BIM技术在暖通空调设计中的应用研究 田雪

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:田雪
[导读] 摘要:在暖通空调设计过程中,暖通管道一般比较复杂,且数量庞大,尤其是在地下水暖管道、空调冷冻水、通风管道等,都非常的繁杂,其建筑暖通工程施工作业过程中,多会与电气、消防管线发生碰撞。
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        摘要:在暖通空调设计过程中,暖通管道一般比较复杂,且数量庞大,尤其是在地下水暖管道、空调冷冻水、通风管道等,都非常的繁杂,其建筑暖通工程施工作业过程中,多会与电气、消防管线发生碰撞。而在BIM技术的帮助下,就可以有效避免此类现象的发生,因为BIM技术能够在各个部门之间实现数据共享,便于在工程实践中降低错误发生率。所以,BIM技术与暖通专业之间的关系十分密切。本文对BIM技术在暖通空调设计中的应用进行研究。
        关键词:BIM技术;暖通空调设计;应用
        引言
        当前是社会快速发展的重要阶段,在此阶段中人们的生活水平在提升,所以其对居住使用的相关建筑物也有了较高的需求,而为了提升相关的建设施工技术,需要综合的使用相关施工技术,并且在其使用过程中需要综合的进行相关的科学技术使用,全面满足当前实际使用需求,最大程度的提升整体建设效果,暖通空调是建筑物当中较为重要的系统之一。所以在此过程中如果暖通空调的设计不够合理,就会导致温度调节效果不好,整体能耗过高还会产生较为严重的噪音。所以为了提升相关的暖通空调建设效果,可以合理使用相关的BIM技术,最大程度的提升相关系统建设效果,以此来完成居住质量的全面提升。
        1 BIM技术简介
        BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,通过参数模型整合各种项目的相关信息,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对,为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。因此,在开展建筑暖通空调工程施工过程中有效运用BIM技术,不仅能使暖通设计朝着三维的方向转变,还能让暖通设计更趋于科技化和数字化。这对于暖通设计、施工质量的提升乃至于我国建筑行业的发展都有着非常关键性的作用。
        2 BIM技术的特点
        从当前我国建筑暖通空调工程中BIM技术的应用实际来看,该技术展现出其独特的优势和良好的应用价值,而能够体现这些应用价值的主要标志就是BIM技术能够实现项目的可视性、协调性及模拟性等,下文就针对这些特点展开深入探讨分析。
        2.1 可视性
        在运用了BIM技术之后,暖通空调工程中其会产生一个完全透明的信息结构,这便于工程实践中及时发现问题并解决问题。在这一情况下,施工人员可直观地看到施工效果图,无需再像之前一样完全靠自身工作经验进行想象。BIM技术的有效运用就可以为施工人员提供一个可视化思路,将传统的只通过线条构件图形模拟的方式形成一种三维立体模型,从而暖通工程的管线位置预留与排布更加直观,使施工错误发生率明显降低。
        2.2 协调性
        协调性是在暖通工程施工中各施工单位加强合作、协同完成施工任务,一旦哪一个施工环节出现了差错,就会严重影响到建筑整体质量,因此,在施工环节就要重点考虑这一问题,制定出完善的协同机制,以便在日常工作过程中及时排查施工问题,并及时采取应急措施予以处理,不使小问题进一步扩大,为建筑后期施工埋下隐患。从另一层面讲,这对于项目整体来说不仅会缩短工期,还有效避免了人力、物力资源的浪费,为项目的顺利竣工提供有力保障。
        2.3 模拟性
        模拟性是BIM技术最为显著的应用特点。运用BIM技术的模拟性就可以将建筑暖通工程的外部形态完全模拟出来,输入相关数据之后,还可以还原其内部结构,在工程施工开展之前,只需搜集出相关数据,就可以看到完整的施工竣工图,然后结合工程具体情况进行进一步的修改,使其不断优化。
        3 BIM技术在暖通设计之中的应用优势
        3.1 设计方案生动直观
        BIM技术在建筑行业中已经有所建树,其应用价值便是三维立体呈像技术,将信息数据进行整合并录入系统中,从而生成直观的建筑模型。BIM技术应用于暖通空调设计中同样如此,空调设计对数据参数的精准度要求极高,二维技术的图纸设计已经不能满足当前市场的需求量,这也是限制空调设计效率提升的关键所在。
        3.2 缩短设计周期
        传统暖通空调设计周期性极为漫长,其具体原因无非是因为设计环节繁多,涉及到的数据参数整合苦难,因此为保证空调设计实际应用性能和稳定性只能如此开展。而BIM技术的应用优势之一,便是可以融合设计环节,缩短设计周期。在具体应用中,BIM三维立体成像技术可以将图纸测绘环节进行取缔,并在成像过程中起到一定的问题检测功效,控制技术问题的产生,从而大幅度提升设计效率,缩短设计周期。
        3.3 优化设计方案,减少返工几率
        暖通空调设计过程中设计问题的产生在所难免,从而到导致设计返工现象的发生。而BIM技术的应用优势之一就是优化设计方案、减少设计方案返工,并且实现暖通空调外部设计的美观。设计方案返工的根本原因无外乎以下几点:设
        计方案存在技术隐患、设计方案不符合当下市场需求、设计方案造价超标、设计方案内部设计过于混乱(线路布设问题、管道走向问题)等。而应用BIM技术可以实现对设计环节的把控,避免以上问题的发生。其根本技术核心还是三维立体成像技术,将设计环节中不合理的部分进行删减,根据成像技术发现设计问题所在,进而进行改正,优化设计方案,并根据设计数值规划暖通空调的材料应用,较少造价费用,实现暖通空调的高质量要求。
        4 暖通空调施工的现状分析
        从当前我国暖通空调工程实际状况来看,其施工过程中还存在这样或那样的问题,严重影响到暖通空调工程的施工质量以及使用性能。新时期下,只有妥善地解决了这些问题,才能真正意提高暖通空调的施工质量。具体来讲,这些问题主要体现在以下几个方面。
        (1)施工图纸精确性不足,究其原因主要是因为设计人员在工作中的不足而引起的,这些精确性不足的施工图就会为后续施工埋下安全隐患。
        (2)暖通空调的管理与维护工作机制不健全,在具体工作实践之中也没有完全按照国家相关标准进行落实,使暖通空调的使用寿命深受影响。
        (3)冷冻水管运行不通畅,这是当前我国暖通空调工程施工中普遍存在的问题,而造成这一问题出现的原因是在施工中对于空调管道的定位不够严谨,进而影响了水循环及空调的整体运行质量。


        5 BIM技术在暖通空调施工中的应用
        5.1 借助BIM技术绘制施工图纸
        对于建筑暖通空调工程施工来说,BIM技术的应用有着非常重要的现实意义。在暖通空调工程施工前期,可以借助BIM技术开展施工图纸的设计工作,并以此为基础构建暖通空调三维立体模型,精确定位空调管道预留位置,同时,还可以借助参数化模型检查施工图纸设计的合理性和可行性与否,避免因设计上的失误而造成的施工质量受损情况,进而保障了施工进度,节约了施工成本。
        5.2 优化空调组装模式
        在BIM技术之中,客观真实性是其最显著的特征和应用优势。在具体工程实践之中,通过BIM技术可以搭建暖通空调数字模型,再结合工作实际进一步完善和调整暖通空调的组装模型,至于为什么要这样做主要就是因为BIM技术下的数字模型具有更高的精准性,确确实实能够为暖通空调施工提供最准确的数据信息,而进一步优化、完善空调组装模式的则可以有效保障空调水循环及施工质量。施工人员在具体工作实践当中应紧密结合数字模型及施工方案,确定工程设计是否工程实际需求相符,保障在线监督管理工作得以真正落实到位。
        5.3 创建三维视图和平面视图
        在运用BIM技术开展暖通设计作业时,为了能够方便暖通管道不论是在分层的平面之中还是附属部分都可以得到有效的绘制,就可以事先复制建筑模型,并用所复制的建筑模型开展暖通的三维设计工作。在设计模型时,可以在视图范围之内隐藏模型,也可以合理设定其他各个关键部分,并隐藏掉与专业没有多大关联的项目参数,只给用户呈现出有用信息。
        5.4 BIM技术在冷热源设计中的应用
        BIM技术已广泛应用于暖通空调的当前加热、冷却和热源设计中。冷热源的确定,冷热源的调度以及暖通空调设备的使用寿命是空调设计过程中三个非常重要的环节。在暖通空调的设计过程中,设计人员可以通过使用BIM技术来对冷热源的要求进行一定的掌握。一般而言,对空调冷热源的需求随建筑物的不同而变化。在使用BIM技术的时候,设计人员主要使用DEST计算机对暖通空调系统的供暖和制冷负荷进行较为精确的分析,然后按照计算的结果确定建筑物中的最大负荷面积。BIM技术在此过程中的应用减少了计算误差,提高了计算结构的准确性和可靠性,并为接下来的设计工作提供了可靠而强大的基础。
        5.5 暖通空调中的风机盘管机组
        风机盘管机组主要是由风机、电机和盘管所组成的,属于空调的末端装置,但是对于空调的整体运行来说也是十分重要的组成设备。对于暖通空调的整体设计来说,风机盘管能够创造出符合人体舒适要求的室内空气环境,对提高人体的整体舒适感具有重要作用。其次,风机管盘能够将空气中所存在的有害气体和需要散发的热量与湿度进行排出,营造出一个良好的室内环境。其次,在安装风机管盘机组时,要注意其规定的最低和最高进水温度,安装位置也要远离可能存在腐蚀气体的位置,防止出现机组腐蚀现象。另外,由于不同建筑系统的密封情况是不同的,所以大多数空调系统的设计方式是存在一定差异性的,因此,需要在对空调系统安装风机管盘时对风机管盘的结构和长度进行适当的调整,使其能够满足空调系统的整体运行需求。
        5.6 计算机辅助设计
        在对暖通空调系统进行设计时,可以将当前先进的计算机信息技术运用到其中,与传统的设计方式相比较,既提高了对建筑设计的整体效率,也提高了在位置、布局、朝向等方面的整体规划。同时,对于建筑的整体设计,也需要考虑到实际情况。例如,在炎热的夏天对房屋的要求是较好的通风性,而在寒冷的冬天,则要求是有一定的保暖性能。通过运用计算机软件来进行暖通空调系统的辅助设计,能够对传统设计中的弊端进行一定程度得到优化和提升,使建筑设计的整体效率和质量有所提高。同时也有助于在建筑过程中根据实际的建筑情况进行相应的调整和规划,有助于工程建筑的合理性和实用性提升。
        5.7 管线综合设计
        空调作为电器设备线路的布设是必然的,在进行暖通空调设计时,应用BIM技术可以从优选择线路布设的方式,避免线路老化加速,使空调的机能得以提升。另外,线路布设设计作为暖通空调设计中最为关键的所在,线路规划的合理性也是提高空调使用寿命的重要前提,整体线路设计的格局合理性是规避后期电路问题产生的重中之重,空调线路在使用阶段会因为各种操作不当和电路冲突导致损坏,合理的布局可以在后期维修中大大减低维修者的工作难度。
        5.8 设计成果检测应用
        BIM技术同样也可以应用于设计成果的展示和验证工作中。暖通空调的设计一旦完成,需要进行周密的检测和成果展示,考量其具体的应用稳定性。而BIM技术的应用可以优化检测环节,减少检测时间。BIM三维成像技术可以对设计成果的各种功能应用进行模拟成像,通过参数数值的调整将其实际应用性能进行模拟应用,并寻找其实际应用中存在的问题,以及对空各部件的消耗上线进行检测,避免各种技术环节导致的漏洞和问题,从而根据耗损度测算出设计成果的使用寿命。
        5.9 信息化技术的应用
        系统设计是建筑设计中最重要的一个组成部分,对于暖通空调设计来说也是如此,系统设计的整体效果将会直接影响到空调的运行效率,因此,要对传统的系统设计方式进行转变和升级,运用当前先进的BIM技术,提高工程设计的数字化效率,从而实现对工程设计的整体优化。在实际的设计过程中,一般是需要先建立一个大概的三维数据模型,然后结合实际的施工情况和施工需求,完成整体的设计。但是需要注意的是,在系统设计过程中,首先要对电器工程的整体信息情况进行全面的了解,然后在此基础上进行整体的规划和调整,并且要对模型的合理性和可行性进行探讨,保证建设模型是符合工程建设的整体要求的。通过将BIM技术合理的运用到暖通空调的设计中,能够促进工程设计的整体质量得到提高。
        6 BIM技术应用于暖通空调业的前景分析
        在实际的发展过程中需要对专业人才进行综合化的培养,随着信息技术的综合发展,我国各大院校中对于信息技术都有着专业的发展和提升,对当前的建设施工来说,合理使用整体的BIM技术能够全面满足社会发展需求,使得人才都能向着较为良好的方向发展,其次就是对相关的技术进行整体提升,加强相关技术的综合提高,最达程度的让其可以满足实际发展需求,但是相关的技术提升仍然存在较多问题,根本无法满足其综合得到发展,所以在整体的技术提升上需要对其存在的劣势进行合理分析,同时在有关的多元化建设上完成相关技术的全面提高。
        结束语
        随着近年来我国科学技术水平的进一步提高,BIM技术获得广阔的应用范围。就我国筑暖通空调工程施工实际状态来说,有效运用BIM技术有着非常重要的借鉴和应用价值,因此,相关设计及施工人员一定要加强对BIM技术研究,并借BIM技术优势合理地开展工程设计工作,为暖通空调的施工提供更加精准的信息,确保我国暖通空调工程施工质量不被受损,进而为广大居民提供更加舒适的生活、工作环境。
        参考文献
        [1]刘颖.BIM技术在暖通空调设计应用中的现状浅析[J].中国房地产业,2017(25):97.
        [2]李艳波.浅析BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].建材发展导向(下),2016(7):68~69.
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