BIM技术在暖通空调设计中的应用初探陈志远

BIM技术在暖通空调设计中的应用初探陈志远

河南徐辉建筑工程设计有限公司450000

摘要: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。文章分析了BIM技术及其应用优势,探讨了BIM技术在暖通空调设计中的应用要点,望能够引起重视。

关键词:暖通空调;BIM技术;设计;应用

1前言

通过对传统暖通空调的施工设计分析,发现其存在很多问题,例如工作效率差,暖通空调设计不合理,导致后续的暖通空调运营中,耗费大量的电能,但是实际的制冷、制热效果没有到达理想效果。针对这一问题,相关技术人员将BIM技术应用到暖通空调设计、施工中,提高了工作效率和实际效果。

2设计中暖通空调的特点分析

2.1数据方面的互通性

设计暖通空调的时候,一定要做好热工和建筑几何的协调工作,确定准确度负荷,进行管线规划设计中,必须根据建筑的给排水工程,建筑的整体构架,以及预留电气空间大小等,达到要求的电气负荷,满足结构的承载力度,进行这些工程施工中,数据有一定的互通性,建筑、设施、电气与结构等信息数据要共用共享。

2.2BIM数据有一定的集成性

进行数据集成设计中,必须将决策周期设计作为重点,当决策中设计周期过短,如果设计出现变更后得到的效果非常差,当前为了改善能源损耗和环境污染现状,在建筑市场中研究出了很多的建筑模拟软件,这些软件的设计和研发都要以暖通设计软件为基础,保证应用中的实效性。例如在设计节能软件中,软件中设置了计算内核,其作用就能对暖通空调整年的能源损耗进行记录,同时计算整理其动态负荷,这种计算方式避免了传统方式,提高了计算效率,同时融入了Dest先进计算方法,除此之外,在数据集成中,还根据光、节能、热、设备,风等不同因素,对环境污染情况,对能源损耗情况进行优化。确保设计暖通空调的实效性。

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。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。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。

3.3BIM技术应用

(1)BIM选择。选择应用MagiCAD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。

3.4设计效果

应用BIM技术来对暖通空调系统进行设计,建立三维可视化BIM模型,经过管线设计、BIM专业模型、碰撞报告等,并用过专业碰撞检查和校核,在模型中确定各区域管线、设备,可以更直观的表达管线连接与交叉方式。

4结束语

虽然BIM技术需要建立模型,但相较于传统二维设计技术而言有更为确切的应用效果,对工程设计与施工益处多多。特别是在暖通空调设计方案的比选与绘制过程中,采用BIM技术能够获得详细的信息数据,在提高设计水平的同时有效节约设计成本,值得在暖通空调设计领域进一步推广应用。

参考文献:

[1]田兆东.CFD技术在连通类高大空间空调系统设计中的应用研究[D].哈尔滨工业大学,2006.

[2]杜志良.暖通设计中绿色节能技术的应用分析[J].科技创新与应用,2014,21:229.

[3]王一帆,赵志安.基于BIM技术的暖通设计软件对比研究[J].土木建筑工程信息技术,2013,05:71-74.

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