陳 密

杭州市城建開發(fā)集團有限公司

BIM技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究

陳 密

杭州市城建開發(fā)集團有限公司

我國建筑能耗占社會總能耗的三分之一，尤其是建筑能耗中的空調(diào)系統(tǒng)能耗最為嚴重，所以對空調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，并不斷的降低空調(diào)系統(tǒng)能耗是非常重要的。BIM技術(shù)作為新型技術(shù)，在各種領(lǐng)域得到了較為廣泛的運用，而BIM技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中的運用，不僅能夠達到節(jié)能的目的，還可以使空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計更加便捷。文中主要針對BIM技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計展開研究，首先對BIM技術(shù)進行概述，最后對BIM技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計進行分析，僅供參考。

BIM技術(shù)；空調(diào)系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)也就是所謂的建筑信息模型，主要就是通過對建筑項目中的每項信息數(shù)據(jù)進行收集，并以此為基礎(chǔ)，建立三維建筑模型，之后借助數(shù)字信息仿真來對建筑物中的全部信息進行模擬。BIM技術(shù)能夠把建設(shè)方、承包方以及設(shè)計方等參與工程中的所有參與方放到同一平臺上，實現(xiàn)建筑信息模型共享，在一定程度上能夠達到建筑項目工程可視化以及精細化施工建設(shè)的目的。BIM技術(shù)具有多個方面的特征，主要有：（1）模擬性特征。BIM技術(shù)的模擬性功能，除了能夠?qū)嶋H的建筑物進行模擬之外，還可以模擬在現(xiàn)實生活中不可以進行操作的事物。設(shè)計階段的BIM技術(shù)的運用能夠?qū)υO(shè)計中需要進行模擬的事物進行模擬實驗，比如，節(jié)能模擬、緊急輸送通道模擬等。不管是招標階段還是施工階段都可以通過4D的方式，并結(jié)合施工組織設(shè)計來對實際施工進行模擬，以此來對合理的施工方案進行判定。不僅如此，在后期運營階段還可以對緊急情況進行模擬。（2）優(yōu)化性特征。BIM技術(shù)的優(yōu)化型特征主要就是針對項目方案以及特殊項目的設(shè)計進行優(yōu)化處理，①項目方案的優(yōu)化。通過將項目設(shè)計與投資回報分析相互結(jié)合的方式，以設(shè)計變化為基準，來對投資回報的影響進行計算，這樣在眾多方案中有利于項目方案的選擇。②特殊項目的設(shè)計優(yōu)化。特殊項目主要是指比較異形的設(shè)計，別不，裙樓、幕墻等，盡管這些特殊項目在整體比例中所占據(jù)的比例比較小，但是不管是在投資上還是工作量上都是比較大的，不僅如此，這些特殊項目也是建筑項目施工中的難點以及出現(xiàn)問題最多的地方，所以對這些項目進行方案設(shè)計優(yōu)化是很有必要的。（3）一體化性特征。BIM技術(shù)的一體化性特征主要體現(xiàn)在不管是在設(shè)計階段還是施工階段，或者是后期的運營階段，都可以通過利用BIM技術(shù)來實現(xiàn)對整體項目過程的一體化管理。

2 BIM技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計分析

2.1 空調(diào)系統(tǒng)前期階段的設(shè)計優(yōu)化

空調(diào)系統(tǒng)的前期階段主要指的是建筑設(shè)計階段，也就是說，在對建筑進行設(shè)計的過程中，就需要對空調(diào)系統(tǒng)所涉及到的結(jié)構(gòu)能耗性能以及自然通風等影響建筑能耗的各種因素進行全面的考量，以此來建造出節(jié)能優(yōu)化的建筑，從而減少空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計荷載，也是實現(xiàn)建筑節(jié)能效果提升的重要方法。在對空調(diào)系統(tǒng)前的設(shè)計優(yōu)化主要分為四個步驟：（1）通過Revit軟件來對BIM模型進行構(gòu)建；（2）對BIM模型的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換；（3）利用Design?builder軟件來對建筑的性能進行全面的分析；（4）將優(yōu)化之后的最終效果反饋到Revit中，以便對模型進行調(diào)整。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化

在對空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中一定要按照從淺至深以及逐步細化的準則來進行設(shè)計?？照{(diào)系統(tǒng)的最初設(shè)計方案的合理與否將會對整體設(shè)計過程產(chǎn)生直接的影響，所以保證其方案的合理性，不僅能夠提升設(shè)計的效率，還是對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案進行優(yōu)化的前提條件。就目前而言，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的確定主要是依照空調(diào)系統(tǒng)的特點以及應(yīng)用的場所來進行確定，以此來選擇出更加合適的設(shè)計方案。但是這種方案確定的方法具有非常強的理論性，倘若采用這種方法來對空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案進行確定的話，會與實際的情況有所差距。

BIM技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案主要是通過對Revit軟件中的建筑BIM模型加以利用，并在Designbuilder軟件直接導入模型，這樣不僅能夠減少模型分析的時間，還可以省略二次建模，有利于分析效率的提升，不僅如此，還可以實現(xiàn)對BIM模型的充分運用，進而對BIM的應(yīng)用空間進行擴展。對于空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化過程主要分為四步，分別是：（1）對空調(diào)系統(tǒng)的方案進行制定；（2）對空調(diào)系統(tǒng)中每個設(shè)備與運行的參數(shù)進行設(shè)置；（3）對空調(diào)系統(tǒng)的運行進行模擬；（4）對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案進行分析比較，并反饋。

2.3 空調(diào)系統(tǒng)CFD的優(yōu)化

空調(diào)系統(tǒng)不僅對室外的環(huán)境變化有著直接的關(guān)聯(lián)，還與室外的天氣變化緊密相連，因此就會導致空調(diào)系統(tǒng)外部的設(shè)備性能會受到室外氣象參數(shù)變化的影響，而室內(nèi)末端風口等分布的不同也會對室內(nèi)氣流組織以及舒適性產(chǎn)生一定的影響。通過對空調(diào)系統(tǒng)中建筑室外與室內(nèi)CFD進行模擬，在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備優(yōu)化布置上有著一定的促進作用。CFD主要是利用計算機來對流體的流動性質(zhì)進行分析，先對空間內(nèi)氣流的數(shù)值模型進行構(gòu)建，之后對室內(nèi)各位置的參數(shù)與邊界條件進行定義，進而對室內(nèi)的溫度以及速度的分布狀況進行模擬，這樣能夠直觀的對模擬的最終效果進行顯示。

2.4 空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)BIM集成

在對空調(diào)系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計的過程中會產(chǎn)生大量的分析數(shù)據(jù)，因此這些數(shù)據(jù)也應(yīng)得到充分的利用。把建筑中的全部分析數(shù)據(jù)進行整理，并存在BIM分析數(shù)據(jù)庫中，之后和BIM模型相互關(guān)聯(lián)，使其成為BIM模型中的一部分，進而為各階段的設(shè)計提供依據(jù)。對于空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化會獲得各種建筑能耗的分析結(jié)果，之后再把這些分析結(jié)果導出，形成IDF數(shù)據(jù)格式、word文本形式與能耗分析圖表。在對空調(diào)系統(tǒng)中的CFD進行模擬的過程中，不僅獲得了室內(nèi)外空間的CFD分析模型，還取得了關(guān)于溫度以及速度的云圖結(jié)果，所以可以把CFD網(wǎng)絡(luò)分析模型進行導出，以便為其他階段的模擬進行參考與分析，除此之外，還要導出每個房間的CFD云圖結(jié)果，并與BIM模型中的每個相對應(yīng)的房間進行連接。這些有效的分析數(shù)據(jù)便匯集成了BIM分析數(shù)據(jù)庫，并且進行了不斷的共享與擴展，使BIM模型的信息數(shù)據(jù)量更加的豐富與詳細。

3 結(jié)束語

總而言之，通過對BIM技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計進行研究，并對空調(diào)系統(tǒng)前期的設(shè)計優(yōu)化、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的優(yōu)化、空調(diào)系統(tǒng)CFD模擬以及空調(diào)系統(tǒng)BIM集成這四個優(yōu)化過程進行全面的分析，進而為BIM技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計奠定基礎(chǔ)，實現(xiàn)了建筑的節(jié)能。

[1]劉銅浩.淺談BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用[J].工程技術(shù):全文版,2017(1):00257～00257.

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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.058