某綜合樓通風空調(diào)工程BIM建模與深化設計

李嘉儀

（陜西工業(yè)職業(yè)技術學院， 陜西 咸陽 712000）

0 引言

通過使用BIM技術，建筑的設計效率有了很大的提升，并且也提升了設計的質(zhì)量。樓房中的通風空調(diào)工程都比較復雜，原因在于管道的走線比較復雜，如果設計不合理，很容易出現(xiàn)管道碰撞和沖突，使用BIM技術可以對設計進行建模和檢測，并且可以對設計進行深化，從而大幅度提升了空調(diào)工程設計的合理性。

1 BIM技術介紹

BIM技術全稱建筑信息化模型，通過收集建筑工程的數(shù)據(jù)并且進行全方位的模擬，能夠?qū)⒔ㄖ镆?D模型呈現(xiàn)出來。和傳統(tǒng)的2D設計圖相比，BIM模型具有更強的表現(xiàn)能力，能夠?qū)⒃O計的每個細節(jié)都表現(xiàn)出來，設計人員可以依靠 BIM平臺進行更加高效和準確的優(yōu)化。同時，BIM技術也集成了信息化技術，自身也有大量的建模信息，功能十分齊全。依靠信息技術，設計人員和施工人員都可以快速全面地提取當前的設計信息，及時獲知當前的設計變化，從而防止了信息傳遞過程中出現(xiàn)錯誤和缺失，也避免了交流不暢的問題，保證了各個部門之間的溝通流暢，也保證了不同部門之間協(xié)作。而可視化的優(yōu)勢在于，BIM技術不僅可以簡單地將設計的方案用三維模型表現(xiàn)出來，也能夠通過制作動畫的方式顯示整個建筑的施工過程，并且能夠?qū)κ┕げ牧系挠昧俊⒐こ淘靸r進行計算，設計發(fā)生改變之后，也能夠更新相關的數(shù)據(jù)，從而使施工人員對建設過程有更加深入的認識。對于樓房的通風空調(diào)工程施工，使用BIM技術可以有效對碰撞的情況進行模擬，保證管線能夠更加科學的布置，從而進行科學的設計并且保證施工的順利進行。

2 工程概況

某建筑為綜合樓，共有地下1層和地上6層，首層是商鋪，第二到第六層為辦公樓。該建筑采用框架結構，總高度為是21.5米，總建筑面積為4776平方米，空調(diào)面積約3563平方米。地下有停車區(qū)域、配電室、設備間和水泵房，房屋內(nèi)有排煙和機械排風系統(tǒng)，使用鍍鋅薄鋼板風管[1]。地上商鋪和辦公室使用變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)中包括送風管道和冷媒管，其中送風管使用鍍鋅薄鋼板，冷媒管使用紫銅管，凝結水管為 UPVC塑料管。建筑的排煙管道和空調(diào)系統(tǒng)的尺寸比較大，因此在設計時需要考慮空調(diào)系統(tǒng)和排煙管道的空間占用，并且空調(diào)冷媒管、凝結水管，以及消防、電氣、排水等管道也占用了很多面積，為此需要在設計時科學進行規(guī)劃，合理設置管道的走向，有效利用建筑內(nèi)部的空間，防止出現(xiàn)管道的碰撞和交叉，提高設計質(zhì)量，避免工程返工工作。

3 使用BIM系統(tǒng)對設計進行建模

3.1 建筑結構模型的創(chuàng)建

由于需要在建筑設計的基礎上來對空調(diào)通風系統(tǒng)進行設計，因此在建立空調(diào)通風模型之前，首先要建立該建筑物的模型，該工程基于Revit中建筑物的樣板和結構樣板建造了建筑物的模型和結構[2]。建模過程中，需要使用到 CAD文件進行三維模型的設計，所以首先需要設置好標高和軸網(wǎng)，就可以將CAD文件當中的參數(shù)利用起來，進行更加有效的三維模型設計。

3.2 水暖管道模型的創(chuàng)建

該工程的水暖管道主要包括空調(diào)冷媒管系統(tǒng)、凝結水管系統(tǒng)。空調(diào)的冷媒管是空調(diào)的壓力系統(tǒng)，凝結水管系統(tǒng)是空調(diào)的重力系統(tǒng)。為了保證重力系統(tǒng)的順利運行，重力系統(tǒng)管道必須要滿足設計規(guī)范中對坡度的要求，保證水能夠在重力的作用下排出。為此，在管道的綜合設計中，有壓管道一定要預留出足夠的空間，保證管道能夠被正常使用[3]。

3.3 管道通風模型的創(chuàng)建

在創(chuàng)建管道通風模型是，需要對風機、多聯(lián)機等不同構件進行組合，為了保證設計的真實性和實用性，必須要合理利設計風管的連接方式，并且設置何止的走向，并且選擇合理的位置設置風管的末端。通常會利用 Revit，可以利用 Revit自帶的族，但是存在族不完善的問題，所以在向模型中插入時可能會存在問題，比如在碰撞調(diào)整中，彎頭或三通會出現(xiàn)連接上的錯誤，所以必須要調(diào)整和修改連接件的族參數(shù)屬性，保證模型能夠符合實際需要。

3.4 模型自檢

在模型建立完成之后，還需要對模型檢查，由于BIM模型在設計時是基于CAD圖紙的，所以一定程度上也會圖紙質(zhì)量的影響。但是三維模型有更加完整的表現(xiàn)能力，所以可以利用三維模型對中存在的遺漏和錯誤進行及時的修改和優(yōu)化。在模型精確無誤之后，才可以繼續(xù)進行設計的深化工作。

3.5 管道碰撞的檢測

為了對管道進行碰撞檢查，以發(fā)現(xiàn)管道設計的不合理之處，一般會使用NavisWorks軟件。檢查時，首先要確定管道的碰撞類型，根據(jù)實際需求可以設置硬碰硬、軟碰軟或間隙碰撞等類型，或者也可以建立其他的碰撞情況，提高檢查的效率。在碰撞檢測工作結束之后，軟件會自動生成檢測報告，之后根據(jù)檢測報告來是確定碰撞點和碰撞信息。檢測報告當中的內(nèi)容包括碰撞點、項目ID碼、狀態(tài)、圖像和軸網(wǎng)位置等等，再返回到Revit軟件當中，就可以找到碰撞點，然后就可以對設計的模型進行修改。

4 設計深化

4.1 設計方案的深化

設計方案的深化工作就是對設計方案進行深度的優(yōu)化，主要對管線的布置進行優(yōu)化，以及有效降低系統(tǒng)的凈高。在BIM模型中能夠?qū)照{(diào)的管線進行碰撞檢查，還可以針對后續(xù)的工作預留好洞口。利用碰撞檢查所獲得的沖突報告，就可以繼續(xù)對官網(wǎng)的設計進行調(diào)整。再調(diào)整時，必須要做好管線的回避，然后逐一調(diào)整管道。如果出現(xiàn)凈高度不足，或者由于沒有足夠的空間導致管道逼然出現(xiàn)沖突，這時就需要對整個管網(wǎng)系統(tǒng)進行重新設計。

4.2 形成報告匯總

BIM系統(tǒng)所使用的圖紙不一定是完美的，很多圖紙都存在信息不清晰等問題，而對圖紙進行修正，以及生成圖紙的問題報告，也是對設計深化的重要工作之一[5]。對設計深化的工作并不只是綜合管線，還需要對圖紙進行有效修改和優(yōu)化。在進行設計時，BIM軟件也可能存在不足，比如碰撞監(jiān)測就經(jīng)常會出現(xiàn)問題，對碰撞點有錯誤的判斷，因此設計人員不能輕易使用檢查的結果，還需要對結果進行分析。

4.3 施工設計圖的深化

經(jīng)過深化設計之后，會獲得設計的三維模型，但是三維模型并不能夠充分地被利用在施工當中，目前仍然使用二維圖最為指導開展施工工作。但是BIM技術可以生成二維的CAD圖紙，獲得管線布置的剖面圖，保證工程施工的順利進行。

5 結束語

利用BIM技術對建筑和空調(diào)通風工程進行建模，可以獲得值觀的三維圖像，配合BIM軟件的碰撞檢查功能，也能夠?qū)⒃O計中存在的問題表現(xiàn)出來。但是，圖紙和軟件可能會存在一定的不足，導致檢測結果存在問題，所以必須要進行檢查并糾正存在的錯誤，使技術人員可以進行更加深化的設計，保證管道設計的合理性，保證施工質(zhì)量并提高施工效率。