BIM技术在暖通空调设计中的应用初探论文_李方

BIM技术在暖通空调设计中的应用初探论文_李方

华诚博远(北京)建筑规划设计有限公司青岛分公司 山东青岛 266000

摘要:特冬季的严寒更加促使了暖通空调的大范围使用,这也促使了暖通空调在设计上的技术运用水平的不断提升。将现代发展较为成熟的BIM技术运用到暖通空调的设计当中,可使两者之间更加有效地结合,优化暖通空调的性能,同时推动暖通空调设计水平的进步。

关键词:BIM技术;暖通空调;

1暖通空调设计中BIM技术优势

1.1BIM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。

1.2BIM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。

1.3BIM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技术对暖通空调的设计环节的影响

2.1冷热源的不同设计

建筑施工中,当对暖通空调进行布置、安装的时候,要根据不同的区域选择不同的布置方案,然后对划分出的区域进行冷热源的配置。比如,在对学校的餐厅、宿舍、浴池等区域进行暖通空调的布置时,我们要考虑到不同季节的因素。由于冬季天气比较寒冷,光靠联机空调的制热功能根本达不到室内温度的要求,那么就需要锅炉等设备进行制热;夏季的时候可以通过联机空调进行冷负荷的运行。使用太阳能可以满足学生聚集用水的用水量;选择地源热泵可以满足办公楼、教学楼的供暖和制冷的需求。

2.2对于负荷的计算

空调在实际的运行当中会形成冷热负荷的现象,我们可以选择Dest能核算等专门的软件对负荷进行计算,此软件能够对不同区域内供暖、供热运行的负荷量进行精确的核算。我们可以发现,在建筑工程中受到建筑面积的一些影响,有些区域的负荷程度比较低,有些区域的负荷程度又比较高。

2.3对设计方案环节的影响

在暖通空调的设计过程中,暖通空调工程的设计方案在不同的区域有着很大的差异,在对空调的选择和对空调的运行方式上的选择都有较大的差异性。例如,在餐厅内运行的空调要满足室内风呈循环状态;而校园的教学楼和办公楼所用的暖通空调的设计要发挥出供暖设备的功能;校园的宿舍楼就选择散热器或分体空调就能满足供暖的要求。

3BIM技术在暖通空调设计中的应用

3.1在暖通空调设计阶段的应用

在该工程暖通空调冷热源设计规划中,经过仔细研究以后决定教学楼、办公楼供暖和制冷利用地源热泵,学生宿舍、餐厅等区域的冷热源,春季采用多联机空调供冷,冬季由炉房提供热水,由散热片供暖,一次共回水温度和二次供回水温度分别在92℃~82℃、80℃~61℃。采用DeST能耗计算软件对暖通空调负荷进行计算,不同地区的负荷设计分别为:教学楼117、学生宿舍65、餐厅45。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最终的设计方案为:教学楼、宿舍楼采用多联机空调+散热器供暖,学生宿舍采用分体空调+散热器供暖,餐厅采用循环风空调+风机盘管+新风系统供暖。

3.2在暖通空调尝试阶段的应用

从暖通空调设计软件的选择上来看,选择MagiCAD软件,该软件是在CAD基础上得以研发的,可以使多数设计人员的设计习惯得到满足,同时和机电领域中专业建筑信息模型软件设计也非常符合。在本项目中,教学楼、办公楼、餐厅及学生宿舍等区域均采用BIM技术,主要涉及到空调水系统、换热站、散热器供暖等多方面,暖通空调设计中对BIM技术进行了比较多的应用。与传统二维设计相比,BIM技术在表达方式、绘图效率及绘制方法等各方面均存在较大差别。

3.2.1表达方式

传统二维设计主要利用线的组合,在二维投影图中将管道的阀门、轮廓及设备等位置信息展现出来,然后利用一些文字针对管道、设备的数据展开描述,利用BIM技术可以通过对表达方式的构建,使表现更加清晰,具体来说通过建立设备、管道的三维信息模型,进行直观的表达,这种表达方式施工人员更容易理解,同时还能加快工程施工进度,尽量减少由于失误而造成的损失。

3.2.2绘图效率

二维设计表达形式实际上就是利用二维方式进行表达,利用线构成平面,然后附加文字和数据进行表达,虽然具有比较高的抽象度,但是需要表达的信息比较少,因此绘图效率非常高。BIM技术利用这种立体表达的方式,表现形式更加直观、全面,但是绘制过程中还要建立基于管道、设备的立体模型,并将大量信息输入进去,加上BIM技术这项技术当前在设计人员中尚未得到普及,因此其绘图效率比较低。

3.2.3绘制方法

传统二维设计中管线及投影利用线进行表达,为了进行清楚的表达往往还要加上文字表达,这样才能将管线、设备库的相对位置表现清楚。而利用BIM技术不仅可以凭借文字和线对管线、设备的位置进行描述,其中还加入了点、面等相关元素,暖通空调系统得到了更加全面的展示,传统二维描述中表述不清楚、很难形成立体构造等缺陷得到了很好的克服。

4BIM实践体会

4.1 BIM技术具有可视化、信息化的优点,有助于提高专业协作的准确性

专业间协调是建筑设计工作的重要部分。通过搭建建筑信息模型,直观理解不同专业的设计内容,使不同专业的技术人员能够进行更好的沟通。便捷、快速、高效地查询信息并进行协调,可避免由于信息交换的不及时而带来的专业间误解。

4.2 提高BIM设计效率,需充分发挥设计人员主观能动性

一线设计人员面临的普遍问题是在繁忙的设计工作中无暇学习新的软件技术,从而制约了BIM技术的高效应用。发挥BIM技术的优势,提高BIM设计效率,最有效的途径是,具有一定经验的设计人员掌握并直接采用BIM技术进行设计。BIM技术的学习需要经过一段时期的艰苦努力和投入,只有通过充分发挥主观能动性,才能掌握并应用BIM技术,从而提高BIM设计的效率。

4.3 BIM技术的应用可能对设计工作流程产生

重大影响BIM制图需要在信息模型中输入大量的数据,某些非标准连接绘制尚不成熟,会导致制图效率低于二维平面设计。现有建筑设计的流程基于二维平面设计,在BIM设计中盲目套用二维设计流程会降低设计工作的效率。因此,采用BIM设计的项目需重视设计流程的改变。

总结:BIM技术本身具有可视化、信息化等优点,可以使设计工作完整度得到提升,为后续施工提供准确的信息,有利于成本的节约,BIM不能局限在设计阶段,还要注意将其贯穿于整个暖通空调生命周期全过程中,这样才能进一步提升整个生命周期的运营效率。

参考文献:

[1]梁小波.BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].建材与装饰,2016(38).

[2]吴爽,王菲.BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].商品与质量,2016(51). 

[3]余院生.BIM技术在暖通空调设计中的应用初探[J].建筑工程技术与设计,2016(23).

论文作者:李方

论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/8

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