BIM技术在暖通空调设计中的应用分析

2017-03-08唐顺

绿色环保建材 2017年4期

关键词：学生宿舍暖通空调

唐顺

深圳市盘古运营服务有限公司

BIM技术在暖通空调设计中的应用分析

唐顺

深圳市盘古运营服务有限公司

暖通空调系统现在应成为建筑工程重要基础设施，对改善室内环境具有重要意义，营造一个健康舒适的室内环境。但是就现状来看，可以确定暖通空调系统运行能耗大，为贯彻落实节能降耗理念，就需要在原有基础上对设计要点进行调整，积极应用BIM技术，对系统设计进行优化，在不影响基础功能前提下，降低运行能耗。本文基于BIM技术特点，对其在暖通空调系统设计中应用要点进行了简单分析。

BIM技术；暖通空调；系统设计

1 前言

将BIM技术应用到暖通空调系统设计中，通过参数化技术与建筑性能化模拟技术，对整个系统功能进行优化，并减少系统运行能耗，提高暖通空调建设综合效果。即针对暖通空调系统采暖、空气调节、通风等技术要点进行分析优化，进一步提升系统使用性能，并将环保理念贯彻到底，实现系统的标准化设计。

2 暖通空调设计特点

2.1 数据集成性

数据集成特点主要体现在暖通空调设计决策周期，设计周期越短则出现变更的可能性越大，产生的效果也越明显。基于节能降耗理念，在对暖通空调系统进行设计时，需要在不影响其基础功能前提下，减少各类运行损耗，并降低对环境的污染。针对此行业内已经开发了大量建筑模拟性能软件，且软件集成与暖通设计软件存在密切联系。其中，以节能软件为例，其具有计算内核，可以对暖通空调整年能耗进行精确计算，并确定其动态负荷。与传统设计方法相比，可以实现设备、节能与管理等多项元素综合分析与利用，对实现系统与环境协调发展具有重要促进作用。

2.2 数据互通性

对于暖通空调系统的设计，要明确建筑几何以及热工协调性，将运行负荷控制在允许范围内。在对管线进行规划设计时，要综合分析给排水工程、建筑构架、电气等分项专业对空间的需求，将满足结构承载力度、电气负荷程度为基础，使得建筑、电气、设施以及结构等各项数据进行共享[1]。一方面可以在信息输出过程中，以格式来进行交换，实现文件外部信息共享。暖通空调设计软件的应用，包括水暖电、建筑结构等专业，假如输出DWG格式的信息，则需要选择DXF进行转换，保证信息共享的高效性。

3 暖通空调设计中BIM技术应用要点

3.1 工程概述

以某建筑工程为例，建筑总面积56324㎡，总高度为25.3m，地上5层地下1层，建筑主体部分主要包括教学楼、学生宿舍、办公楼等，其中，所占面积最大的学生宿舍[2]。地下1层为冷热源机房，并安装有2台地源热泵机，一台额定制热量为290kW，一台额定制冷量为280kW。

3.2 暖通空调设计方案

(1)冷热源。一方面，学生宿舍、餐厅、沐浴室。要求系统可以夏季供冷，设计为多联机空调来提供所需冷负荷；冬季供暖则由锅炉房提供二次供水，水温度为94℃/73℃，经过热转换器后，所提供的二次热水供回水温度降低为85℃/60℃。另外，为满足实际应用需求，还就学生宿舍屋面设置多肽太阳能热水集热器。另一方面，办公楼、教学楼。此部分区域冷热源设计，主要选择为地源热泵系统提供，可以满足实际应用需求。

(2)负荷计算。暖通空调运行时将会产生冷热负荷，在对负荷进行计算时，需要应用专业软件，如常见的DeST能耗计算软件，来对不同区域供冷、供热实际负荷进行计算[3]。就该项目来说，运行负荷最大区域为教学楼，空调/供暖面积为1245W/m3，计算后负荷设计为117kW；负荷最小为餐厅和淋浴室，空调/供暖面积为132.5W/m3，计算后负荷设计为45kW主要受建筑面积大因素决定。

(3)设计方案。在针对学校不同区域进行暖通系统设计时，需要根据实际需求来分析，对于不同区域来说，系统性能设计上存在较大差异。例如餐厅区域设计，需要注意循环风功能要求，应设计新风系统，注意风机管盘的协调作用。而在对教学楼区域进行设计时，要保证空调系统以及供暖设备可以满足实际应用需求，要求空调系统具有定风量全空气热回收性能。并且要设置两种供暖系统，即散热器供暖和地板辐射值班供暖。同时，学生宿舍作为起居主要区域，在设计时要注意空调与散热器供暖的协调设计，以满足实际应用需求，且不会造成能源浪费为目的。与学生宿舍有较大区别的教室办公楼，可以选择应用多联机空调系统，与供暖系统保持一致，满足日常供暖需求。

3.3 BIM技术应用

(1)BIM选择。选择应用Magi CAD软件来进行该项目暖通空调系统设计，利用CAD与Revit两个平台设计，主要面向工程师、设计师等专业设计人员，尤其是在建筑信息模型软件方面具有较大的应用优势，可以满足该项目实际设计要求。

(2)工作范围。该项目暖通空调设计区域主要包括教学楼、餐厅、办公楼等，全部应用BIM技术设计，针对地源热泵、换热站、空调水系统、散热器供暖、空调风系统等进行协调设计，保证整个系统运行高效性。

(3)技术特点。①绘制方法。与二维设计中利用线不同组合，以及辅助文字、数字形式表达管线、设备投影关系不同，在应用BIM技术对管线、设备实际位置以及相互间连接方式进行表现时，除了线以外还包括点和面，可以更全面和完整的展示暖通空调系统特点。②表达方法。二维设计方法主要是听过线不同组合与叠加方式，在二维投影内展示阀门、管道轮廓以及设备轮廓线等位置信息，并辅助文字、数字等，对相关高度、尺寸等信息进行补充。而BIM技术的应用，可以直接选择管道、设备模型，并根据实际要求建立管道尺寸、高度与相关三维信息模型，表现形式更为明确，有助于施工人员更好的理解和掌握设计要点，降低施工作业难度。