基于BIM技術(shù)在暖通空調(diào)施工中的應(yīng)用價(jià)值研究

王義丹

摘要：BIM技術(shù)，俗稱建筑信息模型技術(shù)。在建立三維建筑模型時(shí)，應(yīng)將工程項(xiàng)目的各種信息和數(shù)據(jù)作為重要參數(shù)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。通過合理應(yīng)用BIM技術(shù)，可以提高設(shè)計(jì)和施工的數(shù)字化和信息化效果。特別是在暖通空調(diào)施工過程中，通過三維建筑模型和數(shù)據(jù)信息庫，可以對(duì)施工安裝過程中的操作進(jìn)行詳細(xì)的顯示。同時(shí)，通過數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，可以簡(jiǎn)化施工過程和操作，從而降低施工過程中的人力物力成本。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);暖通施工;應(yīng)用價(jià)值;研究

引言：

傳統(tǒng)的暖通工程設(shè)計(jì)，如CAD軟件，相對(duì)落后，不能提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平，制約了暖通工程的建設(shè)，也造成了巨大的資源浪費(fèi)。BIM技術(shù)是隨著社會(huì)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新的信息技術(shù)。加強(qiáng)BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅可以給設(shè)計(jì)工作帶來極大的便利，而且可以幫助設(shè)計(jì)人員更好地解決設(shè)計(jì)過程中存在的問題，改善現(xiàn)有的不足。

1概述

1.1 BIM技術(shù)應(yīng)用范圍分析

隨著BIM技術(shù)的不斷完善和軟件領(lǐng)域的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在當(dāng)前建筑行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。一方面，在大型公共建筑的建設(shè)過程中，BIM技術(shù)非常重要。另一方面，在建筑暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)和施工中，BIM技術(shù)可以為暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)和施工提供極大的方便，特別是在換熱站、空調(diào)機(jī)房和暖通空調(diào)管道的敷設(shè)中，BIM技術(shù)具有很強(qiáng)的適用性。

1.2 BIM技術(shù)在暖通施工中的意義

首先根據(jù)目標(biāo)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行建模;其次，根據(jù)模型對(duì)機(jī)電一體化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行布局;第三，通過多維應(yīng)用對(duì)模型進(jìn)行擴(kuò)展;最后，根據(jù)運(yùn)維管理平臺(tái)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的總體目標(biāo)。對(duì)于暖通設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在初步建模和機(jī)電一體化網(wǎng)絡(luò)布局的應(yīng)用上。BIM技術(shù)的應(yīng)用對(duì)暖通施工具有重要意義：應(yīng)用BIM技術(shù)可以顯著提高暖通施工質(zhì)量。在混凝土施工前，利用BIM技術(shù)對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行推導(dǎo)和模擬。這樣，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中可能遇到的困難和問題。通過制定有針對(duì)性的解決方案，確保建設(shè)工作有序開展。特別是對(duì)一些突發(fā)事件進(jìn)行模擬，并在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的對(duì)策，可以提高施工過程中的安全性。在施工過程中，BIM技術(shù)可以對(duì)施工中使用的材料進(jìn)行篩選，有利于施工質(zhì)量的控制;BIM技術(shù)的模擬功能可以幫助施工單位編制詳細(xì)的施工進(jìn)度報(bào)告，優(yōu)化施工工藝，提高施工效率;應(yīng)用BIM技術(shù)也能有效降低成本投資。施工前，應(yīng)將與工程有關(guān)的信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。借助BIM技術(shù)計(jì)算功能，可以計(jì)算出每個(gè)施工環(huán)節(jié)所消耗材料的數(shù)量、型號(hào)等重要參數(shù)。因此，可以為后續(xù)采購(gòu)提供方便，減少施工過程中的資源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)約施工成本的目的。此外，與EPR技術(shù)相比，BIM技術(shù)可以避免施工過程中數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，提高施工質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 準(zhǔn)備工作

將BIM技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)時(shí)，應(yīng)提前做好準(zhǔn)備。這就要求員工選擇正確的軟件。目前，maggid和revitmep是暖通空調(diào)施工中使用的主要軟件。這兩個(gè)軟件是為建筑工程師，設(shè)計(jì)師和其他人設(shè)計(jì)的，特別是在工程機(jī)械和電子領(lǐng)域。機(jī)電管線的綜合布置也是BIM技術(shù)在暖通施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，工作人員必須根據(jù)暖通工程的實(shí)際情況選擇合適的軟件。BIM技術(shù)在暖通施工中的作用。在暖通空調(diào)工程建設(shè)中，BIM技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化管網(wǎng)的初始建模和布局起著重要的作用。工作人員應(yīng)在對(duì)各方面數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查核實(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)碰撞點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)修改，然后通過工作組的配合繪制BIM綜合圖。暖通施工在BIM技術(shù)中應(yīng)用的關(guān)鍵是機(jī)電管線綜合布置。

2.2過程控制

當(dāng)員工準(zhǔn)備就緒時(shí)，應(yīng)使用BIM技術(shù)啟動(dòng)HVAC的實(shí)際施工。主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵方面：建模分析—管道系統(tǒng)建?！到y(tǒng)及管道建模—評(píng)審、檢驗(yàn)和驗(yàn)證—相關(guān)數(shù)據(jù)的匯總和處理。同一建筑應(yīng)選擇自己的軟件來規(guī)劃其暖通空調(diào)設(shè)計(jì)。在這里，我想介紹一下在實(shí)踐中廣泛使用的魔術(shù)軟件。由于magicad軟件的強(qiáng)大技能，它必須由專業(yè)的規(guī)劃師和工程師來控制。此外，magicad軟件可以最大限度地提高CAD和評(píng)價(jià)的性能。因此，magicad軟件在建設(shè)項(xiàng)目的具體規(guī)劃中顯得尤為重要。例如，當(dāng)建筑物達(dá)到規(guī)劃建筑物信息模型的階段時(shí)，專業(yè)工程師將使用該軟件來規(guī)劃操作。

2.3建模

工作人員應(yīng)根據(jù)三維工程模型深入分析建筑性能，不斷優(yōu)化暖通設(shè)計(jì)。這就要求員工通過綜合分析工具對(duì)能耗進(jìn)行有效分析，準(zhǔn)確評(píng)估暖通空調(diào)系統(tǒng)的總負(fù)荷值，幫助員工上報(bào)冷負(fù)荷和熱負(fù)荷。工作人員還應(yīng)模擬管道系統(tǒng)。這就要求工作人員首先建立HAVC系統(tǒng)庫，保證自己具備一定的機(jī)械功能，并通過通風(fēng)管網(wǎng)和管道布置完成三維建模。

通過合理應(yīng)用BIM技術(shù)，員工可以更方便地修改位置，即系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的模型視圖可以自動(dòng)協(xié)調(diào)和更改。在管道壓力損失的識(shí)別和計(jì)算中，工作人員應(yīng)注意嚴(yán)格遵守相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。由于我國(guó)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚未制定，國(guó)外行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)仍在使用。此外，管道通常較大，需要更多的三維空間，而大部分新管道延伸到建筑物外部，并與建筑物內(nèi)部的墻壁發(fā)生碰撞。工人還需要模擬水系統(tǒng)和管道。這就要求工作人員根據(jù)冷卻負(fù)荷報(bào)告和供熱負(fù)荷報(bào)告完成供熱系統(tǒng)基礎(chǔ)的建立，然后通過熱水管網(wǎng)和管道的布置進(jìn)行三維建模。在城市建設(shè)項(xiàng)目中，供水系統(tǒng)的管道通常很長(zhǎng)，很多管道從市政管網(wǎng)進(jìn)入，從地下室排出。因此，水系統(tǒng)管道容易發(fā)生交叉和碰撞。

2.4復(fù)核

工作人員還應(yīng)注意檢查各管道和設(shè)備的參數(shù)，做好管道碰撞檢查和設(shè)備管高檢查。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備通道和探測(cè)空間的檢查，通過檢查獲取準(zhǔn)確的信息和數(shù)據(jù)，使工作人員能夠優(yōu)化碰撞點(diǎn)的平差，完成BIM綜合圖的繪制。最后，工作人員還做好了數(shù)據(jù)的采集和處理，有效地實(shí)現(xiàn)了給排水和電氣專業(yè)人員之間的數(shù)據(jù)信息共享，大大提高了工作人員的工作效率。

2.5管線綜合圖

作為暖通施工的重要組成部分，搞好管道施工對(duì)提高暖通系統(tǒng)的整體施工效果具有重要意義。如果暖通管道發(fā)生碰撞，將造成巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。與傳統(tǒng)繪圖技術(shù)相比，BIM技術(shù)可以為暖通施工提供三維繪圖，具有透視功能。因此，施工人員可以從三維圖紙中準(zhǔn)確了解管道的具體位置，進(jìn)而提高管道綜合繪圖的效果。具體施工前，應(yīng)做好暖通管道模型的施工，利用專業(yè)軟件檢查管道可能發(fā)生的碰撞情況，調(diào)整優(yōu)化施工方案。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以大大減少施工人員的工作量。在施工過程中，只有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工安裝，才能有效解決管道碰撞問題。

2.6管道及風(fēng)管系統(tǒng)建模及尺寸確定

通過BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員在已建立的暖通空調(diào)系統(tǒng)模型上建立和調(diào)整管道和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，生成管道和風(fēng)管的三維模型。設(shè)計(jì)人員可以直接在三維模型上拖動(dòng)模型構(gòu)件進(jìn)行調(diào)整，也可以在平面圖、剖面圖等任何其他視圖中進(jìn)行修改，修改任何視圖中的任何設(shè)計(jì)元素，其三維模型和其他視圖中相應(yīng)的元素變化均勻，減少了設(shè)計(jì)更改中的誤差和漏失，提高了設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性。然后，通過Revit MEP軟件更新生成構(gòu)件明細(xì)表和模型視圖，以確保項(xiàng)目保留文檔的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

利用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以通過Revit-MEP軟件中內(nèi)置的方程計(jì)算出風(fēng)量和流量的損失數(shù)據(jù)，并定義管道規(guī)格，有效減少其他工程計(jì)算軟件繪圖后的工作量。利用風(fēng)管定徑工具，采用等摩擦法、靜壓復(fù)合法等動(dòng)態(tài)定徑方法確定風(fēng)管尺寸。

2.7管線綜合制圖及優(yōu)化設(shè)計(jì)

利用NavisWorks軟件，利用BIM技術(shù)對(duì)碰撞設(shè)計(jì)進(jìn)行校核和優(yōu)化。

前面已經(jīng)提到過使用Revit MEP進(jìn)行專業(yè)細(xì)分，但是與Revit MEP相比，NavisWorks軟件在此過程中是不可替代的。專業(yè)設(shè)計(jì)師在Revit MEP中插入“管理連接”，卸載其他專業(yè)連接，僅保留專業(yè)模型，以NWC格式導(dǎo)出并保存模型文件[4]，將所有專業(yè)文件導(dǎo)入到NavisWorks軟件中，并為項(xiàng)目選擇合適的顏色匹配。通過實(shí)時(shí)漫游功能，熟悉工程結(jié)構(gòu)，分析工程特點(diǎn)，檢查錯(cuò)、漏、碰、缺，分析管線、梁柱等布置是否合理，檢查建筑凈高是否符合要求，對(duì)檢出的碰撞問題進(jìn)行分類匯總，生成碰撞分類表。經(jīng)過整體分析，記錄碰撞點(diǎn)，生成碰撞報(bào)告。

2.8加強(qiáng)應(yīng)用流程的管控，做好施工人員的培訓(xùn)

一方面，準(zhǔn)備工作完成后，要利用BIM技術(shù)指導(dǎo)后續(xù)的暖通施工安裝工作。在這個(gè)過程中，首先要對(duì)空調(diào)設(shè)備的風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)、排水管道系統(tǒng)的建模進(jìn)行復(fù)核，并根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總。在建模和分析過程中，應(yīng)以三維工程模型為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，然后對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。另一方面，BIM技術(shù)在實(shí)際操作中有許多復(fù)雜的程序，特別是在建立三維數(shù)據(jù)模型時(shí)，對(duì)操作人員有很高的要求。在風(fēng)系統(tǒng)建模工作中，保證風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的功能能夠得到有效發(fā)揮。在對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，應(yīng)將BIM技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)納入培訓(xùn)科目，提高對(duì)BIM技術(shù)的掌握。此外，在采用BIM技術(shù)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)和施工中，要加強(qiáng)對(duì)能源和環(huán)境問題的分析，加強(qiáng)能源軟件與綠色節(jié)能軟件的集成。同時(shí)，要做好動(dòng)荷載計(jì)算，實(shí)現(xiàn)合理統(tǒng)一的性能化設(shè)計(jì)。另外，在暖通設(shè)計(jì)中，要協(xié)調(diào)各參與方，把握過程，使其在合理的時(shí)間內(nèi)得到合理的信息。最后，建立標(biāo)準(zhǔn)化的三維參數(shù)化設(shè)備產(chǎn)品庫，提高施工工作的整體質(zhì)量。

結(jié)束語

綜上所述，建筑信息化模型的應(yīng)用是時(shí)代發(fā)展的需要，因此將BIM技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)建設(shè)中，不僅滿足了時(shí)代的需要，而且提高了工程設(shè)計(jì)水平，有利于促進(jìn)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。目前，BIM技術(shù)在我國(guó)暖通空調(diào)建設(shè)中的應(yīng)用還處于起步階段，與國(guó)外還有一定差距，還有許多問題有待解決。因此，本文通過分析BIM技術(shù)的特點(diǎn)及其在暖通空調(diào)工程中應(yīng)用的重要性，分析具體問題，提出設(shè)計(jì)人員和施工人員應(yīng)從冷熱源設(shè)計(jì)方面加大BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用，圖紙和碰撞檢驗(yàn)，從而保證暖通施工質(zhì)量，逐步減少風(fēng)險(xiǎn)和資源浪費(fèi)，逐步提高人民生活水平。

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