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暖通空调设计与BIM应用研究郭欣

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：郭欣

[导读] 摘要：现如今，人们生活水平有很大提升，暖通空调被广泛应用在人们日常生活中。

        山东源海城建工程有限公司山东聊城 252000
        摘要：现如今，人们生活水平有很大提升，暖通空调被广泛应用在人们日常生活中。BIM技术在中国的高速发展，不仅给整个建筑行业带来了优质的全过程信息；同时，也给我们带来了很多更为艰巨的任务——节能、环保。目前，空调的普及率也越来越高，建筑能耗骤升。所以，有必要将BIM技术融入到暖通空调中，从而降低建筑能耗。
        关键词：暖通空调；设计；BIM；应用研究
        引言
        在实际的施工过程中，供热通风与空调系统对技术水平要求较高，施工人员在施工过程中的疏忽很有可能埋下较大的安全隐患和质量隐患，影响这个工程的运行和使用效果。BIM技术在暖通空调技术中的运用已经取得了不错的成效，在提升暖通空调的性能及建筑质量、使用年限方面都起到了非常重要的作用。
        1建筑暖通空调节能优化设计的重要性分析
        随着我国国民经济水平的不断提高，人们对物质生活质量追求也逐渐增加，为了更好的满足人们对于生活品质的执着追求，在当下需要利用科学技术为人们创造舒适安宁的环境，而室内温度控制已成为大家关注的热点话题，建筑空调调节优化设计在当下显得异常重要，空调可以根据人们对室内温度的需求灵活的对室内温度进行调控，其中采暖在我国建筑能耗层面消耗量巨大，考虑到我国正在大力推进可持续发展，因此需要在满足人们对内部温度调控的基础上，做好空调能耗的控制工作，因而建筑暖通空调节能优化设计变得异常关键，对暖通空调进行优化设置，可以通过可再生能源控制应用，完成室内温度的调节，还可以大幅度提升空调散热器的工作水平，有效的提升空调系统节能效果。
        目前我国政府也非常支持新型暖通空调节能设计，相关领域的工作人员需要抓住发展的良好契机，完成技术的优化升级，关注地源热泵供热系统、太阳能制冷、地热热泵空调系统的设计，通过系统功能的应用，在获得采暖制冷功能的前提下，做好空调能源消耗的管控工作，让暖通空调在节能设计的作用下，获得良好的环境效益以及社会效益。另外，还需要在当下根据国家对能源方面作出的指示，大力推进可再生能源暖通空调系统的研究和发展，根据大众应用需求优化暖通空调系统，使其获得良好的作用效果，加强对此类空调系统的推广，为广大群众输送优质的服务项目。
        2 BIM技术简述
        所谓BIM技术实际上就是指建筑信息化模型。此类技术是我国现阶段建筑工程行业内使用较为广泛的一项新型数字化施工技术，通过BIM技术能够将工程项目运行实际形势进行有效改变，并且还可以让工程项目最终收益效果进行凸显，从而促使原本二维空间内的工程项目建设向着三维空间转变，科学合理应用此类数字技术可以为构建相关模型带去坚实的物质信息层面的保障。通过BIM技术能够使建筑工程运营管理具有一个与实际情况相匹配与相对应的信息数据库，使用此信息数据库能够及时和有效的获取建筑工程中各种类型的动态化信息数据，而且还能够借助三维模型等方式，把其中运动行为和费构件对象具体情况进行直观展现，从而让建筑设施整体集成性得到显著提升，进而对工程总过程进行有效监管，最终实现降低工程成本，强化工程运营管理以及建设等水平与质量。
        3建筑暖通设计原则
        3.1性价比最优原则
        在绿色生态理念下进行暖通空调施工设计不仅要满足系统使用性能和环保标准，而且要考虑系统施工的成本价格。因为依照市场经济原理，高成本投入本身就意味着在建设过程中需要投入大量人力、物力资源，因此，追求暖通空调系统的高性价比这种设计原则本质上来讲也是一种节约型发展方式，不能片面强调系统内设备的能耗指标而过分增加设备本身的成本支出，设计单位应该依据暖通空调系统全寿命周期的实际工况计算出性价比最优的设计方案，找到建设投资与降低能耗之间的平衡，不但能够有效节约社会资源，而且能兼顾系统的环保指标。

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        3.2人性化
        建筑暖通空调节能设计应该考虑到相关部门提出的节能要求，空调是一种电能消耗量巨大的用电设备，为了尽可能的降低其消耗的无用能耗，需要优化空调内部的相关技术，并分析空调系统内部存在的不合理之处，在人性化的原则下进行系统设计，让系统可以实现快速制冷以及均速加热。建筑暖通空调节能系统设计虽然需要关注设备应用无用能耗的控制工作，但是系统的设计需要保证其应用效果不会出现大幅下降的情况，建筑暖通空调必须拥有良好的应用性能，可以满足人们对其功能需求。因此，设计人员在系统设计期间需要掌握不同人对温度适应性的差异，还应该做好热入口设备的调节工作，完成建筑暖通空调系统优化配置，实现热功能共享，进一步优化建筑暖通空调作用效果。
        3.3低噪声控制原则
        建筑暖通空调系统运行过程中通常会产生较大的噪音，这主要是由于压缩机振动和风机工作时产生的，噪音虽然不是直接污染空气自然环境的污染源，但对人和动物的健康都会产生不利影响，也属于环保治理的一项重要内容。因此，在暖通系统设计时，要利用降噪技术来控制机械、电气设备产生的噪音，并采用隔音材料将大型功率负载进行隔离处置，使室内外噪音分贝值控制在合理的范围内。
        4 BIM+暖通空调系统设计
        4.1土建基础设计
        前文提到，建筑物的外墙、屋顶、门窗是建筑物产生热湿负荷的重要因素，那么在进行土建基础设计时，就必须考虑降低这些外围护的传热性能；例如，对外窗来说，设计时给外窗加上百叶窗等遮阳设施；对外墙来说，在设计中反应出加厚外保温层厚度等等措施降低外墙的蓄热能力；在屋面加上绿色植被，来改善屋顶的热工性能。大大改善了顶层室内的受热情况。因此，在进行BIM基础建模设计时，降低外围护的热工性能对降低运行费用有着巨大的效果。
        4.2加强对风管的建模
        风管的制作和安装是工程施工中的一项基础性工作，一般技术人员都会采用机械与手工制作结合的方式，按照设计图纸，考虑到工程中各个线路等的交叉情况，制定符合规定的风管。制作过程中，一般会将吊架等制作工作同时进行，便于风管后续的安装工作。
        在借助BIM技术对风管进行建模时，可以建立与暖通空调相关的机械功能，比如，通过建立HAVC系统来对暖通空调的风管系统进行合理配置，并通过系统加强对风管模型的设计。在设计过程中，BIM技术可以对风管的安装位置进行有效调整，并保证风管位置的科学性。另外还可以借助库里模型对系统进行调整与改进，这种技术也是当下比较先进的一种技术手段，也是在各种配件设计中常用的手段。风管模型要按照暖通空调行业的统一标准来进行设计，保证风管的安全性，但也要结合具体工程来对其进行调整。比如，鲁班、天正等行业的风管尺寸，通常比其他型号的风管尺寸大一些，需要占据更多空间，但是在安装时还要保证风管不会对建筑造成顶撞破坏，这就需要借助BIM技术提前对建筑的空间以及风管的长度进行建模分析，保证风管长度能够在建筑空间范围内，降低风管对建筑造成损伤的可能性。
        4.3机电安装基础设计
        在暖通BIM建模设计过程中，应根据不同功能的房间温、湿度控制标准、控制精度、房间朝向、使用时间、洁净度等级等因素将建筑物划分为不同的空调区域，从而避免过冷过热，减少冷热抵消等现象，避免能源浪费。同时，在进行水系统设计时，尽量采用变流量的闭式循环水系统，变流量系统可以根据室内不同时段的热湿负荷来调整冷水需求量，闭式循环系统可以减少水泵能耗。
        结语
        做好暖通空调系统设计，可以有效提升暖通空调系统的效能，并节约暖通空调的能耗。因此，我们应当认真研究暖通空调设计的各个关键问题，狠抓细节，不断提高暖通空调设计质量。
        参考文献
        [1]梁海涛.节能减排理念在建筑暖通空调设计中的应用解析[J].住宅与房地产，2020（24）：87.
        [2]王小洋.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的应用[J].住宅与房地产，2020（18）：53.
        [3]程朝阳.基于绿色理念的建筑暖通空调系统节能设计思路及运用[J].绿色科技，2020（08）：182-183.