建筑工程暖通優化與 BIM 應用

宋冰

摘要：暖通工程是一個建筑中的重要組成部分，直接關系著建筑用戶的使用體驗。近年來，我國的建筑行業發展迅速，在建筑 工程中，暖通工程項目的具體建設在當前面臨著較高的難度，需要切實圍繞著相關先進技術手段進行綜合運用，盡量確保建 筑暖通工程的建設能夠更加規范流暢，其中 BIM 技術的應用就是其中比較重要的一個方面，應該予以充分關注。本文就重點 圍繞著建筑暖通工程中BIM 技術的有效應用進行分析。

關鍵詞：建筑暖通工程；BIM技術；運用

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）19-0099-01

引言

BIM 技術是近幾年來應用非常廣泛地一項技術，將該技術引入

到暖通空調系統的安裝過程中國不僅可以有效地提高施工效率和質 量，同時還能夠在很大程度上將安裝周期進行效率最大化，從而有 效地提高該施工企業的經濟效益和社會效益。

1 建筑工程暖通優化 1.1 機電系統方案優化

例如某小區給水分區如下：低區 3 層以下由市政直供；中區水系統管道會自市政網接入，直至穿透地下室出口。而水系統管道 又具有長度較長和數量繁多的特點，因此很容易發生交叉與碰撞的 情況，隨時可以造成管道高度與長度的變化。而基于 BIM 技術的三 維建模可以避免這些狀況，實現熱水管網與管道布置的優化。第四， 對各管道設備參數進行復核，檢查各管道的碰撞情況，檢查設備管 道的凈高，并對設備通道進行校核等。結合各種檢驗校核的相關數 據，設計人員可以合理地修改管道碰撞點，最終繪制形成整體的 BIM 綜合圖。比如系統校核與管線、閥門校核計算信息示意圖如圖 1 所 示。4～ 10 層由水箱加中區變頻給水機組直供；高區 11～18 層由水箱加高 區變頻給水機組直供。系統方案優化如下：經分析小區面積不大， 可采用中區高區合用一套變頻給水機組和水箱，中區采用中水給水 總管上設置減壓閥組供水，這樣滿足了使用功能，又節省了機房面 積和設備投資。例如某小區采暖分高低兩個區，低區1～8 層，高區 9～16 層，換熱站內設置兩套換熱機組。該系統方案優化如下：考 慮到小區面積不大，可考慮采暖設一個區，小區內可僅設置一套換 熱機組、一套采暖供回水管網，節省了機房面積，設備投資、管道 投資。例如某小區的市政在電力在小區南側，而小區變配電室在小 區北側，小區優化方案：將變配電室設置在小區南側，節省電力電 纜，減少地下室內的機電系統打架。

1.2 機電系統路由優化

某公寓客房層層設置空調機房，層層有空調送回風管道，利用

BIM 技術進行凈空分析，得出層層吊頂凈高較低。空調系統路由優 化方案：將空調機房設置在屋頂，各個客房包間內設置送風回風立 管，這樣優化了系統路由，節省了空調機房，并且使走廊凈空提高， 客房品質得到了提升。

1.3 機電系統功能優化

現在人們越來越重視健康的環境，當前大氣空氣質量較差，經

常出現霧霾現象，空氣中的PM2.5值越來越高，其說明污染越嚴重， 對人體健康的影響也越明顯。針對此情況的優化方案是在空調通風 設備中增加消除空氣中微小顆粒物的功能段。

1.4 機電系統計量優化

某大型公建綜合體項目，系統沒有按功能劃分，造成后來的維

護、管理、收費困難。此優化方案是按公寓、辦公、酒店、商業進 行整體的計量和設備分區布置。管道系統、設備分開設置，解決了 計量問題，并改善了維護、管理難度。

1.5 機電系統節能運行優化

某小區給水供水方式采用水箱加給水泵組供水。優化方案是小

區給水采用無負壓給水設備，這樣可以極大的利用市政水壓力供水， 實現節能運行；某商場空調水系統采用水泵定頻，在商場客流量極 少時，造成了能源的極大浪費。此優化方案采用空調水采用變頻泵， 在在商場客流量極少時，變頻泵控制進行了小流量運行，實現了系 統的節能運行。

2 應用流程

在暖通空調行業中，BIM技術的應用流程可涵括五個方面：第一，

對原有建筑學的 3D 工程模型對建筑性能進行分析，為可持續發展設 計提供數據。另一方面，通過內部集成分析工具對能耗進行分析， 從而對整個暖通空調系統的負載值進行評估，幫助設計人員完成目 標，生成暖通空調冷熱負荷報告。第二，進行風管系統建模。即是 構建具備機械功能的HAVC 系統庫，結合通風管網與管道布置，然后 進行三維建模。BIM 技術的應用，可以支持設計人員對某個位置進 行修改時，數據庫全部模型視圖都會自動化地進行同步變更，這也 是 BIM 技術的運用優勢之一。而由于國內沒有相關工業標準規范， 可根據國外相關標準來進行尺寸標注，并準確計算管道壓損值。通 常而言，風管尺寸較大，會占據比較多的立體空間，導致新風管道 會延伸至建筑之外，這也就使得新風管道和建筑內部墻體之間會相 互碰撞，而 BIM 技術的運用卻可以解決這一缺陷。第三，進行水系 統與管道的建模。按照設計人員生成的暖通空調冷熱負荷報告，可 以構建供暖系統庫，針對熱水管網與管道布置進行相應的三維建模。

圖1 系統校核與管線、閥門校核計算信息示意圖

第五，在暖通空調設計過程中，需對各項數據進行匯總，并與

給排水專業與電氣專業等相關部門實時共享上述匯總信息。各專業 部門之間在實時、準確和有效的信息數據支持下，完成各部分的專 業構建，在相互配合與協作之下，最終形成整體的建筑系統，為實 際工程的實踐提供有效指導。

3 BIM 應用注意的問題

BIM 技術給建筑行業帶來了前所未有的挑戰與機遇，已成為中

國建筑行業最熱門的話題之一。近年 BIM 研究和示范應用雖取得了 一些研究成果和實踐經驗，但對整個中國建筑業而言，BIM 技術的 應用仍不夠成熟，還存在一些問題。2015 年蘭州站站房工程建設中 就遇到模型數據的來源及繼承性，各參建單位之間基于 BIM 的溝通 與協調，綜合管線各專業施工流程不順不暢等問題。現階段 BIM 的 應用的主要問題可以歸結為對BIM 認識不完全，模型建立的不完善，

BIM 應用不全面等方面，應認識并解決這些問題，使 BIM 真正發揮 作用。BIM 的工作模式是由同一核心向多點進行分散，各分散點互 相制約、互相影響。一些項目利用 BIM 技術中遇到的各種問題，可 能與指導 BIM 技術發展的思路有關，可在分期規劃、平臺選擇、項 目選擇、人才培養和組織保障等方面，從思維模式的角度解決這些 問題。建立企業統一的 BIM 應用標準、加大 BIM 培訓及團隊建設、 規劃各方BIM 應用規范是我國推廣BIM 的努力方向。

結束語

利用 BIM 技術精細、準確的模型精確統計材料明細，可為材料

進場等項目管理提供實時、精準的材料表信息，優化前期方案中的 材料選擇及成本估算。與發達國家相比我國應用 BIM 技術發展比較 緩慢，在使用過程中還有很多問題，尤其是在后期運營維護等方面 還有很大不足。我國應用 BIM 技術還有很大潛力，全面促進 BIM 技 術在中國建筑業的應用需要個人、企業、國家等多方共同合作努力。 參考文獻

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