芻議暖通空調設計中BIM技術的應用

王風召

福建綠城建筑設計有限公司（361000）

芻議暖通空調設計中BIM技術的應用

王風召

福建綠城建筑設計有限公司（361000）

BIM技術與暖通空調設計相結合，對提高設計效率有重要意義。這里分析了BIM技術及其應用優勢，探討了BIM技術在暖通空調設計中的應用要點，望能夠引起重視。

暖通空調；BIM技術；設計；應用

0 引言

在暖通空調系統設計領域，設計人員必須科學計算負荷水平，充分考慮建筑構架、電氣系統以及給排水工程等方面的特點，以提高管線規劃的合理性，滿足結構承載力度及電氣復合程度，使暖通空調系統整體方案更為合理與科學。因此，上述工程要素的信息數據必須在暖通空調系統設計領域中實現全面共享。BIM技術作為一種應用于工程設計建造管理階段中的數據化工具，可通過參數模型整合各種項目相關信息，在項目設計開發的全生命周期過程中實現數據信息的共享與傳遞。

1 暖通空調設計中BIM技術的優勢

1.1 BIM技術分析

BIM技術作為一種應用于工程設計建造管理階段中的數據化工具，可通過參數模型整合各種項目相關信息，在項目設計開發的全生命周期過程中實現數據信息的共享與傳遞，使設計方案更為科學與合理。BIM技術由Chuck Eastman于1975年首次提出，并開始逐步應用于各個行業領域，對提高設計質量、優化設計效果起到了非常重要的作用。

1.2 暖通空調設計中BIM技術優勢

在暖通空調設計中，BIM該技術可作為數據載體構建信息管理平臺，能顯著提高暖通空調設計的可行性與合理性，縮短設計周期，降低設計成本，對促進建筑物經濟效益最大化目標的實現有重要意義。具體而言，在暖通空調設計中，BIM技術的優勢體現在如下幾個方面：

1）BIM技術可突出暖通空調設計的視覺感

BIM技術可以通過輸入暖通空調系統參數以及性能等關鍵數據的方式生成BIM三維數據模型，支持三維渲染動畫功能，給受眾帶來真實與直觀的視覺沖擊，并且可明顯提高三維渲染的效率與精度，突出暖通空調系統設計方案的立體效果。

2）BIM技術可提高暖通空調設計計算精度

BIM技術所依托數據庫系統可通過構建5D數據庫的方式對工程量進行準確計算，精確度可達到構件級以上，快速提供暖通空調設計所需的設備參數，是提高施工管理質量水平的重要方式之一。

3）BIM技術可實現暖通空調的虛擬施工

BIM技術具有極高的可視性以及模擬性特點，可實現時間維度與三維可視化功能的結合，支持暖通空調工程的虛擬施工，預見性地掌握施工中可能出現的問題，對設計方案作進一步改進與優化。

2 暖通空調設計的BIM技術應用

2.1 暖通空調設計BIM技術的工作范圍

BIM技術在各類工程項目建設領域中均有著相當確切的應用價值，目前在辦公樓、餐廳、商業建筑、圖書館、高層住宅等建筑項目暖通空調設計中均取得了成功的應用經驗。這些建筑項目有較高相似性，如均需配置換熱站、地源熱泵裝置，因此BIM技術應用下的供熱以及空調系統具有良好的一致性。

2.2 建筑內部BIM技術的應用

首先，在針對暖通空調冷熱源進行設計的過程中，必須根據不同區域選擇不同的布置方案，根據所劃分區域合理配置冷熱源。如在對住宅、餐廳等區域進行暖通空調設計時，必須考慮季節因素的影響，即冬季低溫下僅依賴于多聯機空調的制熱功能難以達到室內溫度要求，需用鍋爐設備輔助制熱,夏季高溫下則可以通過多聯機空調冷負荷運行。

其次，在計算負荷的過程中，可借助于BIM技術下的專門軟件（如Dest等）進行負荷計算，支持對不同區域供暖、供熱運行負荷量的準確計算，以輔助設計方案的制訂與優化。

2.3 管道內狀況的直觀展現

在暖通空調設計領域，BIM技術可以通過對不同專業的相互協調以形成管道綜合，使暖通空調工程設計范圍內每一區域的管道綜合情況能夠在BIM軟件中直觀展示出來，無需額外繪制模型。在BIM軟件所構建模型內部，工作人員可以選擇需要了解的范圍，由BIM軟件自動形成剖面圖,使管道內的狀況得到更加直觀的反映，降低了工作人員的工作強度，加快了施工進度。

2.4 BIM技術與傳統二維設計技術的不同

從表達方式上來看,二維設計技術以線為表達主體，通過線元素的相互組合與疊加，在二維投影圖中顯示設備、管道輪廓線，并標志閥門等關鍵裝置的相對位置，各種元件的高度關系及尺寸信息則通過文字方式表述。BIM技術則以產品為表達主體，通過選擇產品及管道模型的方式，將設備、管道高度及尺寸要求等信息在三維信息模型中加以展現。

從繪制方法上來看，二維設計技術的繪制多表現為線的相互組合，管道、設備相互間的投影關系均通過線加以繪制，設備、管線的連接方式及位置信息則用文字、數據等輔助信息加以繪制實現。BIM技術設計繪制則確保所選擇各類產品與管道形成連接關系，自點至面構成一個完整的暖通空調系統結構。

從制圖效率上來看，二維設計技術無論表達方式還是繪制方法均是通過線元素表達平面投影關系，并用標準圖集以及文字說明進行輔助展示，具有較高的抽象度，所表達的信息數據量是非常有限的。BIM技術的表達方式以及繪制方法均由管道、產品等實體構成，繪制過程中通過輸入各種管徑及尺寸信息的方式形成符合設計人員要求的模型，整體形象直觀可靠。

3 結論

雖然BIM技術需要建立模型，但相較于傳統二維設計技術而言有更為確切的應用效果，對工程設計與施工益處多多。特別是在暖通空調設計方案的比選與繪制過程中，采用BIM技術能夠獲得詳細的信息數據，在提高設計水平的同時有效節約設計成本，值得在暖通空調設計領域進一步推廣應用。

[1]梁楠,徐宏慶,陳媛,等.BIM新技術在暖通空調領域的應用探索[J].暖通空調,2016,46(10)：82-85.

[2]劉超,趙天怡,張吉禮,等.基于建筑信息模型的建筑熱工系統與暖通空調系統設計應用分析[J].暖通空調,2016,46(3)： 27-32.