BIM技术在暖通空调设计中的应用研究

2021-11-24张灿

商品与质量 2021年15期

张灿

中国矿业大学工程咨询研究院（江苏）有限公司江苏徐州 221000

1 BIM 技术的基本概念

BIM技术，即三维立体空间数据信息模型技术。从本质上来说，BIM技术在建筑行业的应用也就是通过创建三维立体空间数据模型的方式，对各类建筑参数信息实行精细化管理。BIM技术的应用基础就是对各类与建筑工程项目相关的数据信息开展采集、整合、处理与分析，并在此基础上创建三维立体空间数据模型，随后利用数字信息对目标物加以动态模拟。BIM技术具有立体化、模拟化以及可视化等特征。将BIM技术应用到建筑暖通工程设计中，可以帮助设计人员进一步优化设计方案，确保暖通工程设计的科学性和合理性[1]。

2 BIM 技术的应用优势

将BIM技术融合到建筑暖通工程设计中，可以充分发挥BIM技术的优势，加强建筑暖通工程设计成果。BIM技术的立体化、模拟化与可视化特征，使原有的二维平面设计模式转化为三维立体空间设计模式，为建筑行业发展奠定坚实基础。与传统的二维平面设计模式相比，三维立体空间设计模式不仅可以改善暖通工程的设计品质，还可以促使暖通工程设计后续工作的有序开展。利用BIM技术构建三维立体空间数据模型，可以更加直观化、具象化地了解暖通工程设计以及后期养护维修所涉及的各类数据信息。三维立体空间数据模型可以实时展示暖通工程设计与施工进度等关键内容，增强暖通工程电气输送的稳定性，实现各项工作的协同运转，从而提高施工效率，降低工程成本，如实展示建筑的相关内容。在此过程中，一旦发生突发性故障，也可以快速判定故障点，最大限度地减轻故障造成的不利影响，协调解决各种冲突问题[2]。

3 高层建筑暖通空调设计常见问题

暖通空调设计是指对高层建筑空调调节系统进行全面综合设计，包括送风系统、排风系统、制冷系统、供暖系统等。在建筑领域，暖通空调设计的复杂性较强，涉及制冷技术、机械设计及工程热力学等多个学科。与普通建筑相比，高层建筑的结构更为复杂，其暖通空调设计难度更大，主要存在以下问题。

3.1 可行性不足

在高层建筑施工中，暖通空调设计方案为指导性文件，其可行性不足直接影响暖通空调的正常运行。在实际设计工作中，普遍存在可行性不足的问题，出现该问题的原因在于设计人员对相关政策规范、标准法规及工程要求的认识不足，导致暖通系统不符合高层建筑供水、供热、供电要求。同时，部分设计人员在进行暖通空调设计时，未考虑区域气候条件、不同季节的负荷及地下水源等因素的影响，导致暖通空调设计的可行性不足。另外，在高层建筑暖通空调设计中，设计人员通常按照全年中最不利的气候参数来计算相关数据，以确保暖通空调具备调节功能。

3.2 安全性不足

在高层建筑暖通空调设计中，设计人员需注重设计方案的安全性，避免暖通空调存在安全隐患。部分设计人员缺乏对防火安全、设备安全、人员安全、系统安全及环境安全的重视，导致暖通空调存在火灾隐患。例如，某设计人员因未考虑高层建筑中资料库、档案室等区域对环境的特殊要求，导致暖通空调的消防排烟设计不到位，一旦发生火灾，将造成难以挽回的损失[3]。

4 BIM 技术在建筑暖通工程中的应用

4.1 BIM 技术在暖通管道布置中的应用

应用BIM技术，可以帮助设计人员创建完整且合理的机械功能系统，对各类关键设计要素进行针对性、规划性的调整，优化平面示意图和剖面图，以满足设计工作的需求。与此同时，在对示意图实行优化和调整的过程中，对应的模型也会发生相应的改变。依托BIM技术创建三维立体空间数据模型，可以更加直观化、具象化地展示目标对象，对各类管线的配置位置进行动态模拟，从而全面检查管线的碰撞情况，增强设计的精准性。设计人员在利用BIM技术构建立体数据模型时，还可以根据自身的需求任选剖面切图，并生成对应的剖面图，以简化工程设计流程，缩短设计周期。在以往的设计工作中，多通过投影轮廓线的方式完成对管线的表达，以及对空调机组的平面设计。而这种设计方式根本无法直观化、具象化地展示产品的特性。采用BIM技术，可以进一步丰富设备产品库，在产品库中对所要选择的设备加以匹配，或者结合自身需求进行订制。在实际操作过程中，设计人员需根据原有的立体数据模型，对产品库中的数据模型和关键参数展开针对性调整，确保所选择的产品类型与实际工程相匹配。

4.2 有利于实现施工图纸的优化设计

在暖通空调系统设计阶段，设计单位一般较缺乏安装施工的实际经验，这就容易导致设计图纸存在很多不完善或者与施工实际不相符。这是就需要施工单位从更加专业的施工角度倒逼设计单位进行设计变更和优化设计，在此过程中，很有可能引起不必要的返工、窝工、管线碰撞，甚至资源浪费现象。针对这种情况，可以充分运用BIM技术在施工策划阶段对图纸进行有针对性且形象的优化设计和技术交底，化不利为有利。

4.3 BIM 技术在工程协调设计中的应用

利用BIM技术创建三维立体空间数据模型，可以将制冷、取暖以及通风工程系统和设备的参数信息集中呈现在同一平台上。采用定位的方式，在立体数据模型中展示相关设备及管道的参数信息，进一步增强设计的精准性。在设计和设计变更的过程中，高效合理利用BIM技术，可以及时发现工程设计中存在的管线交叉或管线碰撞等问题，促进设计人员与管理人员之间的沟通交流，从而加强管线布置的科学性和合理性。