和管道尺寸、高度等。在使用BIM 設計技術時，需要使用到有關于管道的大量數(shù)據(jù)和信息，如管道直徑、各個零部件尺寸等，這就需要將收集到的各項數(shù)據(jù)輸入到相應的信息平臺中，以此來保證設計人員使用的三維信息數(shù)據(jù)模型的精準性與形象直觀性。

3.8 應用案例分析

某山區(qū)教學樓、辦公樓的建設中采用BIM 技術來實現(xiàn)暖通空調的優(yōu)化設計。首先計算出暖通空調的負荷承受力，然后使用DeST 能耗計算軟件對該區(qū)域每年產生的釋冷量進行分析計算，得出132575kwh，釋熱量約為132877kwh，由于在冬季主要用鍋爐房來取暖，夏季則需要多聯(lián)機空調系統(tǒng)來制冷，那么要將BIM 技術重點運用于暖通空調的風力和地源熱泵系統(tǒng)的設計。通過BIM 技術來建立暖通空調的三維模型，對暖通空調的管道、設備具體高度進行重點考察分析，然后對地源熱泵機房建立三維模型，在三維模型中直觀地列出暖通空調包括的所有綜合管線。以此技術人員獲悉暖通空調設備、管線和熱工性能的參數(shù)信息，可以大大減少設計周期。

4 結語

綜上所述，暖通空調對提升人們的生活享受具有十分重要的作用，在不同的季節(jié)都能滿足人們對風力的要求，通過BIM 技術的應用，大大降低其能源消耗和環(huán)境污染，贏得了廣大居民的好評。BIM 技術具有很大的優(yōu)勢，其在暖通空調的設計、負荷計算等方面具有很高的應用價值，我國應該對其不斷深入研究，探索其在暖通空調中更優(yōu)化的應用方式，促進暖空調行業(yè)不斷實現(xiàn)技術突破，取得更大的經濟效益。