BIM技术在暖通系统中的设计

BIM技术在暖通系统中的设计摘要：本文介绍了BIM技术的特点和优越性，以铁路站房BIM应用为例分析了BIM模型的可视化和信息化，结合BIM技术和现阶段暖通空调工程的特点，提出在暖通空调系统设计中利用BIM技术，指出了基于BIM平台下的暖通空调系统设计可行性和优势。关键词：BIM暖通空调优化设计专业协作1引言自1975年美国乔治亚理工大学的CharlesEastman教授创建了BIM理念至今，BIM技术的研究经历了萌芽阶段到现在的发展应用阶段。BIM指的是建筑信息模型(BuildingInformationModeling)，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。BIM是一种技术、一种方法、一种过程，BIM把建筑行业业务流程和表达建筑物本身的信息更好地集成起来，从而提高整个建筑设计行业的效率。BIM技术在设计领域的兴起，将是设计行业的“第三次工业革命”，国内先进的建筑设计团队纷纷成立了BIM技术小组，四大铁路设计院也成立了BIM设计联盟，这将会促进BIM技术在全国范围内迅速推广应用。2BIM技术的特点现阶段基于BIM平台的设计软件很多，其中广为普及应用的有Revit、MagiCAD软件。2.1改变传统设计画图思维模式传统的设计画图是在CAD二维空间绘图，主要是通过线的平面界定管线、设备、阀门附件的轮廓、尺寸大小和位置，并辅助文字描述，才能完整地表现设计师的设计意图。BIM定义义为建筑信息息模型，在设设计过程中凸凸显了“信息息”这一重要要因素，BIIM平台下暖暖通空调设计计中的主要元元素是包含了了大量管线、设设备、阀门附附件等暖通构构件信息的族族。族是一个个包含通用属属性(称为参数)集和相关图图形表示的图图元组。BIIM平台下暖暖通空调系统统绘图设计是是使用各设备备、构件等的的族来“安装装”到相应部部位的过程。2.2智智能化设计，三三维可视模式式工作借助Revvit、MagiCCAD等软件件，对采暖、通通风、空调系系统进行真实实管线建模，可可以实现智能能、直观的设设计流程。不不仅可以随时时处理本专业业各管线、设设备间的相对对关系，还可可以从整座建建筑物的角度度来处理信息息，将相关专专业的模型关关联起来，优优化暖通空调调设备及管道道系统的设计计，更好地进进行建筑性能能分析，充分分发挥BIMM的竞争优势势。设计过程程中所有组件件都是通过族族来实现，可可以获得同步步的建筑信息息模型的设计计反馈，轻松松掌握设计内内容的进度和和工程量统计计、造价分析析。2.3提提高各专业的的设计一致性性，准确反映映设计思路BIM技术术设计过程各各专业的协作作是通过建筑筑信息模型共共享链接进行行的，通过实实时的可视化化功能，能够够最大限度地地减少设备专专业之间，设设备专业与土土建专业之间间的协作。任任何一个专业业模型发生变变更，相关专专业的设计文文档需同步更更新相关内容容。使用BIIM技术避免免了常规二维维设计过程中中因上游专业业的变更不能能及时反馈到到下游专业，而而产生各专业业间图纸不能能相对应的问问题。BIMM技术成果是是通过三维建建筑信息模型型来表现的，各各专业的设计计成果可视化化的表现，能能改善设计师师与业主的沟沟通并帮助及及时做出决策策。2.4提提升图纸质量量，缩短施工工周期随着工程项项目变得越来来越复杂，确确保机电、设设备专业与土土建专业在设设计和设计变变更过程中的的清晰、顺畅畅的沟通至关关重要。同时时设计师可以以通过所创建建的逼真建筑筑信息模型与与业主及时沟沟通，尽早发发现错误，避避免让错误进进入现场，造造成代价高昂昂的现场设计计返工，同时时还可大幅度度缩短建筑设设备及管道系系统的施工周周期。在BIIM平台下，暖暖通空调系统统设计通过33D可视化环环境分区，分分部位确定各各种管路管线线的标高和走走向，成功解解决碰撞问题题，最后可直直接利用BIIM导出施工工图，提高了了图纸质量。BIM模型与实际施工安装效果对比见图1。 BIM模型实际施工安装图1BIIM模型与实实际施工安装装效果对比3BIM平台台下的暖通空空调设计因笔者为BBIM技术初初学阶段，现现以学习阶段段兰州至合作作铁路线上的的夏河车站站站房为例，说说明BIM技术的的显著特点。设设计内容包括括通风系统、采采暖系统、消消防系统、给给排水系统((室内给排水水、消防在铁铁路设计院属属暖通专业设设计内容)，均为暖通通空调专业最最常用的系统统。设计过程中中选用Revvit软件进进行BIM建模，BIMM设计重要的的一个环节就就是选择带有有正确的，工工程中所需要要的各设备、管管线、阀门附附件等的材质质、热工性能能属性的族。通通过带有正确确信息的各构构件的族来搭搭建暖通空调调系统，在三三维建筑信息息模型中完美美体现暖通设设计师的意图图。Revitt软件设计过过程中可以很很自由地在二二维、三维视视图间转换，通通过即时的三三维视图、剖剖面图可以方方便地检查设设备、管线走走向标高和相相关构件的相相对位置关系系。同时还可可以给暖通空空调管道的流流体参数进行行设定，各参参数的设定可可以帮助暖通通设计人员轻轻松计算各个个设备的参数数及管道中流流体参数，以以确定设备型型号及管线尺尺寸。设备、管管道材质赋予予信息，在真真实显示状态态下可以清晰晰地看到设计计效果。模型型均按照真实实尺寸建模，传传统表达予以以省略的部分分(比如管道保保温层等)均得以展现现，从而能将将一些深层次次问题曝露出出来，如管道道在地沟内的的排布，风管管与土建结构构梁、柱的位位置关系等。设设计成果见图图2。候车大厅通风系系统模型候车大厅采暖、消消防系统模型型卫生间卫生洁具具接管模型图2暖通空调调系统模型从以上模型结果果可以看出，BIM技术可视化的设计效果很直观，打开模型就能清晰地看到各种设备、管线间的位置关系，三维模型可以随时进行效果检验，在设计前期阶段就能很好地确定各系统方案，给暖通空调复杂系统的设计带来了前所未有的机遇。4现阶段段暖通空调工工程特点近些年，随随着经济、建建筑材料的迅迅速发展，大大规模的高级级写字楼、图图书馆、商业业楼、综合体体、地下铁道道工程等建筑筑工程如雨后后春笋般涌现现。这些工程程往往设计、装装修标准高，均均设置中央空空调系统、防防排烟系统、自自动喷淋系统统、消火栓系系统、给排水水系统、中水水热水系统等等。这些系统统的设计包含含了大量的暖暖通空调设备备和相关管线线，而暖通空空调设备和管管线在机电系系统中所占的的空间尺寸往往往比其它专专业都大，这这一现象在大大型地下商场场、车库，地地铁地下车站站中表现更为为明显。某地地铁站环空机机房管线图见见图3。图3环空机房房管线图这些大规模的建建筑都建在城城市繁华地段段，这些区域域寸土寸金，暖暖通空调设备备、管线的布布置不合理将将会导致系统统复杂的建筑筑规模增加。若要用二维维图形将这些些复杂的管线线表现清楚，则则需要大量的的剖面图与轴轴测图，这样样不但加重了了暖通设计师师的工作量，后后期施工也需需要专业的技技术人员才能能读懂图纸并并进行指导施施工。管线较较多的局部空空间、制冷机机房、换热站站机房、地铁铁车站中的环环控机房暖通通空调本专业业的管线就很很多，这些地地方所布置的的设备往往要要纳入建筑的的自动控制系系统，这样这这些部位的管管线、设备就就愈显密集。要要把这些设备备管线很直观观、清楚地呈呈现给相关专专业人员或施施工人员，二二维图形就表表现的力不从从心了。因此此结合现阶段段暖通空调工工程的特点，在在暖通空调工工程设计中采采用BIM技术是是非常有必要要的。5暖通空空调设计中运运用BIM技术应应注意的问题题5.1出出图效率问题题BIM技术术是一门新兴兴的技术，绘绘图模式颠覆覆了传统的二二维绘图方式式，一定程度度上要想熟练练地运用BIIM，需要花花费大量的时时间来掌握相相关软件。从从现阶段二维维出图到利用用BIM直接导导出施工图是是设计行业的的一次“工业业革命”，这这就要引导暖暖通空调设计计师对BIMM技术有根本本的认识，突突破表面的只只是三维模型型的局限，自自发地积极钻钻研BIM平台下下的相关软解解，熟悉界面面指令操作，才才能掌握并应应用BIM技术，从从而提高出图图效率。5.2协协同问题在功能多且且复杂的建筑筑中，暖通空空调系统管线线较多，为了了避免与相关关专业的管线线发生碰撞，应应随时链接相相关专业设计计模型，从而而在设计过程程当中同步对对管线进行综综合，随时发发现碰撞，及及早发现问题题。专业间的的沟通和协调调工作将渗透透到建模过程程的任一时刻刻，对模型进进行碰撞检查查、大型设备备后期安装路路径的研究，进进而可以优化化空间布局，优优化暖通空调调管线排布方方案。5.3构构件选用问题题暖通空调工工程BIM设计的的成果是包含含了大量设备备、管道的族族来实现的，因因此在一开始始的设计中就就需要在信息息模型中输入入大量的准确确的数据，以以确保所带大大量信息的各各构件都能“安安装”到合适适的位置，提提高系统所参参与的各项计计算的准确程程度。因为BBIM中暖通通空调设备、管管道、阀门附附件(如三通、弯弯头)都是以族来来实现的，而而不是像二维维绘图中那样样可以用线条条叠加。5.4设设计流程问题题以往二维设设计中，暖通通空调前期阶阶段工作量小小，大量的设设计工作在施施工图阶段，而而利用BIMM技术后相应应的要在前期期有很好的协协作，在施工工图阶段才能能很好地发挥挥BIM的优势势，在复杂工工程中更好地地发挥暖通空空调专业的主主观能动性，进进而提高暖通通空调专业的的出图质量。6设计体体会BIM技术术可视化的特特点使得暖通通空调专业的的设计内容更更加直接明了了，能更直观观地展示给协协作专业与业业主，能很清清晰地反映设设计师的设计计意图。在复复杂工程如铁铁路大型站房房、轨道交通通地下车站等等建筑中运用用BIM技术设设计，并进行行管线综合能能很好地提高高暖通空调设设计工作完成成度，对于暖暖通空调工程程师而言可以以减少配合施施工工作量;;在施工方面面可以提高效效率，减少返返工、节约成成本。BIMM的可视化功功能集成多维维信息，精确确地储存了暖暖通空调工程程中的设备及及管线的属性性及空间信息息，可以模拟拟施工组织方方案，为后期期施工安全管管理提供了有有力的技术支支持。在精准准的BI