BIM技術(shù)在暖通設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，人們的生活水平逐漸提高，人們?cè)絹碓街匾暽钇焚|(zhì)。暖通空調(diào)能夠保證室內(nèi)空間自由通風(fēng)，為眾多用戶帶來了生活的便利。BIM技術(shù)是一種建筑信息模型，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)和施工具有十分關(guān)鍵的作用，同時(shí)利用信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)提升項(xiàng)目流程的協(xié)調(diào)性。為了強(qiáng)化暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保的性能，要對(duì)其進(jìn)行更加精細(xì)化的設(shè)計(jì)，因此要應(yīng)用BIM技術(shù)提升暖通開空調(diào)的質(zhì)量，本文就BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提供一些參考。

關(guān)鍵詞： BIM技術(shù);暖通空調(diào)設(shè)計(jì);應(yīng)用

一、暖通空調(diào)設(shè)計(jì)特征

1.1數(shù)據(jù)互用特征

在設(shè)計(jì)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(jì)暖通空調(diào)時(shí)，需要將建筑幾何與熱工進(jìn)行協(xié)調(diào)，然后對(duì)其負(fù)荷程度進(jìn)行測(cè)定，因此，在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的過程中，需要合理規(guī)劃管線，并且對(duì)建筑構(gòu)架進(jìn)行充分的考慮。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與安裝關(guān)系到電氣、給排水工程等，一旦設(shè)計(jì)不合理就會(huì)使得相關(guān)內(nèi)容的施工存在差錯(cuò)，影響整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。因此，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)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(jìn)行整理，從而滿足暖通空調(diào)的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要做好空調(diào)內(nèi)部設(shè)計(jì)工作，然后用格式交換的方式在信息輸出的過程中實(shí)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(jì)人員需要注重對(duì)信息輸出格式的轉(zhuǎn)換，使得暖通空調(diào)設(shè)計(jì)能夠符合建筑整體的設(shè)計(jì)。

1.2數(shù)據(jù)集成特征

設(shè)計(jì)決策周期對(duì)數(shù)據(jù)集成設(shè)計(jì)的影響較大，在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的過程中，很可能會(huì)產(chǎn)生水變更，一旦工程決策周期較短，則變更的效果就會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大。在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展過程中，建筑市場(chǎng)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(shí)際建筑施工之前，就對(duì)能源的利用和環(huán)境污染狀況進(jìn)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(xiàng)工作。在利用這個(gè)特征開發(fā)相關(guān)軟件的過程中，首先需要對(duì)節(jié)能軟件進(jìn)行一定程度的研發(fā)和利用，通過計(jì)算內(nèi)核將暖通空調(diào)的能源損耗進(jìn)行估算，同時(shí)還需要將其動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算出來。在計(jì)算過程中需要節(jié)能大量的自然因素，比如風(fēng)、光、熱等，達(dá)到改善環(huán)境的目的。

二、BIM技術(shù)對(duì)暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)影響

2.1冷熱源的影響

在大型建筑物內(nèi)安裝暖通空調(diào)之前，要對(duì)建筑物進(jìn)行考察，確定建筑內(nèi)的冷、熱源配置，在不同的冷、熱源區(qū)域內(nèi)布置不一樣的暖通空調(diào)。特別要考慮到季節(jié)的影響，夏季由于室外溫度過高，空調(diào)的主要作用就是制冷，可以使用聯(lián)機(jī)空調(diào)中的冷負(fù)荷操作達(dá)到這一目的;而冬天室外氣溫較低，需要空調(diào)提供熱量保證室內(nèi)溫度，這時(shí)聯(lián)機(jī)空調(diào)自帶的熱負(fù)荷操作難以達(dá)到要求，需要外部熱源的熱量供給，比如可以使用鍋爐設(shè)備等。

2.2對(duì)負(fù)荷的影響

空調(diào)的運(yùn)行往往要制冷或者制熱，所以會(huì)造成一定的熱負(fù)荷或冷負(fù)荷，必須計(jì)算出負(fù)荷的量，才能更好地設(shè)計(jì)空調(diào)，現(xiàn)在通常選用一些專門的軟件來確定空調(diào)的負(fù)荷量。大量的數(shù)據(jù)表明同一個(gè)建筑工程的不同區(qū)域負(fù)荷量也不一樣，有些地方負(fù)荷很高，而有些地方負(fù)荷卻很低，這主要取決于建筑面積的大小。

2.3對(duì)設(shè)計(jì)方案的影響

不同區(qū)域有關(guān)暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)方案有差異，主要表現(xiàn)在空調(diào)的選擇以及空調(diào)運(yùn)作方式的選擇。比如餐廳的空調(diào)要滿足室內(nèi)風(fēng)形成循環(huán);宿舍選用分體空調(diào)即可以滿足要求。

三、BIM技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的策略

3.1在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)，應(yīng)當(dāng)先充分考慮人們對(duì)暖通空調(diào)使用性能的基本要求，對(duì)空調(diào)的冷熱源性能進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。一般來說，在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，需要按照不同的分區(qū)來設(shè)計(jì)冷熱源情況，畢竟室內(nèi)空間每個(gè)區(qū)域?qū)ε照{(diào)風(fēng)力供應(yīng)的需求均有所不同。例如，在使用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)臥室、飯廳或者淋浴間的時(shí)候，應(yīng)該將供水系統(tǒng)按照季節(jié)的變化特征進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。當(dāng)冬季來臨的時(shí)候，可以考慮另外建造鍋爐房，配合暖通空調(diào)共同滿足室內(nèi)的取暖需求。在此環(huán)節(jié)，供水的溫度漸漸發(fā)生變化，使得冷熱源的初始供暖性能無法保障正常供暖，還要添加太陽能熱水集熱器作為設(shè)計(jì)冷熱源的輔助設(shè)備。

3.2在負(fù)荷計(jì)算方面的應(yīng)用

人們應(yīng)用暖通空調(diào)的目的，或者是在夏季能夠享受冷風(fēng)降溫，或者是在冬季能夠享受熱風(fēng)供暖，但無論何種需求，都要為暖通空調(diào)的正常運(yùn)行提供保障。在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過后，暖通空調(diào)承受的運(yùn)行負(fù)荷會(huì)逐漸增加，導(dǎo)致冷負(fù)荷、熱負(fù)荷情況的產(chǎn)生，因此需要使用BIM技術(shù)預(yù)先計(jì)算暖通空調(diào)可能會(huì)承受的負(fù)荷情況，以便技術(shù)人員在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)提升暖通空調(diào)的負(fù)荷承受力。比如可以使用DeST一類的設(shè)計(jì)軟件，計(jì)算暖通空調(diào)每個(gè)部位承受的冷熱負(fù)荷，從而順利找到承受負(fù)荷量最高的具體位置，作為應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的重要數(shù)據(jù)信息。

3.3在設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用

對(duì)于不同的建筑項(xiàng)目來說，設(shè)計(jì)暖通空調(diào)都要結(jié)合具體問題作具體分析，充分考慮室內(nèi)空間每個(gè)位置對(duì)暖通空調(diào)供應(yīng)情況的實(shí)際需求。在使用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的時(shí)候，在確定設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng)能夠符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范后，還要考慮到空調(diào)的定風(fēng)量情況，從而使用BIM技術(shù)科學(xué)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的全空氣熱回收性能，使得設(shè)計(jì)出來的暖通空調(diào)產(chǎn)品能夠滿足室內(nèi)空間不同位置對(duì)風(fēng)力供應(yīng)的需求，而且最好能夠與室內(nèi)空間里設(shè)置的供暖系統(tǒng)保持聯(lián)系，以便出臺(tái)基于BIM技術(shù)的暖通空調(diào)最佳設(shè)計(jì)方案。

3.4實(shí)際應(yīng)用案例探究

某教學(xué)樓、辦公樓及宿舍樓在建設(shè)的時(shí)候，便使用了BIM技術(shù)來設(shè)計(jì)暖通空調(diào)。首先對(duì)暖通空調(diào)承受的負(fù)荷進(jìn)行了科學(xué)的計(jì)算，最終使用DeST能耗計(jì)算軟件分析得到該區(qū)域每年產(chǎn)生的釋冷量達(dá)到133484kW·h，釋熱量則達(dá)到了133613kW·h，考慮到宿舍在冬季的取暖主要依靠鍋爐房，夏季的制冷主要依靠多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)，因此要重點(diǎn)使用BIM技術(shù)來設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的風(fēng)力及地源熱泵等系統(tǒng)。借助BIM技術(shù)建立了暖通空調(diào)產(chǎn)品的三維模型，重點(diǎn)考察暖通空調(diào)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)設(shè)備、管道的具體高度情況，之后建立了地源熱泵機(jī)房的三維模型，將所有的綜合管線直觀羅列在了三維模型當(dāng)中，技術(shù)人員可以直接建立模型的剖面圖。通過建立的BIM三維數(shù)據(jù)模型，技術(shù)人員在得知宿舍暖通空調(diào)設(shè)備、管線以及熱工性能的數(shù)據(jù)信息參數(shù)之后，有效縮短了暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)周期。

四、結(jié)語

綜上所述，暖通空調(diào)對(duì)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(duì)風(fēng)力的要求，通過BIM技術(shù)的應(yīng)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(píng)。BIM技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)，其在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算等方面具有很高的應(yīng)用價(jià)值，我國(guó)應(yīng)該對(duì)其不斷深入研究，探索其在暖通空調(diào)中更優(yōu)化的應(yīng)用方式，促進(jìn)暖空調(diào)行業(yè)不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：姓名：謝相相;性別：男;籍貫：江蘇徐州;民族：漢;學(xué)歷：本科;職稱：中級(jí)工程師;職務(wù)：水暖工程師;研究方向：水暖設(shè)計(jì);單位：國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司;郵編：221000。