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摘 要：暖通空调系统是现代建筑工程项目中最重要基础设施之一，其不仅能有效促进室内环境得到改善，同时还能营造舒适、健康的室内环境。而要实现这些目标就需保证暖通空调设计的合理性与科学性，进而才能促进其既能满足系统的美观要求，又能满足其自身良好的制冷和供暖性能。因此，本文主要分析了BIM技术在暖通空调设计中的应用优势，并以实例探究了BIM技术在暖通空调设计实践中的应用，提高了暖通空调系统工程建设质量，节约一定的工程施工成本。
关键词：BIM技术；暖通空调设计；新风系统
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0330-02
1 BIM技术优点分析
BIM技术的基本支撑有信息交换格式IFC、信息交付手册IDM以及国际字典框架IFD等，因此，其是一项综合了建筑性能化、专业协同化的模拟技术，将其应用于暖通空调系统设计中，不仅能有效实现暖通空调设计从单纯信息到特定用途的信息转换，同时，其利用自身特有的建筑性能化模拟技术、参数化技术，还能优化分析暖通空调系统采暖、通风和空气调节等技术要点，从而能优化整个系统功能、促进暖通空调设计计算精度提高、将暖通空调设计的视觉感突出、实现暖通空调的虚拟施工以及促进系统运行能耗降低，进而促使暖通空调设计与施工建设综合效果提高[1]。
2 BIM技术在暖通空调设计中的应用优势分析
1975年，Chuck Eastman首次提出了BIM技术的概念，BIM技术是一种数据化工具，将其应用于工程设计建造管理阶段中，能够对各种项目相关信息利用参数模型进行整合，并且还能实现项目设计开发全过程的信息、数据传递和共享，因此，其能促进工程设计方案更加合理与科学，在暖通空调设计中也不例外，将BIM技术应用于暖通空调设计中，能够作为数据载体构建良好的信息管理平台，因此，能促使高暖通空调设计的合理性与科学性得到显著提升，从而能降低设计成本和缩短设计周期，进而有助于实现建筑物经济效益最大化的目标。
总的来说，BIM技术在暖通空调设计中的应用优势主要有：①促进暖通空调设计计算精度提高，利用BIM技术中的数据库系统可构建5D数据库，从而能够精准地计算工程量和完成各构件的精准计算，另外，其还能快速获取相应的设备参数供暖通空调设计所需，因此，能有效促进暖通空调设计精度和施工管理质量水平提高；②将暖通空调设计的视觉感突出，利用BIM技术，只需将暖通空调性能、系统参数等关键数据输入到系统中，便可自动生成BIM三維数据模型，该模型还具有三维渲染动画功能，不仅能促进三维渲染的精度与效率显著提高，同时还能为受众带来直观和真实的视觉冲击，因而能够将暖通空调系统设计方案的立体效果突出；③实现暖通空调的虚拟施工，BIM技术具有良好的模拟性和可视性，因此其能促进三维可视化功能与时间维度进行相互融合，从而实现暖通空调的虚拟施工，这样便有利于设计人员对施工中可能出现的问题进行预见性的掌握，进而有助于其改进或优化设计方案[2]。
3 BIM技术在暖通空调设计实践中的应用
某高校建筑总面积为55654.6m2，主体包含了办公楼、教学楼、餐厅、学生宿舍及相关配套设施等，建筑整体高度为24m，包含地下1层和地上5层，地下建筑主要为机电及配套用房、停车场等，地下冷热源机房共设置了2台地源热泵机，额定制冷量为280W，额定制热量为285kW，当泵机组处于制冷状态时，冷水温度为6～13℃，处于制热状态时，热水温度为40～47℃。
3.1 BIM技术在暖通空调设计阶段的应用
先利用BIM技术对该工程的暖通空调冷热源进行设计规划，规划后决定将地源热泵用于办公楼和教学楼制冷和供暖，餐厅、学生宿舍等区域的冷热源由散热片供暖、炉房提供热水和多联机空调供冷。暖通空调负荷采用DeST能耗计算软件进行计算，经计算，教学楼的负荷为118、餐厅46、学生宿舍65.5，因此，该工程的最终暖通空调设计方案为采用多联机空调+散热器对教学楼、宿舍楼进行供暖，采用新风系统+风机盘管+循环风空调对餐厅进行供暖，采用分体空调+散热器对学生宿舍进行供暖。
3.2 BIM技术在暖通空调尝试阶段的应用
选择Magi CAD软件作为暖通空调设计的软件，该软件研发的基础为CAD，是由CAD和Revit两个平台共同研发的，不仅能符合机电领域中专业建筑信息模型软件设计要求，同时还能满足多数设计人员的设计习惯，而Magi CAD软件不仅在建筑信息模型设计方面具有独特的优势，同时其也是BIM技术的代表，因此，BIM技术还可应用于散热器、换热站和空调水系统等多个方面的供暖设计，并且其与传统的二维设计方式相比，在表达方式、绘制方法和应用效果方面还具有显著的优势：
3.2.1 表达方式
传统暖通空调二维设计在二维投影图中展现管道的轮廓、阀门和主要是利用设备等位置信息线的组合方式进行，然后对管道、设备的数据采用一些文字展开描述，而利用BIM技术可以构建管道、设备的三维信息模型，这种直观的表现方式使暖通空调设计表现更加清晰，更容易加深施工人员对项目设计的理解，进而能有效降低和避免其施工的失误和促进工程施工进度加快。
3.2.2 绘制方法
为了清楚地表现管线、设备库的相对位置，传统的二维设计多利用线表达管线及投影，并配以必要的说明文字，而BIM技术不仅能采用线和文字结合的方式描述管线与设备的位置，同时其还能面、点等相关元素加入设计中，从而能有效克服传统二维设计中难以形成立体构造、表述不清等缺陷，并更加全面地展示暖通空调系统设计。
3.2.3 应用效果
对特定空调设备的投影轮廓线，二维设计多采用绘制图块的方式进行表达，如制冷机、空调机组、风机和水泵的投影轮廓线，利用BIM技术则是先构建管线和设备模型，并且在建立的模型中还需安装相关的管线和设备，并且模型中还需包含产品的尺寸、性能等参数，然后再利用制作器将模型中的相关数据信息关联到项目管理文件中，进而制作完成新产品数据，因此，其比一般的二维设计应用效果较好。
4 结束语
综上所述，BIM技术具有良好的模拟化、信息化和可视化等特点，将其应用于暖通空调系统的设计，不仅能够为设计人员和施工人员提供更加准确与直观的数据信息参数，从而利于其更好地进行项目设计、施工，同时其还有助于设计人员预见性的发现项目设计和施工中存在的问题，从而对设计方案加以改进和优化，这样便能不断提升暖通空调系统的设计的准确性、合理性和完整度，同时还能为后续的工程施工提供准确的信息，进而有助于促进暖通空调系统工程建设质量提高和节约一定的工程施工成本。由于，暖通空调系统的设计的意义重要，为此，在实际的设计过程中，为了更好地体现BIM技术应用的价值，不能局限地在项目设计阶段应用BIM技术，而是在整个暖通空调生命周期全过程都需注意贯穿该技术，这样才能促进暖通空调系统最大限度地发挥其建筑功效。
参考文献
[1]闫海朋.探讨BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2017（11）：26～27.
[2]张大镇.BIM技术在暖通空调设计应用中的现状分析[J].发电与空调，2016（02）：62～65.
收稿日期：2018-7-22
作者简介：王丽丽（1978-），女，山东济南人，工程师，本科，从事暖通空调设计工作。
关键词：BIM技术；暖通空调设计；新风系统
中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0330-02
1 BIM技术优点分析
BIM技术的基本支撑有信息交换格式IFC、信息交付手册IDM以及国际字典框架IFD等，因此，其是一项综合了建筑性能化、专业协同化的模拟技术，将其应用于暖通空调系统设计中，不仅能有效实现暖通空调设计从单纯信息到特定用途的信息转换，同时，其利用自身特有的建筑性能化模拟技术、参数化技术，还能优化分析暖通空调系统采暖、通风和空气调节等技术要点，从而能优化整个系统功能、促进暖通空调设计计算精度提高、将暖通空调设计的视觉感突出、实现暖通空调的虚拟施工以及促进系统运行能耗降低，进而促使暖通空调设计与施工建设综合效果提高[1]。
2 BIM技术在暖通空调设计中的应用优势分析
1975年，Chuck Eastman首次提出了BIM技术的概念，BIM技术是一种数据化工具，将其应用于工程设计建造管理阶段中，能够对各种项目相关信息利用参数模型进行整合，并且还能实现项目设计开发全过程的信息、数据传递和共享，因此，其能促进工程设计方案更加合理与科学，在暖通空调设计中也不例外，将BIM技术应用于暖通空调设计中，能够作为数据载体构建良好的信息管理平台，因此，能促使高暖通空调设计的合理性与科学性得到显著提升，从而能降低设计成本和缩短设计周期，进而有助于实现建筑物经济效益最大化的目标。
总的来说，BIM技术在暖通空调设计中的应用优势主要有：①促进暖通空调设计计算精度提高，利用BIM技术中的数据库系统可构建5D数据库，从而能够精准地计算工程量和完成各构件的精准计算，另外，其还能快速获取相应的设备参数供暖通空调设计所需，因此，能有效促进暖通空调设计精度和施工管理质量水平提高；②将暖通空调设计的视觉感突出，利用BIM技术，只需将暖通空调性能、系统参数等关键数据输入到系统中，便可自动生成BIM三維数据模型，该模型还具有三维渲染动画功能，不仅能促进三维渲染的精度与效率显著提高，同时还能为受众带来直观和真实的视觉冲击，因而能够将暖通空调系统设计方案的立体效果突出；③实现暖通空调的虚拟施工，BIM技术具有良好的模拟性和可视性，因此其能促进三维可视化功能与时间维度进行相互融合，从而实现暖通空调的虚拟施工，这样便有利于设计人员对施工中可能出现的问题进行预见性的掌握，进而有助于其改进或优化设计方案[2]。
3 BIM技术在暖通空调设计实践中的应用
某高校建筑总面积为55654.6m2，主体包含了办公楼、教学楼、餐厅、学生宿舍及相关配套设施等，建筑整体高度为24m，包含地下1层和地上5层，地下建筑主要为机电及配套用房、停车场等，地下冷热源机房共设置了2台地源热泵机，额定制冷量为280W，额定制热量为285kW，当泵机组处于制冷状态时，冷水温度为6～13℃，处于制热状态时，热水温度为40～47℃。
3.1 BIM技术在暖通空调设计阶段的应用
先利用BIM技术对该工程的暖通空调冷热源进行设计规划，规划后决定将地源热泵用于办公楼和教学楼制冷和供暖，餐厅、学生宿舍等区域的冷热源由散热片供暖、炉房提供热水和多联机空调供冷。暖通空调负荷采用DeST能耗计算软件进行计算，经计算，教学楼的负荷为118、餐厅46、学生宿舍65.5，因此，该工程的最终暖通空调设计方案为采用多联机空调+散热器对教学楼、宿舍楼进行供暖，采用新风系统+风机盘管+循环风空调对餐厅进行供暖，采用分体空调+散热器对学生宿舍进行供暖。
3.2 BIM技术在暖通空调尝试阶段的应用
选择Magi CAD软件作为暖通空调设计的软件，该软件研发的基础为CAD，是由CAD和Revit两个平台共同研发的，不仅能符合机电领域中专业建筑信息模型软件设计要求，同时还能满足多数设计人员的设计习惯，而Magi CAD软件不仅在建筑信息模型设计方面具有独特的优势，同时其也是BIM技术的代表，因此，BIM技术还可应用于散热器、换热站和空调水系统等多个方面的供暖设计，并且其与传统的二维设计方式相比，在表达方式、绘制方法和应用效果方面还具有显著的优势：
3.2.1 表达方式
传统暖通空调二维设计在二维投影图中展现管道的轮廓、阀门和主要是利用设备等位置信息线的组合方式进行，然后对管道、设备的数据采用一些文字展开描述，而利用BIM技术可以构建管道、设备的三维信息模型，这种直观的表现方式使暖通空调设计表现更加清晰，更容易加深施工人员对项目设计的理解，进而能有效降低和避免其施工的失误和促进工程施工进度加快。
3.2.2 绘制方法
为了清楚地表现管线、设备库的相对位置，传统的二维设计多利用线表达管线及投影，并配以必要的说明文字，而BIM技术不仅能采用线和文字结合的方式描述管线与设备的位置，同时其还能面、点等相关元素加入设计中，从而能有效克服传统二维设计中难以形成立体构造、表述不清等缺陷，并更加全面地展示暖通空调系统设计。
3.2.3 应用效果
对特定空调设备的投影轮廓线，二维设计多采用绘制图块的方式进行表达，如制冷机、空调机组、风机和水泵的投影轮廓线，利用BIM技术则是先构建管线和设备模型，并且在建立的模型中还需安装相关的管线和设备，并且模型中还需包含产品的尺寸、性能等参数，然后再利用制作器将模型中的相关数据信息关联到项目管理文件中，进而制作完成新产品数据，因此，其比一般的二维设计应用效果较好。
4 结束语
综上所述，BIM技术具有良好的模拟化、信息化和可视化等特点，将其应用于暖通空调系统的设计，不仅能够为设计人员和施工人员提供更加准确与直观的数据信息参数，从而利于其更好地进行项目设计、施工，同时其还有助于设计人员预见性的发现项目设计和施工中存在的问题，从而对设计方案加以改进和优化，这样便能不断提升暖通空调系统的设计的准确性、合理性和完整度，同时还能为后续的工程施工提供准确的信息，进而有助于促进暖通空调系统工程建设质量提高和节约一定的工程施工成本。由于，暖通空调系统的设计的意义重要，为此，在实际的设计过程中，为了更好地体现BIM技术应用的价值，不能局限地在项目设计阶段应用BIM技术，而是在整个暖通空调生命周期全过程都需注意贯穿该技术，这样才能促进暖通空调系统最大限度地发挥其建筑功效。
参考文献
[1]闫海朋.探讨BIM技术在暖通空调设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2017（11）：26～27.
[2]张大镇.BIM技术在暖通空调设计应用中的现状分析[J].发电与空调，2016（02）：62～65.
收稿日期：2018-7-22
作者简介：王丽丽（1978-），女，山东济南人，工程师，本科，从事暖通空调设计工作。