探究BIM技术在暖通空调设计中的应用方案

孙鹏来

摘 要：伴随着社会经济的高速发展与城市化进程的加快，建筑工程得以更高的发展。暖通空调也因此而成为了建筑中不可缺少的组成部分，其设计与施工环节涉及到的工作将直接影响到建筑物能耗，BIM技术因信息化、可视化等优点已经在其设计工作中得到了相对广泛的应用。如何发挥出该技术的优势提高暖通空调的设计质量已经成为了我们必须要重视的问题，本文笔者依托实际工作经验对此类问题进行了分析，希望对推进相关工作的优化落实有所启示。

关键词：BIM技术;暖通空调;设计应用

近年来，随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求越来越高。在建筑工程施工过程中，暖通空调的设计水平的高低备受人们的关注，传统的设计工艺已经无法满足人们的需求。基于BIM技术的暖通空调设计，不仅提高了暖通空调设计的精细化水平，而且还能提高暖通空调的运行效率，符合当前节能环保的发展理念。因此，研究分析BIM技术在暖通空调设计中的应用具有重要的现实意义。

1 BIM技术的概念及特点

1.1 概念

BIM技术的全称为“建筑信息模型”，其核心要点在于将建筑施工建设中涉及到的基本构件作为设计元素，之后通过总结归纳汇总其几何数据、物理特性以及材质信息等方面的资料并由此建立起全方位、多层次、立体化的建筑信息系统数据库。数据库便是建筑及暖通空调设计时需要参考的基础模型，之后工程各参与方会以自己负责的工作内容为出发点，对数据库中的信息进行插入、提取、编辑、更新，进而使数据库模型满足不同的工作需要。需要强调的是，模型内部各构件、模块的参数信息资料并不是独立的个体，否则实际施工方案将不具备可行性，依靠空间、逻辑等方面的关系将其串联在一起，便可以为相关工作的有序推进提供参考或支持。

1.2 特点

（1）可视化特点。传统的暖通空调在施工过程中，只能将所需设计构件的相关信息和参数以二维的方式显现，无法满足设计人员和施工人员可视化的需求。基于BIM技术，暖通空调设计者可以通过建立三维信息模型，将设计的效果直观的展示，同时还可以对不同构件的尺寸数据进行标注，便于施工人员清晰的掌握构件之间的位置关系。此外，BIM技术还能生成设计相关的效果展示图以及报表，大大提高了暖通空调设计的工作效率。（2）数据共享特点。由于暖通空调在设计过程中，涉及的元器件和部件较多，为了提高暖通空调设计的合理性，必须重视暖通空调整体和内部细节的设计。BIM技术具有数据信息共享的特点，可以帮助暖通空调设计者快速的、及时的掌握与暖通空调相关的信息，同时还能及时掌握建筑结构与水电设备的相关数据信息，有助于提高暖通空调设计的质量。

2 BIM技术在暖通空调设计中实际应用

2.1 准确计算负荷

暖通空调系统在实际工作的过程中一定会产生冷热负荷，设计的时候需要准确计算各个区域的冷热负荷，只有这样才能确保设计的合理性和可操作性。BIM技术负荷计算中起着重要作用，在实践中运用的是DeST软件，该软件主要是用于核算能源耗损，学校的冷热源设计牵扯到了不同区域，比如教学楼、食堂、宿舍等，通过DeST软件能准确地计算出各个区域的负荷，供暖和制冷负荷计算对整个暖通空调系统设计来说尤为重要，除了能提高设计的效率，还能让设计更加科学和可靠。通过对学校的负荷计算发现，无论是供热还是制冷，教学楼的设计负荷都是最大的，这是因为教学楼各个功能区中建筑面积最大的，排在后面的依次是礼堂和宿舍。

2.2 冷热源设计

学校冷热源设计涉及很多区域，每个区域都有自身特点，导致冷热源设计具有较大差异，在设计的时候也要针对不同区域特点设计冷热源。食堂、大厅、礼堂的冷热源设计选用的是热泵，将其当成空调系统的冷热源，机房要设计在地下室，该区域内的冷热源需求大，在设计的时候要通过机组工作的方式，最好安装两个地源热泵，每台热泵的制冷和供热量要达到额定要求，在地下埋着的换热的管子使用的是u形，而且要确保是双u形。教学楼和宿舍在学校建设中的面积最大，冷热源的设计尤为重要，由于这两个区域在寒冷的冬天对供热的需求量十分大，因此在设计的时候采用的是锅炉供暖的方式，回水的温度是96℃/71℃，这是锅炉直接为供暖所提供的热水，仅限于这一次，接下来供热所需要的热水就需要换热器来转化，这时就会产生二次热水，温度是86℃/61℃。炎热的夏天需要制冷，负荷主要由空调提供，制冷量的需求大，必须采取联机工作的方式。宿舍的供热采用天然能源，也就是太阳能。冬季温度十分低，依靠空调供暖无法实现预期效果，这时就采用的是锅炉集中供暖的方式。学生在宿舍中生活和居住，用水量比较大，并且会在同一时间段用水，冷热源设计想要满足学生对热水的实际需求量，就必须通过将太阳能转化为热能的方法来解决问题。

2.3 施工图纸绘制中BIM技术的应用

施工图纸绘制是暖通空调设计过程中的一项关键环节。绘制施工图纸的时候，需要设计师将空调机组运行图、水泵等设备绘制出来。在施工图纸绘制中应用BIM技术，依托与BIM模型相关联的数据库，便可以直接调用与空调暖通设计各项参数、性能相适应的原件，从而有利于实现图纸绘制效率的提高。与此同时，在施工图纸绘制过程中，设计师可以借助BIM技术，以实际设计需求为根据，对BIM模型进行适当调整，从而有利于提高暖通空调设计的合理性。除此之外，借助BIM技术，通过对BIM模型的任意剖面进行仔细检查，便可以发现暖通空调设计中存在的问题，通过提前解决问题，便可以减少实际施工中出现的工程变更，从而有利于降低工程成本。

2.4 施工方案的优化细分

实际工作中，在进行暖通空调系统设计时需要根据不同的区域设计出不同的施工方案，而空调设备的选择与排布则是影响这部分工作实际质量的关键因素。此环节工作中不同区域要体现出不同的差异性，例如餐厅等短时间人流量较大的区域内的空调设备必须要具备循环风功能，必要时要使用新风体系，重点发挥出其风机盘管协调的功能。仍以学校建筑为例，教学楼或办公楼等区域的暖通空调设计要比餐厅更加复杂，具体需要考虑设备的特殊性、性能以及管道线路走向，必要时要为其设置两种供热结构，所以在制定方案时只有利用BIM技术才能够把控好具體优势。通常情况下，教学楼或办公区域往往会使用多联机空调，便是出于这一考虑。

3 BIM技术实践应用过程中的注意事项

（1）在进行建模过程中，为了确保暖通空调设计相关参数的准确性，务必选用一致的使用规则。（2）在BIM建模过程中，如果出现了严重的漏洞，必须对产生漏洞的原因进行深入分析，同时在进行二次建模时，严禁使用原模型中的相关数据信息，需要重新的对相关数据信息进行收集和整理，避免导致二次建模失败。（3）在进行暖通空调设计过程中，对相关设计人员的专业水平要求较高，必须重视相关设计人员专业技能的培训工作，拓宽其知识面，从而减少人为操作错误影响最终的设计质量。（4）在设计过程中，设计人员必须对BIM三维信息模型的各项数据全面了解，并通过建立完善的BIM信息数据库的方式，加强相关数据信息的管理力度，避免数据信息出现丢失，提高暖通空调设计的质量。

4 结语

BIM技术在暖通空调设计工作中的应用为各项工作的优化落实带来了新条件，有效提高了设计及施工质量。新时期，我们需要正确认识这项技术的重要意义，进而推进相关细节工作的优化创新。

参考文献：

[1]卢丽，宗通.BIM技术在暖通空调设计中的应用分析.绿色环保建材，2019（7）.

[2]张特.基于BIM技术在暖通空调设计中的应用刍议.淮南职业技术学院学报，2019（4）.