BIM技术在暖通设计中的应用分析

2021-12-29乔亚涛

科学与信息化 2021年9期

乔亚涛

山水一墨（北京）科技有限公司北京 101116

前言

BIM技术能够使用精确化的手段构建起与实际物体相符的信息化模型，从而将物体生动地、直观地展示在设计人员面前，进而实现暖通设计质量与效率的提升。探究现阶段BIM技术在暖通设计中的应用，对充分发挥技术优势与价值、提升工程整体设计与建设质量具有十分重要的现实意义。

1 BlM技术应用优势分析

暖通设计中的BIM技术与二维设计技术相比，具有以下几方面优势：①BIM技术可精准分析计算出暖通管道的直径，并在图中做出相应的标注，极大地降低了二维设计的应用难度。②阀门、管线等构件的标注工作在二维设计中十分复杂，而工作人员运用BIM技术可自动生成与暖通设计要求相符的管线，通过直观合理的BIM模型还可明确各线条之间的关系[1]。③二维设计平面图具有一定程度的局限性，使得暖通工程后期施工过于抽象，BIM技术的应用不仅可以实现设备管线模型的三维化，而且能够降低暖通工程施工错漏及变更的发生概率。

2 暖通设计中BlM技术的应用分析

2.1 前期准备

在应用BIM技术进行暖通设计工作前，设计人员需要结合工程建设实际情况有效分析计算拥有的环境以及建设条件信息，以此拟定出初步设计方案，然后结合暖通工程建设单位资质以及资源、经济条件，对建设资金的投入方案进行科学合理的规划，确保在满足基础建设条件的前提下，能够充分发挥出BIM技术的优势与作用，以此避免暖通工程施工中出现难点，实现设计与施工效率的提升。与此同时，工作人员还应积极总结BIM技术应用于设计中的经验，为不同类型暖通设计参数标注、线路布局等工作奠定坚实的基础。此外，设计人员与暖通工程施工人员应做到有效沟通，及时分析计算应用BIM技术形成的方案在施工中存在的问题，以此提升风险防控工作水平，实现暖通工程整体建设质量与效率的提升。

2.2 设计计算

三维信息流是BIM技术在暖通设计中有效应用的关键环节，需要设计人员结合建筑所在地区的气候变化情况以及工程实际要求，合理规划暖通工作的基本布局方案，并按照方案进行科学施工。在应用BIM技术之前，需要对建筑物的冷热负荷进行计算。传统暖通施工工程量计算依赖于设计人员、预算人员从二维图纸中寻找设备、管道配件、部件等构件的参数，在一定程度上会造成设计出现误差。而引用BIM技术的三维模型并且加入时间与空间参数的4D模型能够分楼层、分型号、分系统地将数据信息统计成报表，进而降低工程方案变更的概率，并可保证安装速度合理高效。

以北方暖通工程施工为例，由于北方地区对建筑的要求为冬暖夏凉，并且冬季温度较低，热负荷需求远大于冷负荷需求。因此，设计人员需要科学分析计算建筑的通风情况，在此基础上应用BIM技术。运用BIM技术计算分析建筑通风情况的流程为：利用专业设备对门窗全部打开的建筑空间进行自然风流通速度的测试，同时做好室内湿度以及温度检查、测试工作，并对比相同调风状态下相同风力等级数据间的差异[2]。由于暖通设计中BIM技术的计算流程较为复杂，设计人员需要记住其他信息化手段对数据进行分析计算，主要是将数值带入相应的计算程序中，从而自动得出暖通设计需要的结果。

2.3 模型建立

模型建立以及根据模型分析计算暖通设计的重点与难点，是BIM技术应用的最大优势，因为模型能够直观地反映出空间大小、空间布局、窗与门的具体位置，从而保证设计人员编制出的设计方案与实际建设要求相符。三维模型需要和二维平面图在设计参数上保持一致，避免操作误差的产生。值得注意的是，建筑工程中暖通与给排水系统较为复杂，其中包含冷凝水管、风管、消防水管、电气桥架等管道，还包括一些穿墙管线，在建筑机房、走廊中相互重叠。引用BIM技术可有效解决管线排布中存在的问题，以此提升与暖通设计相关管线布置的科学性与规范化，进而达到节省项目时间、提高设计效率、降低工程成本的目的。

利用BIM技术明确建筑内部的透视状况，包括暖通设计空间的风管、墙体、楼板、地面等，然后对暖通设计方案进行性能分析，利用BIM渲染功能将实体空间使用模型反映出来，再结合空间的环境、日照、噪音等情况对设计方案进行优化，调整暖通管道及末端的参数设置。模型建立用到的数据包括冷热源设计数据、负荷计算数据，以此将空调系统设计、通风系统设计、防排烟系统设计使用三维模型反映出来。为了提高暖通设计效率，利用CAD创建工作集，不同设计人员根据暖通设计需求进行分区建模，同时按照暖通设计空间的结构、机电设备以及建筑类型区分设计模型，然后利用三维信息模型实现管线的综合布置。此外，暖通设计人员在建模过程中，应将BIM技术与专业知识有机联系在一起，输入建筑各项参数，从而快速计算出区域通风量、循环水流量、阀门数量等数据指标，充分发挥出BIM技术在暖通设计中的信息化作用。对于暖通工程经济性设计方案，需要各部门之间充分发挥BIM智慧建造平台的优势与作用，以此判断暖通工程材料价格、设备等级以及安装费用，以提升设计总体水平。