王風(fēng)召

福建綠城建筑設(shè)計(jì)有限公司（361000）

芻議暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

王風(fēng)召

福建綠城建筑設(shè)計(jì)有限公司（361000）

BIM技術(shù)與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)相結(jié)合，對(duì)提高設(shè)計(jì)效率有重要意義。這里分析了BIM技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，探討了BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)，望能夠引起重視。

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

0 引言

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)人員必須科學(xué)計(jì)算負(fù)荷水平，充分考慮建筑構(gòu)架、電氣系統(tǒng)以及給排水工程等方面的特點(diǎn)，以提高管線規(guī)劃的合理性，滿足結(jié)構(gòu)承載力度及電氣復(fù)合程度，使暖通空調(diào)系統(tǒng)整體方案更為合理與科學(xué)。因此，上述工程要素的信息數(shù)據(jù)必須在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)全面共享。BIM技術(shù)作為一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理階段中的數(shù)據(jù)化工具，可通過(guò)參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目相關(guān)信息，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的全生命周期過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享與傳遞。

1 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 BIM技術(shù)分析

BIM技術(shù)作為一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理階段中的數(shù)據(jù)化工具，可通過(guò)參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目相關(guān)信息，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的全生命周期過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享與傳遞，使設(shè)計(jì)方案更為科學(xué)與合理。BIM技術(shù)由Chuck Eastman于1975年首次提出，并開(kāi)始逐步應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、優(yōu)化設(shè)計(jì)效果起到了非常重要的作用。

1.2 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，BIM該技術(shù)可作為數(shù)據(jù)載體構(gòu)建信息管理平臺(tái)，能顯著提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的可行性與合理性，縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本，對(duì)促進(jìn)建筑物經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有重要意義。具體而言，在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1）BIM技術(shù)可突出暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的視覺(jué)感

BIM技術(shù)可以通過(guò)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(dòng)畫(huà)功能，給受眾帶來(lái)真實(shí)與直觀的視覺(jué)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(jì)方案的立體效果。

2）BIM技術(shù)可提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算精度

BIM技術(shù)所依托數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可通過(guò)構(gòu)建5D數(shù)據(jù)庫(kù)的方式對(duì)工程量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，精確度可達(dá)到構(gòu)件級(jí)以上，快速提供暖通空調(diào)設(shè)計(jì)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。

3）BIM技術(shù)可實(shí)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特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)時(shí)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(yù)見(jiàn)性地掌握施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)方案作進(jìn)一步改進(jìn)與優(yōu)化。

2 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的BIM技術(shù)應(yīng)用

2.1 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)BIM技術(shù)的工作范圍

BIM技術(shù)在各類(lèi)工程項(xiàng)目建設(shè)領(lǐng)域中均有著相當(dāng)確切的應(yīng)用價(jià)值，目前在辦公樓、餐廳、商業(yè)建筑、圖書(shū)館、高層住宅等建筑項(xiàng)目暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中均取得了成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。這些建筑項(xiàng)目有較高相似性，如均需配置換熱站、地源熱泵裝置，因此BIM技術(shù)應(yīng)用下的供熱以及空調(diào)系統(tǒng)具有良好的一致性。

2.2 建筑內(nèi)部BIM技術(shù)的應(yīng)用

首先，在針對(duì)暖通空調(diào)冷熱源進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須根據(jù)不同區(qū)域選擇不同的布置方案，根據(jù)所劃分區(qū)域合理配置冷熱源。如在對(duì)住宅、餐廳等區(qū)域進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮季節(jié)因素的影響，即冬季低溫下僅依賴于多聯(lián)機(jī)空調(diào)的制熱功能難以達(dá)到室內(nèi)溫度要求，需用鍋爐設(shè)備輔助制熱,夏季高溫下則可以通過(guò)多聯(lián)機(jī)空調(diào)冷負(fù)荷運(yùn)行。

其次，在計(jì)算負(fù)荷的過(guò)程中，可借助于BIM技術(shù)下的專(zhuān)門(mén)軟件（如Dest等）進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，支持對(duì)不同區(qū)域供暖、供熱運(yùn)行負(fù)荷量的準(zhǔn)確計(jì)算，以輔助設(shè)計(jì)方案的制訂與優(yōu)化。

2.3 管道內(nèi)狀況的直觀展現(xiàn)

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，BIM技術(shù)可以通過(guò)對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的相互協(xié)調(diào)以形成管道綜合，使暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)范圍內(nèi)每一區(qū)域的管道綜合情況能夠在BIM軟件中直觀展示出來(lái)，無(wú)需額外繪制模型。在BIM軟件所構(gòu)建模型內(nèi)部，工作人員可以選擇需要了解的范圍，由BIM軟件自動(dòng)形成剖面圖,使管道內(nèi)的狀況得到更加直觀的反映，降低了工作人員的工作強(qiáng)度，加快了施工進(jìn)度。

2.4 BIM技術(shù)與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)技術(shù)的不同

從表達(dá)方式上來(lái)看,二維設(shè)計(jì)技術(shù)以線為表達(dá)主體，通過(guò)線元素的相互組合與疊加，在二維投影圖中顯示設(shè)備、管道輪廓線，并標(biāo)志閥門(mén)等關(guān)鍵裝置的相對(duì)位置，各種元件的高度關(guān)系及尺寸信息則通過(guò)文字方式表述。BIM技術(shù)則以產(chǎn)品為表達(dá)主體，通過(guò)選擇產(chǎn)品及管道模型的方式，將設(shè)備、管道高度及尺寸要求等信息在三維信息模型中加以展現(xiàn)。

從繪制方法上來(lái)看，二維設(shè)計(jì)技術(shù)的繪制多表現(xiàn)為線的相互組合，管道、設(shè)備相互間的投影關(guān)系均通過(guò)線加以繪制，設(shè)備、管線的連接方式及位置信息則用文字、數(shù)據(jù)等輔助信息加以繪制實(shí)現(xiàn)。BIM技術(shù)設(shè)計(jì)繪制則確保所選擇各類(lèi)產(chǎn)品與管道形成連接關(guān)系，自點(diǎn)至面構(gòu)成一個(gè)完整的暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

從制圖效率上來(lái)看，二維設(shè)計(jì)技術(shù)無(wú)論表達(dá)方式還是繪制方法均是通過(guò)線元素表達(dá)平面投影關(guān)系，并用標(biāo)準(zhǔn)圖集以及文字說(shuō)明進(jìn)行輔助展示，具有較高的抽象度，所表達(dá)的信息數(shù)據(jù)量是非常有限的。BIM技術(shù)的表達(dá)方式以及繪制方法均由管道、產(chǎn)品等實(shí)體構(gòu)成，繪制過(guò)程中通過(guò)輸入各種管徑及尺寸信息的方式形成符合設(shè)計(jì)人員要求的模型，整體形象直觀可靠。

3 結(jié)論

雖然BIM技術(shù)需要建立模型，但相較于傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)技術(shù)而言有更為確切的應(yīng)用效果，對(duì)工程設(shè)計(jì)與施工益處多多。特別是在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的比選與繪制過(guò)程中，采用BIM技術(shù)能夠獲得詳細(xì)的信息數(shù)據(jù)，在提高設(shè)計(jì)水平的同時(shí)有效節(jié)約設(shè)計(jì)成本，值得在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

[1]梁楠,徐宏慶,陳媛,等.BIM新技術(shù)在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用探索[J].暖通空調(diào),2016,46(10)：82-85.

[2]劉超,趙天怡,張吉禮,等.基于建筑信息模型的建筑熱工系統(tǒng)與暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用分析[J].暖通空調(diào),2016,46(3)： 27-32.