探究BIM技术在暖通空调设计中的应用 张兆磊

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:张兆磊1 李立巍2 张森3
[导读] 摘要:暖通空调设计是建筑当中重要的任务之一,在此过程中应用BIM技术不仅对建筑设计工作有很大帮助,而且有助于推动暖通空调设计工作的高品质完成。
        青岛华世洁环保科技有限公司  山东省  266510
        摘要:暖通空调设计是建筑当中重要的任务之一,在此过程中应用BIM技术不仅对建筑设计工作有很大帮助,而且有助于推动暖通空调设计工作的高品质完成。因此,工作人员要在全面了解建筑实际情况的基础上充分利用BIM技术,构建实物模型,完善、修正设计方案,以达到施工安全风险规避与施工成效提升的目的。
        关键词:BIM技术;暖通空调设计;应用
        1导言
        新时期背景下,加强暖通空调工程的设计研究力度,坚持可持续发展观,在设计施工中贯彻落实节能环保理念,能有效缓解我国能源危机。将BIM技术应用于暖通空调施工中,构建建筑信息模型,能有效融合暖通空调工程建设项目的所有信息资源,使参与建设的单位做到积极配合,从而有效减少能源消耗,提高暖通空调的节能设计质量,提升建筑企业的社会效益与经济效益,确保我国暖通空调建设工程健康持续发展。
        2BIM技术的相关概念
        BIM技术是建筑信息建模或建筑信息管理。根据建设项目的各种相关信息数据建立三维模型,并通过数字信息仿真,对目标的真实信息进行模拟。有许多特性,例如可视化、立体化、模拟化等。因此,将BIM技术应用于暖通空调设计可以有效地提高数据考虑的准确性,为科学合理的系统设计奠定基础,切实提升建筑暖通设计的效率与效果。其普遍应用于建筑工程的设计、施工、管理中,通过构建三维模型数据信息库,使建筑企业单位利用数字化技术和信息技术对建设中的数据进行协调管理和操作,实现建筑工程进度数据信息的实时共享,最大限度减少施工成本。BIM技术具有信息数据完整性、关联性、一致性、协调性、优化性等特点,能够有效提高建筑工程工作效率和质量,降低工程建设风险。建筑工程中应用BIM技术可实现三维渲染,通过直观的数据参数进行仿真模拟,增强真实性。其可为二次渲染提供前提和基础,提高三维渲染效果,使建筑工程在介绍宣传中更加直观,带给大众视觉冲击感。BIM技术建立的信息数据库,能够快速准确计算出建筑工程量,有效提高工程预算精准度。建筑工程数据信息量大,而BIM技术能够为工程建设中基础数据获取提供便利,避免资源浪费。通过BIM技术仿真施工能够实时将其和实际施工进度进行一系列数据比对,对各单位进行科学合理调整,使其相互协调配合,及时发现施工中存在的安全隐患,并采取有针对性的措施,有效解决问题。将BIM技术和建筑工程方案高度结合,能够提高工程建设的质量,排除安全隐患,规避返工、修整等一系列问题。
        3BIM技术在暖通空调设计中的应用
        3.1绘图与管线综合化设计
        暖通空调设计工作很复杂,涉及大量工作,增加了工作人员的工作量,而设计方法只能通过二维模型来实现。且只显示了设计对象管线之间的空间关系。由于工程师阅读图纸时的人为错误,这种情况的出现会影响项目的进度,还会增加建筑项目中的错误概率。在此过程中,将BIM技术应用于暖通空调设计阶段可以有效地改善由二维模型设计引起的误差,并且通过BIM技术,还可以为工程管道的实际应用创建特定的模拟。为了弄清实际的位置信息,工程技术人员可以在图纸识别阶段直观地了解工程图纸的设计信息,从而更好地完成工程。在暖通空调设计阶段,BIM技术也很全面,可以包含与建设项目有关的所有信息,同时,当工程师交流工作时,可以清楚地相互沟通解释这些信息。同时,在工作方面,工作人员可以根据他们的实际需要选择性地查看任意零件的剖面,从而创建剖面图。
        BIM技术通过Navisworks软件进行碰撞检查及优化设计。可利用RevitMEP进行专业分割,但与RevitMEP相比,Navisworks软件在该过程中不可替代。各专业设计师在RevitMEP中插入“管理连接”,卸载其他专业连接,仅保留本专业模型,导出并保存模型文件为NWC格式,将各专业文件全部导入Navisworks软件整合为一个文件,并为该项目选择一个合适的配色。

通过实时漫游功能熟悉项目结构,分析项目特点,检查错漏碰缺,分析管线、梁柱等布置是否合理,检查建筑净高是否符合要求,等等。将检查出的各项碰撞问题进行分类汇总,生成碰撞分类表,从整体上进行分析后,记录碰撞点,生成碰撞报告。通过碰撞报告中每个碰撞点的位置定位和图片,快速精准地找到碰撞位置并优化。
        3.2对方案的设计
        在暖通空调设计过程中,我们知道暖通空调工程设计有许多不同的设计方法。这些方法有很大的不同,对空调的选择和操作以及效果将产生很大的影响。示例:饭厅中的空调必须满足室内空气流通的条件,尽量选择新风体系,充分发挥循环风的作用与风机盘管的协调效用。相较而言,校园的教育和办公大楼对暖通空调的设计要求较高,其中使用的暖通空调设计必须充分利用供暖设备的功能,分别构建散热器供暖体系与地板低温辐射供暖体系以切实提升暖通空调系统定风量与空气热回收的成效。在学生宿舍,选择某些散热器和分体式空调可以实现采暖目标。同时需要注意的是暖通空调的设计不能完全套用同一个方案,而是要针对不同的建筑场所设计不同类型的暖通空调机组,运用不同模式的运行方式。例如:在实际的暖通空调设计过程中,重点关注大型公共场所的内循环能力,重点关注办公场所的供暖能力,重点关注酒店、宾馆等场所的调配能力。
        3.3管道及风道系统建模及尺寸确定
        设计师通过BIM技术,在已经创建好的暖通空调系统模型上布设和调整管道及通风管网,生成管道和风道的三维模型。设计师可以在三维模型上直接拖拉模型构件进行调整,或在平面、剖面图等其他任意视图中进行修改。在任意视图中修改任意一个设计元素,其三维模型及其他视图中的对应元素统一变更,减少设计变更中出现的错漏问题,增强设计图纸的精准性。随后,通过RevitMEP软件更新生成构件明细表及模型视图,保证工程留存文档的时效性和准确性。利用BIM技术,设计师可以通过RevitMEP软件中的内置方程式计算通过风量及流量的损失数据,明确管线规格,有效减少以往绘图后还需要运用其他工程计算软件算量的工作量。并利用风道和管道定尺寸工具,选择一种动态定尺寸方法,如等摩擦法、静压复得法等,确定管道和风道的尺寸。
        3.4对负荷的设计
        一般而言,建筑面积越大、范围越广,设备功耗要求越高。空调实际运行时会出现冷热负荷的现象,而负荷的计算需要专门的软件。根据相关的专用软件,可以有效地计算各个区域的制冷负荷和供暖负荷。确保在不同区域对不同负载水平的实际需求。对于不同区域的暖通空调操作,DEST软件可以准确计算一些制冷和供暖负荷。准确计算暖通空调的制冷和供暖负荷,可以准确地得出结论,影响制冷和供暖负荷变化的因素因建筑面积而异。根据建筑面积的不同,对冷热负荷的影响也不同,在某些区域中会出现内核较低现象,在某些区域中会出现内核较高现象。在有效提升符合控制成效的同时,最大限度地减少或规避暖通空调设备运行中的资源浪费。
        结束语
        总之,将BIM技术应用于暖通空调设计可以提高设计专业性和协调性,确保暖通空调设计参数的准确性和合理性,从而提高建筑项目的整体设计质量,促进建筑行业的稳定向好发展。由于本文的篇幅有限对建筑暖通设计中BIM技术的运用还存在诸多不足之处,但相信随着广大一线施工人员与广大研究人员的不断努力、实践,我国未来的建筑暖通设计行业一定会取得更大的发展与进步。
        参考文献:
        [1]王琳,崔玥.BIM技术在暖通空调设计中的应用分析[J].工程建设与设计,2018(24):77-78.
        [2]闫海朋.探讨BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2017(11):26-27.
        [3]李玉杰.暖通空调设计中BIM技术的应用[J].绿色环保建材,2018(02):88.
        [4]周少军.BIM技术在暖通空调设计中的应用研究[J].绿色环保建材,2020(03):100+102.
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