BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探

朱俊峰

摘 要：隨著社會(huì)發(fā)展水平的不斷提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的追求不再只停留在物質(zhì)層面，生活品質(zhì)逐漸成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。近幾年溫室效應(yīng)更加明顯，空調(diào)逐漸成為人們的生活必需品，這使得暖通空調(diào)市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大。為順應(yīng)市場(chǎng)需求和技術(shù)水平的要求，BIM技術(shù)開(kāi)始被應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡管在某種程度上具有一定優(yōu)勢(shì)，但還存在一些問(wèn)題，只有將BIM技術(shù)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理利用，最大限度的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，才能有效提升暖通空調(diào)性能。本文通過(guò)對(duì)暖通空調(diào)的特性進(jìn)行分析，并分析BIM技術(shù)對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的影響，然后對(duì)BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行探究。

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

所謂暖通空調(diào)，其主要作用就是在保證室內(nèi)通風(fēng)順暢的情況下，合適調(diào)節(jié)室內(nèi)取暖溫度。隨著我們生活水平的不斷提高，人們對(duì)生活和居住環(huán)境也提出了更高的需求，在舒適、安全的生活環(huán)境的基礎(chǔ)上，人們開(kāi)始更加關(guān)注室內(nèi)的通風(fēng)問(wèn)題，因此，暖通空調(diào)的市場(chǎng)需求量逐漸增加。盡管傳統(tǒng)空調(diào)能夠滿(mǎn)足人們對(duì)溫度的需求，但是能耗巨大，違背節(jié)能環(huán)保的生態(tài)理念。相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)查顯示，在我國(guó)總能耗中，暖通空調(diào)能耗占15%，可見(jiàn)，如果暖通空調(diào)被過(guò)度消耗，將會(huì)給我國(guó)能源資源帶來(lái)更大壓力。所以，需要采用先進(jìn)的及時(shí)手段，進(jìn)一步降低暖通空調(diào)的能耗，從而更好的適應(yīng)我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的需要。

一、暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)特性

（一）數(shù)據(jù)的集成性

如何制定合理的決策周期是數(shù)據(jù)集成設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工作，如果決策周期縮短，那么就會(huì)增大設(shè)計(jì)變更所產(chǎn)生的效果。在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中為了有效降低能源損耗，降低環(huán)境污染的可能性，建筑市場(chǎng)先后研發(fā)出一些建筑模型軟件，這些軟件的數(shù)據(jù)集成功能同暖通空調(diào)設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)系比較緊密。在節(jié)能軟件中安設(shè)計(jì)算內(nèi)核，在計(jì)算內(nèi)核的支持下我們就可以準(zhǔn)確的計(jì)算出暖通空調(diào)全年的能耗量，還能計(jì)算動(dòng)態(tài)負(fù)荷，從而可以有效降低能耗，保證暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的生態(tài)性和科學(xué)性。

（二）數(shù)據(jù)的共享性

在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)和施工階段，需要將結(jié)構(gòu)和電氣等數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行實(shí)時(shí)共享。比如：在對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行規(guī)劃的過(guò)程中需要考慮建筑構(gòu)架空間的充足性，因此需要共享數(shù)據(jù)和信息。同時(shí)在傳輸信息的過(guò)程中，我們可以通過(guò)變換格式的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)信息共享，如果輸出信息為DWG格式，就要轉(zhuǎn)化為DXF格式，提升信息共享效率。

二、BIM技術(shù)對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的影響分析

（一）冷熱源的影響

將暖通空調(diào)安置在大型建筑中時(shí)，在安裝之前，需要對(duì)建筑物進(jìn)行實(shí)地考察，保證建筑物的冷、熱源配置的合理性，然后在不同的冷熱源環(huán)境下設(shè)置不同的暖通空調(diào)。在這里特別要考慮季節(jié)因素，一般夏季室外溫度高，空調(diào)的制冷功能發(fā)揮作用，因此可以充分發(fā)揮聯(lián)機(jī)空調(diào)的冷負(fù)荷作用；而冬季室外溫度一般較低，空調(diào)需要散發(fā)熱量為室內(nèi)提供溫暖，但聯(lián)機(jī)空調(diào)自身的熱負(fù)荷操作不能滿(mǎn)足這一需要，就需要供給外部熱源，比如鍋爐等設(shè)備。

（二）負(fù)荷的影響

制冷和制熱是空調(diào)運(yùn)行的基本功能，在其運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生一定的冷負(fù)荷和熱負(fù)荷，只有準(zhǔn)確計(jì)算出負(fù)荷量，才能更好完成空調(diào)設(shè)計(jì)工作。現(xiàn)階段，我們一般會(huì)使用專(zhuān)門(mén)的軟件來(lái)計(jì)算負(fù)荷量。大量數(shù)據(jù)顯示：在同一個(gè)建筑物中，不同區(qū)域的負(fù)荷量也存在差異性，一些地方較低，一些地方卻很高，主要取決于建筑面積[1]。

（三）對(duì)方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的影響

自愛(ài)設(shè)計(jì)暖通空調(diào)的過(guò)程中，需要在不同區(qū)域選擇不同的設(shè)計(jì)方案，具體來(lái)說(shuō)，在不同區(qū)域中，要選擇不同的空調(diào)，同時(shí)還要對(duì)空調(diào)的運(yùn)行方式進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。比如：在餐廳中安置空調(diào)時(shí)，需要保證室內(nèi)風(fēng)呈循環(huán)狀態(tài)；在校園辦公樓或教學(xué)樓設(shè)計(jì)暖通空調(diào)時(shí)，需要充分發(fā)揮供暖設(shè)備的作用；在學(xué)校宿舍樓設(shè)計(jì)暖通空調(diào)時(shí)，選擇分體空調(diào)或者散熱器就能滿(mǎn)足供暖需求。

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

（一）BIM技術(shù)的使用范圍

一般情況下，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于規(guī)模較大的建筑工程中，比如：圖書(shū)館、辦公樓、寫(xiě)字樓和餐廳等場(chǎng)所。因?yàn)锽IM技術(shù)中所包含的知識(shí)和技能同暖通空調(diào)設(shè)計(jì)存在較多的相同之處，例如：二者都需要換熱站和地源熱泵，同時(shí)，空調(diào)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的供熱體系能夠很好的滿(mǎn)足BIM技術(shù)的要求。

（二）BIM技術(shù)的科學(xué)使用方法

對(duì)于任何一種建筑物，在對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，都必須選擇一個(gè)合適的軟件對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。一般情況下，建筑物不同，所使用的軟件也不一樣，軟件對(duì)工程師的要求也存在差異。所以，在設(shè)計(jì)軟件模型時(shí)，要邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行指導(dǎo)操作，保證軟件操作的合規(guī)性。

（三）BIM技術(shù)同傳統(tǒng)二維技術(shù)的區(qū)別

隨著科技發(fā)展水平的不斷提高，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)BIM技術(shù)，這一技術(shù)的使用為設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量提供了有效保障。同傳統(tǒng)的二維技術(shù)相比，BIM技術(shù)在運(yùn)行上和表達(dá)上都存在明顯的特點(diǎn)[2]。在應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其采用的是點(diǎn)與面相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，這樣能夠?qū)σ?guī)劃體系進(jìn)行更加全面的控制；而傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)主要采用線(xiàn)組合的方法，盡管能夠?qū)δ骋徊糠诌M(jìn)行多元表達(dá)，但不能對(duì)整體規(guī)劃進(jìn)行完整考慮。

四、BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用

將BIM技術(shù)科學(xué)有效的應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過(guò)程中，能夠有效提升暖通空調(diào)設(shè)計(jì)水平。使用BIM技術(shù)，首先可以創(chuàng)建一個(gè)模信息型，從而讓不同的數(shù)據(jù)和信息都能清晰的表現(xiàn)出來(lái)。但是建立模型就需要設(shè)計(jì)方加大資金投入力度，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)人員的要求也比較高，要求他們?nèi)虆⑴c這項(xiàng)可視化設(shè)計(jì)，這些工作無(wú)疑會(huì)對(duì)施工進(jìn)程造成影響。傳統(tǒng)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，都需要將暖通空調(diào)、電氣和排水分開(kāi)，讓其獨(dú)立運(yùn)行，但對(duì)工程質(zhì)量造成了嚴(yán)重的影響。在使用BIM技術(shù)對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以在三維模型的基礎(chǔ)上保證這些設(shè)備同時(shí)運(yùn)行。在施工過(guò)程中，工程師必須要對(duì)模型信息有全面、深入的了解，只有這樣，才能完善專(zhuān)業(yè)協(xié)調(diào)工作，才能保證技術(shù)人員之間的溝通順暢。此外，技術(shù)人員要想更好的使用BIM技術(shù)，還要對(duì)技術(shù)所涉及的相關(guān)軟件和理論知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷進(jìn)行創(chuàng)新，只有這樣才能更好的滿(mǎn)足暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)需求，才能提升暖通空調(diào)設(shè)計(jì)水平。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的追求不斷提高，暖通空調(diào)市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大，但是我們目前所使用的暖通空調(diào)還存在能耗巨大的缺點(diǎn)。將BIM技術(shù)有效應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，能夠大大降低能源消耗量，在一定程度上可以減輕環(huán)境污染壓力，保證暖通空調(diào)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，同時(shí)適應(yīng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]董大綱，蔡悠笛，張杰，等.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]張亞光.BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].江西建材，2014，（05）：29.