BIM技术在暖通空调设计中的应用初探

2023-01-07钟雨帆

江苏建材 2022年4期

钟雨帆

（华蓝设计（集团）有限公司，广西南宁 530011）

0 引言

随着科技的发展，BIM技术在我国建筑业中得到了广泛的应用。BIM技术在建设项目中的应用可以充分应用于相关项目建设和具体建设数据的信息分析。仿真可以帮助设计人员和施工工程师根据仿真的建筑数据信息，创建准确可靠的建筑模型，进而直观地呈现建筑项目的具体情况。设计人员可以根据建筑方案对设计方案中的问题进行改进和优化，使技术人员更清楚地了解建筑模型的视觉形象，进而减少设计中的问题。与此同时，BIM技术可以提升设计方案的科学性和合理性，保障设计方案可以为施工过程提供有效的指导，进而提升施工质量，增强施工效率[1]。

1 暖通空调设计技术概述

在暖通空调系统范畴内，包含有采暖、通风、空气调节等主要系统。其中，采暖系统的工作目的是要利用室内暖通空调机组给工程建筑结构及其内部设备提供足够高的热量，以保证室内达到舒适度的要求；通风系统则是在建筑工程投入运营之后，利用机械设备或者自然风的作用可以让内部空气得到更换，促进空气流动，可以保持室内空气的新鲜度，保证人们的生命健康；空气调节就是让室内空间中的空气环境得以改变，不仅改变其流动的速度，同时还保证其湿度得到改善。

暖通空调在设计图纸中，包含到的项目内容相对比较多，使用到的各种技术类型项目也比较多，其中主要使用的新技术类型包括太阳能技术、地源热泵技术等，这些可以让室内空间的环境得以改善，还能够达到节能环保的效果，为建筑工程领域发展作出贡献。这些技术虽然可以产生一定的效果，却不能从设计阶段做出改变和提升。设计方案的环节应该加强现场的勘察和分析，掌握全部的资料和数据信息，并且总结经验教训，可以预防发生风险的问题，实现设计方案的优化和改善[2]。利用三维BIM仿真技术既可以极大促进建筑暖通空调工程设计自动化水平不断提升，保证各项数字化设计技术方案都更具有科学性，也有助于实现工程数据水平大幅提升，构建出一个完善合理的建筑数字化三维模型系统。仿真模拟工程设计的客观实际风险情况，有效地降低了工程设计中风险发生率，提升了建筑工程设计风险的总体水平。

2 BIM技术的特点

BIM数字建模及分析模型技术系统是一套基于全球统一标准的建筑数据库模型技术，集成采用了当前诸多国内外最前沿的计算机技术，是一种大型综合分布式建筑信息模型。BIM信息分析及建模查询技术能够更加充分地展现出整个建筑物信息系统的建筑技术生命周期，能够比较迅速且有效精准地获取用户定位，管理建筑信息系统过程中需要的建筑物信息资源以及建筑信息获取的相关部分，并且由于检索功能更加清晰直观、方便高效和快捷，信息资源获取也相对更加便捷准确[3]。BIM数字制图信息表现处理技术具有高度可视化、协调性、模拟性、优化性和可实现快速打印样图等诸多特点。其中，可视性也就是指一旦它能够完全被看见，在整个建筑设计领域或设计施工服务系统应用中，就能够发挥它应有的重要作用，作用空间也会很大，能够及时且最有效地展现出整个系统设计成果、建筑图纸数据信息、实际工程及相关动态信息。

3 现阶段BIM技术应用于暖通空调设计的基本状况

3.1 未能在实际工程发挥作用

为了适应我国工业化城市发展中的高度复杂性，暖通空调控制系统设计必须尽可能与建筑周围的实际及建筑本身的环境状况等综合因素保持紧密的结合。与其他空调市政工程建设类项目工程设计不同，暖通空调系统设计具有比较地域的气候特殊性，涉及了空调的系统建设区域范围，并且涉及的建设行业相关领域也更为广泛[4]。因此，BIM设计技术必须是在实际设计应用过程中能够有效灵活地与现场各种复杂设计数据进行整合，并考虑到其影响。目前由于BIM建筑技术体系尚未成熟，无法有效充分利用好其优势，特别是在住宅暖通空调等设计系统中不能有效地开发应用，如施工单位施工人员在实际施工中并未按照设计人员的三维模型进行调整，而是根据自己意愿进行管综调整，使得设计人员的BIM模型成果仅停留在展示阶段，增加了设计人员工作量，同时对于实际施工缺乏指导性。

3.2 缺少专业软件

BIM技术及其应用的主要前提必须是基于计算机软件平台的应用。目前对国内涉及BIM新技术设计的各类计算机应用软件系统开发与研究，投入水平一直较低，能够真正使用该专业设计软件并进行实际项目操作应用的工程技术人员还较少，这降低了其对暖通空调设计的可能性。大多数国内BIM技术相关软件产品是为中央空调系统专门设计制造的，不利于今后我国空调暖通一体化设计软件的发展。

3.3 技术人才匮乏

BIM技术的优势显而易见，但我国缺乏相应的技术人才，无法充分发挥BIM良好功能。BIM技术在暖通设计应用过程中，要求设计人员有较高的专业水平。除了需要具有熟练操作计算机的技能外，还需要具有丰富的暖通设计专业知识和实践经验。此外，针对实际暖通空调设计的教学内容较少，设计人员对BIM技术的知识和理解不足，对整个设计流程不熟悉，尤其在涉及管综时未能有效地在系统和专业之间进行协调，常出现合模后管线难以调整的情况。且各专业人员对于管线排布的理解不统一，同一项目常出现不同楼层管线排布规则不同或者混乱的局面，这些情况使得BIM技术难以在暖通空调设计的各个方面发挥作用。

4 BIM技术在暖通空调设计中的应用

4.1 数据信息搜集的应用

在暖通空调设计过程中，BIM技术的应用之前首先必须获取各个方面的数据信息资源，尤其是和暖通空调系统相关的一些具体参数，也包括相关部件的尺寸数据信息，这需要进行全面详细地了解和掌握，如此才能够最大程度上保障暖通空调系统设计的可靠性，才能够为后续的BIM技术应用提供较强的支持。因为暖通空调系统本身的建筑应用的主要功能就是需要在建筑工程项目结构研究中才能加以考虑，所以从具体应用到这种建筑信息数据全面搜集分析过程中来看，还应该重点保障对其进行搜集分析的系统全面性，不仅仅要将重点放到针对于暖通空调建筑设计及其相关的每一个系统的构成中，进行全面细致地分析了解和掌控，还应该从考虑整体建筑结构特点的角度上来进行思考[5]。因此，只有充分保障暖通空调系统能够较好地融入到整个建筑结构系统中去，才能够促使其发挥积极作用，避免后续暖通空调问题和故障的产生。

4.2 产品库模型的应用

BIM新技术在建筑暖通空调工程的设计和应用，必须考虑的重点问题是与产品相关的设计模型应用方案、应用模型构建的角度等。设计模型的应用方案、应用构建方案思路的主要内容，也基本上就是如何利用产品库模型中产品、产品相关设备模型去进行模型应用设计优化的。在现代建筑BIM的三维设计技术平台的实际应用设计中，首先是要求能够准确地构建某一个基础参数模型，再去进行模型尺寸的计算，然后呈现相关数据的基础参数模型，这样能更好地提升其三维方式的设计性能及三维构建应用效果。

4.3 管线综合设计的应用

在整个暖通系统规划设计优化过程中，最好是实现管道的综合优化，也是实现该类型管道和优化综合功能设计的一个重点，是推动管道的综合布局。系统流水线，能体现实际运行和效率。与我国传统建筑暖通空调系统的设计理念相比，二维模型应用的设计理念存在局限性。然而，这种基于BIM建模技术的应用模式，可以帮助规划楼宇管理系统的全面布局。从而最大限度地提高管道系统的整体设计和施工效果。特别适用于对此类管道进行综合分析设计验证的工作环境，在模型计算中要考虑关键技术点，管道是否在相应位置交叉，是否相互碰撞以及拐角的位置。这些关键项目必须进行有效的综合处理，才能显著提高系统应用和可靠性效果，避免其他方面的技术问题和系统故障隐患。

4.4 设计成果展示的应用

对于BIM数字制图建模技术在家庭自动化改造设计中的应用及其应用效果，效果价值和设计技术价值的综合提升也需要从如何实践设计成果和展示等方面进行设计优化和控制。结果模型中的设计结果。这种设计和应用在结果模型中的主要作用是有效控制模型结果的应用效果，根据相应的设计和研究结果模型，使最终的应用效果呈现在人们面前。这种设计模型结构的应用可以达到理想的实际效果，从而获得最大程度的增值，使其转化为生产力，最终提高整个暖通系统技术的利用率和产品设计效果的可靠性，避免各种设计和验证结果得不到反馈，没有得到有效实施。

5 BIM技术在暖通空调系统中的应用和效果

在今后开展暖通空调系统顶层设计开发施工过程的管理中，还应注重合理适当地选择应用BIM三维技术领域中成熟的三维建模技术，这对暖通空调系统设计施工具有特别重要积极的示范意义。传统的暖通空调设计方式，一般都是将电气、给排水和暖通空调进行单独设计，使其独立运行。这种传统式的设计方式对暖通空调建设工程质量造成了严重的负面影响。对此，应用BIM技术对暖通空调系统展开设计时，要基于三维模型，使这些设备共同运作。在暖通空调安装的过程中，相关的设计者应全面地掌握信息模型，才能协调好各个部门之间的工作，才能让相关的施工者获得更好的交流，从而提升暖通空调的设计质量和安装效果。