BIM在暖通設計與施工中如何實現(xiàn)精細化應用

BIM在暖通設計與施工中如何實現(xiàn)精細化應用機電安裝工程是建筑施工環(huán)節(jié)中的不可或缺的一部分，當前的機電工程包括了建筑給排水工程、暖通工程及建筑電氣工程等部分。在安裝施工前要進行各個專業(yè)的相關圖紙設計，目前存在的問題是設計與施工脫節(jié)，導致各專業(yè)之間不能協(xié)調配合造成了機電管線的相互碰撞現(xiàn)象不斷地出現(xiàn)，在暖通設計中風管和水管之間就會存在碰撞問題，這種問題導致了在機電管線的施工階段的材料浪費，耽誤工期甚至大量的返工。所以，在施工前合理的排布三維機電管線尤為重要。目前機電設計仍然以二維CAD為輔助工具進行管線的優(yōu)化布置，CAD中有二維和三維兩種展示方式，但一般以二維展示管線的平面布局，三維的模型僅是依據(jù)二維的單一視圖形成，不能完成完整的建筑模型，并沒有太大的意義。對于二維平面不能夠很好的體現(xiàn)出管線之間的空間排布，各個專業(yè)的圖紙不能集中的放在一張圖紙上管理，導致施工人員讀圖復雜且不直觀。BIM是以CAD平面設計圖為依據(jù)，按照實際的建筑比例，對建筑結構進行模型搭建，同時對機電管線和大型的設備等進行綜合的優(yōu)化及排布。隨著BM技術的出現(xiàn)，可以從多個視圖對設備進行布置形成完整的三維模型，有著強大的聯(lián)動修改功能，減少了制圖人員的工作量，各個專業(yè)的設計集中展示在同一個三維空間，解決了單專業(yè)和多專業(yè)之間的協(xié)同優(yōu)化問題。當前BIM從業(yè)人員所屬缺少現(xiàn)場施工經驗，而現(xiàn)場技術人員又未掌握BIM技能，不能很好地將機電安裝專業(yè)知識很好地與BIM技術相結合。當前基于BIM技術的管線綜合研究應用也大多側重于工程應用展示，并沒有系統(tǒng)表述如何具體應用BIM技術進行管線綜合。族是三維模型搭建的基礎，BIM中的族庫的族類型短缺特別是暖通專業(yè)的設備更新速度太快，制圖人員掌握不好族的創(chuàng)建問題阻礙了建模的進程。本文以某辦公樓的暖通工程為例介紹了該工程的新型系統(tǒng)結構，采用BIM技術搭建建筑的三維模型創(chuàng)建了空調蓄能水箱的設備族更新了族庫，優(yōu)化處理管道碰撞問題。01暖通系統(tǒng)設計以某地辦公樓為實例進行模型搭建，該建筑地上5層地下1層，其總建筑面積為5450㎡，地上面積4583㎡，空調面積3815㎡，主要以辦公為主。本工程機電系統(tǒng)包括了送排風、冷熱水(地板射)、冷卻水、生活用水、消防噴淋及通風、照明等多個系統(tǒng)管線。主要以送排風、冷熱水(地板輻射)的暖通工程進行全面細致的模型搭建并進行相應的深化設計。建筑運營是能源密集型的，并且約占世界最終能源消耗的三分之一。該辦公樓空調系統(tǒng)與常系統(tǒng)有所不同，該系統(tǒng)充分利用調峰蓄能技術降低建筑能耗，蓄能技術的實質是利用峰谷期將機組產生多余的冷熱量儲存起來，在用冷用熱的高峰期將其釋放出來，以保證機組的穩(wěn)定運行以及解決負荷的波動問題。該辦公樓空調系統(tǒng)是冬夏季兩個相對獨立的系統(tǒng)，對兩個冬夏季系統(tǒng)如圖1、2所示，詳細介紹如下：圖1冬季系統(tǒng)統(tǒng)流程圖圖2夏季系統(tǒng)統(tǒng)流程（11）夏季制冷冷模式主要是是靠干式未端端+新風機組組進行制冷，而而干式末端即即輻射地板，在在機房中冷凝凝器的熱量直直接經過冷卻卻塔將其帶走走，蒸發(fā)器產產生的冷量經經過蓄能水箱箱進行蓄冷，蓄蓄冷冷量供應應給新風機組組，新風機組組對回風和室室外空氣進行行處理向室內內送新風。同同時地埋管和和輻射地板之之間形成—個個循環(huán)回路，室室內熱量經過過與輻射地板板中的介質進進行換熱，介介質經過地埋埋管在地下循循環(huán)進行換熱熱，將部分熱熱量帶走形成成低溫水再次次進入輻射地地板中形成回回路。通過干干式末端和新新風機組組合合的制冷模式式，使夏季的的室內溫度達達到溫濕度適適中的效果。（2）冬冬季由地源熱熱泵向輻射地地板供應熱水水，冬季時整整個循環(huán)釆用用地源熱泵制制熱，地源熱熱泵制熱經過過蓄熱水箱蓄蓄熱，再供給給輻射地板進進行采暖，冬冬季新風機組組將不運行。02三維模型搭搭建近幾年年的建筑形式式各異，對內內部的系統(tǒng)如如空調系統(tǒng)要要求也有所提提高，系統(tǒng)形形式比以前相相對復雜，僅僅靠二維圖紙紙表達比較復復雜，與施工工人員交流時時不夠直觀。BBIM技術可可以將以往的的平面心跳轉轉換為一種三三維的立體實實物展示給施施工人員，使使得項目設計計、運營過程程的溝通更加加的容易方便便。比如：管管井的分集水水器的連接比比較復雜，二二維平面需要要另畫一張圖圖紙解釋具體體的連接方式式。（1）風、水系系統(tǒng)建模使用RRevitMEp搭建建風系統(tǒng)和水水系統(tǒng)的三維維模型，ReevitMMEP中有HHVAC系統(tǒng)統(tǒng)可以通過拖拖動屏幕上任任何視圖中的的設計元素來來修改模型，在在樓層平面視視圖中工程師師可以點擊風風管(水管))按鈕按照導導入的二維平平面圖進行布布置，查明各各個風管的標標高、尺寸等等參數(shù)，在屬屬性菜單欄中中對風管(水水管)的偏移移量、系統(tǒng)類類型、參考標標高等進行設設定以便于之之后的風管((管道)位置置的優(yōu)化調整整，這些參數(shù)數(shù)發(fā)生相應的的變化后，所所有的模型視視圖及圖紙都都能自動協(xié)調調的進行變更更，因此能夠夠提供更為準準確一致的設設計。在搭建建水系統(tǒng)時，由由于系統(tǒng)采用用的地板輻射射采暖，在每每層的分集水水器的路數(shù)是是根據(jù)設計人人員設計的，個個別分集水器器需要制圖人人員根據(jù)實際際的工程設計計需求對族庫庫中的分集水水器族參數(shù)進進行修改，同同時也要注意意輻射盤管的的管徑以及間間距等參數(shù)。最最終搭建的風風管(水管))系統(tǒng)的三維維模型如圖33、4所示：：圖3風管系統(tǒng)統(tǒng)模型圖4管道系統(tǒng)統(tǒng)模型（2）機房建模模機房建建模前，要統(tǒng)統(tǒng)計機房內選選用的設備型型號、管路連連接方式、管管路附件連接接方式等，最最好與現(xiàn)場安安裝人員協(xié)同同確定。BIIM技術搭建建模型不僅僅僅是簡單的對對三維模型進進行可視化展展示，它還包包含了許多的的參數(shù)信息，本本工程的機房房的主要設備備有熱泵機組組、冷卻（凍凍）水泵、分分集水器、空空調蓄能水箱箱以及地源側側分集水器等等，詳細的設設備參數(shù)信息息見表1。表1設備參數(shù)數(shù)表機房、管線建模?？膳c樓層管管網深化同步步進行，但優(yōu)優(yōu)化調整應在在樓層管網深深化后進行。機機房深化時，模模型建立要完完整，機房內內設備型號、管管路連接方式式、管路附件件連接方式以以及設備族的的參數(shù)應根據(jù)據(jù)實際的工程程搭建，如沒沒有符合的族族，可以用其其他類擬的族族代替應留一一定富余空間間，也可以自自己創(chuàng)建族更更符合實際要要求。在本工工程的設備中中空調蓄能水水箱是根據(jù)辦辦公樓的負荷荷確定的尺寸寸與容量，所所以族庫中沒沒有相似的蓄蓄能水箱，設設計人員自行行創(chuàng)建了空調調蓄能水箱族族其三維圖如如圖5所示。將將創(chuàng)建好的空空調蓄能水箱箱調入族庫中中，與其他的的設備相連接接，形成的機機房三維模型型圖如圖6所所示。圖5空調蓄熱熱水箱三維圖圖圖6機房三維維模型圖03管道綜合優(yōu)優(yōu)化傳統(tǒng)的的CAD圖紙紙只能顯示平平面圖形，標標注相應的標標高但實際的的工程中管線線錯綜復雜，在在二維圖中設設置的標高都都是以管子的的中心線為起起點到相應樓樓層平面的距距離。這就將將管子看做了了一條直線忽忽略了其管徑徑，導致在施施工過程中要要不斷的修改改方案，耗費費了大量的財財力物力。甚甚至在傳統(tǒng)的的施工過程中中有時還會需需要付出幾十十萬、乃至幾幾千萬的代價價來彌補由設設備與管線之之間相互的碰碰撞等引起的的拆裝、返工工和浪費。利用相應的BIIM技術可以以進行管線的的三維碰撞檢檢查，工程師師可以采用NNaviswworks打打開搭建的暖暖通模型來檢檢測碰撞點返返回到Revvit中進行行相應點的碰碰撞修改，經經碰撞檢查后后的模型，不不僅可以消除除施工過程中中的硬碰撞、軟軟碰撞從而減減少實際工程程階段存在的的錯誤以及返返工的可能性性，而且可以以凈化管道的的空間以及管管線的排布方方案，在進行行工程對接時時，提高與施施工人員的交交流能力及效效率，進一步步提高施工的的質量達到最最終的優(yōu)化效效果，節(jié)省時時間及財力。下下圖是建模過過程中的碰撞撞檢查，以送送風管和回風風管的碰撞為為例：圖7空調蓄熱熱水箱三維圖圖圖8機房三維維模型圖我們們設置的送風風管偏移量為為3200mmm，回風管管的偏移量為為3400mmm，雖然偏偏移量有差距距但可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)管道之間有有碰撞現(xiàn)象的的岀現(xiàn)如圖77所示，這時時我們就要進進行碰撞調節(jié)節(jié)以檢查該碰碰撞點對Reevit模型型進行碰撞調調節(jié)，為防止止整個回風管管的偏移量提提高，可以進進行風管橋的的搭建，達到到調節(jié)后的效效果即可如圖圖8所示。BIIM技術的應應用是建筑行行業(yè)的發(fā)展的的新趨勢，在在暖通行業(yè)有有著重大的發(fā)發(fā)展前景，BBIM技術將將原來單純的的設計階段轉轉換成設計與與實踐相結合合的應用階段