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摘要:社会经济的快速发展,在一定程度上促进了我国空调制造行业的进一步优化,同时对于暖通空调的设计与施工也提出了新的要求与标准。在暖通施工中应用BIM技术,有效的实现了暖通的现代化设计,无论是对建筑的性能化模拟技术还是对暖通空调的设计与施工都起到了一定的辅助作用,有效的打破了传统暖通空调的施工模式,本文先对BIM技术与暖通设计的特点进行了介绍,并对BIM技术在暖通施工中的具体应用进行了详细的探讨。
关键词:暖通空调;BIM技术;安装施工
BIM是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目中各种相关信息的工程数据模型,它对有关信息有着非常细致的表达。同时还是一种应用于设计、建设的数字化方式,集成管理建筑项目的很多方面,使之提升速度,降低风险。BIM技术的出现,引发了建筑业的信息革命。在暖通空调系统的实际安装中,因为建筑物施工量及空间较大,对应配置的暖通空调系统也非常复杂。目前广泛应用在建筑行业的BIM建筑信息模型技术在建筑业多领域发挥了极大作用能。
一、BIM技术的特点
BIM技术特点主要体现在以下两个方面:一是信息的集成化,既包括了设计过程的集成化,又包括设计信息集成化。信息模型其实就是信息集成的实质性载体,其主要原因就是由于建筑信息模型是完整的建筑工程中单一化且数字化的信息模型,而且专业方面的信息往往都需要植入到一个模型里面。由此可见,在每一道的设计环节中都应当有设计人员来参与,从而有效的实现设计过程的集成化。例如在进行建筑结构的空间关系与一部分构件的尺寸,具体的物理信息表现为建筑材料、建筑构件的数量以及属性等。BIM技术特点中的信息集成化打破了传统的CAD方法;二是协同设计的充分支持。BIM技术作为一种新型设计模式,有效的促进了设计、施工以及业主经营之间的信息沟通,从而为工程的具体施工提供了实质性的数据与资料,并有效的利用了三维模型的特点实现了自动检测建构对象之间的沟通,有效的缩短了设计周期。
二、暖通空调系统安装中的要求
暖通空调系统在施工中,需要注重对建筑空间的占用,通过一些施工隐蔽手段将暖通设备隐藏进建筑结构中,或室内空间顶部是常用的手段,能够一定程度的提高建筑空间利用率,对建筑室内美观的影响也具有积极作用。暖通管线与其他线路的交接设置也需要多加注意,减少安全隐患的遗留对建筑后期使用的影响。一个建筑物中,各部分室内环境的功能也各不相同。公共建筑中的暖通管线安装基本类似,主要考虑的建筑物特性为功能、空间、安全、施工难度、系统能耗。以校园这类公共建筑为例,主要的室内功能为提供教学环境的教室,提供学生住宿的宿舍以及为教师提供办公环境的办公室等。学生寝室的面积空间占比最大,且各寝室均需要配备独立的暖通管线,对暖通设备的能源消耗也最大,暖通设备在调解室内空气流动及温度调控时,能耗问题也需要重视。而教室、教师办公室则相对分散,没有过于集中的暖通管线,在安装时相对简单。
三、BIM技术对暖通空调安装的作用
常规空调安装工作大多是参照设计图纸进行,设计图纸又是分领域分别绘制的。电气工程、通风空调、给排水系统、采暖工程都是分部绘制的,所以设计出的施工图往往仅能示意管线布置,常常会出现管线冲突的情况,对实际施工的指导作用薄弱。为了顺利施工,暖通空调的安装需要根据设计图进行二次深化设计,重新进行暖通空调的细部设计,按照规范跑设线路,针对细部关键部位设计,但这种传统的方式为安装工作带来了滞后性,并且难以直观的表达安装要求,常常会导致返工甚至存在隐患,不仅拖延了工期、浪费了材料,造成安装施工成本的增加。利用BIM技术模拟功能,可以提供可视的施工模拟。虽然在设计建模中会耗费较传统设计更多的事件,但为后期安装施工缩减了大量时间,并且精准度更高,施工质量能够大幅提升。在使用了BIM技术,能够借助软件进行碰撞校核,对暖通设计的准确度具有宝行。模拟安装功能也规避了返工,保障了工期进度,节约了成本。在施工管理中,暖通管线的安排分布更直接,施工交接也变得更直观,能够对各分部工程单位进行更高效的协调。
四、BIM技术在暖通设计中的具体应用
BIM技术的绘图借助于实体组成来表达。在实行暖通空调的BIM技术设计的主体进行对产品选择之后,就会进行管道模型的建立,无论是设备的具体布局还是管道的尺寸、高度等都会在三维的信息模型中显示。例如在进行地源热泵机房的设计时,就是根据了地源热泵机房的实体而进行三维信息模型设计的,在进行BIM技术设计时,往往会使用到许多有关管道的数据信息,例如管道的直径、尺寸等,从而形成具体的模型图像。
BIM技术设计绘图过程中的空调设备使用的是产品库中的设计模型。在进行二维绘图时,对于空调组、水泵等这些设备往往采用的是以投影轮廓线进行表示,并以图块的形式呈现出来。BIM技术在进行设计时会有非常丰富的产品库,例如各个不同厂家所支持的空调设备产品的具体数据都会存放在BIM技术平台上,在进行设计时可以根据具体实际情况在产品库中选择与之相应的设备模型,并对产品设备的外形尺寸数据、性能参数等进行调取。
BIM技术在绘图设计过程中借助于三维信息模型实现了专业间的协作。由于BIM技术采用的三维信息模型,因而保证暖通施工设计中的数据都能够在统一的平台上,并以直观、立体的形象呈现出来,而且空调的各个专业的构建、形状、型号以及安装等都能够清楚的显示出来,在一定程度上降低了不同专业之间协作的错误率。
BIM技术设计绘图的管线综合。BIM技术所设计的管线综合与二维设计有着非常大的区别,并不只是对管线的位置进行布局,而是把暖通工程中所涉及的管线区域,在所建立起的模型中能够清楚、直观的呈现出来,实现了高程度的透视化,例如暖通空调中的交叉管线、转角以及相互彼此之间的触碰,都能够清晰的观察到,从而避免了进行额外图纸的绘制。
BIM技术的设计成果。利用BIM技术所设计的模型有很大的优势,对于BIM技术设计出的图纸,不一定需要具在丰富设计经验的设计人员才能够把图纸读懂,而是通过三维设计模型能够清晰的展现出来,例如在暖通空调的BIM技术设计模型中,无论是空调设备的整体结构还是空调管道的布局、形状以及材质与热功能等,都能够通过数据参数显示出来,从而有助于暖通工程系统更加直观与立体的表示。只是在进行选择BIM技术时,需要选择与工程项目相匹配的暖通空调设计。
五、案例分析
某项目总建筑面积是220000m2,是一个综合体项目。该工程非常巨大,专业交叉施工面非常广。所以,使用BIM技术,协调各方面的关系,实现资源的合理配置。BIM应用思路是先按照目标进行建模,然后按照模型进行机电综合管网的布置,在对模型加以多维度应用的开拓,最后按照运行维护管理平台的开发,实现总的目标。针对暖通空调设计来说,它主要体现在初步建模以及机电综合管网布置的应用中。在这个项目中,中央空调设计在初步建模中,建立了体系化的设备产品库,在3D建模中体现得相当好。机电管线综合布置是暖通空调在BIM技术应用中的重点。在该项目中,使用BIM的可视化以及数据表单化功能进行管线的碰撞检查,把碰撞点尽快反馈给设计的人员,提高图纸的校对工作速度,也降低了管线碰撞以及返工的几率,降低了成本,实现了节能施工的理念.
总之,利用BIM技术可以进一步的节约建材,节省施工成本。并且就建筑物整体各分部分项工程而言,能够统筹兼顾,考虑到各工序间的搭接,这就为暖通空调系统的安装提供了极大便利,为暖通空调的安装质量提供了保障,为建筑使用者提供了更好的生活、工作环境。
参考文献:
[1]刘疆.BIM技术在暖通空调施工中的应用[J].中华建设,2017,02
[2]黄祥.基于BIM技术的暖通空调安装探讨[J].建筑知识,2016,05
[3]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,2016,4610