关键词:BIM技术;暖通空调;工程;应用
1BIM在暖通空调工程中的技术优势
1.1暖通空调系统的负荷计算
使用暖通系统的人的初衷是控制房间的温度,这样他们在夏天也可以享受凉爽的空气来降温;在冬天,你可以享受炎热的空气加热和加热。大楼内温度的控制需要暖通系统的稳定运行,但经过长时间的工作后,系统内的运行负荷增加,导致冷负荷和热负荷的出现。
BIM技术可以提前计算出暖通系统所要承担的负荷,从而使员工能够随时准备应对系统负荷的增加。例如DeST软件可以计算暖通空调系统各个位置区域承受的冷热负荷,使工作人员方便的找到系统承受冷负荷以及热负荷最多的位置。
1.2提高绘图效率
在BIM技术之前,设计师使用的CAD图形软件是基于二维设计的。表达式和绘图方法都是简单的通过线,大量的文本指令被标记在旁边。当你读一本书的时候,你也需要读地图集。简单的平面投影非常抽象,二维设计中表达的信息非常有限。
BIM技术是一种三维信息模型,使整个系统的点、线、面都能完整呈现,并建立设备基础的三维模型。它可以有效地与暖通系统结合,使整个系统更直观、更立体。
1.3通过BIM技术解决地下室管线问题
在目前的工程中,机电管道复杂交错,设计中使用的二维平面大多使各专业无法协调进度,使各种管道碰撞问题相继出现,成为暖通工程中一个持续存在的问题。由于BIM技术是基于三维模型的,其相关性和适应性极强,因此BIM技术已成为配合各种专业建设、解决管道复杂问题的有效途径。
地下室管道系统中充满了各种类型的机电管道,对地面高度提出了非常严格的要求,暖通需要占用地下室大量的空间。将BIM技术应用于管道系统,可以进行先进的管道碰撞检测。例如,喷洒管和空调管之间的碰撞检查和建筑物内部的梁、板、柱,通过revit软件使三维视觉,可能发生的碰撞被编译成文件,通过BIM系统建模和数字仿真,提高了管道施工的合理性和合理性,避免了大量的施工返工。
2暖通空调设计中BIM技术的应用
2.1暖通空调方案设计
此学校暖通空调在进行设计时,办公楼使用散热器供暖+多联机空调;餐厅使用循环风空调+新风系统+风机管盘;宿舍使用散热器供暖+分体空调;教学楼使用定风量全空气热回收空调系统+地板辐射值班供暖+散热器供暖。
2.2选择BIM软件及工作范围
此学校使用MagiCAD软件进行暖通空调的设计,该软件是在Revit和CAD两个平台上研发出来的,主要面向工程师、设计师等专业设计人士,适用于建筑信息模型软件的设计。学校的办公楼、教学楼和餐厅均使用BIM技术,主要包括空调水系统、地源热泵、换热站、空调风系统、空调水系统等。
2.3BIM技术工作步骤
BIM技术的工作步骤主要有以下方面:将选出的BIM应用放入到总体流程中,有些BIM应用程序可以出现在过程的多个部分;在项目开发阶段安排BIM应用程序的总体过程;确定每个BIM应用程序执行过程中所需的信息交换要求。整个过程主要包括过程内部以及过程与成员之间的信息交流内容,包括每个参与者的信息传递内容。
2.4设计冷热源
此项目在设计暖通空调冷热源时,主要分为两个部分进行:教学楼和办公楼的冷热源设计,此区域使用地源热泵系统来进行区域的制冷和供暖;餐厅、宿舍、沐浴室区域中的冷热源设计中,冬季的供暖使用锅炉房进行二次供水,供回水温度保持在72~93℃之间,然后使用热转换器进行转换后,提供的二次热水供回水温度保持在59~84℃。另外,学校宿舍中还安装了很多太阳能热水集热器。
2.5BIM设计和二维设计的不同之处
2.5.1绘制方法的不同
在进行二维设计时,管线投影和设备之间的关系主要利用线的组合来进行表达,并辅助文字、数字的方法表达管线和设备的连接和位置。而BIM设计是按照从点到面的原则将暖通系统连接成一个整体。
2.5.2制图效率的不同
在设计中,二维设计的绘制方法是用线来表达平面投影之间的关系,用标准图和文字来辅助解释。整个过程比较抽象,表面的信息量不足。BIM设计使用管道和产品物理模型来表达和绘制。绘制时,会输入大量的尺寸信息和管径信息。也是因为BIM软件需要输入大量的信息,所以也和两位元设计软件有很大的不同。在实际设计中应用不广泛,映射效率不高。
2.5.3产品库的应用和完善
在进行设计时,二维设计对空调机组、制冷机、水泵、风机等空调设备的投影轮廓线一般会利用制图块进行表示,而BIM设计是从产品库中找出合理的设备模型,并在模型中进行安装。由于设计人员的产品库比较丰富,会严重影响设计工作的效率。
在产品库保存模型中,它是基于工厂支持的性能和形状参数。在设计时,设计师可以在此基础上自定义选定的产品,复制现有的尺寸模型,修改数据,然后使用项目管理文件将产品生产者内部构建的数据信息关联到项目中。产品数据的制作已经完成。
2.5.4表达方式的不同
在设计时,二维设计主要是将线条组合起来,叠加起来。二维投影后,表示管道和设备轮廓的位置,并标明阀门的位置。并使用文字来表达大小与高度与其他资讯的关系。BIM设计的重点是产品。选择管道、产品等型号后,在三维信息模型中显示出管道、设备和管道尺寸要求的高度。源热泵室是本工程供暖管道最集中的地方。
2.5.5专业协作的不同
二维设计专业人士之间的合作主要通过剖面图、平面图等方式进行。设计人员必须具备一定的专业知识,并能展示专业构件的位置和形状,从而找出各专业之间可能产生的影响和冲突。如果建筑结构的形状比较复杂,或者设计师缺乏经验,那么各个专业之间的合作就很容易出现问题。在使用BIM设计时,每个专业使用三维模型进行设计,可以更直观地显示组件的位置和组件的形状,大大降低了专业协作过程中可能出现错误的概率,并能及时沟通。信息共享,各行业间的协作顺利实现。
2.5.6管线综合设计的不同
在采用二维设计方法进行管道综合设计时,主要采用建筑物局部部分和几个特定的位置来体现。需要增加图纸,工作量增加。当使用BIM进行设计时,可以直观地显示每个区域的线路以及管道之间的碰撞和交点。不需要绘制模型,只需要选择任意模型中的截面曲面。它会自动生成配置文件。
2.5.7设计成果的不同之处
在使用二维设计时,得到的设计结果主要是设计图纸和设计说明。设计人员需要有丰富的经验来想象设计内容。在使用BIM进行设计时,得到的设计结果主要包括管线材料、空调设备、热性能等信息参数的三维模型。管道和设备安装的位置和形状只需打开模型即可显示。
结束语
总之,在暖通设计中应用BIM技术而不是CAD已经成为一种趋势。BIM技术可以提高设计质量,降低施工难度,节约施工成本,降低建筑材料成本。它的高协作能力、3d可视化和信息共享等优点,将使建筑业爆发一场新的革命。虽然目前BIM技术的应用并不多,但即使许多大型建筑都是设计和应用BIM技术,但往往只涉及投标和质量检验,在该技术的实际建设中没有发挥作用。然而,许多建筑从业人员,尤其是供暖人员,相信随着设计中的BIM技术的不断推广和改进,必将对整个设计行业产生深远的影响。
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