探究BIM協(xié)同技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用

辛高峰

浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院

探究BIM協(xié)同技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用

辛高峰

浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院

在當(dāng)前的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要在傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上有效的結(jié)合BIM協(xié)同技術(shù)，這樣才能給予暖通空調(diào)專業(yè)注入新的活力發(fā)。本文結(jié)合BIM協(xié)同技術(shù)的概念，探究BIM協(xié)同技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及其帶給建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位的改變。

BIM協(xié)同技術(shù)；暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

前言

目前，隨著國內(nèi)建設(shè)行業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的更為復(fù)雜的大型公共建筑不斷出現(xiàn)。與此同時(shí)，各地在大力推廣綠色建筑，作為建筑能耗的大戶，相應(yīng)的暖通空調(diào)相關(guān)設(shè)計(jì)也要更多地關(guān)注暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑全壽命周期的使用。

1　BIM協(xié)同技術(shù)概述

BIM（Building Information Modeling）協(xié)同技術(shù)也被稱為建筑信息模型，是以建筑工程項(xiàng)目中的各種相關(guān)信息為基礎(chǔ)，利用三維數(shù)字技術(shù)建立的工程數(shù)據(jù)模型。在這個(gè)模型當(dāng)中，建筑工程的所有真實(shí)信息都能被顯現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)了真正的所見即所得。BIM協(xié)同技術(shù)涉及到了多個(gè)方面的知識(shí)和內(nèi)容，其中包括幾何學(xué)、空間關(guān)系和地理信息系統(tǒng)等。目前國內(nèi)的使用的BIM軟件主要有：Autodesk公司開發(fā)的Revit系列、鴻業(yè)公司開發(fā)的HYBIM系列等。

2　BIM協(xié)同技術(shù)與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的對(duì)比

目前，我國大部分暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用的是傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)模式，隨著目前建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建筑中的結(jié)構(gòu)也變得更為復(fù)雜多樣，在這樣的情況下，可以利用BIM協(xié)同技術(shù)，來對(duì)暖通空調(diào)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，使得之前二維設(shè)計(jì)無法表達(dá)的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)使得后期施工單位的加工和安裝更為便利。筆者主要從三方面介紹BIM協(xié)同技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

第一，設(shè)備族是暖通BIM設(shè)計(jì)中非常重要的一員，類似于我們二位設(shè)計(jì)中的圖塊的功能，但是它是一個(gè)包涵了很多參數(shù)的“數(shù)據(jù)庫”，你可以根據(jù)實(shí)際的需要修改其中的參數(shù)，目前主要的BIM軟件都自帶一部分族，同時(shí)各設(shè)備廠家會(huì)提供一些常用設(shè)備族。

第二，BIM暖通設(shè)計(jì)的主要流程是首先由建筑專業(yè)創(chuàng)建基礎(chǔ)的三維BIM模型，然后暖通專業(yè)建立本專業(yè)風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)等主要系統(tǒng)的模板，其次，目前各主要軟件開發(fā)商提供的族庫不是很全面，需要?jiǎng)?chuàng)建本專業(yè)需要的特殊族庫，最后根據(jù)之前建立的本專業(yè)各主要系統(tǒng)的模板繪制包含標(biāo)高、規(guī)格等信息的管道、設(shè)備、構(gòu)件等

第三，BIM暖通設(shè)計(jì)在管線綜合方面的應(yīng)用。BIM 暖通設(shè)計(jì)的表達(dá)形式和繪制方法都是通過各種設(shè)備、管道、構(gòu)件等實(shí)體組成的，繪制過程中需要輸入大量的管徑、尺寸、標(biāo)高等信息，方可形成符合設(shè)計(jì)要求的模型。雖然這想必傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)而言，工作量巨大，但這也為我們后期的管線綜合提供了便利，可以使得我們很容易檢查出管線相互碰撞等。

筆者目前實(shí)施BIM管線綜合的應(yīng)用的項(xiàng)目為杭州市某大型綜合體工程，本工程位于杭州市濱江區(qū)內(nèi)，西側(cè)與崇文小學(xué)相鄰，北側(cè)為規(guī)劃道路，東側(cè)為時(shí)代大道，南側(cè)為濱康路。總建筑面積212735平方米。本建筑為地下三層，裙房五層，A塔樓七十層，B塔樓六十六層，C塔樓二十五層。本工程功能復(fù)雜，包括五星級(jí)酒店，辦公樓，住宅，商業(yè)等。該建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管線最多且最復(fù)雜的地方是地下一層。各類風(fēng)管、水管及電氣橋架等種類繁多、分布密集、尺寸大，而且要求布置精準(zhǔn)，并盡量節(jié)省空間，保證層高。對(duì)于該項(xiàng)目，依靠CAD二維設(shè)計(jì)，平面上只能表示出管線的位置、長度，并不能表示管線的大小以及高度。然而，在這種涉及五星級(jí)酒店、辦公樓、商業(yè)等多種功能的綜合題內(nèi)，走廊以及設(shè)備機(jī)房等位置都會(huì)有很多管線，包括風(fēng)管、空調(diào)水管、消防管道、噴淋管道、電氣橋架等各種管道，如果只用CAD二維設(shè)計(jì)的話，不能夠完全表現(xiàn)出這些管道的具體及大小位置等，往往會(huì)對(duì)后期施工造成很多問題。BIM暖通設(shè)計(jì)可以設(shè)定管線的水平及垂直位置、管道的大小、彎頭大小、各種閥件的大小，也更為直觀的展現(xiàn)出各個(gè)管線的位置，不僅避免了碰撞，也盡可能地提升了房間的有效高度。

3　BIM協(xié)同技術(shù)帶給建設(shè)單位和施工單位的改變

對(duì)建設(shè)單位而言，傳統(tǒng)積累工程數(shù)據(jù)的形式主要為二維圖紙，雖然利用 Excel 等保存圖紙中關(guān)鍵數(shù)據(jù)提高了管理效率，但歷史數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化程度較低，計(jì)算能力不強(qiáng)，后期的應(yīng)用功能受到限制。BIM協(xié)同技術(shù)模型數(shù)據(jù)庫中具有海量的構(gòu)件信息、技術(shù)指標(biāo)參數(shù)、工程量信息、成本信息、進(jìn)度信息以及材料信息等，在進(jìn)行方案比選時(shí)，以上信息均可完全復(fù)原，并能通過三維的形式進(jìn)行展示。工程投資決策人員可根據(jù)新項(xiàng)目的方案，對(duì)歷史模型進(jìn)行抽取、修改、更新即可形成不同的方案模型，而BIM 則可自動(dòng)計(jì)算不同方案的工程量、造價(jià)等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為工程方案的直觀比選提供了便利。同時(shí)，在后期項(xiàng)目建成運(yùn)營階段，BIM 協(xié)同技術(shù)模型數(shù)據(jù)庫中包含了海量的構(gòu)件信息及供應(yīng)商信息等對(duì)于項(xiàng)目內(nèi)各項(xiàng)設(shè)施的維護(hù)、管理也提供了便利。

對(duì)施工單位而言，在進(jìn)行暖通施工時(shí)，會(huì)遇到不少的難點(diǎn)，因此在施工之前通過對(duì)BIM模型的熟悉，改善管道的保溫施工技術(shù)，改善風(fēng)管、風(fēng)口等暖通相關(guān)設(shè)備的安裝技術(shù)，進(jìn)而降低暖通施工項(xiàng)目的施工難度。暖通施工是建筑工程的重要組成部分，所以暖通施工的質(zhì)量會(huì)對(duì)整體的建筑質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。而在進(jìn)行暖通施工的過程中，施工難點(diǎn)會(huì)對(duì)暖通施工產(chǎn)生直接影響，因此針對(duì)施工過程的難點(diǎn)，建立單獨(dú)的BIM模型是非常必要的。只有提高了暖通施工的質(zhì)量，才能最大限度的使建筑物發(fā)揮其價(jià)值，并且還能減少投入使用后出現(xiàn)的問題。

4　結(jié)束語

在暖通空調(diào)系統(tǒng)中，引入BIM協(xié)同技術(shù)可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少后期變更；同時(shí)對(duì)于建設(shè)單位而言，可以更好地控制項(xiàng)目造價(jià)，選擇更優(yōu)的方案，同時(shí)可以便于項(xiàng)目運(yùn)營階段的維護(hù)；對(duì)于施工單位而言，可以提高施工效率，降低施工難度。對(duì)于暖通專業(yè)而言，目前還亟需軟件開發(fā)商、設(shè)備廠家等共同合作建立一個(gè)開放、全面的族庫，完善相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制定。

［1］董大綱，蔡悠笛，張杰等.BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探［J］.暖通空調(diào)，2013，（12）：105-109.