暖通空调设计与BIM应用研究

暖通空调设计与 BIM应用研究

宿超

身份证号 2302241985****3936 黑龙江哈尔滨 150000

摘要：BIM技术的在中国的高速发展，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，我国居民生活水平普遍提高，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：BIM 技术；暖通空调；应用

中图分类号：TU17；TU83 文献标识码：A

引言

随着 BIM 技术的快速发展，BIM 技术已经逐步迈入各行各业中并发挥了重要的作用。BIM 技术的可视化、碰撞检查、精细化管理、施工模拟等运用为建筑生命全周期提供了一种有别于传统的高效模式。

1. BIM技术的应用现状

BIM技术在我国应用发展十多年来，取得了一些明显的效果。对建设单位更好的参与到项目实施过程有着重要的帮助；但是，因为各种各样的客观原因，每个企业实际导入的程度与本身具备BIM技术的能力或运用BIM技术成熟度并不一致。BIM技术的应用也只是集中在了一些大型工程，且没有完善全过程的资讯管理；所以，目前我国的BIM发展情况还没有到达国际先进水平。

2.暖通空调领域中的BIM 新技术

2.1 综合数据平台

在 BIM 技术体系中，综合数据平台负责对各软件程序提供信息交互服务，可将其作为一个整体接口转换平台，各专业人员通过综合数据平台上传与共享暖通空调数据信息，并协调开展项目设计、施工与运营管理等工作，有效解决了项目传统建造模式中所面临的信息沟通不畅等问题。根据实际应用情况来看，构建综合数据平台的意义体现在两个方面：一方面作为应用BIM技术的一项基础条件，需要基于综合数据平台开展后续协同设计、精确算量、资源配置等工作；另一方面，可以改善数据信息交换效果，减小软件不兼容因素对其造成的影响，避免在不同的 BIM软件交换上传数据期间出现数据丢失问题，以保证数据的完整性与真实性。相关调查结果显示，在构建综合数据平台的前提下，可以提高 30% 的工作效率，基本消除了数据传输对设计质量及辅助设计工作量造成的影响。

2.2 地理信息技术

地理信息技术也被称作3S技术，是由遥感技术（GS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）组成，本质上属于空间信息系统，基于计算机软、硬件系统，可以在短时间内获取暖通空调项目现场地理分布数据，如空间定位数据、遥感图像数据以及属性数据等。而在 BIM 技术体系中，地理信息技术发挥着采集现场地理信息与提供数据支持的重要作用，将所采集的地理分布数据导入 BIM 数据库与三维信息模型中，并开展风环境模拟试验与管线布置等工作。例如在所采集的现场地理信息基础上，构建地下暖通空调管网三维信息模型，在模型中标注地面标高，以起到施工指导作用。同时，基于点云数据构建场地模型，可以真实且准确地呈现项目现场情况，如内部道路与水系高差，还可开展光照辐射模拟试验等。而在传统设计模式下，需要采取人工建模的方式，场地模型的建模量较大，且建模精度有所不足。

3.暖通空调设计要点

3.1 冷热源的形式

由于城市综合体的区域众多，功能丰富，为了有效发挥暖通空调的作用，满足各个区域的需求，就要合理选择冷热源的形式。结合城市综合体的实际情况进行选择，并通过合理论证的方式降低暖通空调的建设成本与运行成本，减少不必要的能源消耗。根据本项目的情况可知，由于本项目所在城市的各项配套设施比较完善，各类市政管线齐全，因此在选择冷热源形式时，可选择三种方案：第一，将电制冷与市政热力相结合；第二，采用燃气直燃机制冷供热等方式；第三，采用冰蓄冷方案。在进行方案论证时，要充分结合项目所在地的地理环境，并对项目所在地城市的各项配套设施进行仔细调研，当了解到当地的电力并不存在峰谷电价差异时，则无需使用冰蓄冷方案。在论证前两种方案时，通过了解城市的市政容量与收费情况，对设备的投资进行初步计算，并对相应的运行费用进行计算和对比，最终选择电制冷与市政热力相结合的方案，将其作为暖通空调设计的主要冷热源形式。

3.2 合理应用变频节能技术

在大型商业综合体暖通空调节能设计中，应合理应用变频节能技术，以提高系统的节能效果。变频节能技术的主要原理是在系统出现负荷变化时，根据负荷需求，通过调节水泵、冷水机组等设备的运行情况来实现节能。例如，在空调季节的早晚时期，空调实际负载通常会低于设计负载，冷冻水泵和冷水机组如按照设计负荷和流量运行，将会造成大量的不必要浪费，而此时若应用变频节能技术，则可有效降低运行能耗。实践发现，通过合理应用变频节能技术，可以使大型商业综合体中的暖通空调系统节约45%的能源。

3.3 空调风系统

空调风系统主要包括全空气系统和风机盘管加新风系统。两大系统的适用区域不同，前者主要设置在五星级酒店大厅、超市、百货大楼等部位，后者主要设置于 KTV、写字楼、客房等部位。且需将空调机房分开设置，以满足不同区域的需求。在选择空调机房的位置时，要考虑业主的利益，比如首层区域所使用的空调机组不宜设置在首层，因为这样不仅占用空间，还会降低业主的房屋收益，因此可将其设置在地下一层或二层，保留首层的商业面积，提高业主房屋收益。

4.BIM 技术在建筑智能化建造中的应用

4.1 BIM 技术在建筑设计中的应用

基于 BIM 技术的三维建模软件对模型进行创建，通过人工的方式绘制建筑所需基础构件，如柱、梁、板等，同时按照勘测数据输入相关构件参数，软件即可自动建成整栋楼层的建筑模型，并按照内置清单和定额计算规则，计算其工程量。或者可通过将工程图纸导入三维建模软件，智能识别图中建筑基础构件，定义构件参数后即可计算机仿真，计算工程量。同时，在规划设计环节中也能运用到 BIM 中，例如住宅区根据周边环境得出 BIM 模型的模拟数据，规划整体布置方案并创建出更合适场地地形的全面建筑模型。

4.2 BIM 技术在资源调配中的应用

当下在很多行业之中，节能环保已经成了一个非常重要的命题。BIM 技术对于建筑行业整体的环保发展都具有非常重要的作用。因为它可以模拟在整个建设过程之中的各方情况，能够让建筑节能设计有一个综合的解决方案，对于自然资源进行合理配置，带动了施工工程的整体经济效益的提升。资金使用计划、人工消耗计划、材料消耗计划和机械消耗计划可以依托BIM模型得到合理的安排。在BIM模型的基础上编制进度计划，赋予时间信息得到4D模型，基于该模型进行施工进度仿真模拟，模拟过程中各施工工序与甘特图滚动同步进行，项目人员可以从中得知任意时间段各项工作量的完成度，分析项目施工计划，合理安排各项工作。而在此基础上再次引入造价成本还可得到5D模型，制定资金使用计划。

结束语

综上所述，在暖通空调项目中，企业必须正确认识BIM 技术的应用价值，持续拓展技术应用方向，构建健全的 BIM 技术应用体系，以推动暖通空调事业信息化与数字化的发展。同时，企业也要注重BIM新技术的应用整体性、上下游信息传递性与前后关联性，结合项目情况组合应用各项 BIM 新技术，确保各项技术优势得到有效兼容与充分发挥。

参考文献：

[1]梁楠,徐宏庆,陈媛.BIM新技术在暖通空调领域的应用探索[J].暖通空调,2016(10).

[2]修鸿超.浅析BIM新技术在暖通空调领域的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(9).

[3]刘燕朝.BIM在暖通空调系统运维管理中应用研究[D].长春:吉林建筑大学,2019.

[4]王琳,崔玥.BIM技术在暖通空调设计中的应用分析[J].工程建设与设计,2018(24).