關于暖通空調施工中BIM技術的應用

關于暖通空調施工中BIM技術的應用

闡明了BIM技術的含義及其應用價值，并結合深圳來福士廣場項目機電工程的BIM技術應用情況，從暖通空調設計的角度出發，對BIM技術的應用做了闡述，有利于BIM技術的進一步推廣應用。

BIM技術，暖通空調，設計，應用

1 BIM技術及其應用價值

1975年，Chuck Eastman(BIM之父)提出了Building Description System理論，建筑模型的研究正式拉開了帷幕。2002年由Autodesk公司正式構建了建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)，對建筑設計進行了一大創新。進入21世紀，BIM技術的研究和應用得到了突破性的發展，一系列BIM軟件呼之欲出，其中以Autodesk，Bentley，Nemetschek Graphisoft,Gery Technology Dassault出品的尤為突出，如奧運村空間規劃及物資管理信息系統、南水北調工程、香港地鐵工程等。

建筑信息模型(BIM)是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目中各種相關信息的工程數據模型，它對相關信息有很詳盡的表達；同時，它又是一種應用于設計、建造、管理的數字化方法，集成管理建筑工程諸多方面，使之提高效率、減少風險。BIM技術的出現，掀起了建筑業的信息革命。它拋棄了傳統CAD建模，開始往3D建模(涉及REVIT等軟件)、4D計劃及動態模擬(Navisworks等軟件)，乃至5D造價管理(Innovaya等軟件)發展。建筑工程設計是一個多工種系統性工程。以暖通設計為例，計算負荷時需要建筑幾何信息、熱工信息，布置設備管線時需要建筑、結構、給排水、電氣的空間位置，以免碰撞。同時也要給建筑提供空間布置，給結構提供設備荷載，給電氣提供負荷。此時，BIM技術在設計中做到了數據的互用，系統的集成。

2 BIM技術的實踐探索

筆者有幸參與深圳來福士廣場項目(見圖1)。該項目總建筑面積約21.7萬m2，包括地下4層，裙房4層，兩座塔樓(均為6層～23層，建筑高度約為100 m左右)，是一個綜合體項目，同時也為中建五局在深圳片區的BIM應用示范點項目。其機電專業包括強弱電、給排水、暖通、消防、燃氣等，針對暖通專業需要做中央空調系統的設計。本項目機電設備數量較多，參數復核工作量大。就暖通專業來說，前期需水力計算的風機有664臺，空調機組有354臺。參數復核工作是前期物資招標階段保證工程質量需完成的重要工作?？梢钥闯?，工程量龐大，同時涉及到系統的深化設計、圖紙綜合、參數復核、物料報審又需要在一定時期內完成，此外專業交叉施工面廣。因此，運用BIM技術，協調各方關系，實現資源優化。項目上針對BIM技術主要采用了Revit2014系列，Navisworks，AutoCAD以及3Ds MAX，lumion pro 等等正版軟件。BIM技術在深圳來福士廣場項目中的管理之所以發揮了舉足輕重的作用，是因為凸顯了它的四大特點：1)全面性，BIM技術不僅應用于各專業，而且也涵蓋了整個設計—建造—運營的周期；2)實現了施工的現場管理；3)數據共享，達到一定的廣度與深度；4)直觀立體地呈現各專業的協作性，達到了系統集成。

BIM應用思路是首先根據目標進行建模；其次根據模型進行機電綜合管網排布；再次對模型進行多維度應用的拓展；最后根據運維管理平臺的開發，達到總體目標。針對于暖通空調設計而言，其主要體現在初期建模和機電綜合管網排布的應用當中。深圳來福士廣場項目中，中央空調設計在初期建模中，建立了系統的設備產品庫，在3D建模中體現得非常好，并且為接下來的參數復核、管道碰撞檢查、凈高檢查、設備通道校核、檢修空間校核工作奠定了基礎。根據各方面檢驗校核的數據，我們對碰撞點進行修改，利用工作集同步協作繪制出BIM綜合圖。

機電管線綜合排布是暖通空調在BIM技術應用中的關鍵。以深圳來福士廣場項目當中管線碰撞檢查為例，利用BIM的可視化及數據表單化功能進行管線的碰撞檢測，將碰撞點盡早地反饋給設計人員，提高圖紙核對工作效率，同時也在第一時間盡量減少現場的管線碰撞和返工現象，以最實際的方式體現降本增效，節能施工的理念(見圖2)。

因為暖通專業在這個綜合體項目中需要考慮中央空調的系統設計，因此首先就必須跟其他專業達到良好的協作。設計計算負荷時，需要建筑專業提供房間幾何信息，以及圍護結構熱工參數；設備選型、布置管網時要給能耗模擬軟件提供數據；布置管線后需要其他專業提供管線梁柱幾何位置進行碰撞檢查；設備、構件種類繁多，需要借助Revit的“塊、族”概念。但是，在施工過程中，發現BIM技術還不夠完善。主要表現在三方面：1)應用平臺的局限，BIM軟件對電腦配置要求非常高，同時軟件的普及應用還需要時日；2)軟件表達MEP(風水暖等設備層，即通常所說的設備層)深度不夠；其自帶的“族”很少，一些通用的族還需要建立，使得作圖繁瑣；3)BIM技術研究分散，還不能在整個周期內連續應用。BIM技術的拓展應用，主要集中表現在安裝模擬、機房標準化建設、模型管控現場、可視化渲染、異形構件預制化、成本管理。雖然這些拓展能夠有效的減少成本、查漏補缺，達到施工要求，但是還不夠完善。因此，繼續推進落實BIM技術拓展應用勢在必行。同時還需要構建一個操作平臺框架，開發集成軟件，對軟件的整合功能及效果進行研究，提出優化方案。

3 BIM技術應用的思考

綜合上述，暖通設計軟件在應對能源、環境問題上還需與能源化軟件、綠色節能軟件集成。同時可計算動態負荷，使模擬走向設計，達到合理統一的性能化設計。此外，在暖通設計中，協調各參與方，把握流程，使之能夠在合理的時間得到合理的信息。最后，還需要建立一個標準化的三維參數設備產品庫，結合“族”達到設計的優化。在實際工程當中，項目應當充分利用BIM技術系統集成性的優勢，盡可能多的拓展BIM技術應用渠道，進一步完善BIM技術的設備、構件產品庫。

[1] 朱怡津.BIM技術在暖通空調設計中的應用[J].應用技術，2014(10)：226.

[2] 王一帆，趙志安.基于BIM技術的暖通設計軟件對比研究[J].土木建筑工程信息技術，2013，5(5)：71-74.

The application of BIM technology in HVAC construction

Chen Xinru1Hu Anjun2Xiong Wei2Zhang Juncheng2

(1.HunanInstituteofEngineering,Xiangtan411104,China; 2.CCFEBIndustrialEquipmentInstituteCo.,Ltd,Changsha410004,China)

The paper illustrates the definition and application value of BIM technique, indicates its application from the HVAC design by combining with its application in mechanic project of Laifushi Square project in Shenzhen, so it will enhance the application of BIM technique.

BIM technique, HVAC, design, application

2015-02-05

1009-6825(2015)11-0127-02

陳歆儒(1982- )，男，碩士，講師； 胡安軍(1983- )，男，工程師

陳歆儒1胡安軍2熊 威2張俊成2

(1.湖南工程學院，湖南 湘潭 411104； 2.中建五局工業設備安裝有限公司，湖南 長沙 410004)

TU831

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