BIM技术在暖通空调设计中的应用初探覃童麟

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月第4期   作者:覃童麟
[导读] 毫无疑问,暖通空调系统在建筑项目中发挥着重要作用

        摘要:毫无疑问,暖通空调系统在建筑项目中发挥着重要作用。一个完善的暖通空调系统,能够提高居住人员的舒适度。而耗能巨大又是暖通空调系统设计不可回避的一个问题。因此,出于节能减耗的考虑,必须要对原有的暖通空调系统重新调整。设计的基本思路是运用BIM对原有计划优化设计,达到低耗改善环境的效果。
        关键词:BIM技术;暖通空调设计;应用
        
引言
         BIM技术对于暖通空调系统的优化在于引入了参数化、建筑性能化模拟两项技术,其优化的范围能扩展到整个系统。换言之,BIM技术能使整个暖通空调系统实现低耗效果。BIM技术优化的内容包括暖通空调系统的采暖、通风和空气调节三个项目。节能降耗是该项目优化的基本原则。当然,所有的优化都要以保证不影响该暖通空调系统的基础工作为前提,其作用主要体现在系统功能的提升上。
1BIM技术概况
1.1BIM技术的主要特点
         首先,BIM技术具有可视性。运用BIM的参数化和建筑性能化模拟两项技术,能够准确的预估暖通空调系统的最终效果。其次,BIM技术具有协调性。在暖通空调系统建设过程中,BIM技术能够协调处理好一些突发的临时情况。另外,BIM技术具有优化性。在系统建设过程中,BIM技术能够根据建设情况随时进行调整和优化。最后,BIM技术具有一体化性,能够涵盖暖通空调系统设计的全过程。
1.2BIM技术的基本优点
         首先,BIM技术能够精准运算。在暖通空调项目的建设过程中,BIM技术能够实现数据的精准运算,降低项目建设事故的发生概率,还能提高项目建设的效率。其次,BIM技术能够对全程进行监控。BIM技术的监控涵盖到暖通空调项目的所有环节,能够及时地发现问题,迅速地找到解决方案。另外,BIM技术具有图纸和现实的统一性特点。图纸与现实之间的差距较小,能够有效降低项目返工的频率。BIM技术囊括了空间和时间两个维度,达到可视化的效果,能够降低项目建设过程中质量安全问题的发生概率。最后,BIM技术能够协调冲突。暖通空调系统的建设需要多个环节的配合,而BIM技术通过大数据的整合为该项目建设的数据后台提供了坚实的基础。对这些数据进行精准分析和对比,能提高各个环节决策的协同性。
2暖通空调设计特点
2.1数据集成性
         在暖通空调设计决策周期中,设计周期的长短与变更的可能性相关,周期越短,变更的可能性越大,相应产生的效果越明显,表现出了数据的集成性特点。设计暖通空调系统需建立在基础功能正常运行的基础上,减少损耗同时还需降低对环境的污染,以达到坚持节能降耗理念的目的。这些理念的形成,促进了业内对建筑模拟性能软件的研发,这与暖通设计软件间具有关联性。节能专家通过对内核的精准测算,确定暖通空调的能源年耗量和动态的负荷量。在设备、节能和管理等元素的综合利用和分析上是传统设计软件所不能比拟的,通过这种设计方法还可加速实现系统与环境的协调发展
2.2数据互通性
         在设计暖通空调系统时需先对建筑的几何性及热工的协调性进行明确,对运行负荷进行管控,保持在合理范围之内。在规划设计管线时需先对相关需先做综合地分析,了解给排水工程、建筑架构和电气等分项的空间需求,实现有关结构的承载力、电气的负荷度等数据信息在建筑、电气及设施构造中得以共享。在输出信息时采用格式交换来实现文件外围信息的共享。设计暖通空调的应用软件中可适用于水暖电专业、建筑架构专业,当选择DWG输出格式时需要先对其进行DXF格式转变,方可确保信息的高效共享。
3BIM技术在暖通空调设计中的应用
3.1在暖通空调设计阶段的应用
         BIM技术可以运用到暖通空调的冷热源设计规划中。具体的实施范围包括教学楼和办公楼的地源热泵、学生公寓和食堂的冷热源。在温度较高的时候采用多联机空调制冷,在温度较低的时候则采用炉房热水供暖。炉房热水供暖的第一次回水温度区间为82度到92度。第2次回水温度区间为61度到80度。DeST软件对该区域空调负荷的分析结果显示,教学楼负荷设计值约117,学生公寓负荷设计值约65,食堂负荷设计值约45。因此,本次设计将教学楼和办公楼划分到多联机空调和散热器供暖范围内,学生公寓则划分到分体空调和散热器供暖范围,食堂则划分到循环风空调、风机盘管、新风系统供暖范围。
3.2在暖通空调尝试阶段的应用
         大部分暖通空调设计项目都会运用到MagiCAD软件。

本次暖通空调系统的设计项目采用BIM技术,设计的范围包括教学楼、办公楼、学生公寓和食堂四个区域。BIM技术与一般二维技术的区别可以从三个角度分析。
3.2.1表达方式
         一般二维设计会运用到大量的线条,辅之以少量的文字说明。线条组合、文字辅助的目的在于帮助设计人员把握空调系统管道阀门、轮廓、设备等信息。BIM技术则更强调表达方式的重新规划,相比于一般二维设计,其表达效果更加清晰明确。因为BIM设计展示出来的空调系统管道阀门、轮廓、设备等信息是以三维模型体现的,施工人员能够准确地从该三维模型中了解到相关信息。
3.2.2绘图效率
         一般二维设计表达的载体是二维方式,其信息展示主要依靠的是线条与文字构成的平面数据。尽管一般二维最终呈现出来的效果抽象度较高,但一般二维设计的信息含量比较少,绘图效率较高。BIM技术中信息的展示依靠的是三维模型,其表达效果更加直接和全面,所含有的信息内容比较多,绘制起来比较复杂。另外,当前BIM设计的普及程度没有一般二维的高,大部分人在使用BIM技术上还不够熟练,因此绘图效率会比二维设计低。
3.2.3绘制方法
         一般的二维设计对于信息的表达主要依靠线条绘制,对于设备库位置、管线位置等复杂的信息,还需要加上文字描述才能精准表达。而BIM技术对于信息的表达除了有线条绘制、文字描述之外,还能够从点和面等多个角度进行信息展示。施工人员通过这个三维模型能够直观、全面获得其所需要的信息,该模型弥补了一般二维设计对于立体构造展示不足的缺陷。
4BIM实践体会
4.1BIM技术能提高专业协作的准确性
         暖通空调项目的建设并非一个人的工作,各个环节和项目会涉及到很多不同专业的技术人员。而BIM技术提供的立体三维模型能够帮助这些人员更快地掌握项目建设信息,提高其沟通的效率,尽可能的避免了不同技术人员因为信息获取不充分而导致专业上出现误解情况,进一步提高了专业协作的准确性。
4.2BIM技术需充分发挥设计人员主观能动性
         BIM技术的普及率比较低,一个重要原因在于一线设计人员的日常工作比较繁忙,精力有限,缺乏学习新技术的时间和热情。因此,要让BIM技术在建筑项目中发挥出实效作用,首先需要调动一线设计人员的热情和积极性,让有条件的设计人员充分学习和掌握BIM技术。对于经验丰富的一线设计人员,可以直接让其尝试BIM技术的运用。
4.3BIM技术的运用要注意项目的整体协调
         BIM三维模型的建立要运用到大量的数据,如果部分数据的准确度达不到高要求,会让该三维模型的最终效果大打折扣,其绘图效率甚至会远远低于一般二维设计。因此对于已经采用二维设计的建筑项目,在更换BIM技术时,要注意考虑项目的整体协调性,必要的情况下可以更改设计流程,千万不能毫无顾虑的盲目套用。

结束语
         建筑物的暖通空调使用量伴随着生活质量水平的提高不断增大,而能耗则一直是暖通空调设计中重点关注的内容之一,与人们对冷暖的需求、日常健康和安全密切相关,更与能源的耗费和环境的破坏间有着密切关联。BIM技术的使用能在保证暖通空调工作的基础上,达到节能减耗的效果。BIM技术具有可视、信息全面展示等特点,能够协调整个空调建设过程,帮助施工人员全面直观的了解项目建设相关信息,既节约了暖通空调建设的成本,又提高了效率。BIM技术的运用除了要着眼于设计阶段,还要关注其在整个空调建设过程中的协调作用,这项技术是当下也是将来设计暖通空调所不可或缺少的重要技术。
        
参考文献

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[2]朱井旭.BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].住宅与房地产,2019,16:92+128.
[3]徐仙德.BIM技术在暖通空调设计中的应用初探[J].建材与装饰,2017,13:94-95.
[4]朱瀚辰.探析BIM技术在市政建筑暖通工程设计中的应用[J].建材与装饰,2017,21:106.
[5]刘恒.基于BIM技术对暖通空调施工过程中的管控[J].门窗,2019,24:187.
        
        
        
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