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暖通空调设计与BIM应用研究汪佳美

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：汪佳美1 吴秀艳2

[导读] 摘要：随着现代科技的发展，BIM技术在建筑行业中的应用越来越普遍。

        1沈阳市和平区南京路辽宁沈阳 110000；2沈阳市铁西区花海路辽宁沈阳 110000
        摘要：随着现代科技的发展，BIM技术在建筑行业中的应用越来越普遍。将BIM技术应用到建筑暖通工程设计与施工中，可以充分利用工程项目中存在的各种基础数据信息，整合基础数据信息，对建筑物进行直观化、具象化与动态化模拟。由此，设计人员与施工人员可根据模拟的立体空间建筑数据模型开展各项工作，达到优化设计成果，提高施工水平的目的。
        关键词：暖通空调设计；BIM技术；应用
        1 BIM技术简述
        BIM技术是一种基于设计基础上的现代化技术，通过BIM技术可以将设计模型三维化，可以更加立体地观看到设计到各个方面。BIM技术具有很强的可视性，与传统的设计图纸相比，BIM技术具有更明显的优势，传统的设计图纸通过平面的设计来传递设计者的思想，工作人员便很难通过设计图纸来对其设计外观展开全面的想象，在设计人员与实施人员交接的过程当中，也很容易会出现偏差，最后造成设计结果与设计方案存在很大偏差。BIM技术可以有效地避免这一点，通过BIM技术的软件让设计者的设计理念和表象通过三维可视化的实物模拟来展示出来，让设计更加立体更加直观，便于施工人员对设计图纸进行更深层次的理解。BIM技术模型有一个很明显的特点，即通过设计员工的设计建立起一个三维的模型，模拟出建筑物实体。通过建筑物实体的模拟，施工人员和设计师可以很好地了解到在施工过程中周围环境会对施工进程产生的影响，从而做出针对性的改变，这就可以有效避免和解决周遭环境和突发事件对建筑的影响，同时也会通过三维的模型来解决一些传统设计图纸无法解决的问题和忽略的问题。
        2 BIM技术的应用优势
        将BIM技术融合到建筑暖通工程设计中，可以充分发挥BIM技术的优势，加强建筑暖通工程设计成果。BIM技术的立体化、模拟化与可视化特征，使原有的二维平面设计模式转化为三维立体空间设计模式，为建筑行业发展奠定坚实基础。与传统的二维平面设计模式相比，三维立体空间设计模式不仅可以改善暖通工程的设计品质，还可以促使暖通工程设计后续工作的有序开展。利用BIM技术构建三维立体空间数据模型，可以更加直观化、具象化地了解暖通工程设计以及后期养护维修所涉及的各类数据信息。三维立体空间数据模型可以实时展示暖通工程设计与施工进度等关键内容，增强暖通工程电气输送的稳定性，实现各项工作的协同运转，从而提高施工效率，降低工程成本，如实展示建筑的相关内容。在此过程中，一旦发生突发性故障，也可以快速判定故障点，最大限度地减轻故障造成的不利影响，协调解决各种冲突问题。
        3 BIM新技术在暖通空调设计领域中的应用
        3.1正向设计
        在暖通空调设计阶段，首要任务是应用BIM技术构建三维信息模型，为后续项目设计与施工等活动的开展提供明确参照，奠定良好的技术应用基础。在这一环节，工作人员使用相应BIM软件中的建模功能，根据项目设计需求构建三维模型。目前来看，在暖通空调工程中，需要构建设计模型和辅助模型，其中设计模型中又有四个视图，即查看视图用于校对审核、设计视图用于专业设计、提资视图用于给其他专业提资、出图视图用于对图面进行整理标注，为后期导出图纸做准备。辅助模型包括井道与机房的建立，被用于前期方案配合与提资建筑专业。例如使用Revit软件建模时，通过运用鸿业插件，可以如CAD制图一般快速进行图纸设计，在呈现剖面图时可直接模型切割出图。在后续项目设计与施工期间出现方案变更问题时，用户可以通过修改设计视图来调整变更模型与图纸。
        设计阶段分为以下步骤，BIM技术在各步骤中均得到应用体现：第一，方案配合。用户使用BIM软件配合建筑专业完成方案、确定机房管井位置、进行消防问题沟通。第二，方案深化设计。在BIM软件中建立轴网文件，根据结构大于800mm的梁、柱分布及主要降板区域，制定机电管线路由规划方案。第三，正向设计。运用BIM技术进行专业设计，以链接形式提资配合。

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同时，基于三维模型的可视化优势进行合模会签。第四，正向出图。应用BIM技术进行图纸的校对、审核和审定工作，改善图纸平面出图效果。第五，图模审查。基于BIM技术导出的图纸提交外审与消防审查，根据审查意见修改方案，此阶段应注意各专业交圈。第六，图模移交。通过BIM软件完成图模交付作业，并移交项目全套BIM模型及施工图纸。
        3.2协同设计
        当前部分设计单位对于BIM技术的应用理念较为滞后，仍停留于BIM1.0模式中，没有正确认识到BIM技术的应用价值。因此，设计单位应及早转变自身理念，积极学习BIM2.0应用模式，依托BIM设计平台协调各专业开展设计工作，避免出现专业冲突等问题。在实际应用中，需着重关注视图的处理，既可以通过工作集或者其他协同方式进行协作，也可以通过提资视图进行各专业间相互提资，以满足协同设计的要求。基于信息关联与集合特征，可以实时对暖通空调等专业的专业模型与设计图纸进行修改，帮助设计人员全面掌握工程设计情况。例如在合图会签阶段，可以把各专业模型进行链接，利用模型可视化的优势，迅速找到设计方案中存在的错漏和碰缺问题，辅助设计师进行设计的调改。
        3.3碰撞检查
        在暖通空调项目传统建造模式中，暖通空调与土建、机电等专业有着密切联系，且各专业间存在信息沟通不畅问题，时常出现专业设计冲突，影响到暖通空调设计方案的可行性。其中，尤以管线碰撞问题最为常见，暖通空调管道与建筑、结构以及其他专业管线存在软硬碰撞情况，且部分碰撞问题不易被发现。因此，需要应用BIM技术开展碰撞检查作业，将土建与机电等专业的设计方案及图纸导入三维信息模型中，使用Revit或是ArchiCAD等软件的碰撞检查功能，快速查找三维信息模型中存在的碰撞点，生成碰撞检查报告，在模型中标注碰撞点位并提供碰撞数据。碰撞检查作业具体流程为：建立各专业的信息模型→模型审核及修改→系统自动开展碰撞检查→对检查结果进行复查→生成碰撞检查报告。
        3.4BIM出图
        在暖通空调项目传统设计模式中受技术限制，所绘制项目图纸主要以二维平面图为主，在图纸中以线条方式绘制表达构件对象与非构件对象信息，在技术交底环节容易出现认知误差，从而影响暖通空调施工质量。BIM技术的应用，可以基于BIM软件，除绘制常规的设计图纸外，还可以绘制三维图纸，立体化与直观化地呈现暖通空调设计效果，避免产生认知误差，这对暖通空调设计效果及出图水平的提升有着重要意义。以Revit软件出图步骤为例：第一，加载项目样板，确认项目样板中标高、轴网正确无误；第二，链接建筑单层模型，修改链接显示设置，改为按链接视图，链接建筑的提资视图；第三，模型搭建前，与给排水、电气专业配合主要管线路由与标高；第四，绘制暖通空调专业模型；第五，在平面视图中添加标注，如二维注释、定位、详图索引、剖面标记等；第六，修改内部校审意见，完善深化平面模型；第七，在图纸中添加图框，标注相应说明，如图纸名称与编号等；第八，用户向软件中下达“导出”命令，导出CAD、PDF格式图纸。
        结束语：总而言之，BIM技术在暖通空调中的运用不仅能够大幅提升系统的性能及质量，还能够使暖通空调得到技术的提升。在设计施工阶段，稍有不慎都会对供热通风与空调工程的质量造成一定的影响，借助BIM技术对暖通空调的设计进行则能够有效避免设计中出现问题的可能性，另外，BIM技术的运用还能够贯穿暖通空调设计安装的全过程，保障暖通空调安装及试验的安全性。
        参考文献：
        [1]梁楠，徐宏庆，陈媛.BIM新技术在暖通空调领域的应用探索[J].暖通空调，2016（10）.
        [2]修鸿超.浅析BIM新技术在暖通空调领域的应用[J].现代物业（中旬刊），2019（9）.
        [3]刘燕朝.BIM在暖通空调系统运维管理中应用研究[D].长春：吉林建筑大学，2019.
        [4]王琳，崔玥.BIM技术在暖通空调设计中的应用分析[J].工程建设与设计，2018（24）.