BIM技术的空调系统优化设计研究

2017-03-08陈密

绿色环保建材 2017年12期

关键词：系统优化设计方案空调

陈密

杭州市城建开发集团有限公司

BIM技术的空调系统优化设计研究

陈密

杭州市城建开发集团有限公司

我国建筑能耗占社会总能耗的三分之一，尤其是建筑能耗中的空调系统能耗最为严重，所以对空调系统进行优化设计，并不断的降低空调系统能耗是非常重要的。BIM技术作为新型技术，在各种领域得到了较为广泛的运用，而BIM技术在空调系统优化设计中的运用，不仅能够达到节能的目的，还可以使空调系统的设计更加便捷。文中主要针对BIM技术的空调系统优化设计展开研究，首先对BIM技术进行概述，最后对BIM技术的空调系统优化设计进行分析，仅供参考。

BIM技术；空调系统；优化设计

1 BIM技术概述

BIM技术也就是所谓的建筑信息模型，主要就是通过对建筑项目中的每项信息数据进行收集，并以此为基础，建立三维建筑模型，之后借助数字信息仿真来对建筑物中的全部信息进行模拟。BIM技术能够把建设方、承包方以及设计方等参与工程中的所有参与方放到同一平台上，实现建筑信息模型共享，在一定程度上能够达到建筑项目工程可视化以及精细化施工建设的目的。BIM技术具有多个方面的特征，主要有：（1）模拟性特征。BIM技术的模拟性功能，除了能够对实际的建筑物进行模拟之外，还可以模拟在现实生活中不可以进行操作的事物。设计阶段的BIM技术的运用能够对设计中需要进行模拟的事物进行模拟实验，比如，节能模拟、紧急输送通道模拟等。不管是招标阶段还是施工阶段都可以通过4D的方式，并结合施工组织设计来对实际施工进行模拟，以此来对合理的施工方案进行判定。不仅如此，在后期运营阶段还可以对紧急情况进行模拟。（2）优化性特征。BIM技术的优化型特征主要就是针对项目方案以及特殊项目的设计进行优化处理，①项目方案的优化。通过将项目设计与投资回报分析相互结合的方式，以设计变化为基准，来对投资回报的影响进行计算，这样在众多方案中有利于项目方案的选择。②特殊项目的设计优化。特殊项目主要是指比较异形的设计，别不，裙楼、幕墙等，尽管这些特殊项目在整体比例中所占据的比例比较小，但是不管是在投资上还是工作量上都是比较大的，不仅如此，这些特殊项目也是建筑项目施工中的难点以及出现问题最多的地方，所以对这些项目进行方案设计优化是很有必要的。（3）一体化性特征。BIM技术的一体化性特征主要体现在不管是在设计阶段还是施工阶段，或者是后期的运营阶段，都可以通过利用BIM技术来实现对整体项目过程的一体化管理。

2 BIM技术的空调系统优化设计分析

2.1 空调系统前期阶段的设计优化

空调系统的前期阶段主要指的是建筑设计阶段，也就是说，在对建筑进行设计的过程中，就需要对空调系统所涉及到的结构能耗性能以及自然通风等影响建筑能耗的各种因素进行全面的考量，以此来建造出节能优化的建筑，从而减少空调系统的设计荷载，也是实现建筑节能效果提升的重要方法。在对空调系统前的设计优化主要分为四个步骤：（1）通过Revit软件来对BIM模型进行构建；（2）对BIM模型的数据进行转换；（3）利用Design⁃builder软件来对建筑的性能进行全面的分析；（4）将优化之后的最终效果反馈到Revit中，以便对模型进行调整。

2.2 空调系统设计方案的优化

在对空调系统进行设计的过程中一定要按照从浅至深以及逐步细化的准则来进行设计。空调系统的最初设计方案的合理与否将会对整体设计过程产生直接的影响，所以保证其方案的合理性，不仅能够提升设计的效率，还是对空调系统设计方案进行优化的前提条件。就目前而言，空调系统设计方案的确定主要是依照空调系统的特点以及应用的场所来进行确定，以此来选择出更加合适的设计方案。但是这种方案确定的方法具有非常强的理论性，倘若采用这种方法来对空调系统的设计方案进行确定的话，会与实际的情况有所差距。

BIM技术的空调系统设计方案主要是通过对Revit软件中的建筑BIM模型加以利用，并在Designbuilder软件直接导入模型，这样不仅能够减少模型分析的时间，还可以省略二次建模，有利于分析效率的提升，不仅如此，还可以实现对BIM模型的充分运用，进而对BIM的应用空间进行扩展。对于空调系统设计方案的优化过程主要分为四步，分别是：（1）对空调系统的方案进行制定；（2）对空调系统中每个设备与运行的参数进行设置；（3）对空调系统的运行进行模拟；（4）对空调系统设计方案进行分析比较，并反馈。

2.3 空调系统CFD的优化

空调系统不仅对室外的环境变化有着直接的关联，还与室外的天气变化紧密相连，因此就会导致空调系统外部的设备性能会受到室外气象参数变化的影响，而室内末端风口等分布的不同也会对室内气流组织以及舒适性产生一定的影响。通过对空调系统中建筑室外与室内CFD进行模拟，在空调系统设备优化布置上有着一定的促进作用。CFD主要是利用计算机来对流体的流动性质进行分析，先对空间内气流的数值模型进行构建，之后对室内各位置的参数与边界条件进行定义，进而对室内的温度以及速度的分布状况进行模拟，这样能够直观的对模拟的最终效果进行显示。

2.4 空调系统数据BIM集成

在对空调系统进行优化设计的过程中会产生大量的分析数据，因此这些数据也应得到充分的利用。把建筑中的全部分析数据进行整理，并存在BIM分析数据库中，之后和BIM模型相互关联，使其成为BIM模型中的一部分，进而为各阶段的设计提供依据。对于空调系统设计方案的优化会获得各种建筑能耗的分析结果，之后再把这些分析结果导出，形成IDF数据格式、word文本形式与能耗分析图表。在对空调系统中的CFD进行模拟的过程中，不仅获得了室内外空间的CFD分析模型，还取得了关于温度以及速度的云图结果，所以可以把CFD网络分析模型进行导出，以便为其他阶段的模拟进行参考与分析，除此之外，还要导出每个房间的CFD云图结果，并与BIM模型中的每个相对应的房间进行连接。这些有效的分析数据便汇集成了BIM分析数据库，并且进行了不断的共享与扩展，使BIM模型的信息数据量更加的丰富与详细。