又見黑科技！BIM技術(shù)助力暖通設(shè)計難題

目前，我國建筑能耗占國家總能耗的47%，而暖通空調(diào)產(chǎn)生的能耗占建筑總能耗的50%。暖通空調(diào)對室內(nèi)環(huán)境舒適度起決定作用，并直接影響著建筑能耗。

因此，如何優(yōu)化暖通空調(diào)設(shè)計方案，在減少暖通空調(diào)產(chǎn)生的能耗的同時，為使用者提供更舒適的建筑環(huán)境成為設(shè)計人員關(guān)注的重點。

BIM技術(shù)能夠準(zhǔn)確精確地將各種不同類型的物體模擬建立出來，通過精準(zhǔn)的模型呈現(xiàn)給設(shè)計人員，方便快速地將不同類別不同種類的設(shè)計參數(shù)數(shù)據(jù)集成轉(zhuǎn)換，大大提高設(shè)計人員的工作效率，提升設(shè)計的水平和質(zhì)量。

所以，對于暖通空調(diào)設(shè)計來說，必須要加強(qiáng)對BIM技術(shù)的運(yùn)用，不斷提高BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的重要性和參與度，從而保障暖通空調(diào)設(shè)計達(dá)到法定標(biāo)準(zhǔn)。

1 什么是BIM技術(shù)？

BIM技術(shù)全稱是建筑信息模型(Building Information Modeling)或者建筑信息管理(BuildingInformation Management)。具體指的是通過將建筑工程項目的各種不同的信息數(shù)據(jù)參數(shù)作為一個基礎(chǔ)來進(jìn)行三維的建筑模型的建設(shè)。總的來說就是在建筑項目的前期設(shè)計、中期施工和后期管理操作階段，能夠運(yùn)用數(shù)字化的技術(shù)和信息技術(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理操作。

BIM技術(shù)通過建立三維模型數(shù)據(jù)信息庫直觀的把建筑和后期安裝的操作的進(jìn)度全部展現(xiàn)出來，同時將數(shù)據(jù)實時共享，有效的減少不必要的施工操作，從而控制施工成本。具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點。

2 BIM技術(shù)的普遍優(yōu)勢

通過將BIM技術(shù)運(yùn)用于暖通空調(diào)設(shè)計，可以有效利用BIM技術(shù)的優(yōu)點加強(qiáng)暖通空調(diào)設(shè)計，將暖通空調(diào)設(shè)計從曾經(jīng)的二維平面設(shè)計模式轉(zhuǎn)換成為現(xiàn)在的三維立體模型設(shè)計，讓暖通空調(diào)設(shè)計具備可視化、可出圖化和信息完備關(guān)聯(lián)等特性，推動了空調(diào)設(shè)計走向一個全新的高度。

相比傳統(tǒng)二維設(shè)計，三維設(shè)計不僅有效地提高暖通空調(diào)設(shè)計的質(zhì)量，還能夠保障暖通空調(diào)后期的各項施工和安裝在總的設(shè)計調(diào)控之下更加合理高效。通過BIM技術(shù)創(chuàng)建一個三維模型，可以直觀清楚地了解到暖通空調(diào)從設(shè)計到安裝再到后期的維護(hù)修理的各種信息，包括施工信息、空調(diào)設(shè)備信息、材料信息等。暖通空調(diào)設(shè)計和施工進(jìn)度也可以得到實時展示，這對于空調(diào)的施工來說起到了非常大的作用。

此外，BIM技術(shù)還能夠?qū)⒔ㄖ鱾€分項放在整體的高度進(jìn)行分析，解決智能分解設(shè)備之間、建筑和設(shè)備之間、結(jié)構(gòu)之間的各種矛盾，從而有效提高設(shè)計人員的工作效率。

3 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)技術(shù)中的應(yīng)用

3.1設(shè)計階段

本文對于暖通空調(diào)設(shè)計的研究，以國內(nèi)某高校的暖通設(shè)計為例，暖通空調(diào)設(shè)計針對高校內(nèi)某場所展開。暖通空調(diào)的設(shè)計過程，一般情況下是分成三大部分：

第一，熱冷源的設(shè)計。

由于高校內(nèi)的暖通空調(diào)一般是有兩個不同的區(qū)域場所，第一個區(qū)域就是高校的公共場合比如說學(xué)生食堂、學(xué)生宿舍還有學(xué)校的洗浴場所，這個區(qū)域內(nèi)的場所都可以通過多臺聯(lián)機(jī)制冷，在日均溫度比較高的情況下提供一個冷負(fù)荷，然后可以循環(huán)利用鍋爐房之中的循環(huán)二次過水，對水溫進(jìn)行二次加熱，有效提高回水的水溫直至達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，例如說95℃/70℃，接著就可以通過對熱傳喚器的運(yùn)用，加強(qiáng)水溫讓二次熱水供回的水溫提高到80℃/60℃。

除此以外，對于高校暖通空調(diào)還可以充分利用太陽能，在照射日光較長的地方安置太陽能源熱水器，通過太陽能加熱水來實現(xiàn)溫度的提高。還可以采取對重點人員較為密集活動例如說行政辦公樓、教學(xué)樓等這種區(qū)域進(jìn)行冷熱源設(shè)計，通過地源熱泵實現(xiàn)溫度的提高，達(dá)到設(shè)計目的。

第二，計算負(fù)荷

本文對高校暖通空調(diào)設(shè)計的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行了一個調(diào)查分析匯總，從高校的具體實際情況出發(fā)，通過能耗分析計算，得出數(shù)據(jù)從而保障得出暖通空調(diào)設(shè)計最優(yōu)方案。

第三，最重要的暖通空調(diào)設(shè)計方案。

綜合上面兩部分，得出該高校的暖通空調(diào)設(shè)計方案，然后根據(jù)得出的方案嚴(yán)格進(jìn)行施工安裝。

具體有下面這些情況表現(xiàn)：該高校宿舍部分采用的設(shè)計是散熱器供暖和分體空調(diào)進(jìn)行結(jié)合；學(xué)生食堂采用循環(huán)風(fēng)空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤管三者進(jìn)行結(jié)合統(tǒng)一；行政樓采用了多聯(lián)機(jī)空調(diào)和散熱器供暖的方式。

3.2 BIM技術(shù)嘗試

BIM可以說是引領(lǐng)了建筑行業(yè)的一次嶄新的改革，在給建筑行業(yè)帶來了眾多的改變優(yōu)化的同時也提出了一個問題，那就是應(yīng)當(dāng)如何順利地進(jìn)行轉(zhuǎn)型。很多建筑公司就因為轉(zhuǎn)換現(xiàn)存模式和對員工進(jìn)行培訓(xùn)發(fā)展出了很多難解的問題，部分建筑公司就因為無法承受轉(zhuǎn)型付出的金錢還有時間代價，不得不放棄BIM技術(shù)。

對于暖通空調(diào)設(shè)計采用BIM技術(shù)來說，必須要先進(jìn)行試點采用BIM技術(shù)，再逐步進(jìn)行推廣，從而達(dá)到合理的轉(zhuǎn)換。選擇BIM，對于暖通空調(diào)設(shè)計，必須要依托專業(yè)化的軟件來進(jìn)行設(shè)計，例如說Revit就是專業(yè)的設(shè)計軟件，其對于建筑行業(yè)來說是具有極高價值的。

另外，針對具體的高校暖通空調(diào)設(shè)計，針對不同的區(qū)域有不同的側(cè)重點，比如說宿舍、教學(xué)樓、行政樓還有食堂，采用的供暖方案也不完全一樣，但是大多集中在散熱器供暖、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)、地源熱泵等這幾個方面。

3.3 BIM技術(shù)和普通二維設(shè)計的區(qū)別

BIM技術(shù)和以往傳統(tǒng)的二維設(shè)計對比來說，可以利用高校暖通空調(diào)設(shè)計為例具體分析：

第一，繪制手法不同。

如果采用傳統(tǒng)的二維設(shè)計方式，在進(jìn)行暖通管線設(shè)計時，主要就是用管線的粗細(xì)程度加以數(shù)字標(biāo)志和文字注解來進(jìn)行一個區(qū)分，然后就會延伸成暖通設(shè)備和管線的交匯情況。但對于BIM技術(shù)來說，可能就會更加簡單易懂，BIM技術(shù)做到了對于管線的全面容納，從傳統(tǒng)點和點之間變成了點和面之間的關(guān)系，這樣就可以更加完善地表達(dá)設(shè)計的意圖。

第二，表達(dá)方式的改變。

傳統(tǒng)二維設(shè)計采用了線之間的重疊和構(gòu)建關(guān)系，有時候還會利用二維上的投影然后對閥門、管線組合、設(shè)備輪廓、管道輪廓線通過利用二維投影來表現(xiàn)通常還需要標(biāo)注尺寸數(shù)據(jù)參數(shù)等，十分復(fù)雜。然而BIM技術(shù)只需要在數(shù)據(jù)精確的基礎(chǔ)上構(gòu)建出三維模型、管道模型、設(shè)備模型，只要設(shè)計人員進(jìn)行選擇，就可以自動呈現(xiàn)出模型。相關(guān)的數(shù)據(jù)信息也可以同步顯示，不用額外再花費時間進(jìn)行標(biāo)注，BIM技術(shù)能夠更加直觀地展示暖通空調(diào)設(shè)計的模型，從而使設(shè)計人員可以直觀地對模型進(jìn)行分析，從而保證暖通空調(diào)的設(shè)計更加合理。

第三，繪圖的效率不同。

在繪制模型圖的時候，平面的二維模型繪制只能夠以線條的方式，在二維平面非常的具有局限，對于后期的觀察來說也是比較的抽象，需要設(shè)計師在腦海中通過二維設(shè)計圖紙構(gòu)建三維的模型，并且二維設(shè)計圖對于數(shù)據(jù)等的標(biāo)示也具有極大的限制性。

而對于BIM來說，無論是模型的繪制方法還是模型的展示都更勝一籌。BIM可以利用三維進(jìn)行設(shè)計，點、線、面三者結(jié)合。通過對設(shè)備管線和設(shè)備的模型構(gòu)建，對于設(shè)備和管線的尺寸標(biāo)志也更加全面直觀，相對來說，BIM操作起來較難，繪圖效率低。

第四，應(yīng)用。

舊的二維平面設(shè)計的方式一般都是通過繪制圖塊，然后利用圖塊對空調(diào)的構(gòu)件設(shè)備以及其外部的輪廓線條來進(jìn)行區(qū)分和表示。而對于三維模型來說，BIM技術(shù)就可以直接構(gòu)建模型，不用再額外地去劃分，在模型當(dāng)中就可以直觀地表示設(shè)備和各種管線以及連接的方式，在三維模型當(dāng)中，已經(jīng)涵蓋了設(shè)備和管線的尺寸和各類相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，也為設(shè)備以后的安裝管理提供了便捷。在管理文件當(dāng)中，直接將各類數(shù)據(jù)和不同的構(gòu)件互相結(jié)合，得到了一個完善的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)。

所以，對比二維設(shè)計來說，BIM三維模型在實際的運(yùn)用和操作管理中更加適用。對于二者來說，區(qū)別不僅體現(xiàn)在應(yīng)用本身，更是體現(xiàn)在應(yīng)用的目標(biāo)和模型成果上。暖通空調(diào)設(shè)計采用三維BIM技術(shù)，目的就是為了可視化，構(gòu)建可視化的模型，還有就是在模型當(dāng)中的管線和構(gòu)件等也有了直觀的參考。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)屬于作用在工程前期設(shè)計和工程后期建造管理的數(shù)據(jù)化實用工具，BIM是建立在整合整體相關(guān)的參數(shù)信息，通過對建設(shè)項目策劃設(shè)計、項目的運(yùn)行建設(shè)、項目后期的管理維護(hù)的項目全生命周期過程的信息即時傳輸共享，保障了從設(shè)計人員到施工管理人員對建筑的綜合信息得出正確的判斷和結(jié)論，對提高工作效率、節(jié)約施工成本具有非常重要的現(xiàn)實意義。

（責(zé)任編輯：何雯麗）