BIM技術在暖通空調(diào)設計中的應用研究

張燦

中國礦業(yè)大學工程咨詢研究院（江蘇）有限公司 江蘇徐州 221000

1 BIM 技術的基本概念

BIM技術，即三維立體空間數(shù)據(jù)信息模型技術。從本質(zhì)上來說，BIM技術在建筑行業(yè)的應用也就是通過創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型的方式，對各類建筑參數(shù)信息實行精細化管理。BIM技術的應用基礎就是對各類與建筑工程項目相關的數(shù)據(jù)信息開展采集、整合、處理與分析，并在此基礎上創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，隨后利用數(shù)字信息對目標物加以動態(tài)模擬。BIM技術具有立體化、模擬化以及可視化等特征。將BIM技術應用到建筑暖通工程設計中，可以幫助設計人員進一步優(yōu)化設計方案，確保暖通工程設計的科學性和合理性[1]。

2 BIM 技術的應用優(yōu)勢

將BIM技術融合到建筑暖通工程設計中，可以充分發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢，加強建筑暖通工程設計成果。BIM技術的立體化、模擬化與可視化特征，使原有的二維平面設計模式轉(zhuǎn)化為三維立體空間設計模式，為建筑行業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。與傳統(tǒng)的二維平面設計模式相比，三維立體空間設計模式不僅可以改善暖通工程的設計品質(zhì)，還可以促使暖通工程設計后續(xù)工作的有序開展。利用BIM技術構建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，可以更加直觀化、具象化地了解暖通工程設計以及后期養(yǎng)護維修所涉及的各類數(shù)據(jù)信息。三維立體空間數(shù)據(jù)模型可以實時展示暖通工程設計與施工進度等關鍵內(nèi)容，增強暖通工程電氣輸送的穩(wěn)定性，實現(xiàn)各項工作的協(xié)同運轉(zhuǎn)，從而提高施工效率，降低工程成本，如實展示建筑的相關內(nèi)容。在此過程中，一旦發(fā)生突發(fā)性故障，也可以快速判定故障點，最大限度地減輕故障造成的不利影響，協(xié)調(diào)解決各種沖突問題[2]。

3 高層建筑暖通空調(diào)設計常見問題

暖通空調(diào)設計是指對高層建筑空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行全面綜合設計，包括送風系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)等。在建筑領域，暖通空調(diào)設計的復雜性較強，涉及制冷技術、機械設計及工程熱力學等多個學科。與普通建筑相比，高層建筑的結構更為復雜，其暖通空調(diào)設計難度更大，主要存在以下問題。

3.1 可行性不足

在高層建筑施工中，暖通空調(diào)設計方案為指導性文件，其可行性不足直接影響暖通空調(diào)的正常運行。在實際設計工作中，普遍存在可行性不足的問題，出現(xiàn)該問題的原因在于設計人員對相關政策規(guī)范、標準法規(guī)及工程要求的認識不足，導致暖通系統(tǒng)不符合高層建筑供水、供熱、供電要求。同時，部分設計人員在進行暖通空調(diào)設計時，未考慮區(qū)域氣候條件、不同季節(jié)的負荷及地下水源等因素的影響，導致暖通空調(diào)設計的可行性不足。另外，在高層建筑暖通空調(diào)設計中，設計人員通常按照全年中最不利的氣候參數(shù)來計算相關數(shù)據(jù)，以確保暖通空調(diào)具備調(diào)節(jié)功能。

3.2 安全性不足

在高層建筑暖通空調(diào)設計中，設計人員需注重設計方案的安全性，避免暖通空調(diào)存在安全隱患。部分設計人員缺乏對防火安全、設備安全、人員安全、系統(tǒng)安全及環(huán)境安全的重視，導致暖通空調(diào)存在火災隱患。例如，某設計人員因未考慮高層建筑中資料庫、檔案室等區(qū)域?qū)Νh(huán)境的特殊要求，導致暖通空調(diào)的消防排煙設計不到位，一旦發(fā)生火災，將造成難以挽回的損失[3]。

4 BIM 技術在建筑暖通工程中的應用

4.1 BIM 技術在暖通管道布置中的應用

應用BIM技術，可以幫助設計人員創(chuàng)建完整且合理的機械功能系統(tǒng)，對各類關鍵設計要素進行針對性、規(guī)劃性的調(diào)整，優(yōu)化平面示意圖和剖面圖，以滿足設計工作的需求。與此同時，在對示意圖實行優(yōu)化和調(diào)整的過程中，對應的模型也會發(fā)生相應的改變。依托BIM技術創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，可以更加直觀化、具象化地展示目標對象，對各類管線的配置位置進行動態(tài)模擬，從而全面檢查管線的碰撞情況，增強設計的精準性。設計人員在利用BIM技術構建立體數(shù)據(jù)模型時，還可以根據(jù)自身的需求任選剖面切圖，并生成對應的剖面圖，以簡化工程設計流程，縮短設計周期。在以往的設計工作中，多通過投影輪廓線的方式完成對管線的表達，以及對空調(diào)機組的平面設計。而這種設計方式根本無法直觀化、具象化地展示產(chǎn)品的特性。采用BIM技術，可以進一步豐富設備產(chǎn)品庫，在產(chǎn)品庫中對所要選擇的設備加以匹配，或者結合自身需求進行訂制。在實際操作過程中，設計人員需根據(jù)原有的立體數(shù)據(jù)模型，對產(chǎn)品庫中的數(shù)據(jù)模型和關鍵參數(shù)展開針對性調(diào)整，確保所選擇的產(chǎn)品類型與實際工程相匹配。

4.2 有利于實現(xiàn)施工圖紙的優(yōu)化設計

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設計階段，設計單位一般較缺乏安裝施工的實際經(jīng)驗，這就容易導致設計圖紙存在很多不完善或者與施工實際不相符。這是就需要施工單位從更加專業(yè)的施工角度倒逼設計單位進行設計變更和優(yōu)化設計，在此過程中，很有可能引起不必要的返工、窩工、管線碰撞，甚至資源浪費現(xiàn)象。針對這種情況，可以充分運用BIM技術在施工策劃階段對圖紙進行有針對性且形象的優(yōu)化設計和技術交底，化不利為有利。

4.3 BIM 技術在工程協(xié)調(diào)設計中的應用

利用BIM技術創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，可以將制冷、取暖以及通風工程系統(tǒng)和設備的參數(shù)信息集中呈現(xiàn)在同一平臺上。采用定位的方式，在立體數(shù)據(jù)模型中展示相關設備及管道的參數(shù)信息，進一步增強設計的精準性。在設計和設計變更的過程中，高效合理利用BIM技術，可以及時發(fā)現(xiàn)工程設計中存在的管線交叉或管線碰撞等問題，促進設計人員與管理人員之間的溝通交流，從而加強管線布置的科學性和合理性。

5 結語

現(xiàn)代綠色建筑理念下，BIM技術的介入和運用，對暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝施工過程中產(chǎn)生了很多積極的影響，也倒逼著施工建設單位對相關技術應用和管理水平的提高。同樣也促使更多人更加關注BIM技術的發(fā)展走向，期待它能夠帶給我們更多的現(xiàn)實意義、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。