浅谈BIM技术在暖通空调设计中的应用论文_李家琛

浅谈BIM技术在暖通空调设计中的应用论文_李家琛

摘要:暖通空调系统现在应成为建筑工程重要基础设施,对改善室内环境具有重要意义,营造一个健康舒适的室内环境。但是就现状来看,可以确定暖通空调系统运行能耗大,为贯彻落实节能降耗理念,就需要在原有基础上对设计要点进行调整,积极应用BIM 技术,对系统设计进行优化,在不影响基础功能前提下,降低运行能耗。本文基于BIM 技术特点,对其在暖通空调系统设计中应用要点进行了简单分析。

关键词:BIM 技术;暖通空调;系统设计

引言

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。BMI 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 暖通空调设计中 BIM 技术的优势

1.1 BIM 技术实质及特点

建筑信息模型(BIM),本质上是一个可视化的工程项目数据库,包含了几何和非几何的全部数据。基于该数据库进行开发,可以完成出图,计算,模拟,统计,优化,监测,管理等一系列工作。其主要的特点可以简单的归纳为几个方面:三维可视化、信息化、参数化设计和协同工作。

1.2 数据集成性

数据集成特点主要体现在暖通空调设计决策周期,设计周期越短则出现变更的可能性越大,产生的效果也越明显。基于节能降耗理念,在对暖通空调系统进行设计时,需要在不影响其基础功能前提下,减少各类运行损耗,并降低对环境的污染。针对此行业内已经开发了大量建筑模拟性能软件,且软件集成与暖通设计软件存在密切联系。其中,以节能软件为例,其具有计算内核,可以对暖通空调整年能耗进行精确计算,并确定其动态负荷。与传统设计方法相比,可以实现设备、节能与管理等多项元素综合分析与利用,对实现系统与环境协调发展具有重要促进作用。

1.3BIM 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。

1.4 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。2BIM 技术在暖通空调工程设计中的运用

2.1 暖通空调设计 BIM 技术的工作范围

BIM 技术在各类工程项目建设领域中均有着相当确切的应用价值,目前在办公楼、餐厅、商业建筑、图书馆、高层住宅等建筑项目暖通空调设计中均取得了成功的应用经验。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些建筑项目有较高相似性,如均需配置换热站、地源热泵装置,因此 BIM 技术应用下的供热以及空调系统具有良好的一致性。

2.2 管道内状况的直观展现

在暖通空调设计领域,BIM 技术可以通过对不同专业的相互协调以形成管道综合,使暖通空调工程设计范围内每一区域的管道综合情况能够在BIM 软件中直观展示出来,无需额外绘制模型。在BIM 软件所构建模型内部,工作人员可以选择需要了解的范围,由 BIM 软件自动形成剖面图,使管道内的状况得到更加直观的反映,降低了工作人员的工作强度,加快了施工进度。

2.3 建筑内部 BIM 技术的应用

首先,在针对暖通空调冷热源进行设计的过程中,必须根据不同区域选择不同的布置方案,根据所划分区域合理配置冷热源。如在对住宅、餐厅等区域进行暖通空调设计时,必须考虑季节因素的影响,即冬季低温下仅依赖于多联机空调的制热功能难以达到室内温度要求,需用锅炉设备辅助制热,夏季高温下则可以通过多联机空调冷负荷运行。其次,在计算负荷的过程中,可借助于 BIM 技术下的专门软件进行负荷计算,支持对不同区域供暖、供热运行负荷量的准确计算,以辅助设计方案的制订与优化。

2.4 风环境分析

基于BIM 技术的室外风环境模拟可以准确地对不同的建筑布局方案进行风环境的模拟分析比较,从而设计出合理的建筑布局方案。而且,通过模拟建筑外环境的风流动情况,可以获得各单体建筑周围的空气流动情况以及建筑表面风压分布和风压系数的分布,借助这些信息可进一步指导建筑内的自然通风设计。

2.5 建筑能耗分析

基于BIM 技术仿真模拟分析建筑能耗,特指建筑的运行能耗,即人们日常用能,如采暖、空调、照明、炊事、洗衣等的能耗。整个过程透明化,各参与方通过 3D 数字信息模型就可以事先模拟建筑物任意构件变换后所产生的能耗。能耗分析结果可以用各种各样的色彩图表直观表达出来,也可导出动画,提高可读性。

2.6BIM 技术尝试

BIM 可以说是引领了建筑行业的一次崭新的改革,在给建筑行业带来了众多的改变优化的同时也提出了一个问题,那就是应当如何顺利地进行转型。很多建筑公司就因为转换现存模式和对员工进行培训发展出了很多难解的问题,部分建筑公司就因为无法承受转型付出的金钱还有时间代价,不得不放弃BIM 技术。对于暖通空调设计采用BIM 技术来说,必须要先进行试点采用BIM 技术,再逐步进行推广,从而达到合理的转换。选择BIM,对于暖通空调设计,必须要依托专业化的软件来进行设计,例如说Revit就是专业的设计软件,其对于建筑行业来说是具有极高价值的。另外,针对具体的高校暖通空调设计,针对不同的区域有不同的侧重点,比如说宿舍、教学楼、行政楼还有食堂,采用的供暖方案也不完全一样,但是大多集中在散热器供暖、空调风系统、空调水系统、地源热泵等这几个方面。

2.7 声环境分析

将BIM 模型数据导入声环境模拟软件对建筑声环境进行模拟,通过建筑表面内部的噪声分布、噪音等声线图、声强线图等可为建筑物布局、道路规划的合理性、隔声屏障设置等提供科学的技术分析依据,得出建筑周边噪声分布情况、优化围护结构隔声设计等。对声音品质要求较高的工程项目(如剧院、演播厅、音乐厅等),需要对建筑室内音效和音质进行精确的计算,通过声仿真模拟软件得出的室内等声线云图、声强分布图,混响时间测算数据等,确定方案的合理性以及优化其外部几何形体、内部空间布局及高度、看台设计等。

2.8BIM 技术和普通二维设计的区别

BIM 技术和以往传统的二维设计对比来说,可以利用高校暖通空调设计为例具体分析: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。

结束语

BIM 技术属于作用在工程前期设计和工程后期建造管理的数据化实用工具,BIM 是建立在整合整体相关的参数信息,通过对建设项目策划设计、项目的运行建设、项目后期的管理维护的项目全生命周期过程的信息即时传输共享,保障了从设计人员到施工管理人员对建筑的综合信息得出正确的判断和结论,对提高工作效率、节约施工成本具有非常重要的现实意义。推动BIM 技术在暖通空调设计中的广泛运用,对于建筑整体行业的发展具有重要意义。

参考文献:

[1]石建坤.暖通空调设计中BIM 技术的应用研究[J].四川水泥,2016,(09).

[2]马浩楠.暖通空调设计中BIM 技术的应用探析[J].科技展望,2015,(20).

[3]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,2016,46(10).

[4]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,2016,46(3).

论文作者:李家琛

论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/23

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