BIM在暖通设计与施工中如何实现精细化应用

BIM在暖通设计与施工中如何实现精细化应用机电安装工程是建筑施工环节中的不可或缺的一部分，当前的机电工程包括了建筑给排水工程、暖通工程及建筑电气工程等部分。在安装施工前要进行各个专业的相关图纸设计，目前存在的问题是设计与施工脱节，导致各专业之间不能协调配合造成了机电管线的相互碰撞现象不断地出现，在暖通设计中风管和水管之间就会存在碰撞问题，这种问题导致了在机电管线的施工阶段的材料浪费，耽误工期甚至大量的返工。所以，在施工前合理的排布三维机电管线尤为重要。目前机电设计仍然以二维CAD为辅助工具进行管线的优化布置，CAD中有二维和三维两种展示方式，但一般以二维展示管线的平面布局，三维的模型仅是依据二维的单一视图形成，不能完成完整的建筑模型，并没有太大的意义。对于二维平面不能够很好的体现出管线之间的空间排布，各个专业的图纸不能集中的放在一张图纸上管理，导致施工人员读图复杂且不直观。BIM是以CAD平面设计图为依据，按照实际的建筑比例，对建筑结构进行模型搭建，同时对机电管线和大型的设备等进行综合的优化及排布。随着BM技术的出现，可以从多个视图对设备进行布置形成完整的三维模型，有着强大的联动修改功能，减少了制图人员的工作量，各个专业的设计集中展示在同一个三维空间，解决了单专业和多专业之间的协同优化问题。当前BIM从业人员所属缺少现场施工经验，而现场技术人员又未掌握BIM技能，不能很好地将机电安装专业知识很好地与BIM技术相结合。当前基于BIM技术的管线综合研究应用也大多侧重于工程应用展示，并没有系统表述如何具体应用BIM技术进行管线综合。族是三维模型搭建的基础，BIM中的族库的族类型短缺特别是暖通专业的设备更新速度太快，制图人员掌握不好族的创建问题阻碍了建模的进程。本文以某办公楼的暖通工程为例介绍了该工程的新型系统结构，采用BIM技术搭建建筑的三维模型创建了空调蓄能水箱的设备族更新了族库，优化处理管道碰撞问题。01暖通系统设计以某地办公楼为实例进行模型搭建，该建筑地上5层地下1层，其总建筑面积为5450㎡，地上面积4583㎡，空调面积3815㎡，主要以办公为主。本工程机电系统包括了送排风、冷热水(地板射)、冷却水、生活用水、消防喷淋及通风、照明等多个系统管线。主要以送排风、冷热水(地板辐射)的暖通工程进行全面细致的模型搭建并进行相应的深化设计。建筑运营是能源密集型的，并且约占世界最终能源消耗的三分之一。该办公楼空调系统与常系统有所不同，该系统充分利用调峰蓄能技术降低建筑能耗，蓄能技术的实质是利用峰谷期将机组产生多余的冷热量储存起来，在用冷用热的高峰期将其释放出来，以保证机组的稳定运行以及解决负荷的波动问题。该办公楼空调系统是冬夏季两个相对独立的系统，对两个冬夏季系统如图1、2所示，详细介绍如下：图1冬季系统统流程图图2夏季系统统流程（11）夏季制冷冷模式主要是是靠干式未端端+新风机组组进行制冷，而而干式末端即即辐射地板，在在机房中冷凝凝器的热量直直接经过冷却却塔将其带走走，蒸发器产产生的冷量经经过蓄能水箱箱进行蓄冷，蓄蓄冷冷量供应应给新风机组组，新风机组组对回风和室室外空气进行行处理向室内内送新风。同同时地埋管和和辐射地板之之间形成—个个循环回路，室室内热量经过过与辐射地板板中的介质进进行换热，介介质经过地埋埋管在地下循循环进行换热热，将部分热热量带走形成成低温水再次次进入辐射地地板中形成回回路。通过干干式末端和新新风机组组合合的制冷模式式，使夏季的的室内温度达达到温湿度适适中的效果。（2）冬冬季由地源热热泵向辐射地地板供应热水水，冬季时整整个循环釆用用地源热泵制制热，地源热热泵制热经过过蓄热水箱蓄蓄热，再供给给辐射地板进进行采暖，冬冬季新风机組組将不运行。02三维模型搭搭建近几年年的建筑形式式各异，对内内部的系统如如空调系统要要求也有所提提高，系统形形式比以前相相对复杂，仅仅靠二维图纸纸表达比较复复杂，与施工工人员交流时时不够直观。BBIM技术可可以将以往的的平面心跳转转换为一种三三维的立体实实物展示给施施工人员，使使得项目设计计、运营过程程的沟通更加加的容易方便便。比如：管管井的分集水水器的连接比比较复杂，二二维平面需要要另画一张图图纸解释具体体的连接方式式。（1）风、水系系统建模使用RRevitMEp搭建建风系统和水水系统的三维维模型，ReevitMMEP中有HHVAC系统统可以通过拖拖动屏幕上任任何视图中的的设计元素来来修改模型，在在楼层平面视视图中工程师师可以点击风风管(水管))按钮按照导导入的二维平平面图进行布布置，查明各各个风管的标标高、尺寸等等参数，在属属性菜单栏中中对风管(水水管)的偏移移量、系统类类型、参考标标高等进行设设定以便于之之后的风管((管道)位置置的优化调整整，这些参数数发生相应的的变化后，所所有的模型视视图及图纸都都能自动协调调的进行变更更，因此能够够提供更为准准确一致的设设计。在搭建建水系统时，由由于系统采用用的地板辐射射采暖，在每每层的分集水水器的路数是是根据设计人人员设计的，个个别分集水器器需要制图人人员根据实际际的工程设计计需求对族库库中的分集水水器族参数进进行修改，同同时也要注意意辐射盘管的的管径以及间间距等参数。最最终搭建的风风管(水管))系统的三维维模型如图33、4所示：：图3风管系统统模型图4管道系统统模型（2）机房建模模机房建建模前，要统统计机房内选选用的设备型型号、管路连连接方式、管管路附件连接接方式等，最最好与现场安安装人员协同同确定。BIIM技术搭建建模型不仅仅仅是简单的对对三维模型进进行可视化展展示，它还包包含了许多的的参数信息，本本工程的机房房的主要设备备有热泵机组组、冷却（冻冻）水泵、分分集水器、空空调蓄能水箱箱以及地源侧侧分集水器等等，详细的设设备参数信息息见表1。表1设备参数数表机房、管线建模模可与楼层管管网深化同步步进行，但优优化调整应在在楼层管网深深化后进行。机机房深化时，模模型建立要完完整，机房内内设备型号、管管路连接方式式、管路附件件连接方式以以及设备族的的参数应根据据实际的工程程搭建，如没没有符合的族族，可以用其其他类拟的族族代替应留一一定富余空间间，也可以自自己创建族更更符合实际要要求。在本工工程的设备中中空调蓄能水水箱是根据办办公楼的负荷荷确定的尺寸寸与容量，所所以族库中没没有相似的蓄蓄能水箱，设设计人员自行行创建了空调调蓄能水箱族族其三维图如如图5所示。将将创建好的空空调蓄能水箱箱调入族库中中，与其他的的设备相连接接，形成的机机房三维模型型图如图6所所示。图5空调蓄热热水箱三维图图图6机房三维维模型图03管道综合优优化传统的的CAD图纸纸只能显示平平面图形，标标注相应的标标高但实际的的工程中管线线错综复杂，在在二维图中设设置的标高都都是以管子的的中心线为起起点到相应楼楼层平面的距距离。这就将将管子看做了了一条直线忽忽略了其管径径，导致在施施工过程中要要不断的修改改方案，耗费费了大量的财财力物力。甚甚至在传统的的施工过程中中有时还会需需要付出几十十万、乃至几几千万的代价价来弥补由设设备与管线之之间相互的碰碰撞等引起的的拆装、返工工和浪费。利用相应的BIIM技术可以以进行管线的的三维碰撞检检查，工程师师可以采用NNaviswworks打打开搭建的暖暖通模型来检检测碰撞点返返回到Revvit中进行行相应点的碰碰撞修改，经经碰撞检查后后的模型，不不仅可以消除除施工过程中中的硬碰撞、软软碰撞从而减减少实际工程程阶段存在的的错误以及返返工的可能性性，而且可以以净化管道的的空间以及管管线的排布方方案，在进行行工程对接时时，提高与施施工人员的交交流能力及效效率，进一步步提高施工的的质量达到最最终的优化效效果，节省时时间及财力。下下图是建模过过程中的碰撞撞检查，以送送风管和回风风管的碰撞为为例：图7空调蓄热热水箱三维图图图8机房三维维模型图我们们设置的送风风管偏移量为为3200mmm，回风管管的偏移量为为3400mmm，虽然偏偏移量有差距距但可以发现现管道之间有有碰撞现象的的岀现如图77所示，这时时我们就要进进行碰撞调节节以检查该碰碰撞点对Reevit模型型进行碰撞调调节，为防止止整个回风管管的偏移量提提高，可以进进行风管桥的的搭建，达到到调节后的效效果即可如图图8所示。BIIM技术的应应用是建筑行行业的发展的的新趋势，在在暖通行业有有着重大的发发展前景，BBIM技术将将原来单纯的的设计阶段转转换成设计与与实践相结合合的应用阶段