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浅谈BIM技术在暖通空调设计中的应用韦重任

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：韦重任

[导读] BIM技术作为建筑行业在信息化时代的新技术，拥有着极强的数据处理与分析能力，随着BIM技术越加成熟发展，在建筑方案设计以及施工过程中,得到了广泛的应用，极大推进了行业的发展。同时，暖通空调设计在改善人居环境，促进能源有效利用，改变生态环境方面都有深远的影响。

柳州市正禾建筑设计有限责任公司韦重任广西桂林 541100

摘要：BIM技术作为建筑行业在信息化时代的新技术，拥有着极强的数据处理与分析能力，随着BIM技术越加成熟发展，在建筑方案设计以及施工过程中,得到了广泛的应用，极大推进了行业的发展。同时，暖通空调设计在改善人居环境，促进能源有效利用，改变生态环境方面都有深远的影响。暖通空调设计是建筑工程中的重要内容,将BIM技术结合应用到暖通空调专业设计工作流程中，在冷热源选择、机房规划布置、管道综合布置、气流组织计算分析等方面应用。基于此,本文简析BIM技术在暖通空调设计中的特点,浅谈BIM技术在暖通空调设计中的应用。
关键词：BIM技术；暖通空调设计；应用
        引言
        随着社会的发展，智慧城市、智慧工地与智能建筑也逐渐成为了现代建筑管理中非常重要的一环。而在BIM技术的广泛应用之下，我们可以获取到建筑建设过程中的数据，通过对信息数据的处理，实现智能化建设。暖通空调在为人们提供舒适环境，给建筑使用与居住者带来高品质生活体验的同时，也在消化较大的能源，而建筑总能耗中暖通空调系统的能耗相对严重。因此，合理设计冷热源，降低能源消耗，提高能源利用率，应用先进的软件技术，结合暖通空调设计，推动BIM技术在暖通空调设计中得到更好的体现和发挥。
        1暖通空调的概念
        暖通空调通过调节室内的热湿环境和室内空气品质，为人们提供舒适的居住环境。其任务就是向室内提供适当的冷量或者热量，并稀释室内的污染物，以保证室内适宜的热舒适环境和良好的空气品质。暖通空调通过调节室内温度、湿度，从而改善周边环境的空气质量。暖通空调在运行过程中，将空气吸入空调机中经过过滤冷却处理之后，所出来的空气携带静电，能够吸收空气中的烟尘、颗粒物等。同时能够改善空气中的湿度、含氧量、洁净度等。
        2BIM技术特点
        BIM技术的特点主要体现在三个方面，信息集成化、工作过程的可传递性、协同设计的充分支持。首先，BIM技术特点的信息集成化主要体现在两个方面，一是设计过程集成化，二是设计信息集成化。在协同设计平台上，每一道工序的设计人员都应该参与进去，这样便能实现设计过程的集成化。第二，工作过程的可传递性是BIM技术尤为显著的特点之一。我们知道BIM技术应用程序的主要工作特点是在工程数据之间创建具有时效性、统一性的关联。BIM模型可以应用在暖通空调的冷热源方案选择模拟、管道综合布置分析、气流组织等方面。在这些工作程序中，不但减轻了设计人员的工作负担，还充分有效地提高了在程序设计方面的工作效率。第三，BIM系统作为一种新型的设计模式，设计过程中为设计、施工、业主经营者之间搭建了完善的沟通桥梁，并为工程项目的处理方提供了具有大量有实质性意义的数据与资料。
        3.BIM技术在暖通空调设计的应用
        （1）BIM技术应用在暖通空调冷热源的选择中，工程项目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。BIM技术只需要在数据精确的基础上构建出三维模型、管道模型、设备模型，只要设计人员进行选择，就可以自动呈现出模型。BIM技术能够更加直观地展示暖通空调设计的模型，设计人员可以直观地对模型进行分析，从而保证暖通空调的设计更加合理。建筑三维模型在设计上可以根据不同的专业进行高效率的工作，BIM系统能够利用三维模型这一特点实现自动检测建构对象之间的互相沟通与影响。BIM技术所体现出三个方面特点，在很大程度上提高了设计师团队之间沟通与交流的能力，效地缩短了设计的周期，提升了设计的质量，并且给设计带来很大的经济效益。

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        （2）BIM技术应用在暖通空调机房布置，在公共建筑当中，建筑设计方案中为暖通空调设备所预留的空间往往十分有限。针对这一现象，如何有效利用现有的机房空间成为了亟待解决的问题。不同厂商制造的暖通空调存在着一定的尺寸差异，且在设计方案阶段，设计方还不能规定暖通空调的具体型号，因此在对机房进行规划时存在诸多不确定因素。上文中提到，BIM技术可以将暖通空调设备的参数信息整合到设计模型当中。当设计人员设计好独立的参数块之后，后期只需根据暖通空调设备实际参数进行修改即可。在确定机箱摆放位置、接口大小、消声静压箱的大小等因素时，设计人员可进行可视化、多维度的对比，以确定最佳的设计方案。
        （3）BIM技术应用在暖通空调的管道设计，在传统的暖通空调设计当中，设计人员多采用类似于CAD的普通二维设计软件。BIM技术与CAD技术之间最主要的差别就在于维度的展现形式不同。BIM所能提供给设计人员的设计模型是立体而实际的，但是在CAD等软件当中设计人员主要是通过线条的方式来对设计方案中的位置和轮廓进行表述。在BIM技术中，设计人员可以通过设置不同的线条样式、颜色和线宽来对风管系统进行划分。在BIM模型的三维视图中，设计人员还可以为不同的风管系统定义不同的过滤器，并以此作为区分依据。通过对管道系统的划分，在后期的设计和实际建设当中，方便设计人员对风管、水管等进行修改。基于BIM技术的管道系统设计图，借助设计图例，族文件等，将设计文件进行标准化，可以在不同项目中通用。
        （4）BIM技术优化管线综合布置，在走道布置或管线复杂、且对净高有十分严格的要求的空间，设计人员可利用BIM技术对管线布置进行优化。利用BIM在不同视图间进行转换的技术特点，设计人员可以从面、立面、剖面等多维度来确定管线的位置，以满足精确的布置要求。目前BIM软件已经可以自动对净高进行检查，软件按照设计人员的设定值自动对建筑内不同区域的净高值进行检查，并按照超限程度来填充颜色。利用相应的BIM技术可以进行管线的三维碰撞检查，设计师可以采用Navisworks打开搭建的暖通模型来检测碰撞点返回到Revit中进行相应点的碰撞修改，经碰撞检查后的模型，可以消除设计过程的硬碰撞、软碰撞，从而减少实际工程阶段存在的错误以及返工的可能性。在进行工程对接时提高与施工人员交流能力以及效率进一步的提高设计质量达到最终的优化效果，节省时间及反复变更修改。
        （5）利用BIM技术的全过程管理。BIM技术其中最大特点就是可以满足建设单位对建筑物投入运营之后的全过程协同管理；而暖通空调系统则是主要在夏、冬两季运行，在此基础上，就可以利用BIM技术对暖通空调系统的运营策略进行优化，保证减少空调系统的能耗。利用BIM技术可以实现暖通空调系统：运行过程监测和自动控制系统，包括参数检测、参数与设置状态显示、自动调节与控制、工况自动转换等，建立行之有效的能耗管理体系及管理制度。
        4结论
        BIM技术的应用是建筑行业的发展的新趋势，在暖通行业有着重大的发展前景，BIM技术将原来单纯的设计阶段转换成设计与实践相结合的应用阶段，为暖通行业带来了基本的技术保障以及经济效益，有效地缩短了设计的周期，提升了设计的质量。同时，减少了施工现场的材料损失和返工时间。为了更好地应用BIM技术体现出它的价值，我们应该将该技术贯穿到整个暖通的建筑生命周期中，及时的发现建筑施工中的问题，以便于快速的处理提高整个生命周期的运营效率。BIM技术在我国还有很大的发展空间，相信在将来会成为暖通行业的首选技术。
参考文献
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