■黃建軍 ■新創(chuàng)機電工程有限公司，上海 200080

把BIM 技術(shù)運用到暖通空調(diào)的設(shè)計中去需要發(fā)揮一些特定技術(shù)的輔助作用，這些技術(shù)主要有參數(shù)化技術(shù)和建筑性能化模擬技術(shù)等，通過這些技術(shù)的使用，暖通空調(diào)的設(shè)計在性能上會發(fā)生很大的變化，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)特定信息的轉(zhuǎn)換。BIM 技術(shù)本身也需要一些支撐，這樣對提高檢測和監(jiān)測水平有很大的推動作用，這些基本支撐主要有國際字典框架IFD 和信息交換格式IFC 等。傳統(tǒng)的暖通空調(diào)的設(shè)計標注化在很大程度上都得不到有效保證，因此在其設(shè)計中加入BIM 技術(shù)可以通過準確地獲取信息來更好地實現(xiàn)三維參數(shù)化。

1 工程概括

在這項工程中，工程人員具體測量了學(xué)校的總體建筑面積和建筑物的高度，而且對樓層也做了詳細的分析，建筑物除了從外看上去的五層還有一層地下室，這些建筑主要用于教師辦公和學(xué)生上課，其中面積占用最大的是學(xué)生的宿舍，學(xué)校的冷熱源機房都設(shè)在地下的一層，機房中安裝了兩臺不同類型的地源熱泵機，工程人員對這些機器的制冷和制熱的各種溫度都進行了詳細的記錄。

2 BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計階段

(1)冷熱源設(shè)計。在這所學(xué)校里，暖通空調(diào)的冷熱源設(shè)計是分區(qū)域進行的，不同區(qū)域的設(shè)計采用的系統(tǒng)存在很大的差異，一部分的區(qū)域主要包括學(xué)生所用的餐廳沐浴室和宿舍，這個區(qū)域的設(shè)計會根據(jù)季節(jié)的變化在供水方面的有較大的區(qū)別，在夏季的冷負荷主要是由聯(lián)機空調(diào)提供的，而在冬季由于氣溫較低，空調(diào)的制熱性難以滿足實際的需求，因此還需要鍋爐房在整個過程中發(fā)揮作用，在這個過程中，供水的溫度會發(fā)生一些變化，這主要是利用了熱轉(zhuǎn)化器的工作原理。由于學(xué)生的用水量比較大，而且用水的時間比較集中，因此這種冷熱員設(shè)計所供的暖難以滿足學(xué)生的需求，而太陽能熱水集熱器則可以解決這個問題。而在辦公樓和教學(xué)樓，地源熱泵系統(tǒng)的運用是符合具體需求的，這種設(shè)計下的供暖和制冷能夠承擔日常的使用。

(2)計算負荷。在空調(diào)運行的時候會產(chǎn)生冷熱負荷，計算這種負荷需要獨特的軟件，比如說DeST 能耗計算軟件就能準確地計算出不同區(qū)域的供冷和供熱的實際負荷，在學(xué)校的所有區(qū)域中，教學(xué)樓的負荷最大，這種結(jié)果與建筑區(qū)域的面積有很大的聯(lián)系。

(3)設(shè)計方案。在這個學(xué)校，不同的區(qū)域需要不同的設(shè)計方案，這些方案在系統(tǒng)的使用和空調(diào)性能的選擇上都存在著很大的差異，餐廳的設(shè)計方案中需要的空調(diào)是有循環(huán)風功能的，并且使用的是新風系統(tǒng)，這種系統(tǒng)還需要風機管盤的協(xié)調(diào)作用。教學(xué)樓的設(shè)計方案則比較復(fù)雜，除了對空調(diào)系統(tǒng)有獨特的要求，供暖的設(shè)備也要符合一定的要求，這些要求表現(xiàn)在空調(diào)要有定風量全空氣熱回收的性能，而且需要有兩種供暖系統(tǒng)，一種是散熱器供暖，另一種則要求是地板輻射值班供暖。學(xué)生住宿的地方只需要分體空調(diào)和散熱器供暖就可以滿足實際的需求了。而教師的辦公樓在空調(diào)的選擇上和學(xué)生的宿舍樓是有區(qū)別的，辦公的區(qū)域使用的是多聯(lián)機空調(diào)，他們的供暖系統(tǒng)是一致的。

2.2 BIM 嘗試

(1)選擇BIM。這個學(xué)校在需要選擇相應(yīng)的軟件來配合暖通空調(diào)的設(shè)計，Magi CAD 軟件有著自己獨特的技術(shù)原理，這種軟件有很強的技術(shù)性，因此只有專業(yè)的設(shè)計師或者工程師才能運用和操作，而且這個軟件在研發(fā)的過程中需要充分發(fā)揮CAD 和Revit 的作用，這種工程軟件在一些具體的軟件設(shè)計中尤其需要，比如說在進行建筑信息模型軟件設(shè)計的時候，專業(yè)人士要采用這種獨特功能的軟件來保證設(shè)計工作的順利進行。

(2)選擇BIM 的工作范圍。BIM 技術(shù)在這個學(xué)校有著廣泛的運用范圍，不僅包括常見的教學(xué)樓和辦公樓，甚至餐廳和圖書館也能使用這種技術(shù)，BIM 技術(shù)涉及的內(nèi)容和暖通空調(diào)設(shè)計中采用的系統(tǒng)有很多的相似性，比如說二者都需要換熱站和地源熱泵，而且BIM 技術(shù)中使用的供熱系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)也適用于暖通空調(diào)的設(shè)計。

(3)BIM 技術(shù)與二維設(shè)計的區(qū)別。該學(xué)校一直以來都采用暖通空調(diào)的二維設(shè)計，近年來通過引進BIM 技術(shù)提升了設(shè)計工作的效能，二者在很多方面存在著很多區(qū)別，比如說在表達方式和應(yīng)用方面二者就存在很大的差異。BIM 技術(shù)使用的繪制方法更能夠展示該系統(tǒng)的完整性，不同于傳統(tǒng)二維設(shè)計使用的單一的線的組合，BIM 技術(shù)還運用了點和面來展現(xiàn)不同設(shè)備的連接方式，雖然傳統(tǒng)的二維設(shè)計在表達管線和設(shè)備的投影關(guān)系時使用了多種方式，比如說在設(shè)計中加入文字和數(shù)字，但是仍然不能顯示該系統(tǒng)的全面性。在表達方式上BIM 技術(shù)更加傾向于模型的選擇，而且在此基礎(chǔ)上建立了三維信息模型，選擇的模型主要包含管道和設(shè)備，并且這種模型的信息可以具體到高度和尺寸上，這種技術(shù)的表達方式比傳統(tǒng)二維設(shè)計中運用投影圖、文字和數(shù)字進行描述更具真實性，通過建立模型可以方便理解，而且這種設(shè)計方式更具便捷性。BIM 技術(shù)具體的設(shè)計程序比較復(fù)雜，尤其是在模型的建立方面，技術(shù)人員需要掌握很詳細的信息，而且將這些信息輸入系統(tǒng)需要花費較長的時間，所以與傳統(tǒng)的二維設(shè)計相比，該技術(shù)的繪圖效率較低。對BIM 軟件的操作需要專業(yè)人員，而現(xiàn)在熟悉掌握該技術(shù)的人員不多，因此會直接影響直觀模型的質(zhì)量。而在傳統(tǒng)的二維設(shè)計中，設(shè)計人員只需要運用簡單處理信息，在表達平面概念的時候主要是運用線的組合，如果必要的話會加上一些文字和數(shù)字，這種方式產(chǎn)生的信息不僅數(shù)量不多，而且展示的信息也很難理解。兩種不同的設(shè)計在應(yīng)用方面所采取的技術(shù)存在著很大的差異，二維設(shè)計需要表達設(shè)備的投影輪廓線，這種表達方式主要運用在空調(diào)設(shè)備上。而BIM 技術(shù)不僅需要建立模型，而且還需要制作新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，這需要建立數(shù)據(jù)信息與具體項目的聯(lián)系，而且還要記錄模型的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照這種方式來應(yīng)用設(shè)計會產(chǎn)生更好的效果。

2.3 BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中應(yīng)用的實踐體會

在暖通空調(diào)中運用BIM 技術(shù)會使設(shè)計產(chǎn)生很大的變化，這些變化主要是通過三維設(shè)計產(chǎn)生的，BIM 技術(shù)的融入可以幫助系統(tǒng)建立模型，從而使不同的信息清除地展現(xiàn)出來，比如說材料信息、施工信息等，這種可視化的設(shè)計需要專業(yè)的設(shè)計人員來完成，而且建立信息模型需要投入較大的資金，這些都在一定程度上影響著工程的進展。在傳統(tǒng)的設(shè)計中，暖通空調(diào)、電氣和給排水都是分開獨立工作的，這種工作方式對工程的質(zhì)量有很大的影響，而通過使用BIM 技術(shù)可以使這些設(shè)備同時工作，而且這種工作是建立在三維模型的基礎(chǔ)上的。工程師在施工的過程中可以通過觀察設(shè)備間的沖突情況來做一些修改，這樣能夠增加設(shè)計工作的完整性。專業(yè)協(xié)調(diào)工作需要充分地了解模型的信息，而且還需要實現(xiàn)技術(shù)人員的良性溝通。BIM 技術(shù)的掌握僅僅依靠現(xiàn)有的知識是不夠的，技術(shù)人員要充分利用自己業(yè)余的時間學(xué)習(xí)相關(guān)的軟件技術(shù)，這樣才能適應(yīng)技術(shù)設(shè)計的要求，并且提高工作效率。

3 結(jié)語

運用BIM 技術(shù)對工程的今后施工有著很大的幫助，尤其是在設(shè)計階段，通過使用BIM 技術(shù)可以得到更詳細的數(shù)據(jù)，而且整個暖通空調(diào)的生命周期的有效運營需要發(fā)揮這項技術(shù)的長遠價值，系統(tǒng)化的程序能夠幫助節(jié)約設(shè)計成本。設(shè)計人員可以通過分析技術(shù)的實踐運用情況來不斷完善設(shè)計的過程。

［1］董大綱，蔡悠笛，張杰，李德英.BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用初探［J］.暖通空調(diào)，2013(12).

［2］高遠，鄧雪原.基于BIM 的建筑MEP 設(shè)計技術(shù)研究［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2010(02).