辛高峰

浙江省建筑設(shè)計研究院

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)計研究院

在當前的暖通空調(diào)設(shè)計當中，需要在傳統(tǒng)的二維設(shè)計的基礎(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)計中的應(yīng)用及其帶給建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位的改變。

BIM協(xié)同技術(shù)；暖通空調(diào)設(shè)計

前言

目前，隨著國內(nèi)建設(shè)行業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的更為復雜的大型公共建筑不斷出現(xiàn)。與此同時，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。在這個模型當中，建筑工程的所有真實信息都能被顯現(xiàn)出來，實現(xiàn)了真正的所見即所得。BIM協(xié)同技術(shù)涉及到了多個方面的知識和內(nèi)容，其中包括幾何學、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)計的對比

目前，我國大部分暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計采用的是傳統(tǒng)的二維設(shè)計模式，隨著目前建筑工程規(guī)模的不斷擴大，建筑中的結(jié)構(gòu)也變得更為復雜多樣，在這樣的情況下，可以利用BIM協(xié)同技術(shù)，來對暖通空調(diào)進行相應(yīng)的設(shè)計，使得之前二維設(shè)計無法表達的復雜節(jié)點得以實現(xiàn)，同時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)計中的應(yīng)用。

第一，設(shè)備族是暖通BIM設(shè)計中非常重要的一員，類似于我們二位設(shè)計中的圖塊的功能，但是它是一個包涵了很多參數(shù)的“數(shù)據(jù)庫”，你可以根據(jù)實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，同時各設(shè)備廠家會提供一些常用設(shè)備族。

第二，BIM暖通設(shè)計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，需要創(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)計在管線綜合方面的應(yīng)用。BIM 暖通設(shè)計的表達形式和繪制方法都是通過各種設(shè)備、管道、構(gòu)件等實體組成的，繪制過程中需要輸入大量的管徑、尺寸、標高等信息，方可形成符合設(shè)計要求的模型。雖然這想必傳統(tǒng)二維設(shè)計而言，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。

筆者目前實施BIM管線綜合的應(yīng)用的項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)與崇文小學相鄰，北側(cè)為規(guī)劃道路，東側(cè)為時代大道，南側(cè)為濱康路?？偨ㄖ娣e212735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。本工程功能復雜，包括五星級酒店，辦公樓，住宅，商業(yè)等。該建筑結(jié)構(gòu)復雜、管線最多且最復雜的地方是地下一層。各類風管、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，并盡量節(jié)省空間，保證層高。對于該項目，依靠CAD二維設(shè)計，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)備機房等位置都會有很多管線，包括風管、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，往往會對后期施工造成很多問題。BIM暖通設(shè)計可以設(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，計算能力不強，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)指標參數(shù)、工程量信息、成本信息、進度信息以及材料信息等，在進行方案比選時，以上信息均可完全復原，并能通過三維的形式進行展示。工程投資決策人員可根據(jù)新項目的方案，對歷史模型進行抽取、修改、更新即可形成不同的方案模型，而BIM 則可自動計算不同方案的工程量、造價等各項數(shù)據(jù)，為工程方案的直觀比選提供了便利。同時，在后期項目建成運營階段，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)商信息等對于項目內(nèi)各項設(shè)施的維護、管理也提供了便利。

對施工單位而言，在進行暖通施工時，會遇到不少的難點，因此在施工之前通過對BIM模型的熟悉，改善管道的保溫施工技術(shù)，改善風管、風口等暖通相關(guān)設(shè)備的安裝技術(shù)，進而降低暖通施工項目的施工難度。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)量會對整體的建筑質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。而在進行暖通施工的過程中，施工難點會對暖通施工產(chǎn)生直接影響，因此針對施工過程的難點，建立單獨的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)計質(zhì)量，減少后期變更；同時對于建設(shè)單位而言，可以更好地控制項目造價，選擇更優(yōu)的方案，同時可以便于項目運營階段的維護；對于施工單位而言，可以提高施工效率，降低施工難度。對于暖通專業(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開放、全面的族庫，完善相應(yīng)的行業(yè)標準、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)計中的應(yīng)用初探［J］.暖通空調(diào)，2013，（12）：105-109.