试论BIM技术在暖通空调设计中的应用

杨 红

中国核工业二三建设有限公司 北京 101300

BIM技术虽然才发展了几十年，但其在实际工程中的运用，主要是为了帮助设计者对空间管道的整体布局，使其更高效、更清楚地指导各个专业的管道设计。在实际项目中，BIM的设计者首先要进行施工；通过对结构的平面布局进行了三维建模，利用计算机对设计者中的平面进行了三维建模。然后，通过对大楼内各设备的专业设计图进行全面的管道布置，并对其进行了全面的排布；管线与梁、柱、墙等土建内容的冲突进行了优化调整，使各个专业管道的设计最优化。空调机房的管道设计，最大的特点就是管道和管道都很大，空调、冷水、水泵等各种处理设施，管道错综复杂，施工难度很大。

通过BIM技术的应用，可以提前完成机房的管道布局，对管道进行优化，最终实现了不同专业管道的布局，达到更好的效果，从而极大地提高了吊顶的高度，满足用户的舒适性需求。而且BIM软件还能根据设计者的设置，自动检测建筑内部的净高值，并根据超限的大小，用不同的颜色填满。在狭窄的空间中，管道的布置需要高精度的设计模型。基于三维技术的BIM软件，其设计精度非常高。它反映了产品的精度，产品的型号、规格、具体的参数等信息在产品的设计模型中都能看到。通过BIM技术，实现了高精度的三维建模，使设计者能够更好地向用户展示整个设计方案。这种高精度也有助于减少工程和设计图纸的不同。

BIM技术在企业中的运用，极大地降低了能源消耗、材料浪费和环境污染，受到了社会各界的广泛赞誉。BIM技术与传统的平面绘图技术相比，有较大的优越性。在空调系统设计和负荷计算上，我们应该继续对它进行深入的研究和应用，并在各个领域进行更好的应用，从而推动整个行业的技术突破和更大的经济效益。

1 BIM技术

BIM技术是通过构建3D模型数据信息库，将施工过程和后期的施工过程完整呈现在用户面前，实现实时数据共享，有效地降低了施工过程中的繁琐工序，降低了工程造价。资讯的完整性；资讯的相关性；BIM技术具有信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性。利用BIM技术在暖通空调系统中的应用，使暖通空调系统由原来的二维平面设计转变为更具优越性的三维造型，使其具有可视化、可出图化、信息完整化的特点，从而使整个空调系统达到一个新的水平。

BIM三维设计可以实现设计、施工、运营各个环节的信息共享与传统的CAD2D设计相比，BIM三维设计不但可以有效地改善暖通系统的设计质量，而且可以保证后期暖通空调的施工、安装工作都能在整体设计的控制下进行。利用BIM技术建立暖通空调系统的三维建模，使用户能够直观、清晰地看到建筑、空调设备、材料等各个环节的信息。同时，暖通系统的设计与建设进度也能实时显示，在整个建筑的生命周期中，这一过程中的信息分享是至关重要的。在BIM三维建模中，保证了建筑、结构、机电三个专业之间的协调，从而节省了施工时间，降低了工程造价。通过BIM技术，对建筑物的信息进行了细致、全面的展示，使其能最直观、最真实地反映出建筑物的特点，既能在故障出现后，准确地查找出问题的根源，又能在没有发生的情况下，对其进行预报。另外，BIM技术可以把建筑的各部分置于一个整体的高度上，解决建筑、结构和设备的冲突，以提高设计者的工作效率[1]。

2 暖通空调设计技术

暖通空调，包括供暖、通风；供暖是通过对建筑物的内部进行供暖，为建筑物的内部供热，从而使建筑物的顶部温度满足。而通风系统，是指在建筑项目开始使用的时候，通过机械和天然的风来改变室内的空气，从而提高室内的空气质量，从而达到保护人体健康的目的。空调就是要使房间里的空气环境发生变化，不但要使气流的流速有所变化，还要确保其内部的湿度。暖通系统的技术种类很多，采用的技术种类也很多，比如太阳能、地源热泵等，这些技术都可以在一定程度上改变房间的内部环境，从而实现节能和环保的目的，为我国的建设事业作出自己的贡献。不过，这种技术可以起到一些作用，但是在整个工程中，不可能有任何的变化和提高，所以在设计过程中，要强化对工程的调查和研究，要把所有的数据和数据都收集起来，从中吸取教训，避免出现危险，从而达到最好的效果。随着科技的飞速发展与发展，BIM技术能够提高建筑结构的整体设计质量，提高建筑的整体设计质量，提高建筑质量，建立一个完整的数值模型体系，对工程的真实环境进行建模，减少设计的危险性，提高整体的设计质量。

3 BIM技术与暖通空调设计融合

BIM技术是一种基于建筑信息的 BIM技术，目前在建筑设计中得到了广泛的应用，设计者可以按照工程的实际需求进行设计和建模，建立三维模型，对数据进行改进和完善，并对数据进行全方位的分析和研究，确保模型的精确度和精确度，并通过模型掌对设计方案和需求进行分析，从而全面提升设计的质量和水平。暖通空调系统的设计环节，必须运用 BIM技术，确保设计方案的合理运用，提高工作性能，确保各项基本工作的顺利进行，并能在实际应用中达到建筑规范与要求。从当前暖通空调系统的设计现状出发，指出 BIM技术的应用日益广泛，它可以实现数字化技术向可视化的方向发展，使得非专业人士也能理解设计方案，减少危险，提高整体效果。暖通技术是设计围堰中最重要的一项工作，它的关键在于如何有效地控制设计决策的时间，当决策的时间越短，对设计变更的影响也就越大，为减少资源的浪费，减少对环境的污染，就必须进行暖通空调系统的合理设计，国内的建筑市场也为此进行了大量的研究，并推出了大量的仿真软件，这些软件的发布与空调采暖系统的设计有着紧密的关系。其中最重要的是节能系统的设计，它需要计算出系统的核心，并对系统的能耗进行详细地计算。实现暖通空调节能减排、降低生态环境污染、降低环境污染等严重问题，保证了其合理、高效的设计。在进行空调采暖系统的设计时，需要将电力、能源等信息进行共享，因此，在进行设计时，需要考虑到多个不同的空间，因此，信息的共享是至关重要的。在对数据进行处理的同时，采用格式互换的形式，使室内和室外的数据共用，要保证信息和数据的共享。

4 BIM技术在暖通空调设计中应用时的主要影响

4.1 冷源热源差别

在设计、施工中，在进行空调采暖系统的安装和设计时，要严格按照规范的要求，确定适当的安装方法，并对所安装的冷热源进行合理的配置。比如学校食堂的安装，宿舍浴室等暖通设备的安装，都需要有专门的技术人员来检查。冬天的时候，气温比较低，光靠暖气是达不到合适的温度的，所以可以通过锅炉来加热。夏天的时候，天气比较热，可以利用空调进行制冷，利用太阳能来满足学生们的需要。利用地源热泵，使办公大楼和教学楼能满足采暖、制冷的要求。

4.2 负荷计算空调系统

设计人员利用对空调的负荷进行了估算，利用此系统可以计算出多个地区供暖所带来的实际负载。建筑面积对空调系统的负荷有一定的影响，有些区域承受的相对载荷比较大，有些区域则比较小。

4.3 暖通空调设计阶段

在空调系统的展开设计中，各个地区的空调方案有很大的差别，因此，各地区的空调选择和选择方式也不尽相同。暖通空调系统在餐厅中的应用，应该确保整个食堂的空气流通，宿舍供热实行分户供热[2]。

5 BIM技术在暖通空调设计中应用的优势

5.1 设计方面的总体优势

BIM技术相对于传统的采暖系统来说，可以有效地改善三维设计的结构，提高设计图纸的完整性，同时也可以有效地解决传统的建筑节能控制系统无法实现节能控制的缺陷。另外，在应用 BIM技术时，要充分理解和理解建筑系统中对应的暖通空调系统的连接方式、点与面的结构，并将其整合到一起，从而提高工程的信息化管理和设计管理的精确度和合理性。最关键的是， BIM技术可以建立起一个完整的三维系统，因此，它的处理方式和控制能力将会变得更加强大，从而有效地改善信息的精细管理和可靠性，从而保证工程监控和设计的整体效益。

5.2 能有效提升设计效率

BIM技术在暖通设计中的应用，不仅可以保证设计速度、数据建模等各环节都能有效地执行，还可以有效地集成各种产生的数据，保证设计方案和设计元素的灵活性，从而有效地改进技术管理方式。在暖通空调系统中应用 BIM技术时，设计者必须将相关的资料与系统集成到三维系统中，确保其方案更加完美，并能有效地维持细节的基础品质，从而从根本上提高对应的设计过程的整体效益。

5.3 能更直观地呈现出设计结构

在暖通空调系统中应用 BIM技术，保证了暖通系统的整体规划与精益管理需求的协调统一，并利用该模式展示了特定的采暖系统的布局，保证了设计者能够根据实际情况统一处理设计流程和设计方案，大大提高了暖通系统的整体效益。

6 暖通空调设计施工中BIM技术的应用

6.1 方案辅助设计

BIM技术用于方案的辅助设计可以有效地改善项目的科学化程度。在工程项目的规划中，利用 BIM技术对项目进行建模，实现对各个项目的可视化表达。经过对比，可以使各种方案的可能性更为明显，使其在诸多的方案中得到最清楚的、最合理的；设计得科学可行。在规划时，要注重规划的选取，要从地理环境、气候、场所等方面进行科学的研究，并将其纳入规划的外在选择中，从而达到科学化的目的。

6.2 管线综合设计中的应用

在施工中，管道的整体布置是施工单位采暖空调的关键，为了确保空调设备在安装后的正常运转，避免由于施工期间发生的各种问题，而对采暖设备的正常运行造成一定的不利影响。在管道整体规划中， BIM技术可以使整个管道整体规划方案更加合理和科学，从而使整个系统建设的结果得到最好的优化。在对暖通系统进行全面的规划时，通过 BIM技术，可以直观地显示管道的位置和位置，从而实现对管道的整体规划。既可以减少工程的设计工作量，又可以确保工程的精度，同时也可以增加管道整体布置的精度。

6.3 创建三维视图和平面视图

在应用 BIM技术进行采暖设计时，为了便于在不同的楼层和不同的楼层之间进行有效的绘制，可以对建筑物进行建模，并对其进行3D建模。在设计模型的时候，可以将模型隐藏在视图的范围内，也可以将其他重要的部件设置成合适的位置，将与职业无关的参数隐藏起来，只提供给使用者有用的信息。

6.4 计算机辅助设计

在暖通空调系统的设计过程中，利用现代的电脑资讯技术，与常规的方法相比，不仅能提升整个建筑的效能，而且能改善位置、布局、朝向等的总体布局。在整个建筑物的规划中，还应兼顾到具体的环境。比如，夏季要有良好的透气性，冬季要有适当的保温效果。利用电脑软件进行 CAD辅助设计，可以从某种意义上改善和改进原有的方案，从而改善整个建筑的设计效果和质量。并可在施工中，依据施工现场的具体状况做出适当的调整与计划，以提高工程施工的科学性与实效性[3]。

6.5 施工环节的管控

在人员就绪后，BIM技术应当用于 HVAC的实际建设，其主要内容有：模型分析、管路系统模型、水管模型、审核、检验、确认、汇总及处理。

同一建筑的暖通空调设计，应当选用相应的软件。在此，我们将会介绍 MagiCAD在实际应用中的应用，它具有很强的技巧，因此，在它的控制上，需要有专门的工程师和规划者。同时，MagiCAD也可以有效地提高电脑自身的评价能力和复杂的设计能力。因此，MagiCAD软件在工程项目的实际规划中占有举足轻重的地位。在大楼达到规划建筑资讯模式的时候，由专业的工程师来设计作业。

第一，在对采暖系统进行优化、完善时，需要将其与三维工程模型相融合，对其进行深入的分析。因此，操作人员要全面地对空调设备的能源消耗进行全面的分析，并正确地评价空调的总载量，并做好制冷与供热的报表。此外，员工们也要进行管线仿真，在仿真的同时，工作人员首先要构建 HAVC的数据库，确保其力学特性的完整，另外，通过管线布局和通风网络来实现3D模型的构建。BIM技术的持续使用使得雇员可以正确地调整相应的地点，即可以在系统的资料库中，对模式的视图进行自动调整和调整。特别是在识别和计量管线的压力损耗时，要特别注意遵循有关的工业规范和标准。目前国内的某些行业法规和标准尚无明文规定，仍沿用外国的行业标准。

另外，因为通常的管线都比较大，所以需要更多的三维空间，不过大部分新的管线都会在大楼外面与内部的墙体发生冲突。为此，工作人员必须对管线和供水进行仿真，在建造供热系统的同时，还要考虑到供热和制冷的负载，再将其与管线、供热管网的布局结合起来。一般的城市建筑工程都会有大量的水管，而且都是比较长的水管，一般都是通过市政管线输送到地下，这样的话，水管之间发生冲突和相交的可能性就比较大了[4]。

第二，审核工作结束后，工作人员将会对相关的工作进行总结，并对相关的数据进行分析，从而为电力、给水等方面的工作提供科学依据，从而提高工作效率。另外，在保证各个专业建设的前提下，对相关的资料进行汇总，以保证建设工程的顺利进行，使其在暖通空调方面的指导作用得以充分发挥。在以 BIM技术为指导的设计产业中，协同工作的内涵、领域越来越深入，协同工作既要面对过长的协同战线，又要有较大的协同难度，又要在方案标准上形成共识。因此，在进行BIM设计时，必须充分发挥其技术优势，使设计中的数据资源共享，减少不必要的重复工作。

7 结语

综上所述，暖通空调不但可以给人在四季都可以感受到良好的通风效果，同时又不会造成太大的能耗和对环境的影响，因此深受广大市民的欢迎。BIM技术可以让用户的居住条件更符合用户的需要，让用户可以在工作和工作中感受到更多的生活和工作，所以暖通系统可以通过技术的不断完善和革新来获得更多的数据和信息，从而进一步提高暖通系统的视觉效果，减少建筑的能源消耗。