BIM技術在暖通空調技術中的應用

王伯莉 許明靜

（山東格力中央空調工程有限公司 山東濟南 250100）

0 引言

近年來，BIM（建筑信息模型）技術在很多行業中得到大范圍的使用，因為它具有比較好的可視性以及較強的模擬性，并且實際項目應用效果良好，所以也被大量的應用在房屋建筑設計中。暖通工程在設計過程中一般難度較大，其綜合性也較強，如果不借助其他的輔助計算機技術，很難實現設計方面的優化。BIM技術的使用對暖通工程的設計幫助很大，不但能夠對設計的方案進行一定的優化改善，而且能最大化地降低施工的成本，并能有效減少后期的運行成本，最終實現節能的效果。

1 BIM技術的概念及特點

1.1 概念

BIM技術的統稱是“建筑信息模型”。它的核心技術就是參與設計元素構建的基本組件，對它的幾何數據、物理的特性、材料的信息等進行數據化處理，建立一個全面的、寬領域的、三維的建筑信息系統數據庫。該數據庫是建筑和暖通空調設計參考的基本模型。之后，項目參與者將以自己的工作作為起點來插入，對數據庫中的信息進行一定的編輯，方便數據庫模型滿足不同的工作要求。應該說明的是，模型中每個組件和模塊的參數信息不是一個獨立的個體，否則實際的構造方案是行不通的，協同相關的工作將涉及空間與邏輯之間的關系。

1.2 特點

詳細說來，BIM技術具有以下特征：①可視化。使用該技術，可以實現3D以及5D虛擬設計的完整可視化，并且可以預覽在暖通空調施工中可能出現的問題。在施工的時候，可以作為重要的參考。能夠對施工的方案進行一定的優化，對施工的管理方法進行改革。另外BIM技術的4D和5D在一定程度上把3D模型以及時間的變化周期還有成本價格數據庫進行有機的結合，逐漸的為建筑業的上中下游供應鏈進行服務；②模擬化。在數字建模的幫助下，BIM技術可以幫助設計人員及時發現方案中存在的問題，并提高方案的科學性。它與“可視化”互動，相輔相成；③可優化。在BIM技術應用背景下建立的數據庫模型，能夠在一定程度上防止傳統設計模型的缺點出現，可以從根本上保證設計質量；④可出圖性，圖紙是較為直觀的，是工程施工的重要參考。由于BIM技術的應用，將2D圖形轉化為3D、4D甚至是5D模型都已經成為現實，其獨特的數據兼容性為各種后續流程的發展提供了重要的支持和保證。

2 BIM技術在暖通空調設計中的應用優勢

2.1 設計方案生動直觀

BIM技術在建筑行業取得了一些成就，其使用的價值就在于把信息的數據和記錄整體的放到一個系統中，以生成較為直觀的建筑模型。這也適用于BIM技術在暖通空調設計中的應用。空調設計的數據參數需要非常的準確，二維技術的圖紙設計已經沒有辦法滿足現在暖通工程市場的需要，嚴重制約了當前的暖通設計的成圖效率。

2.2 縮短設計周期

傳統的暖通空調設計的時間較長。詳細的原因是設計過程繁瑣且數據參數集成困難。因此，空調設計的實際性能和穩定性只能到達目前的這種狀態。BIM技術的應用優點就是它能夠集成設計流程并盡量減少設計的時間。在特定的應用中，BIM 3D成像技術可以禁止映射過程，在成像過程中能夠發揮出較好的成像效果，避免其他問題出現，從而在一定程度上對設計的效率進行一定的提高，使得設計的周期減少。

2.3 優化設計方案，減少返工概率

暖通空調的設計過程中不可避免地會出現設計問題，這將使得設計過程中可能會出現返工的現象。BIM技術的應用特點之一就是可以對設計的方案進行一定的優化，降低設計方案中的返工率，實現暖通空調的美學設計。重做設計方案的根本原因是：設計方案存在技術方面的問題，設計方案不能符合現在市場的需求，設計方案花費的成本過高，設計方案的內部設計過于混亂（線路布局問題，管道方向問題）。BIM技術的應用能夠對設計的過程進行一定的控制，防止上面這些問題出現，BIM的核心技術仍然是3D成像，去除設計過程中不合理的部分，根據成像技術找出設計問題，并進行修正，以優化設計方案。

3 暖通空調設計中的BIM技術應用研究

3.1 BIM技術在冷熱源設計中的應用

BIM技術已廣泛應用于暖通空調的當前加熱、冷卻和熱源設計中。冷熱源的確定，冷熱源的調度以及暖通空調設備的使用壽命是空調設計過程中三個非常重要的環節。在暖通空調的設計過程中，設計人員可以通過使用BIM技術來對冷熱源的要求進行一定的掌握。一般而言，對空調冷熱源的需求隨建筑物的不同而變化。在使用BIM技術的時候，設計人員主要使用DEST計算機對暖通空調系統的供暖和制冷負荷進行較為精確的分析，然后按照計算的結果確定建筑物中的最大負荷面積。BIM技術在此過程中的應用減少了計算誤差，提高了計算結構的準確性和可靠性，并為接下來的設計工作提供了可靠而強大的基礎。

3.2 BIM技術在圖紙繪制中的應用

繪圖是暖通空調設計中非常重要的工作流程。在繪制暖通空調圖紙的過程中，設計人員需要繪制暖通空調系統水泵和機組運行圖。在進行繪圖的時候，可以使用BIM技術中的數據庫功能，以檢索與空調系統各組件的參數和性能相匹配的原始空調組件，從而在一定程度上對繪圖的效率進行提高。與此同時，設計人員可以在繪圖的過程中使用BIM技術仿真模型，不同的暖通空調設計需要調整模型設計，使圖紙設計更加科學合理。相關的空調設計檢查人員還可以使用BIM技術查看模型的不同部分，從而可以更清楚地揭示設計中的問題，減少施工期間圖紙更改的過程，并加快暖通空調的安裝。

3.3 BIM技術在方案輔助設計中的應用

BIM技術在方案輔助設計中的應用能夠對方案的科學性進行提高。在方案設計過程中，設計人員可以使用BIM技術建立設計方案的仿真模型，然后直觀地表示每個設計方案。通過比較，不同設計方案的可行性更加明確，從而在眾多設計方案中選擇最清晰、合理、科學、可行的設計方案。設計者應注意對方案的選擇，對建筑物的地理環境、氣候、場所等進行科學分析，以此作為設計方案的外部選擇條件，以實現科學的方案。

4 結語

由上可得，在進行暖通空調設計的時候，可以使用BIM技術，建立一個BIM的3D甚至是5D模型，這樣更能直觀的對每個模塊進行分析。同時，BIM可以應用于冷熱源設計、施工圖的設計、方案的輔助設計等各個部分，在一定程度上能夠提高暖通工程的設計質量，更能夠滿足現在建筑的發展趨勢。我們有理由相信，BIM技術今后能夠更好地應用于暖通空調的設計中。