暖通空調(diào)設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用探討

桑亮

（中外建工程設(shè)計與顧問有限公司山西分公司，山西太原 030000）

1 BIM技術(shù)的概述

BIM建筑信息模型在信息化系統(tǒng)中屬于新興技術(shù)，具有數(shù)字化智能化管理特點，在建筑設(shè)計中運用，能有效為建筑工程提供良好的設(shè)計管理環(huán)境，使設(shè)計工作效率得以有效提升[1]。BIM技術(shù)實質(zhì)是利用三維建模技術(shù)進行工程信息建模，并通過專業(yè)模型建立和數(shù)字信息仿真模擬實現(xiàn)建筑物體的真實顯現(xiàn)，使建筑物具有的信息直接參數(shù)得以被真實查看。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用要點

2.1 對負荷的計算

在暖通空調(diào)設(shè)計中需要對冷熱負荷進行重點設(shè)計，對冷熱負荷進行有效計算并給予高度關(guān)注[2]。在不同區(qū)域暖通空調(diào)的實際運行過程中，運用BIM技術(shù)能夠有效計算冷熱負荷，促使其在不同建筑面積、不同建筑空間環(huán)境中保障冷熱負荷的計算精準(zhǔn)性，以此確保暖通空調(diào)設(shè)計得以正常運轉(zhuǎn)并能夠節(jié)約能量，減少相應(yīng)的耗能。

2.2 信息化技術(shù)的應(yīng)用

在暖通空調(diào)設(shè)計中，系統(tǒng)設(shè)計是其關(guān)鍵性部分，對暖通空調(diào)的應(yīng)用具有重要作用，因此系統(tǒng)設(shè)計效果對空調(diào)運行效率以及狀態(tài)具有直接性影響，在設(shè)計過程中需要進行轉(zhuǎn)變和升級，將傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計方式進行優(yōu)化，使其更好提升運行效果[3]。在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中運用BIM技術(shù)能夠有效提升整體工程數(shù)字化效率，使其從設(shè)計到施工得以有效優(yōu)化。

2.3 方案輔助設(shè)計

在BIM模型建設(shè)過程中，需要運用多種數(shù)據(jù)和信息，并在此基礎(chǔ)上進行模型的設(shè)計。主要的操作方式為在BIM技術(shù)多元化信息基礎(chǔ)上進行信息數(shù)據(jù)和工程建筑的掌握和了解，并將二者進行結(jié)合，使其中具有差異性的數(shù)據(jù)信息得以顯現(xiàn)，并將其進行相應(yīng)的修正，以此滿足建筑的設(shè)計需要，為整體方案設(shè)計的科學(xué)化和合理化提供技術(shù)基礎(chǔ)[4]。

2.4 暖通空調(diào)設(shè)計

2.4.1 提高工程設(shè)計水平，完善建筑物使用功能

現(xiàn)階段對建筑物進行系統(tǒng)設(shè)計，不僅需要針對其具有的復(fù)雜性進行相應(yīng)考究，還需提升相關(guān)設(shè)計人員的設(shè)計水平和專業(yè)性，以便增強設(shè)計效果，提高建筑物的實用性，使其在投放使用過程中能夠為用戶提供便利服務(wù)[5]。隨著現(xiàn)今我國建筑項目逐漸具有復(fù)雜性，在設(shè)計過程中需要將機械電氣以及及排水工程時進行組合，在設(shè)計和施工之間進行總體考量，運用有效溝通以及清晰表述提升設(shè)計有效性，實現(xiàn)優(yōu)化建筑效果的目標(biāo)，使施工能夠順利開展。

2.4.2 風(fēng)道及管道系統(tǒng)建模

在設(shè)計布局中運用直觀的設(shè)計工具，不僅能夠進行模型修改，還能將修改過程簡化。在設(shè)計過程中，工程師還可以創(chuàng)建HVAC系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有明確的機械功能，能在設(shè)計中對通風(fēng)管網(wǎng)和管道布設(shè)進行三維立體建模，不僅如此，還能對視圖中的設(shè)計元素進行修改，使模型與現(xiàn)實設(shè)計更具一致性，在此過程中只需拖動屏幕中的設(shè)計元素，即可完成此項修改工作[6]。

2.4.3 風(fēng)道及管道尺寸確定或壓力計算

借助Autodesk Revit軟件中的內(nèi)置計算器，工程設(shè)計人員能夠根據(jù)管件兒數(shù)據(jù)庫和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范確定風(fēng)管及管道尺寸，以及計算相關(guān)的壓力損失。該系統(tǒng)制定的尺寸工具能夠?qū)︼L(fēng)管以及管道構(gòu)件尺寸和設(shè)計參數(shù)進行及時更新，改變傳統(tǒng)設(shè)計中運用交換文件或第三方應(yīng)用軟件的方式使設(shè)計與參數(shù)更換更加簡潔。

2.5 計算機輔助設(shè)計

2.5.1 HVAC和電力系統(tǒng)設(shè)計

在設(shè)計過程中，設(shè)計人員可以借助房間的著色以及設(shè)計平面圖，對整體設(shè)計意圖進行溝通和交流，在協(xié)調(diào)過程中提升整體設(shè)計的可用性。通過對色彩方案進行設(shè)計，設(shè)計團隊不會在復(fù)雜表格解讀過程中浪費過多的時間，也不用進行打印設(shè)計圖的標(biāo)記，只需要將著色平面圖的修改數(shù)據(jù)輸入到模型中即可改變需要更換的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建最終有效的示意圖，并在項目周期內(nèi)能夠保持高度一致。用戶可以運用創(chuàng)建HAVC系統(tǒng)進行管網(wǎng)和管道的建模并在此基礎(chǔ)上運用色彩方案，對該系統(tǒng)中的設(shè)計氣流、實際氣流以及機械區(qū)的關(guān)鍵性內(nèi)容進行清晰標(biāo)注，從而為電力負載分地區(qū)證明等重要地區(qū)，創(chuàng)建電子色彩方案。

2.5.2 線管和電纜槽建模

Revit MEP軟件具有強大的布局功能，在布局工具的運用中可以對電力線槽，數(shù)據(jù)線槽和穿線管等裝置進行建模，使整體設(shè)計工作量得以減輕，在真實環(huán)境以及真實數(shù)據(jù)建?；A(chǔ)上電力線槽，數(shù)據(jù)線槽和穿線管的組合布局，能促進整體設(shè)計的協(xié)調(diào)性，使施工工作開展變得更順利，提升建筑整體性能[7]。在進行建模過程中還能顯示電纜槽和穿線管的布局總長度明細表，為設(shè)計人員提供準(zhǔn)確的建筑材料用量。

2.5.3 自動生成施工文檔視圖

平面圖、橫斷面圖、立面圖詳圖以及明細表視圖等相關(guān)設(shè)計圖的信息，在Revit MEP軟件中都可以精確反映。該軟件能夠運用自身具有的數(shù)據(jù)庫為建模視圖提供更精準(zhǔn)和更協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)，使管理更具有效性，從而提升電子、給排水以及機械設(shè)計團隊的精準(zhǔn)性以及以實際施工的協(xié)調(diào)性、一致性。

2.5.4 Auto CAD提供無與倫比的設(shè)計支撐

經(jīng)相關(guān)調(diào)查可知全球具有數(shù)百萬可專業(yè)運用Auto CAD的人員。在實際設(shè)計過程中Revit MEP軟件能夠為Auot CAD軟件中的DWGTM文件格式提供無縫支持，因此用戶可以更快速地進行項目文件共享以及數(shù)據(jù)保存，而Autodesk中的DWG技術(shù)能夠為整體設(shè)計提供真實、精準(zhǔn)、有效的數(shù)據(jù)，使其存儲和共享方式更具可靠性。

2.5.5 BIM工作方式提升工作效率

Autodesk Revit MEP軟件能夠在BIM技術(shù)基礎(chǔ)上進行建筑信息模型的構(gòu)建。在項目設(shè)計過程中運用BIM技術(shù)能夠有效協(xié)調(diào)信息和設(shè)計方式，以此提升集成流程的協(xié)調(diào)性和可靠性，能夠貫穿項目設(shè)計、施工和運營整個過程。在機電管道設(shè)計過程中運用BIM技術(shù)能夠提升信息的一致性，使設(shè)計和繪制具有創(chuàng)新性。

2.5.6 加強設(shè)計協(xié)調(diào)與協(xié)作

Autodesk Revit MEP的運用，使建筑設(shè)計團隊可以跟結(jié)構(gòu)工程人員以及機電管道工程人員能夠針對整體項目的進行協(xié)調(diào)與交流，并在工作流程和項目要求基礎(chǔ)上提升整體建設(shè)協(xié)調(diào)性，從而有效減少項目團隊之間由于交流少造成協(xié)調(diào)性差等情況發(fā)生，并且此軟件的運用，能夠?qū)_突和干擾進行實時偵測，以此減少設(shè)計中沖突問題。

2.5.7 雙向關(guān)聯(lián)

Autodesk Revite使得所有模型信息都儲存在同一協(xié)同數(shù)據(jù)庫中，因此在設(shè)計過程中存在牽一發(fā)而動全身的效果，任何一處數(shù)據(jù)發(fā)生變化和更改都會使所有相關(guān)信息隨之發(fā)生變更和協(xié)調(diào)，進而減少或避免傳統(tǒng)人為系統(tǒng)設(shè)計中存在疏漏和數(shù)據(jù)偏差等問題出現(xiàn)。

2.5.8 參數(shù)化構(gòu)件

參數(shù)化構(gòu)件是Revite MEP軟件在建筑項目設(shè)計所有建筑構(gòu)件的基礎(chǔ)，被稱為“族”。這些構(gòu)件的運用能夠為設(shè)計提供開放性圖形系統(tǒng)，使用戶進行自由購物時和設(shè)計，并以此創(chuàng)建相關(guān)圖形，使相關(guān)設(shè)計人員的設(shè)計意圖在細節(jié)中能夠進行表達和調(diào)整。設(shè)計人員可以通過運用參數(shù)化構(gòu)件設(shè)計，在整體設(shè)計中進行精細搭配和機電管道構(gòu)件，整體搭配過程中，無須編程語言或代碼代為執(zhí)行命令。

2.6 利用BIM技術(shù)實現(xiàn)對管線布置設(shè)計的優(yōu)化

BIM技術(shù)運用在暖通空調(diào)設(shè)計過程中，能夠?qū)⒊浞终故酒淇梢曅蕴攸c，在管線布置工作中，此特點能夠有效進行視圖轉(zhuǎn)換，使設(shè)計人員能夠根據(jù)管線安置空間的尺寸進行合理化工作，以此規(guī)范實際施工操作[8]。首先工作人員可以從多個角度對管線的安裝設(shè)置進行設(shè)計，以此保障其布置精準(zhǔn)度得以有效提升。在BIM技術(shù)中，能夠?qū)ㄖ锊煌瑓^(qū)域的標(biāo)高數(shù)值，進行自行處理和檢查，并能夠運用不同的顏色對其進行標(biāo)注，使其具有的參考范圍得以準(zhǔn)確，并且能夠?qū)⒃O(shè)計方案中的具體情況進行可視化表述，在模型建立過程中能夠進行具體繪制，使其與實際建筑中的標(biāo)準(zhǔn)一致。

2.7 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟發(fā)展以及人的生活質(zhì)量的提升，為滿足人們?nèi)粘Ｉ钜约肮ぷ鞴δ艿男枰?，在建筑?nèi)部會添加具有各種各樣功能的管線，基于此為增強管線建筑效果需進行管線優(yōu)化，在此過程中相關(guān)設(shè)計人員需要對管線類型進行考量，以此優(yōu)化管線敷設(shè)效果。在暖通設(shè)計中，工程設(shè)計人員不僅需要對管線碰撞問題進行考慮，還要對暖通管線與其他機電線路協(xié)調(diào)方面進行綜合考量，而在暖通設(shè)計中運用BIM進行設(shè)計能有效增強整體設(shè)計效果，在優(yōu)化管線與各個方面施工協(xié)調(diào)問題中作用具有良好的效果。

3 結(jié)語

總而言之，在我國經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，人們生活質(zhì)量也得以提升，為人們生活要求的提升奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。暖通空調(diào)在人們的生活中屬于必不可缺少的系統(tǒng)，并且在建筑行業(yè)中其占有的地位也越來越重要。在BIM技術(shù)的運用下，暖通空調(diào)設(shè)計能夠有效規(guī)避傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題，使其得以有效解決并提升整體運行性能，為人們的生活和辦公提供切合的環(huán)境，使人們需求得以滿足。