BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用與相關(guān)問(wèn)題闡述

劉俊利

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了空調(diào)制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和優(yōu)化，也對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)提出了新的要求和標(biāo)準(zhǔn)。因此，在這樣的環(huán)境背景下，要不斷優(yōu)化暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手段，提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的智能性、技術(shù)性以及有效性。BIM技術(shù)的應(yīng)用使得暖通空調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)入了現(xiàn)代化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其強(qiáng)大的建筑性能化模擬技術(shù)與參數(shù)化技術(shù)對(duì)暖通空調(diào)的性能設(shè)計(jì)和控制起到了極大的輔助作用，有效實(shí)現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用，進(jìn)而打破傳統(tǒng)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方式，提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的智能化水平。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；暖通空調(diào)設(shè)計(jì)；運(yùn)用；問(wèn)題

1、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)即建筑信息模型技術(shù)。英文可表述為Building Information Model.BIM技術(shù)的主要功能體現(xiàn)在對(duì)建筑工程進(jìn)行模型化呈現(xiàn)上，將建筑工程作業(yè)中的各種數(shù)據(jù)收集起來(lái)，以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立電子模型。BIM技術(shù)的主要特點(diǎn)是直觀性、精確性、模擬性。BIM技術(shù)集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM是一種技術(shù)、一種方法、一種過(guò)程，BIM把建筑業(yè)業(yè)務(wù)流程和表達(dá)建筑物本身的信息更好地集成起來(lái)，從而提高整個(gè)行業(yè)的效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了工程模型的準(zhǔn)確性和可視性，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提高工程質(zhì)量，更加逼真準(zhǔn)確的模擬工程效果。對(duì)于工程初期的工程效果展示、工程施工過(guò)程中施工方案的優(yōu)化具有十分重要的指導(dǎo)作用。

2建筑中的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

2.1負(fù)荷的計(jì)算

負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確性是BIM 技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。負(fù)荷計(jì)算為BIM技術(shù)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。若負(fù)荷計(jì)算出現(xiàn)差錯(cuò)則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)模型的失真，甚至?xí)?dǎo)致工程量的計(jì)算錯(cuò)誤，給暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)及后續(xù)的施工工作帶來(lái)無(wú)法挽回的損失。在實(shí)踐中，常用的負(fù)荷計(jì)算軟件有HDY-SMAD 空調(diào)負(fù)荷計(jì)算及分析軟件，此軟件能夠準(zhǔn)確計(jì)算出負(fù)荷量。通常來(lái)說(shuō)，負(fù)荷量與工程的建筑面積呈正比，工程中不同功能區(qū)的負(fù)荷量也會(huì)存在差異，因此，負(fù)荷量的計(jì)算對(duì)于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)具有基礎(chǔ)性意義。

2.2冷熱源設(shè)計(jì)

冷熱源的設(shè)計(jì)以具體工程的不同而有較大的差異。不同功能區(qū)域的冷熱源設(shè)計(jì)也會(huì)有明顯的差異。如大型工業(yè)園區(qū)的冷熱源設(shè)計(jì)。大型工業(yè)園區(qū)的單體大致包括生產(chǎn)廠區(qū)、辦公樓、公寓、食堂等。因此，工業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)廠區(qū)冷熱源設(shè)計(jì)由于其特殊性，通常冷源采用電動(dòng)壓縮式冷水機(jī)組，熱源采用鍋爐；此外，如工業(yè)園區(qū)內(nèi)有可利用的廢熱等低品位能量時(shí)，也可以選用吸收式制冷機(jī)組（例如：溴化鋰吸收式冷（溫）水機(jī)組）來(lái)提供冷熱源，此類機(jī)組能夠最大程度的節(jié)約能源。

2.3暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案

以上文中大型工業(yè)園區(qū)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案為例，不同功能區(qū)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案亦有所不同。不同功能區(qū)需要不同的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案相互配合以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如工業(yè)園區(qū)食堂的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)除了溫濕度的要求外，職工食堂對(duì)通風(fēng)的要求亦較高，因此在職工食堂暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，要充分考慮方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于辦公樓的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)而言，可以選擇多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，這樣能夠最大程度的節(jié)約能源。

3、BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性以及模擬性等特點(diǎn)， 其強(qiáng)大的輔助功能可以準(zhǔn)確定位暖通空調(diào)的實(shí)際性能，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的仿真模擬，進(jìn)而提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的可行性和合理性。本文以學(xué)校建筑物暖通空調(diào)設(shè)計(jì)為例，探究BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用。在學(xué)校建筑物工程中，其暖通空調(diào)系統(tǒng)主要為空調(diào)、散熱器以及地源熱泵等系統(tǒng)。

3.1 BIM 技術(shù)繪圖表達(dá)暖通空調(diào)系統(tǒng)

在進(jìn)行產(chǎn)品選擇后，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)工程實(shí)際要求建立管道模型，設(shè)備布局、管道尺寸以及管道高度都要在BIM 三維數(shù)據(jù)模型中體現(xiàn)出來(lái)。在BIM 設(shè)計(jì)過(guò)程中輸入管道直徑與尺寸等信息，保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而得到暖通空調(diào)系統(tǒng)的直觀形象模型。

3.2 BIM 二維繪圖設(shè)計(jì)

在進(jìn)行二維繪圖設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要把暖通空調(diào)系統(tǒng)中的空調(diào)組和水泵采用投影輪廓的方式制作圖塊，進(jìn)而表達(dá)出空調(diào)組所在位置和配套設(shè)施。相比于其他仿真模擬模型來(lái)說(shuō)，BIM 技術(shù)的產(chǎn)品庫(kù)內(nèi)容較為豐富，廠家支持的空調(diào)設(shè)備信息數(shù)據(jù)都會(huì)儲(chǔ)存在產(chǎn)品庫(kù)中，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求進(jìn)行選擇和使用，根據(jù)需要對(duì)設(shè)備產(chǎn)品的具體性能和參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，在進(jìn)行繪圖設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)需求任意調(diào)取模型，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求自定義模型參數(shù)，以達(dá)到更改產(chǎn)品庫(kù)信息的目的。

3.3構(gòu)建數(shù)據(jù)平臺(tái)

在進(jìn)行暖通空調(diào)模型設(shè)計(jì)中，BIM繪圖設(shè)計(jì)可以將三維信息模型中空調(diào)設(shè)備的所有信息劃分到統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)平臺(tái)中，使得暖通設(shè)計(jì)可以更加立體與直觀地展現(xiàn)出來(lái)。因此，在實(shí)際的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)通過(guò)三維信息數(shù)據(jù)模型，將暖通空調(diào)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行合理構(gòu)架，包括設(shè)備形狀和型號(hào)以及安裝位置都可以在BIM建筑仿真模型中顯示出來(lái)，進(jìn)而有效降低各個(gè)環(huán)節(jié)協(xié)作中的錯(cuò)誤率。設(shè)計(jì)人員可以利用網(wǎng)絡(luò)信息管理平臺(tái)來(lái)進(jìn)行相關(guān)信息的查閱，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)信息的共享。

3.4 BIM 設(shè)計(jì)繪圖的管線綜合

相比于二維繪圖，BIM管線綜合繪圖不只是局限特定位置的設(shè)置布局中，而是利用透視化技術(shù)將暖通空調(diào)中管線位置在建筑仿真模型中表示出來(lái)，其中主要涉及到管線交叉與轉(zhuǎn)角位置，或者是管線之間的接觸點(diǎn)，進(jìn)而節(jié)省了額外繪圖環(huán)節(jié)。另外，BIM模型綜合性極強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需要，選擇模型的剖切面，進(jìn)而得到該面的剖面圖。

結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是十分新穎的課題。盡管BIM技術(shù)在很多國(guó)家已經(jīng)形成了較為成熟的標(biāo)準(zhǔn)或制度，發(fā)展如火如荼，然而國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)的應(yīng)用卻一直沒(méi)有得到普遍應(yīng)用，僅限于形體復(fù)雜的建筑，且只是局部使用并只充當(dāng)輔助設(shè)計(jì)或指導(dǎo)施工的角色。雖然現(xiàn)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用還有一些難題并未解決，但是這些難題不能成為BIM技術(shù)應(yīng)用道路上的阻礙。BIM技術(shù)以其可視性、準(zhǔn)確性得到設(shè)計(jì)師的青睞。這為BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中難題的解決提供了動(dòng)力。因此應(yīng)當(dāng)通過(guò)設(shè)計(jì)師之間的交流、分析來(lái)降低暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì)成本，以此使BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]董大綱，蔡悠笛，張杰，李德英.BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探[J].暖通空調(diào)，2013，12：105-109.

[2]黃建軍.試論BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].江西建材，2015，17：30+33.