陶偉++梁波++焦婷

[摘 要]將BIM技術(shù)應(yīng)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，通過參數(shù)化技術(shù)與建筑性能化模擬技術(shù)，對整個系統(tǒng)功能進行優(yōu)化，并減少系統(tǒng)運行能耗，提高暖通空調(diào)建設(shè)綜合效果。即針對暖通空調(diào)系統(tǒng)采暖、空氣調(diào)節(jié)、通風等技術(shù)要點進行分析優(yōu)化，進一步提升系統(tǒng)使用性能，并將環(huán)保理念貫徹到底，實現(xiàn)系統(tǒng)的標準化設(shè)計。

[關(guān)鍵詞]暖通空調(diào)；BIM技術(shù)；節(jié)能；設(shè)計參數(shù)

中圖分類號：TU263 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）37-0162-01

引言

為了實現(xiàn)具有快捷、高效特點的機場運輸，我國在不斷擴充飛機場的數(shù)量。飛機場具有人員流動量大、空間面積大的特點（尤其是在航站樓部分），這就涉及到機場航站樓的暖通問題，如何在這樣一個空間領(lǐng)域內(nèi)節(jié)能減耗，還要保證暖通系統(tǒng)的使用壽命，值得我們大力研究和思考。基于此，本文對BIM技術(shù)概述、暖通空調(diào)設(shè)計中BIM技術(shù)優(yōu)勢、BIM技術(shù)和普通二維設(shè)計的區(qū)別以及BIM技術(shù)在暖通空調(diào)工程設(shè)計中的運用實踐進行分析，希望可以給相關(guān)工作人員提供理論借鑒。

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)全稱是建筑信息模型（Building Information Modeling）或者建筑信息管理（Building Information Management）。具體指的是通過將建筑工程項目的各種不同的信息數(shù)據(jù)參數(shù)作為一個基礎(chǔ)來進行三維的建筑模型的建設(shè)。總的來說就是在建筑項目的前期設(shè)計、中期施工和后期管理操作階段，能夠運用數(shù)字化技術(shù)和信息技術(shù)進行協(xié)調(diào)和管理操作。BIM技術(shù)通過建立三維模型數(shù)據(jù)信息庫直觀的把建筑和后期安裝操作的進度全部展現(xiàn)出來，同時將數(shù)據(jù)實時共享，有效的減少不必要的施工操作，從而控制施工成本。信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性是BIM技術(shù)的八大特點。

2 暖通空調(diào)設(shè)計中BIM技術(shù)優(yōu)勢

其一，BIM技術(shù)可突出暖通空調(diào)設(shè)計的視覺感。BIM技術(shù)可以通過輸入暖通空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)以及性能等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的方式生成BIM三維數(shù)據(jù)模型，支持三維渲染動畫功能，給受眾帶來真實與直觀的視覺沖擊，并且可明顯提高三維渲染的效率與精度，突出暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的立體效果；其二，BIM技術(shù)可提高暖通空調(diào)設(shè)計計算精度。BIM技術(shù)所依托數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可通過構(gòu)建5D數(shù)據(jù)庫的方式對工程量進行準確計算，精確度可達到構(gòu)件級以上，快速提供暖通空調(diào)設(shè)計所需的設(shè)備參數(shù)，是提高施工管理質(zhì)量水平的重要方式之一；其三，BIM技術(shù)可實現(xiàn)暖通空調(diào)的虛擬施工。BIM技術(shù)具有極高的可視性以及模擬性，可實現(xiàn)時間維度與三維可視化功能的結(jié)合，支持暖通空調(diào)工程的虛擬施工，預見性地掌握施工中可能出現(xiàn)的問題，對設(shè)計方案作進一步改進與優(yōu)化。

3 BIM技術(shù)和普通二維設(shè)計的區(qū)別

3.1 繪制手法不同

在暖通管線設(shè)計工作中采用二維設(shè)計方法，一般是通過管線粗細程度和數(shù)字標志、文字注解加以區(qū)別，再延伸成暖通管線與設(shè)備的交匯情況。而BIM技術(shù)相對來說繪制手法比較簡單，能夠全面容納管線，使過去點和點之間的關(guān)系轉(zhuǎn)換成了點和面之間的關(guān)系，設(shè)計意圖表達起來更為清晰和全面。

3.2 繪圖的效率不同

利用二維模型繪圖時，一般僅僅是采用線條的形式，繪圖具有一定的局限性，后期工作人員在對圖紙進行觀察時不夠形象，需要工作人員通過二維模型想象三維模型，而且二維模型圖標識靈活性不夠，十分局限。而BIM技術(shù)在模型展示和繪制方式方面都比二維方式更為實用。BIM技術(shù)可以實現(xiàn)點、線、面的結(jié)合，對設(shè)備管線和設(shè)備模型進行構(gòu)建，利用這一技術(shù)使設(shè)備尺寸標志和管線尺寸更為直觀的反映出來，但是應(yīng)用BIM技術(shù)進行操作并不簡單，通常情況下效率比較低。

3.3 表達方式不同

二維設(shè)計中，一般利用線和線之間的重疊關(guān)系和二維上的投影來對管線組合、設(shè)備輪廓和閥門等進行表現(xiàn)，一般情況下要標注尺寸數(shù)據(jù)參數(shù)，比較繁瑣。而BIM技術(shù)僅僅需要在保證數(shù)據(jù)準確的基礎(chǔ)之上對管道、設(shè)備模型進行構(gòu)建，設(shè)計人員可以構(gòu)建自己任何所需的模型。而且，利用BIM技術(shù)不需要再花費多余的時間去對所需數(shù)據(jù)進行標注，BIM技術(shù)可以比較直觀的反映暖通空調(diào)設(shè)計模型，使相關(guān)工作人員分析起來更為簡便和直觀，從而為暖通空調(diào)的合理性設(shè)計奠定基礎(chǔ)

4 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)工程設(shè)計中的運用實踐

4.1 冷熱源方案與設(shè)備選型

利用BIM技術(shù)對暖通空調(diào)進行設(shè)計時，首先就要選擇設(shè)備和冷熱源方案。在通常情況下，建筑方要對圍護結(jié)構(gòu)進行節(jié)能計算，收集建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工參數(shù)參與暖通空調(diào)設(shè)計，暖通相關(guān)工作人員再對負荷進行計算。就我國目前實際情況而言，很多相關(guān)工作人員在進行暖通空調(diào)方案設(shè)計時，存在著對負荷分析不夠重視的問題，這就使冷熱源方案評價起來比較困難。通過BIM技術(shù)對全專業(yè)和全數(shù)據(jù)進行協(xié)同，BIM工具間的信息傳遞更為方便和順利，建筑專業(yè)人員可以利用設(shè)計模型對綠色建筑進行模擬分析，暖通方面的工作人員可以通過建筑數(shù)據(jù)對冷熱源系統(tǒng)進行分析，分析完畢后，要加強考察暖通空調(diào)適應(yīng)性方面的問題，為后期的設(shè)計和溝通工作做好鋪墊。

4.2 管路布置與系統(tǒng)阻力計算

暖通空調(diào)設(shè)計第二步就是要計算管路布置和系統(tǒng)阻力。過去的二維設(shè)計過程中，協(xié)同設(shè)計一般利用的是外部參照方式，這種方式成功與否的關(guān)鍵在于設(shè)計人員的抽象空間想象能力和工作人員之間的默契度以及安裝單位的領(lǐng)悟和深化能力。BIM技術(shù)使管路穿越墻體、管道間距和設(shè)備布置等情況以三維的方式呈現(xiàn)出來，能夠比較直觀的表達其空間關(guān)系，代替了過去的文字說明和人員溝通的方式，設(shè)計配合更為自動化和智能化。利用BIM技術(shù)進行管理布置和系統(tǒng)阻力計算，能夠消除專業(yè)間的障礙，使交流更為流暢，施工變更情況能夠有效控制。管路布置設(shè)計環(huán)節(jié)中，主要以設(shè)備為核心，進行管路系統(tǒng)閉環(huán)（從末端風口到設(shè)備入口、從末端空氣處理設(shè)備再到主機）設(shè)計，這一設(shè)計環(huán)節(jié)能夠把管路阻力結(jié)果直接輸出去，使設(shè)備揚程、風壓等計算更為簡單，為設(shè)計人員減輕工作難度。

4.3 氣流組織與舒適性

一般設(shè)計中，氣流組織以風口風速、風口間距作為控制目標。常見的評價氣流組織的CFD模擬軟件，由于存在模型制作問題，得不到很好的應(yīng)用。運用BIM技術(shù)的設(shè)計成果其數(shù)字格式可以直接用于CFD模擬，其多種數(shù)字化信息不會在轉(zhuǎn)換過程中丟失，或是需要設(shè)計人員重新添加。通過CFD模擬分析，很好的解決了設(shè)計經(jīng)驗不足的問題，為開展設(shè)計評價提供了便捷的接口管理。

結(jié)語

BIM技術(shù)屬于作用在工程前期設(shè)計和工程后期建造管理的數(shù)據(jù)化實用工具，BIM是建立在整合整體相關(guān)的參數(shù)信息，通過對建設(shè)項目策劃設(shè)計、項目的運行建設(shè)、項目后期的管理維護的項目全生命周期過程的信息即時傳輸共享，保障了從設(shè)計人員到施工管理人員對建筑的綜合信息得出正確的判斷和結(jié)論，對提高工作效率、節(jié)約施工成本具有非常重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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