BIM技术暖通空调设计应用

BIM技术暖通空调设计应用

成华

【摘 要】通过对 BIM技术在暖通空调设计中的应用分析。发现该技术和二维设计技术相比有很大优势，绘制方面操作速度快，而且表达方式更加直接，在模型中可以清楚线路的连接情况，空调设备的具体位置，保证施工的顺利进行。

【关键词】 BIM技术；暖通空调；设计应用

BIM技术:具有可视化的特点，进行暖通空调设计中，可以让土建专业和暖通专业的人员有更直观的协助。虽然工作量有所增加，但是工作内容更加细致化，通过对细节的沟通，利用BIM技术就可以对施工图纸表达出的数据进行模拟，绘制三维施工图纸，提高实际的绘图效率，降低施工成本。

暖通：由于暖通空调的主要功能包括：采暖、通风和空气调节这三个方面的内容，所以可缩写HVAC(Heating,Ventilating and Air Conditioning)，取这三个功能的综合简称，即为暖通空调。

空调：空调即空气调节器(room air conditioner)，挂式空调是一种用于给空间区域（一般为密闭）提供处理空气的机组。它的功能是对该房间（或封闭空间、区域）内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。

引言：在房地产企业，其住宅及商业类地产项目的建筑类设计任务，一般情况下，是由其工程技术管理部门主导，与具备相应资质的设计院合作，与各相关部门沟通协调，对项目设计的风格、特点、质量、进度、成本、成果、实施及后续的各类技术问题的解决进行全程管控，此类工作便是设计管理，面对着项目的定位及复杂多变的实施环境，是整个项目实施的核心，直接决定着该项目最终的质量及运行效果。可以这么说，如果把项目比作人的话，设计应用则是在塑造这个人的性格，而性格决定着这个人的命运。

首先,我们来了解一下BIM技术的特点.

BIM技术的特点

1.改变传统设计画图思维模式

传统的设计画图是在CAD二维空间绘图，主要是通过线的平面界定管线、设备、阀门附件的轮廓、尺寸大小和位置，并辅助文字描述，才能完整地表现设计师的设计意图。而运用BIM技术设计时，其主体就是产品，然后运用产品和各种管道进行建模。在绘制的方式上，BIM在实际的设计中，主要是将产品以及管道通过链接形成一整套的系统，实现连接，并使得从点到面的组合，最终实现暖通系统的连接完整科学。

BIM定义为建筑信息模型，在设计过程中凸显了“信息”这一重要因素。从中我们可以清晰的看到设备、设备名称与规格、设备厂家以及联系方式。

2.精细化设计，三维可视模式工作

借助软件，对采暖、通风、空调系统进行真实管线建模，可以实现直观的设计流程，精细的施工展示。打开模型即可看出设备以及管道的安装后形状、位置，而且其效果直观，非常形象。管道之间相互错开，避免碰撞，设备与阀门、管道之间的连接一目了然，法兰、支吊架清晰可见。小到螺栓，大到设备，一应俱全，便于施工。

根据工程实际，将各专业管线设备在图纸上通过计算机进行图纸上的预装配，将问题解决在施工之前，将返工率降低到零点。

3.提升图纸质量，缩短施工周期

随着工程项目变得越来越复杂，确保机电、设备专业与土建专业在设计和设计变更过程中的清晰、顺畅的沟通至关重要。我公司可以通过所创建的逼真建筑信息模型与业主及时沟通，尽早发现错误，避免让错误进入现场，造成代价高昂的现场设计返工，同时还可大幅度缩短建筑设备及管道系统的施工周期。在BIM平台下，暖通空调系统设计通过3D可视化环境分区，分部位确定各种管路管线的标高和走向，成功解决碰撞问题，最后可直接利用BIM导出施工图，提高了图纸质量.

下面通过案例具体分析BIM技术在暖通空调设计上的应用.

1案例分析

1.1 分析工程的基本情况

该建筑工程规划面积达到了56465.2㎡，设计的建筑高度达到了24.6m，在地上的建筑为5层，设计地下为1层，这一建筑群包括办公楼、教学楼和学生宿舍， 冷热源机房设置在地下1层[1]，主要安装了2台地源热泵机，其中一台地源热泵机 规格为制冷280kW，制热290kW，使用水源温度一般在7℃-4℃范围，如果进行制热，供应的水温在50℃-45℃范围，进行制冷时供应的水温在13℃-6℃范围。

1.2 分析总体设计情况

为了保证建筑群内人们生活的舒适性，满足人们正常的生活需求，需要先设计好冷热源。技术人员结合建筑实际情况，将冷热源划分两个区域。其中一个空调冷热源主要是供应沐浴室、餐厅、学生宿舍的，在夏季还可以供冷，通过多联机空调就可以提供足够的冷负荷；在冬季进行供暖时，技术人员还单独设计了一个有锅炉房，为空调机组提供二次供水，设计的供回水温度在93℃-72℃范围[2]。 在此基础上，利用热转换器的作用就可以进行供水，所提供的二次热水供回水温度在84℃-59℃范围。在此基础上，为了节约能源，设计中在楼顶还安装了很多太阳能热水集热器，也可以供应热水，这样空调在制热和制冷的时候，就可以将其作为一部分热水源，有效节约能源。设计的暖通空调总体方案如下，采用新风系统、循环风空调、风机盘管的方式对餐厅进行冷热处理，使用散热器供暖、多联机空调的方式对教学楼进行制冷制热，采用分体空调、散热器供暖方式对学生宿舍进行制冷制热，采用地板辐射值班供暖、定风量全空气热回收空调系统、散热器供暖的方式进行制冷制热。

2 BIM技术在暖通空调设计中的应用分析

2.1 对BIM技术的分析

技术人员在设计该建筑内的暖通空调时，使用了Magi CAD软件，该软件主要借鉴了Revit平台和CAD平台功能，集中二者的优点，主要对空调风系统、空调水系统、散热器供暖、换热站、地源热泵等进行设计。对于BIM技术而言，其和普通的二维设计有很大区别，例如使用二维软件进行设计中，通过线的组合对设备和管线的投影进行表达，还要配合数字、文字等进行解释，否则设计人员在看图中很难完全领悟。但是应用了BIM技术之后，其不仅可以用线的组合进行表达，还可以通过点、面等进行表达，展示的会更加全面和直接。

2.2 分析BIM技术在暖通空调设计中的应用情况

通过BIM技术的应用，暖通空调设计更加方便，提高了整体的工作效率。在应用BIM技术时，可以对设备、管道的模型合理选择，然后进行模型的建立，在模型中可以灵活选择管道的高度和尺寸。除此之外，还可以选择设备的三维信息模型，通过这种绘图方式，操作更加灵活，工作效率会更高。在完成绘图之后，技术人员和施工人员通过图纸就可以了解暖通空调的整体设计情况，清楚掌握所有管线和设备的布置情况，保证后续施工顺利进行。使用二维绘图方式在表达中主要使用线条，表达平面概念有一定的难度，需要借助数字和文字，增加了绘图的复杂性，也占用了绘图的整体空间，导致施工中混淆不清，为施工带来很多麻烦。应用BIM技术之后，能够合理地将暖通空调点、线、面结合到一起，在此基础上建立设备和管道的立体模型，再根据工程中对暖通空调的设计数据，将这些参数都输入到模型中进行建模，完成所有建模之后还能够进行模拟仿真施工。如果数据出现错误，或者设计存在问题，暖通空调在形成模型的时候就会出现冲突，设计人员针对出现的问题，提前进行分析和处理，避免在施工中发现问题，导致工程返工，浪费大量的人力物力，影响施工进程。在绘图过程中，二维设计通常使用绘制图块的方式，对空调设备的投影轮廓线合理地进行表达，例如实际应用到的空调机组、制冷机、风机、 水泵等，在图像中都可以看到具体的投影轮廓线。BIM 技术和二维设计有很大的不同，在设计过程中将相关设备的模型建立起来，然后将设备和管线都安装到相应的模型中，在所建立的模型中涉及相应的尺寸、性能等数据信息，之后利用管理文件的办法，把制作器中的数据信息关联到项目中，这样就可以进行新暖通空调的模型模拟，这种设计方式展现的更加全面，设计人员使用时更加直观。

2.3 分析BIM技术的建模过程

通过输入相关数据，就可以建立三维模型，具有可视化功能，之后对管线进行设计，建立BIM模型。再设置 BIM 参数设计模型、碰撞报告，完成最后的碰撞检查以及校核，将不同位置的设备和管线都安装到这一模型中，就可以直观的了解设备的位置，连接情况，为以后的施工奠定基础。

3 总结

通过以上结合实际案例，对BIM技术在暖通空调设计中的应用分析。发现该技术和二维设计技术相比有很大优势，绘制方面操作速度快，而且表达方式更加直接，在模型中可以清楚线路的连接情况，空调设备的具体位置，保证施工的顺利进行。

参考文献

【1】张大镇.BIM技术在暖通空调设计应用中的现状分析[J].发电与空調，2016，37（2）：62-65.

【2】王馨苇.BIM技术在暖通空调设计应用中的现状探微[J].工程技术（全文版），2016，（11）：00242-00242.