BIM技術在暖通空調設計應用中的現狀分析

史強修

摘 要：暖通空調是現在建筑工程重要基礎設施，對改善室內環境具有重要意義，能夠很好的提升人們的生活質量。但是就現狀來看，可以確定暖通空調系統運行能耗大，為貫徹落實節能降耗理念，就需要在原有基礎上對設計要點進行調整，積極應用BIM技術，對系統設計進行優化，降低運行能耗。

關鍵詞：BIM技術；暖通空調；設計；應用

隨著科學技術的不斷發展，人們生活質量的不斷提升，空調成為了建筑工程中必備的建設項目。因此，在這樣的環境背景下，要不斷優化暖通空調設計手段，提高暖通空調設計的智能性、技術性以及有效性。BIM技術的應用使得暖通空調設計進入了現代化設計領域，其強大的建筑性能化模擬技術與參數化技術對暖通空調的性能設計和控制起到了極大的輔助作用，能夠有效實現信息的轉換與應用，進而打破傳統暖通空調設計方式，提高暖通空調設計的智能化水平。

一、暖通空調簡介

暖通空調（Heating，Ventilation and Air Conditioning，簡稱HVAC）是指室內或車內負責暖氣、通風及空氣調節的系統或相關設備。暖通空調系統的設計應用到熱力學、流體力學及流體機械，是機械工程領域中的重要分支學科。其目的是建立有益于人類生存的室內人工環境。

通風是指將一區域的空氣排出或是將外界的空氣流進一區域的程序，其目的包括減少區域內的濕氣、異味、煙塵、細菌及二氧化碳，并補充氧氣。通風也包括建筑物內的空氣循環，避免室內氣體停滯，是維持室內空氣品質的重要因素之一。廣義的空氣調節是指室內空氣的溫度、濕度、清凈度的調整，狹義的空氣調節即為冷氣，也就是降低室內空氣的溫度。空氣調節系統的功能包括冷氣、通風及空氣濕度控制等。空氣調節系統的原理大致相近，主要都是透過熱泵，把熱由一個低溫熱源傳送到另一個較高溫的散熱裝置，此程序稱為冷凍循環。在空氣調節系統中傳遞能量的介質稱為工質或冷媒，可以是水、空氣、冰或其他化學物質都可以作為冷媒。

二、BIM技術在暖通空調設計中存在的問題

（一）風道末端設備。BIM軟件自帶的風口具有“風道末端安裝到風管上”的功能，有效提高建模效率，但不同尺寸風口的創建比較麻煩，需要通過復制族文件并修改對相應參數來實現，與二維不同，智能程度不夠，部分風口族文件風口連接方向不對。

（二）機械設備。我國雖然在暖通空調中應用了BIM技術，但是和國外不同的是我國在三維信息建模功能方面還存在不完善之處，很多服務功能都不齊全。在用BIM技術進行暖通空調的設計工作時，我國還需要自己建設機械設備三維模型文件，這樣就浪費了大量的人力和精力，另外人工完成的機械設備信息模型存在一定的誤差，缺乏規范性和科學性，并且只是對機械設備的實際尺寸和關鍵參數進行表達，使信息利用率很低。

（三）導出CAD。目前由于科技水平和經濟水平等諸多因素的限制，我國利用BIM技術設計暖通空調時還缺乏相應的三位圖紙審查功能。在實際的設計工作中需要把三位信息數據轉換成二維CAD圖紙，雖然，就我國目前的實際水平而言，能夠很好的完成三維導二維環節，以此來更好的為后期施工圖紙修改和完善工作提供方便，但是在導出CAD圖的過程中尚且存在著CAD圖層和風管附件不完全符合或者只有一部分符合的問題，這對暖通空調的設計工作帶來了很大的困擾。

三、BIM技術在暖通空調設計中的應用

（一）風管系統的建模。風管系統的建模需要根據通風管網和管道布置創建相應的HAVC系統庫。在風管系統建模過程中應用BIM技術和應用天正、廣聯達、魯班等軟件不同的是，可以對HAVC系統庫中的模型設圖進行修改和調整，比較方便和快捷。另外，在風管系統建模中應用BIM技術，可以準確的根據工業標準和規范計算管道壓損情況和對尺寸進行相應的標準，在某種程度上解決了由于新風管道延伸到建筑以外和建筑內部墻體發生碰撞的問題。

（二）冷熱源的設計分析。現在人們對于暖通空調的應用可謂是越來越多，在進行不暖通空調設計工作中，應用BIM技術，需要按照安裝區域的類型進行劃分。然后在配置冷熱源。暖通空調安裝的地區不同，其冷熱源布置方案也是有區別的。例如，在一些學校中需要根據四季變化來布置冷熱源。冬天時，由于氣溫比較低，需要添加鍋爐設備。在夏天，需要用到聯機空調對冷負荷進行作用。通過對整體供給情況的分析，供水溫度有很大的差異性，工作原理是利用熱轉化設備，由于學生用水量很大，而且用水時間比較集中，這一類型的冷熱設計不能滿足學生實際要求，為了節約能源，提高工作效率，可以應用太陽能。另一方面，對于校內的辦公樓和教學樓，可以使用源熱泵，這樣就足以滿足實際需求。

（三）構建數據平臺。在進行暖通空調模型設計中，BIM繪圖設計可以將三維信息模型中空調設備的所有信息劃分到統一的信息數據平臺中，使得暖通設計可以更加立體與直觀地展現出來。因此，在實際的暖通空調設計中，BIM技術通過三維信息數據模型，將暖通空調各個系統進行合理構架，包括設備形狀和型號以及安裝位置都可以在BIM建筑仿真模型中顯示出來，進而有效降低各個環節協作中的錯誤率。

雖然現階段BIM技術的應用還有一些難題并未解決，但是這些難題不能成為BIM技術應用道路上的阻礙。BIM技術以其可視性、準確性得到設計師的青睞。這為BIM技術在暖通空調設計中難題的解決提供了動力。因此應當通過設計師之間的交流、分析來降低暖通空調工程的設計成本，以此使BIM技術在暖通空調設計領域得到推廣。

參考文獻：

[1]劉疆.BIM技術在暖通空調施工中的應用[J].中華建設，2017，02：150-151.endprint