暖通空调设计中BIM 技术的应用

孙庆华

（泰安市建筑设计院有限责任公司，山东泰安 271000）

0 引言

BIM 技术就是将传统二维平面进行创新和改革，转换成为三维立体模型，故而其设计工作也更为优化，设计过程变得多样化和可视化，便于将暖通空调的设计理念进行深层次的融合，使空调设计走向一个全新的高度。特别对于建筑行业来说，暖通空调的全新设计，为施工环节、监管环节、施工运营等环节都提供了有力的保障，实现了信息的共建共享，推动建筑行业的施工有序进行。同过去CAD 二维设计的老旧模式相对照，我们不难发现BIM 三维设计更符合新时代的设计理念，同时也满足社会经济的发展潮流。

1 暖通空调设计中的BIM 技术概述

虽然当前暖通空间的前景可观，但是在原理设计和控制流程等过程中，仍然有很多问题需要改进。BIM 技术即建筑信息模型技术，它是融合了计算机基础的一种多维信息集成技术，其涵盖的信息量非常广。BIM 是英文“Building Information Modeling”的缩写形式，主要包括三维空间、四维时间、N 维应用等，能把建筑信息详细完整的呈现在工作人员眼前，促进空调行业的健康、绿色、可持续发展。此外，BIM 技术还支持“检测系统”，能够解决建筑、结构与施工设备三者之间的问题，提高暖通空调的施工质量和员工的工作效率。加入了BIM 技术的项目，会在后续的施工作业中融合更多的新材料、新设备，保证暖通空调真正满足用户的需求体验。按照通常的设计来看，空调在夏季时间段的最大冷负荷为可以达到4000kW；同时处于冬季时间段的时候其热负荷可以达到3054kW 的数值，用户可以根据自己的需求对暖通空调进行温度调节，发挥BIM 技术的极大优势。

2 暖通空调设计中的BIM 技术应用价值

BIM 技术建立在传统CAD 计算机技术的基础之上，不但符合新时期的工程设计理念，同时也解决了暖通空调设计的众多问题，有很多信息化、科技化的优点。通过BIM 技术创建一个三维模型，能实现各个阶段的信息共享，方便技术人员设计专门的信息数据库，最大限度保证建筑的实际结构、施工流程能够科学合理地开展。我们在设计中，遇到暖通空调的冷热负荷计算问题，还可以利用BIM 技术，对空调的负荷进行精确计算。不同地区或地域的气温变化不同，就要采用不同的暖通空调设计方案。比如在学校食堂的暖通空调，就要尽可能使用新风系统，让空调具有空气热回收的功能。在设计学生公寓时，要采用多联机的空调设计原则，才能充分发挥BIM 技术的应用价值。

3 暖通空调设计中BIM 技术的使用策略

3.1 引入BIM 技术理念，制定暖通空调的设计原则

既然引入了BIM 技术的设计理念，设计人员就要根据实际需求情况以及暖通空调的使用特点制定有效的施工方案，保证空调的各项合理配置，为用户提供各种有效保障。暖通空调的离心式冷水机要严格按照国家的制冷量来进行配置，在制冷时，空调的回水温度为7/12℃，当制热时，空调的回水温度为32/37℃。制冷机房的设置也很有讲究，主要由冷水机组、分集水器、控制系统、辅助设备等组成。传统的集成系统以CAD 为主，是一种二维的平面设计，而加入了BIM 技术，则是采用三维的立体设计，使制冷机房的设计更加人性化，无论是制冷系统，还是分集水器，都有质的提升。

一般的Windows 都支持BIM 技术，设计师还可以依据Revit，将二维CAD 图纸链接到设计空间中，把CAD 设计和BIM 技术联系起来，提高出图的效率，建立的模型更加直观。数据库要做好数据的记录和收集，并对空调设计的图纸进行分类管理，方便后期的快速查找和修改。对暖通空调的“尺寸、型号、功率”，相关的数据记录人员都要备案在录，做好自己的任务。如果数据信息出现问题，还要在图纸中标注出来，及时反馈给设计师，在设计中实现数据资源的共享，减少资源数据的浪费，降低暖通空调的设计成本。

任何信息技术在使用过程中都会存在或多或少的问题，关键是怎样调控和解决。BIM 技术在暖通空调的设计中也会有一些缺陷，所以设计人员应当加强这些问题的关注与处理，结合实际情况分析有效的解决方法。空调的温度调节机制是不断变化的，虽然BIM 技术使用了三维的设计理念，但是在控制风速、调控温度等方面的设定不及二维方便。相对来说，在添加暖通空调的阀门时，加入了BIM 技术的空调系统会根据环境的温度变化，而自动改变其尺寸。这虽然体现了技术化的设计理念，但会给用户带来一些控制缺陷，不利于调节室内的空气湿度和温度。所以设计师要优化参数设计，使暖通空调的精度更高，更加能满足用户的人性化需求。

3.2 完善BIM 技术模式，扩展暖通空调的设计空间

3.2.1 负荷的计算

建筑中使用负荷计算是暖通空调设计工作的第一内容，该计算对整体设计具有十分关键的意义。通过准确科学地计算运行负荷，为暖通空调的安全可靠奠定基础，能为用户和设计师提供基础性的参数和数据。这一计算过程非常严谨，容不得一点马虎。若在负荷计算过程中有差错问题，那么不仅对后期建筑项目暖通使用造成影响，更给暖通空调的维护调整造成较大难度。对于暖通空调符合计算的软件有很多，通常会采用HDY-SMAD 计算软件，设计师和数据分析者一定要重视。

3.2.2 冷热源设计

这是暖通空调是否能调控温度的重要指标。不同地域的空调，要采用不同的冷热源设计，以适应地域的差异性，满足不同用户的需求体验。办公楼、公寓、学校、街道、电影院、食堂等，都要采用不同的冷热源设计，对人群的需求量进行分析和调查，最大限度节约能源，保证BIM 技术的使用合理性。

3.2.3 暖通空调设计方案

这是每个设计师都要重视的环节。不同功能区的暖通空调设计，都要达到当地用户的设计要求。特别是高楼建筑，应当根据使用特点采取多联机空调系统的设计思路，并让专业人士进行操作，保证暖通空调设计的合理性，达到可视性与专业技术性共存的效果。

在设计方案的过程中，有可能存在一些设计上的问题和矛盾，需要妥善地解决这些问题，保证暖通空调设计工作的合理及施工作业的质量保障。如果施工图纸精确性不足，就不利于后续施工，甚至可能出现一些不安全隐患，给施工带来困难。这时就要建立健全暖通空调的工作机制，严格按照国家相关的行业标准，就暖通空调的施工环节进行检测。如果冷冻水管运行不通畅，需要与物管部门及时沟通，促进水资源的循环利用，促进暖通空调的施工向着多元化、绿色可持续的方向发展。

3.3 建立BIM 信息平台，实现暖通空调的资源共享

设计工作中，设计人员要基于用BIM 技术建立一个信息平台，实现暖通空调的资源共享，布置好每一个实时动态的监控工程现场。这种信息数据库，不但能整合各个部门的工作进度，还有利于工作人员及时发现并迅速解决工程施工过程中的问题，极大提高了资源共享度。BIM 技术有专门的三维绘图的设计，可以为设计者展示空调的位置与空间。在建立数据库时，技术人员可以引入SQL 数据库，保证各项数据信息更加完善、合理、详细。

BIM 不仅是一种技术，还是一种过程，能将建筑的信息更好地集成起来，真实、准确的模拟出施工的工程效果，对施工团队的工作任务、施工人员的操作流程都有十分重要的指导作用。传统的绘图设计方式，主要采用CAD 制图软件，不仅工作效率低下，还不利于工作人员的信息资源整合。如果使用BIM 技术，就可以构建BIM 三维模型，清楚地看到不同设备和管道之间的安装方式，使各种空调的配置一目了然。无论是空调的调控系统，还是各个设备、阀门的连接情况，只要打开三维模型，就能对各种平面图进行修改，极大地提高了工程设计的效率和质量。

在建筑暖通设计工作中通常会运用特殊符号，有的设计人员看图纸比较吃力，难以校对设计信息。这时BIM 技术的优势便显而易见。在展示设计原则时，BIM 技术可以通过三维立体的方式直观、精确地显示设计图，避免客户的不专业性，最大限度简化客户和空调商家的沟通模式，达到客户的预想目的。此外，暖通空调设计，本身就是一个复杂的过程，随着周围环境的变化，还会受到冷热源的影响。这就需要材料采购人员，对建筑物周围的环境进行实地考察，实现暖通空调的节能控制。

4 结语

总而言之，在暖通空调的设计过程中加入“BIM 技术”是新时代下发展的客观要求，也是广大用户使用的必然选择。BIM 技术的融入可以保障暖通空调后期的各项施工进程。无论是商业用户，还是住房用户，都对“空调设计的质量”有严格的要求，特别是时代发展的背景下，设计师只有引入BIM 技术理念，制定暖通空调的设计原则，才能逐渐完善BIM 技术模式，扩展暖通空调的设计空间。必要时还需管理层人员建立BIM 信息平台，实现暖通空调的资源共享。