BIM|BIM在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用

作為建筑業(yè)的重要組成部分暖通空調(diào)工程建設(shè)是否合理，對建筑行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展意義重大。新經(jīng)濟形勢下，應(yīng)加大暖通空調(diào)設(shè)計研究力度，發(fā)展節(jié)能建筑工程，始終堅持可持續(xù)發(fā)展觀念，構(gòu)建和諧建筑體系，只有這樣才能推進建筑業(yè)發(fā)展，才能緩解我國能源危機。

將BIM軟件應(yīng)用于暖通空調(diào)工程建設(shè)項目，能夠通過建筑信息模型的建立，充分整合工程項目所有階段的信息，推進參建各方的積極配合，最大限度降低能源消耗，提高節(jié)能設(shè)計質(zhì)量，推動我國暖通空調(diào)行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

1 BIM技術(shù)的應(yīng)用價值

BIM是建筑信息模型的簡稱，英文名為Building Information Modeling，其建模基礎(chǔ)為建筑工程項目的所有相關(guān)信息數(shù)據(jù)，利用數(shù)字信息進行建筑物自身所存有的真實信息的仿真模擬。

BIM不僅僅是簡單地集成數(shù)字信息，而是一種數(shù)字信息的合理應(yīng)用，目前可在設(shè)計、建造及管理等方面得以應(yīng)用。通過該技術(shù)的應(yīng)用，可顯著提升工作效率，降低風(fēng)險。

其應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在以下幾點：

(1)三維渲染，宣傳展示

通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)三維渲染，進而增強視覺沖擊感，增加真實性。同時其也可作為二次渲染開發(fā)的模型基礎(chǔ)，進一步提升三維渲染的成效，使得宣傳介紹更為直觀化。

(2)快速算量，精度提高

通過建立BIM數(shù)據(jù)庫，可對工程量進行準確、迅速地計算，進而達到工程預(yù)算精準度提高的作用。

(3)計劃精準，避免浪費

目前精細化管理實施難度大的主要原因在于工程數(shù)據(jù)量過大，無法給予計劃數(shù)據(jù)支持，導(dǎo)致經(jīng)驗主義居多。BIM的應(yīng)用，可為工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取提供便利。能夠最大限度降低資源等浪費行為的產(chǎn)生。

(4)虛擬施工，便于協(xié)同

虛擬施工可通過三維可視化+時間維度實現(xiàn)。通過該方式可實時分析對比施工計劃和實際施工進度，并便于協(xié)調(diào)，幫助施工各方及時、直觀地了解工程項目建設(shè)中存在的問題。同時，BIM技術(shù)與施工方案、施工模擬等相結(jié)合，可有效提升工程質(zhì)量及安全，避免返工、修整等問題頻發(fā)。

2 暖通空調(diào)設(shè)計要點

某工程建筑面積為55484m2，為多層公共建筑。地上共5層，部分位置存地下1層，24m為建筑高度。地上功能為餐廳、辦公、住宿等，地下為停車、機房等。為更好地分析該建筑物供冷、供熱情況，決定對其暖通空調(diào)設(shè)計進行分析。

負荷計算

選取DeST能耗計算軟件進行該工程整年空調(diào)冷熱負荷的準確計算。

冷熱源設(shè)計

(1)餐廳等空調(diào)冷熱源選用地源熱泵系統(tǒng)。將2臺地源熱泵機組安設(shè)到地下一層冷熱源機房，289kw為單臺額定制冷量，288kw為其制熱量。制冷、制熱工況下實際情況如表2所示。

選取豎直雙U形作為地埋管換熱孔，144個為其數(shù)量總數(shù)，5m為其間距，120m為孔深?？稍诘孛嫦侣裨O(shè)地埋管換熱孔。整年累計釋冷量、釋熱量分別為每小時132484kw、133613kw，0.99為土壤冷熱平衡比。

(2)辦公、住宿等區(qū)域供暖選取區(qū)域鍋爐房進行一次熱水提供，待換熱器換熱之后，可進行二次熱水提供。供冷時由多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)冷負荷。

3 暖通空調(diào)工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

選擇BIM軟件及工作范圍

Revit與CAD是MagiCAD軟件的兩個研發(fā)平臺，因大多數(shù)人員對CAD平臺較為了解，決定選取MagiCAD軟件用于本暖通工程。根據(jù)工程實際情況，決定將BIM技術(shù)應(yīng)用于辦公、餐廳及機電管道所在的負一層等區(qū)域。主要工作內(nèi)容包含空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)及地源熱泵等。

BIM技術(shù)要點

表達方式

在設(shè)計主體方面，BIM設(shè)計與二維設(shè)計之間存在極大區(qū)別，其中線為二維設(shè)計主體，利用線的疊加與組合，在二維投影圖內(nèi)進行各項內(nèi)容地表達，如設(shè)備、管道輪廓線或閥門相對位置等，同時高度、尺寸等數(shù)據(jù)可通過文字進行表達。

而產(chǎn)品是BIM設(shè)計的主體，在進行產(chǎn)品及管道模型選擇后，設(shè)備、管道等信息可通過三維信息模型充分展現(xiàn)出來。本工程中以上兩類設(shè)計的不同之處主要體現(xiàn)在地源熱泵機房區(qū)域 。

繪制方法

在二維設(shè)計中，設(shè)備及管線的投影關(guān)系可利用線的合理組合進行表述，同時設(shè)備及管線的連接、位置等信息可數(shù)字或文字等表達。而BIM設(shè)計的不同之處在于其能夠有效連接所選用的產(chǎn)品及管道，最后有效連接整個暖通系統(tǒng)，形成一個完整的整體。

制圖效率

線、文字、圖集等是二維設(shè)計制圖的主要構(gòu)成成分，其具有較高抽象性，但圖面表達所涵蓋的信息往往具有局限性，或量少。而BIM設(shè)計則是利用產(chǎn)品等實體進行繪制表述，僅需將大量信息，如管徑、高度、尺寸等輸入軟件系統(tǒng)即可，通過模型建立，更直觀、更形象。

4 暖通空調(diào)工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用效果

(1)BIM技術(shù)具備可視化、信息化的特點，有利于增強專業(yè)協(xié)作性。

作為建筑工作的主要組成內(nèi)容，專業(yè)間協(xié)調(diào)極為關(guān)鍵。利用建立建筑信息模型，可對各個專業(yè)的設(shè)計內(nèi)容進行更為直觀的展現(xiàn)，便于理解、溝通。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)信息快速、高效及便捷地查詢，且有利于各個專業(yè)的協(xié)調(diào)工作，可降低因信息交換時間差等因素導(dǎo)致的問題產(chǎn)生。

(2)達到BIM效率最優(yōu)化，可將工作人員的主觀能動性充分發(fā)揮出來。

因暖通空調(diào)工程復(fù)雜，軟件如何應(yīng)用顯得尤為重要。為充分發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，達到BIM效率最優(yōu)化，必須全面掌握BIM技術(shù)要點，且合理地將BIM技術(shù)應(yīng)用到暖通空調(diào)工程設(shè)計工作中。只有加大BIM技術(shù)學(xué)習(xí)力度，才能將人的主觀能動性充分發(fā)揮出來。

(3)BIM技術(shù)的應(yīng)用可優(yōu)化工作流程。

在信息模型內(nèi)，BIM制圖所需的數(shù)據(jù)量較大，部分非標(biāo)準連接繪制還并不完善，將大大降低其制圖效率，甚至在二維平面設(shè)計效率以下。

目前，大多數(shù)建筑設(shè)計流程都是以二維平面設(shè)計為基礎(chǔ)，如將二維設(shè)計流程盲目用于BIM設(shè)計，極可能會導(dǎo)致工作效率下降。為此，選取BIM技術(shù)的工程項目，必須對設(shè)計流程變化加以重視。

設(shè)計流程

1)時間分配

可視化是BIM技術(shù)的主要優(yōu)勢，在應(yīng)用過程中，可實現(xiàn)暖通專業(yè)與其他專業(yè)之間相互協(xié)作，這種協(xié)作關(guān)系更為直觀、深入，但將大大增加其工作量，加大工作深入度。特別是在初步設(shè)計環(huán)節(jié)，只有做好各專業(yè)間的交流、協(xié)作，才能大大提升繪制效率。

2)調(diào)整設(shè)計協(xié)調(diào)流程

BIM技術(shù)應(yīng)用中主要利用信息模型進行專業(yè)協(xié)調(diào)、交流，具有實時性。為此，專業(yè)間提資時間節(jié)點會越來越模糊，在信息模型繪制工作的所有時間內(nèi)都可充分滲入專業(yè)溝通及協(xié)調(diào)工作。

(4)BIM技術(shù)應(yīng)用對提高建筑節(jié)能效果具有重要的現(xiàn)實意義。

通過可視化、信息化等優(yōu)勢，BIM技術(shù)有利于快速完成各項工作，且提升完成度。在施工過程中，BIM技術(shù)同樣可起到效率提升，避免浪費及降低成本等作用。

在BIM模型建立后，應(yīng)與運行維護軟件充分結(jié)合，在運營過程中，有效保證機電系統(tǒng)具有良好的工作狀態(tài)，實現(xiàn)工程節(jié)能、高效運作。

同時，利用BIM技術(shù)還能有效結(jié)合建筑物建設(shè)的各個階段，最終實現(xiàn)建筑全壽命周期效率的全面提升。

BIM技術(shù)的全面應(yīng)用可進一步推動建筑業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展，將其引領(lǐng)到一個更高的層次，對建筑業(yè)來講，可最大限度提升暖通空調(diào)工程的集成化程度。并能為建筑業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益，使其設(shè)計質(zhì)量、效果得到顯著提高。

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