BIM技术在地铁车站暖通空调系统设计中的应用

BIM技术在地铁车站暖通空调系统设计中的应用

发表时间：2018-11-12T16:23:53.070Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第16期作者：姚浩凯[导读] 将BIM技术的价值全面发挥，有助于解决管线碰撞、管线布置、节能节材，还可以减少设计失误、提高工程质量、缩短工期。基于以上背景，本文对BIM技术在地铁车站暖通空调系统设计中的应用作了简要分析。

姚浩凯中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北省武汉市 430063摘要：在地铁车站进行暖通空调系统设计工作中应用BIM技术，将BIM技术的价值全面发挥，有助于解决管线碰撞、管线布置、节能节材，还可以减少设计失误、提高工程质量、缩短工期。基于以上背景，本文对BIM技术在地铁车站暖通空调系统设计中的应用作了简要分析。

关键词：BIM技术；暖通空调；地铁作为现代化城市建设重要组成模块，地铁不仅是一个城市交通系统的骨干，更是城市的生命线。在进行地铁车站暖通空调系统设计的过程中，对设计技术有很高的要求，其主要应用方面在于通风、空气调节以及采暖。据有关资料表示，我国能源消耗总量中，暖通空调系统形成的消耗，占每年总量的15%，因此如何既环保，又为乘客带来舒舒适体验，就成了设计者重点研究的问题。

一、地铁车站暖通空调系统设计相关参数

对于地铁车站暖通空调系统的设计，其设计区域包括站厅站台公共区、设备与管理用房区；其中设备与管理房作为地铁车站组成的重要模块，主要承担地铁系统的安全、正常运行以及一系列的服务功能。设备与管理用房的室内参数主要围绕设备安全运行、人员办公舒适性进行设计，其具体的设计参数如表1：表1 地铁车站设备与管理用房室内参数表：

地铁车站公共区主要负责提供乘客的候车、上下车、乘车等，对该区域的设计仅需要确保乘客在逗留时间内，获得暂时温度舒适[1]。

二、BIM技术在地铁车站暖通空调系统设计中的应用

（一）项目概况及设计阶段的应用位于河南省郑州市某地铁车站，建筑主体主要包括公共换乘区域、站长室、站务室、乘务室、屏蔽门控制室等管理用房。底下冷热预案机房有两台额定制热量为285kW、制冷量为280W的地源热泵，该地热泵机组制冷状态下，冷水温度为5~13°C，制热的热水温度为40~48°C。

该地铁车站进行暖通空调系统设计规划中，管理用房利用地源热泵进行制冷和供暖，换乘大厅以及设备用房采用多联机空调制冷加用炉房提供热水，并利用散热片进行供暖；在该设计中，用Dest耗能计算软件，对暖通空调系统不同区域的负荷进行计算，计算结果为设备用房耗能为85；管理用房统一耗能为73，换乘大厅耗能为108，最终设计方案确定为设备用房采用散热器供暖加多联机空调，管理用房采用多分体空调加散热器供暖，换乘大厅采用风机盘管新风系统加散热器供暖。

（二）空调尝试阶段的应用在软件选择上，该暖通空调项目选择给予CAD研发出的MagiCAD软件，同时与几个专业建筑信息模型软件进行搭配使用。同时，本项目的站设备用房、管理用房以及换成大厅都采用BIM技术进行设计工作，主要设计到的范围包括空调水系统、换热站以及散热器供暖。相比传统的二维设计，采用BIM技术加以设计，不论是在表达方式、绘图效率还是在绘制方法上，都具有较大的优势。 1表达方式传统设计方式主要是应用线组合，将管道轮廓、阀门等位置信息在二维投影图中展示，随后利用文字进行描述。使用BIM技术可有效提升设计的准确性、明确设计的可行性。在本设计中，使用BIM建立空调设备、管道的三维信息模型对其进行表达，使施工单位更容易理解设计原理，有效推动施工进度，并对细节进行详细阐述，有效增加整体质量同时减少失误造成的损失。

2.绘图效率 BIM技术利用线构成平面的表达方式，让设计的表达形式更为全面、直观。虽然前期相比传统的二维表达形式，BIM技术在进行模型绘制的过程中，需要建立基于设备和管道的立体模型，同时需要输入大量的信息，影响了绘图效率；但是BIM技术的应用，使整个设计周期的资料的输入输出具有整体性与相关性，避免了差错到施工阶段才能发现，造成不必要的返工和浪费，因此利用BIM绘图的效率整体较高。

3.绘制方法

为了确保有效描述管线、设备的位置，二维设计中需要增加大量的文字信息加以表达，而该项目利用了BIM技术，在利用文字、管线进行位置表达的同时，还加入面、点等元素、将暖通空调系统设计以更加全面的方式进行了展示，将传统的表达方式的缺陷有效进行了弥补[2]。

（三）应用成果分析

该项目在应用了BIM技术对地铁站的设备用房、换乘大厅、管理用房的暖通空调系统进行设计、在施工期间有效加快了施工进度，通过传统二维无法实现的三维信息模型建立，将二维不具备的细节之处加以完善，并针对不同的专业进行了设计。在施工期间，施工单位拿到了设计单位提供的车站暖通空调系统BIM三维信息模型，与设计单位进行了信息协调、高效避免了信息不流通所造成的误解，同时更好地理解了设计意图，并提前完成了项目施工。

经过对BIM技术的应用，该地铁车站的暖通空调系统项目顺利完工，但也总结出了一些问题，即当前我国多数一线设计人员，普遍没有太多的时间去进行BIM技术的学习，这为BIM在暖通空调系统设计工作的开展带来了很大的阻碍，因此就应积极组织设计人员对BIM技术进行深入的学习，不断完善BIM技术所用到的各种相关软件的操作熟练程度，从而使我国建筑设计行业的发展更具备智能化[3]。

结语

在暖通空调系统设计中采用BIM时，不仅可以有效提升信息化的优点，还能够使施工进度加快，施工质量大幅度提升，更有效延续了暖通空调系统的使用寿命以及对能源有效的节约。因此，为了确保我国建筑设计行业的快速发展，就需要更多地将BIM及时在工程项目中加以应用，并让设计人员及时补充BIM相关职能以及相关软件的使用方法。

参考文献

[1]董大纲，蔡悠笛，张杰，等.BIM 技术在暖通空调设计中的应用初探[J].暖通空调，2013（12）：105-109.

[2]梁楠，徐宏庆，陈媛.BIM新技术在暖通空调领域的应用探索[J].暖通空调，2016，46（10）：82-85.

[3]邱勇云，邱相武，赵志安，等.基于BIM的暖通3D CAD开发研究[J].暖通空调，2011，41（4）：65-68.