BIM技术在暖通空调设计中的应用分析论文_王琦1,郑志玉2

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1中国建筑第八工程局有限公司 天津市 300450

2天津中澳地热资源开发有限公司 天津市 300480

摘要:BIM技术对于暖通空调的设计来说将不同于空调领域的其他专业知识内容同空调的设计相结合。BIM能够准确精确地将各种不同类型的物体模拟建立出来,通过精准的模型呈现给设计人员,方便快速地将不同类别不同种类的设计参数数据集成转换,大大提高设计人员的工作效率,提升设计的水平和质量。所以,对于暖通空调设计来说,必须要加强对BIM技术的运用,不断提高BIM技术在暖通空调设计中的重要性和参与度,从而保障暖通空调设计达到法定标准。本文探讨了BIM技术在暖通空调设计中的应用要点。

关键词:暖通空调;BIM技术;设计;应用

BIM技术对于暖通空调的设计来说将不同于空调领域的其他专业知识内容同空调的设计相结合。BIM能够准确精确地将各种不同类型的物体模拟建立出来,通过精准的模型呈现给设计人员,方便快速地将不同类别不同种类的设计参数数据集成转换,大大提高设计人员的工作效率,提升设计的水平和质量。所以,对于暖通空调设计来说,必须要加强对BIM技术的运用,不断提高BIM技术在暖通空调设计中的重要性和参与度,从而保障暖通空调设计达到法定标准。

1 BIM技术概述

BIM技术指的是通过将建筑工程项目的各种不同的信息数据参数作为一个基础来进行三维的建筑模型的建设。总的来说就是在建筑项目的前期设计、中期施工和后期管理操作阶段,能够运用数字化的技术和信息技术进行协调和管理操作。BIM技术通过建立三维模型数据信息库直观的把建筑和后期安装的操作的进度全部展现出来,同时将数据实时共享,有效的减少不必要的施工操作,从而控制施工成本。信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性是BIM技术的八大特点。

2暖通空调设计中BIM技术优势

2.1 BIM技术可提高暖通空调设计计算精度

BIM技术所依托数据库系统可通过构建5D数据库的方式对工程量进行准确计算,精确度可达到构件级以上,快速提供暖通空调设计所需的设备参数,是提高施工管理质量水平的重要方式之一。

2.2 BIM技术可实现暖通空调的虚拟施工

BIM技术具有极高的可视性以及模拟性特点,可实现时间维度与三维可视化功能的结合,支持暖通空调工程的虚拟施工,预见性地掌握施工中可能出现的问题,对设计方案作进一步改进与优化。

2.3 BIM技术可突出暖通空调设计的视觉感

BIM技术可以通过输入暖通空调系统参数以及性能等关键数据的方式生成BIM三维数据模型,支持三维渲染动画功能,给受众带来真实与直观的视觉冲击,并且可明显提高三维渲染的效率与精度,突出暖通空调系统设计方案的立体效果。

3 BIM技术在暖通设计中的具体应用

3.1 Magi—CAD设计软件的应用

在建筑中设计暖通空调时,一定要合理的选择设计软件,然后有效进行规划,对于Magi—CAD软件而言,其技术原理和其他软件不同,在实践应用过程中,要求操作人员技术水平很高,一般都是由规划师和工程师来操作,除此之外,在使用Magi—CAD软件时,其优势较为明显,Revit和CAD的实际效果可以最大程度的呈现出来,针对这一情况,在建筑暖通空调设计前,必须聘请专业人员操作,否则在这方面将会出现很严重的问题,也会直接影响后续的设计应用工作。

3.2设计阶段

3.2.1风系统管道设计

BIM技术的主要优势是对不同视图间构建相互关联性。在内走道或管线复杂且净高要求严格的空间,可以应用BIM技术对狭小空间管道平面、立面、剖面、三维视图之间相互关联性进行管线优化布置,确认管道的空间位置,有效避免管线碰撞,满足风管设计要求。采用BIM技术对狭小空间的风系统管线进行多视图管线碰撞检测,虽然在前期阶段增加了设计师的工作量,但是在后期施工安装节省了大量的人力、物力,也有效避免了安装过程中的设计变更,尽量做到“一步到位”,能够有效减少施工的返工量,避免浪费、节约成本。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在风系统设计过程中由于BIM无法通过定义不同的图层来区分各个系统,而是通过“系统族:风管系统”来创建不同的风系统,并且通过不同的线型样式、颜色和线宽设置区分不同的风系统,最后在三维视图中,通过为定义不同的风系统过滤器指定颜色来区分不同的风管。

3.2.2BIM技术对冷热源的设计分析

当前随着城市化的发展,各大建筑内部都要布置暖通空调,在应用BIM技术时,要对不同区域进行划分,然后进行冷热源的配置。地域环境不同选择的方案也不同。例如在学校的宿舍进行冷热源布置,必须将季节变化情况考虑其中,如果是在夏季,可以利用联机空调对冷负荷进行作用,如果在冬季,由于天气寒冷,联机空调制热方式不能满足现实需求,因此要添加锅炉设备。通过对整体供给情况的分析,供水温度有很大的差异性,工作原理是利用热转化设备,由于学生用水量很大,而且用水时间比较集中,这一类型的冷热设计不能满足学生实际要求,为了节约能源,提高工作效率,可以应用太阳能。另一方面,对于校内的办公楼和教学楼,可以使用地源热泵,这样就足以满足实际需求。

3.2.3水系统及管道的建模

根据冷、热负荷报告建立一个供暖系统库,对热水管网及管道布置进行三维建模。从市政网接入,到地下室出口出去,水系统管道很长、很繁多,极易发生交叉、碰撞,RevitMEP软件中有特定的定尺装置和定位装置,一旦发生交叉,随时能改动高度和长度。

3.2.4分析对负荷的计算

空调在使用过程中,在系统中形成一定的冷热负荷,在进行负荷计算的时候,必须使用专业的软件。例如Dest软件拥有核算功能,可以准确计算出不同范围内负荷情况,衡量其和供暖作业负荷量的关系,由此可见,在所有的建筑区域内,部分区域的负荷程度过高,部分区域的负荷程度则相对较低,根本原因就是建筑面积大小的影响。

4分析二维设计技术和BIM技术的差异性

4.1绘制手法不同

如果采用传统的二维设计方式,在进行暖通管线设计时,主要就是用管线的粗细程度加以数字标志和文字注解来进行一个区分,然后就会延伸成暖通设备和管线的交汇情况。但对于BIM技术来说,可能就会更加简单易懂,BIM技术做到了对于管线的全面容纳,从传统点和点之间变成了点和面之间的关系,这样就可以更加完善地表达设计的意图。

4.2表达方式的改变

传统二维设计采用了线之间的重叠和构建关系,有时候还会利用二维上的投影然后对阀门、管线组合、设备轮廓、管道轮廓线通过利用二维投影来表现,通常还需要标注尺寸数据参数等,十分复杂。然而BIM技术只需要在数据精确的基础上构建出三维模型、管道模型、设备模型,只要设计人员进行选择,就可以自动呈现出模型。相关的数据信息也可以同步显示,不用额外再花费时间进行标注,BIM技术能够更加直观地展示暖通空调设计的模型,从而使设计人员可以直观地对模型进行分析,从而保证暖通空调的设计更加合理。

4.3绘图的效率不同

在绘制模型图的时候,平面的二维模型绘制只能够以线条的方式,在二维平面非常的具有局限,对于后期的观察来说也是比较的抽象,需要设计师在脑海中通过二维设计图纸构建三维的模型,并且二维设计图对于数据等的标示也具有极大的限制性。而对于BIM来说,无论是模型的绘制方法还是模型的展示都更胜一筹。BIM可以利用三维进行设计,点、线、面三者结合。通过对设备管线和设备的模型构建,对于设备和管线的尺寸标志也更加全面直观,相对来说,BIM操作起来较难,绘图效率低。

4.4应用

旧的二维平面设计的方式一般都是通过绘制图块,然后利用图块对空调的构件设备以及其外部的轮廓线条来进行区分和表示。而对于三维模型来说,BIM技术就可以直接构建模型,不用再额外地去划分,在模型当中就可以直观地表示设备和各种管线以及连接的方式,在三维模型当中,已经涵盖了设备和管线的尺寸和各类相关的数据信息,也为设备以后的安装管理提供了便捷。在管理文件当中,直接将各类数据和不同的构件互相结合,得到了一个完善的数据信息系统。

5结语

虽然BIM技术需要建立模型,但相较于传统二维设计技术而言有更为确切的应用效果,对工程设计与施工益处很多。特别是在暖通空调设计方案的比选与绘制过程中,采用BIM技术能够获得详细的信息数据,在提高设计水平的同时有效节约设计成本,值得在暖通空调设计领域进一步推广应用。

参考文献

[1]梁楠,徐宏庆,陈媛,等.BIM新技术在暖通空调领域的应用探索[J].暖通空调,2016.

[2]刘超,赵天怡,张吉礼,等.基于建筑信息模型的建筑热工系统与暖通空调系统设计应用分析[J].暖通空调,2016.

论文作者:王琦1,郑志玉2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期

论文发表时间:2017/8/17

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