BIM技術(shù)在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用

戴磊

摘要：隨著國(guó)家裝配式建筑的大力推廣，暖通空調(diào)屬于裝配式建筑評(píng)價(jià)體系中的管線分離部分，管線分離意味著會(huì)有大量的管道出現(xiàn)在室內(nèi)空間、以及敷設(shè)在地面架空層、非承重墻體空腔和吊頂內(nèi)。管線包括冷媒管，冷凝水管，配電管，新風(fēng)管路等等，極易出現(xiàn)管道交叉。BIM（Building Information Modeling）技術(shù)，作為一個(gè)新型的工具，極大的促進(jìn)了建設(shè)行業(yè)信息化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，也給暖通空調(diào)許多設(shè)計(jì)施工問(wèn)題帶來(lái)了新的解決思路。本文從BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始講起，通過(guò)實(shí)際案例對(duì)該技術(shù)在暖通空調(diào)工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析探討，以期提升暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)施工水平，已達(dá)到項(xiàng)目的最終交付。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)工程;BIM技術(shù);裝配式建筑;管線分離

一、BIM技術(shù)

BIM是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，其是將建筑項(xiàng)目以信息數(shù)據(jù)的形式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，利用相關(guān)軟件進(jìn)行信息數(shù)據(jù)分析，從而構(gòu)架IDE建筑模型，幫助施工人員掌握建筑整體情況，完善建筑施工內(nèi)容。BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)性、可視性、模擬性等多種優(yōu)勢(shì)。在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行有效模擬，實(shí)現(xiàn)三維算量、施工模擬以及放樣等諸多內(nèi)容，進(jìn)而起到縮短工期，降低成本的作用。

二、BIM在暖通空調(diào)工程中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（一）通過(guò)BIM技術(shù)解決地下室管線問(wèn)題

在現(xiàn)在工程中，暖通管線復(fù)雜交錯(cuò)，有高壓管、低壓管、金屬管道、風(fēng)管、水管、電管等，而大部分設(shè)計(jì)采用的二維平面使各專業(yè)無(wú)法協(xié)同進(jìn)度，使得各種管線碰撞問(wèn)題層出不窮，只能在現(xiàn)場(chǎng)施工中協(xié)調(diào)解決，這是暖通空調(diào)工程中一個(gè)老大難。由于BIM技術(shù)基于三維模型，并且關(guān)聯(lián)性、可調(diào)性極強(qiáng)，使得BIM技術(shù)成為協(xié)同各專業(yè)施工，解決管線錯(cuò)綜問(wèn)題的有效途徑。地下室管線系統(tǒng)中布滿了各類機(jī)電管線，對(duì)層高提出了很嚴(yán)格的要求，而暖通空調(diào)需要占用地下室很大的空間。將BIM技術(shù)運(yùn)用到管線系統(tǒng)中，可以進(jìn)行先進(jìn)的管道碰撞檢查。例如噴淋水管和空調(diào)水管之間以及空調(diào)水管與建筑物內(nèi)部的梁、板、柱之間的碰撞檢查，通過(guò)Revit軟件使三維可視，將可能發(fā)生的碰撞匯集成文檔，方便施工過(guò)程中查閱，還可以定位發(fā)生碰撞的具體位置以及碰撞類型，可以有效提高管線系統(tǒng)工程質(zhì)量，減少因各專業(yè)溝通不暢導(dǎo)致的工程變更。通過(guò)BIM系統(tǒng)建模和數(shù)字仿真模擬，提高了管線施工的科學(xué)性以及合理性，避免了很大一部分的施工返工。

（二）暖通空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算

人們?cè)谑褂门照{(diào)系統(tǒng)的初衷就是為了控制室內(nèi)的溫度，使得在夏季也可以享受涼風(fēng)來(lái)消暑;冬季可以享受熱風(fēng)取暖供熱。建筑物內(nèi)溫度的控制需要暖通空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行，但長(zhǎng)時(shí)間的工作后，系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)行負(fù)荷增加，導(dǎo)致冷負(fù)荷以及熱負(fù)荷的出現(xiàn)。BIM技術(shù)可以提前計(jì)算暖通空調(diào)系統(tǒng)將要承受的負(fù)荷情況，便于工作人員做好準(zhǔn)備來(lái)應(yīng)對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷增加的情況發(fā)生。例如DeST軟件可以計(jì)算暖通空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)位置區(qū)域承受的冷熱負(fù)荷，使工作人員方便的找到系統(tǒng)承受冷負(fù)荷以及熱負(fù)荷最多的位置。

（三）提高繪圖效率

在BIM技術(shù)之前，被廣大設(shè)計(jì)人員使用的CAD制圖軟件基于二維設(shè)計(jì)，表達(dá)方式和繪制方式都是簡(jiǎn)單的通過(guò)線來(lái)表示，并且旁邊標(biāo)注大量文字說(shuō)明，在看書時(shí)還需要翻閱圖集，簡(jiǎn)單的平面投影卻非常抽象難懂，而且二維設(shè)計(jì)內(nèi)表達(dá)的信息非常有限。而B(niǎo)IM技術(shù)則是三維信息模型，使整個(gè)系統(tǒng)的點(diǎn)、線、面可以全部呈現(xiàn)，構(gòu)建設(shè)備基礎(chǔ)的立體模型，能有有效的與暖通空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合，讓整個(gè)系統(tǒng)更直觀、更立體。

三、BIM技術(shù)在暖通空調(diào)施工中的實(shí)踐應(yīng)用

一個(gè)大型的建筑設(shè)計(jì)，其中涉及到的內(nèi)容方方面面，不論是在結(jié)構(gòu)方面非常復(fù)雜，而且在功能方面也是復(fù)雜多樣的，它包含了我們上文所提及到的所有的考慮因素，包括通風(fēng)問(wèn)題，采風(fēng)問(wèn)題，日照問(wèn)題，碰撞問(wèn)題，以及采暖，給排水，消防，噴淋，蒸汽，強(qiáng)弱電等專業(yè)化問(wèn)題。這些問(wèn)題都是需要考慮到的，我們?cè)俳唤o業(yè)主進(jìn)行施工之前，都必須要通過(guò)設(shè)計(jì)人員通過(guò)空間想象能力去繪制出施工用圖，但是不是每一個(gè)設(shè)計(jì)人員的空間想象能力都是完美的，每個(gè)人的空間想象能力有限，或多或少都會(huì)存在忽略掉的問(wèn)題，而且空間想象能力跟個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn)有直接的關(guān)系，不一樣的工作經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員，所涉及出來(lái)的圖紙標(biāo)準(zhǔn)也是不一樣的，這會(huì)完成很多麻煩，而且設(shè)計(jì)人員和業(yè)主之間的溝通會(huì)成為非常的磨合問(wèn)題，因?yàn)橛捎跇I(yè)主的理論知識(shí)或者實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)多少，可能不能夠很好的理解到設(shè)計(jì)人員的繪圖，從而就會(huì)再建筑過(guò)程中產(chǎn)生很多摩擦，會(huì)不停的休息圖紙，設(shè)置重新設(shè)計(jì)圖紙的這種情況的出現(xiàn)，這就導(dǎo)致增加了建筑成本以及浪費(fèi)了建筑工期，對(duì)整個(gè)建筑過(guò)程完成非常大的損耗。不能夠很好地整合和管理圖紙，會(huì)給參與整個(gè)建筑過(guò)程中的建筑工程人員帶來(lái)很大的困難，更重要的事建筑完后還可能會(huì)產(chǎn)生缺漏碰錯(cuò)等重大問(wèn)題。但是如果合理的運(yùn)用BIM技術(shù)，就會(huì)大大減輕這方面的困擾，因?yàn)锽IM技術(shù)是一項(xiàng)數(shù)字化整合的過(guò)程，利用它的優(yōu)點(diǎn)，可以極大的縮短技術(shù)人員和業(yè)主之間的理解差距，首先利用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)的圖紙幾乎不存在由于空間想象力不足造成的誤差，所以對(duì)于圖紙的改變問(wèn)題大大降低，其次這種技術(shù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)化處理更好的理解問(wèn)題，可以幫助設(shè)計(jì)人員和業(yè)主之間的更好的溝通，根據(jù)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參數(shù)在同一平臺(tái)內(nèi)協(xié)同工作，從而最終形成整個(gè)過(guò)程的優(yōu)化整合，從而對(duì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行更好的資源優(yōu)化配置，大大提高工作效率。在指導(dǎo)過(guò)程中，可以通過(guò)三維模型更加直觀的進(jìn)行指導(dǎo)，可以避免很多空口討論產(chǎn)生的誤差，有效的降低了缺漏碰撞等問(wèn)題的發(fā)生，從而也極大的提高了工作效率，節(jié)約了建筑成本。

四、BIM系統(tǒng)在暖通工程中的項(xiàng)目實(shí)例

（一）項(xiàng)目概況

某項(xiàng)目為碧桂園3期住宅的地下車庫(kù)，其建筑總面積約為1068745m2，而其中較為復(fù)雜的管線系統(tǒng)面積約為29541m2，該區(qū)域的主要功能為住宅樓地下車庫(kù)、設(shè)備間以及采暖系統(tǒng)的管線網(wǎng)絡(luò)。此工程項(xiàng)目施工面積較大，且施工難度較高，地下車庫(kù)內(nèi)凈高變化不定且管線較多，項(xiàng)目部決定采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工。

（二）施工過(guò)程

項(xiàng)目部有多位已經(jīng)在其他項(xiàng)目成功運(yùn)用BIM技術(shù)施工的工程師，采用Revit軟件將項(xiàng)目的二維CAD圖紙鏈接到Revit的程序中進(jìn)行三維建模，除此之外還與原設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)積極溝通配合，實(shí)時(shí)共享工程進(jìn)度，提前做好了管線系統(tǒng)的碰撞檢查，出圖后與施工單位密切聯(lián)系，最終順利完成該項(xiàng)目。

（三）項(xiàng)目結(jié)果分析

本項(xiàng)目施工面積大，且地下車庫(kù)標(biāo)高變化大，管線系統(tǒng)復(fù)雜，若采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，會(huì)導(dǎo)致很大的工作量，如果要在圖紙中表達(dá)出各類管線的位置以及排列狀況，就需要設(shè)計(jì)人員繪制大量的大樣圖和剖面圖，不僅增加了設(shè)計(jì)人員的工作量，也使施工人員識(shí)圖困難，工作容易出現(xiàn)誤差導(dǎo)致重做。本工程通過(guò)BIM技術(shù)，直觀的體現(xiàn)了各個(gè)管線的安裝狀態(tài)，對(duì)管線綜合排布，使施工現(xiàn)場(chǎng)有可能出現(xiàn)的問(wèn)題變少，降低了現(xiàn)場(chǎng)的工作量，巧妙的解決了工程問(wèn)題的難點(diǎn)。

五、結(jié)語(yǔ)：

在建筑行業(yè)的發(fā)展中，暖通空調(diào)有越來(lái)越復(fù)雜的趨勢(shì)，很多問(wèn)題用傳統(tǒng)方式去解決效率低又浪費(fèi)資源，BIM技術(shù)的發(fā)展可以充分利用三維建模的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)資源數(shù)據(jù)的共享可以有效的避免不必要的重復(fù)勞動(dòng)。建立準(zhǔn)確高效的BIM模型更好的控制成本，提高施工質(zhì)量，提高整個(gè)項(xiàng)目的溝通效率，更好的保證項(xiàng)目工程的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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