BIM技术在暖通空调设计应用中的现状分析

姚穆

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600）

1 引言

在现代工程的设计阶段，信息建模是一种常见的工程设计方式，其设计原理主要将与工程相关的所有信息数据进行集成化处理，并在计算机软件的帮助下，建立信息的实质载体。对于建筑工程来说，建筑信息的完整性是建立建筑模型的重要标准，只有保证所有建筑信息的准确性，才能够确保建筑模型的有效性。

下面，笔者据相关资料及自身经验，对BIM技术在暖通空调设计中的具体应用展开讨论。

2 BIM技术的相关概述

在设计建筑模型的过程中，应将每一个建筑信息都植入到模型中。基于此，在进行建筑工程模型的设计过程中，应确保每一道工序的设计人员都参与到模型的设计过程中，并提出自己的参考意见。实际上，在运用BIM技术进行建筑工程设计的过程中，利用计算机软件，设计出建筑工程的三维信息模型，将建筑的空间结构、每一部分的大小及尺寸等方面的信息都融入到建筑模型中[1]。此外，建筑工程的物理信息主要是指建筑材料、建筑设备、部件的数量及设备、材料属性等方面的内容。与传统的CAD方式相比，BIM技术在应用过程中，能够更好地体现出建筑工程设计过程中信息集成及过程集成的特点，在设计上具有比较明显的优势。

3 BIM技术在暖通空调设计中的具体应用

3.1 BIM技术的信息化应用

暖通空调系统是现代建筑设计中非常重要的部分，在这一环节中应用BIM技术，能够将改变暖通空调的传统二维设计方案，在设计过程中逐渐融入三维设计理念；同时，提高设计过程中的信息化水平、可视化程度，逐渐向数字化设计方向转变。在利用BIM技术进行设计的过程中，其设计难度主要有以下几个方面：首先，在设计过程中，对设计质量要求较高，在计算机软件的帮助下，通过建立三维数据模型，将工程的施工信息、材料信息、施工进度情况及施工成本等方面的信息全部放在三维模型中，为工程设计人员提供有价值的参考[2]。此外，在设计暖通空调系统的过程中，应全面了解电气工程、给排水工程、暖通空调系统及工程结构等方面的信息，并在确保相关信息数据准确的基础上，将其设计到综合的建筑信息模型中，完成三维模型的构建。当三维模型建立后，设计人员及工程师应根据实际工程的建设情况，查看模型中的结构、数据是否适用于实际工程建设中。实践证明，在进行暖通空调设计的过程中，合理运用BIM技术，能够取得良好的设计效果，对提高工程设计质量有着非常重要的意义。

3.2 方案辅助设计

在设计暖通空调系统的过程中，利用BIM技术能够完成建筑信息模型的设计。实际上，建筑模型本身就包含施工中的各种数据信息；并且可以通过计算机系统结合实际工程的建设需要，对与实际情况不符合的信息进行整理与反馈，为工程设计人员提供真实、准确的设计参数。与传统建筑方案的暖通空调设计方案相比，应用BIM技术的设计方案在正式使用过程中更加合理；同时，还具备多元化、逻辑性强等方面的特点。特别是在建筑规模不断扩大，建筑形体愈加复杂的当今社会，BIM技术下的工程设计方案，能够适应各种形态建筑的暖通空调系统设计[3]。此外，利用BIM技术进行暖通空调系统的设计，能够对不同设计方案进行有效的对比，且相比传统的设计方案对比流程，要更加省时省力。BIM技术在应用过程中，能够处理一些比较复杂的设计任务，且不需要浪费设计者及工程师的时间，通过系统软件的运行自动地完成工作计划。设计人员及工程师也有更多的时间投入到优化设计方式中，不断提高设计的整体质量。

3.3 空调风机管盘

建筑内的暖通空调系统中，最重要的设备就是风机管盘，风机管盘设计的合理性，关系着整个空调系统的运行状态。实际上，在空调系统中安装风机管盘，对处于高静压条件下的空调系统并不会产生比较大的影响，但对空调系统的排气量及送风量等方面会产生一定的影响。因此，在系统中安装风机管盘时，工作人员应注意对排气量及送风量方面的控制，尽量降低风机管盘安装造成的负面作用。目前我国建筑中设计的空调系统，一般都采用高静压的送电方式，而空调系统在其内部气压的作用下，其运行过程中的功率通常为50Pa上下[4]。不过，由于现代建筑的结构比较复杂，空调系统在实际运行过程中其工作功率会有所变化。由于不同建筑物的密封情况、房间设计不同，使得空调系统的设计方式也不相同。鉴于上述情况，在空调系统中安装风机管盘，应结合空调系统的运行功率，对风机管盘的结构与长度进行调整，保证风机管盘的设计要求满足实际空调系统的运行需要。

3.4 计算机辅助设计

在进行暖通空调系统的设计过程中，在设计相关方案的初期阶段，工作人员可以利用CDF软件，对建筑物的地理位置、环境风向等因素，设计建筑的朝向、建筑之间的距离及建筑群的整体布局，保证整体建筑方案设计的合理性。同时，工作人员应进一步优化建筑设计方案的平面设计效果。对于一些住宅建筑来说，其主要功能就是在夏季具有良好的通风功能；在冬季具有良好的保温功能；对于过渡季节，应具有良好的通风条件，优化室内的空气质量。最重要的一点是，在设计建筑方案的过程中，应尽量降低使用空调的次数。实践表明，建筑体内开口的设计，最好为开间宽度的三分之一到三分之二左右；同时，开口面积最好室内地板面积的15%～25%之间。此外，在利用计算机软件辅助设计建筑方案的过程中，应尽量选取节能性能高的设计方案，并利用动态负荷模拟软件，分析系统运行过程中负荷的分布情况，决定设备的使用数量。工作人员应保证选择的设备容量能够符合实际系统的运行要求，保证系统在运行状态下的工作效果，确保每个设备都可以高效地运行。

4 结论

综上所述，BIM技术在应用过程中，具有可视化、信息化的特点，能够有效提高工程设计的效率，保证设计工作的完整度，对工程施工提供更加准确的信息，有助于减少资源的浪费，节约施工成本，具有非常重要的使用价值。长期实践表明，将BIM技术应用于暖通空调系统的设计阶段，能够保证暖通空调系统的有效运行。并且，BIM技术的应用，不应局限于设计阶段中，应被广泛应用于工程建设的各个阶段，贯穿于暖通空调系统运行的整个生命周期中。相信在技术人员的不断努力下，暖通空调设计的相关理论体系将更加完善，为我国经济社会的建设及发展奠定良好的基础。