吴南路
黑龙江省西埃迪建筑设计院 黑龙江省哈尔滨市 150036
摘要：在二维设计的基础上，本文以某地办公楼为例，运用BIM技术进行三维优化。通过管线的详细布置，设置标高，对原有的不合理设计进行了重新规划。然后基于BIM技术，利用Navisworks进行碰撞检测，提出了调整方案，并根据实际经验给出了无效碰撞的类型。最后总结了一些经验，为以后的设计提供了优化方案。
关键词：BIM技术；暖通空调施工；应用探讨
引言：建筑信息建模(BuildingInformationModeling，BIM)是Autodesk公司创建的一种体积造型，它将项目的初步方案、中间环节的建设和项目的运营管理作为一个整体，涵盖项目的所有参数(包括施工信息、设备信息、施工周期规划、房地产运营管理等)。目前，BIM技术已经从理论研究，逐渐转向实际工程应用，对于建设项目来说，提高解决方案的质量和设计的准确性，可以减少施工过程中各方不必要的投资，缩短施工周期，节约资源，降低施工成本。本文以某办公楼工程为例，采用BIM三维造型技术对高程进行重新定义，精确布置管线和设备，深化二维设计。本文针对以往管道的现状，利用Navisworks软件进行碰撞检测，解决了具体问题，减少了后期施工中的返工现象，在可视化的基础上，确实具有清晰的模式和可调性。
1. BIM技术应用在暖通空调施工中的必要性
设计过程的采用和重组，使建筑信息建模（BIM）工具的用户，不仅在特定活动中实现生产力的提高，而且还建立了支持新工作方式的系统能力。在暖通空调行业开发和使用BIM工具的公司中，将BIM作为数字基础设施，BIM已经成为设计和施工中的重要工具。设计和施工成功的原因在于采用、再利用和重组三种技术行为，提高了设计和施工中的工作效率。使用和操作中的开发停滞的原因，是缺乏采用和重用，这反过来又阻碍了增加采用所需的工具和过程开发。通过延长项目持续时间和使参与者的业务与生命周期性能、接口和流程的标准化，以及开放式体系结构的一致性，被认为是为建筑的后期生命周期阶段，激活数字基础设施演进的行动。有了这种BIM技术，专业技术人员通过数据参数的分析就可以很快很准确的得到建筑在每个时期中的具体情况，从而更加方便对建筑进行修整以及完善，再遇到问题是可以更加高效的应对，更加快速的发现问题，针对问题解决问题。不论是建筑人员还是检修人員或者是建筑工程单位，都能够提高生产效率，节约时间以及缩短工期。[1]
2. 工程情况
该工程为六层办公楼，建筑面积约32680.7平方米，建筑高度23.4米，办公大楼分为地上部分和地下部分两部分。地上部分建筑面积22200平方米，主要用作办公室、会议室、演讲厅、体育场所和相关设施；地下部分用作车库和设备室，建筑面积10000平方米。[2]
3. BIM技术在暖通空调施工中的应用
3.1暖通空调系统方案
该项目由一层六层地面组成，其中办公室和会议室采用一次风机盘管系统，合作公司办公室、普通教室、蓝图室、打印室、阅览室和网络中心采用多层风机盘管系统，运动场采用全风系统，消防室采用单元分体式空调。风冷液体冷却器和多开式室外机组分别放置在6层屋顶和4层屋顶上。[3]
3.2优化管道
Navis Works软件是Autodesk公司开发的三维仿真软件，它可以在扩展数据接口后读取BIM 3D软件生成的模型数据，为模型提供仿真和分析。该软件由7个功能模块组成，其中鞭毛检测模块可以识别管道与施工之间的碰撞问题，以及管道间的碰撞问题。
碰撞检查分为有效碰撞和无效碰撞，需要人工筛选。建立了以信息为基础的项目信息模型。它是一种创新的建筑设计、施工和管理方法。Revit通过专业的协同技术、参数化技术和基于建筑性能的仿真技术，实现了从简单信息到特定用途信息的转换，最大限度地减少了各设计团队的协作失败。为了提高管道综合设计的效率和后续的施工效率，以管道布置为研究对象，分析了可视化技术，探索了BIM技术在暖通空调领域的应用。支持BIM技术的可视化，对Revit、Navosworks软件进行分析。[4]
3.3有效碰撞
在热风设计中有许多管道，包括供气系统、回风系统、排气系统、循环水系统、制冷剂系统、密度系统、烟气控制系统、冷却水系统等子系统。如何有效地布置复杂的管道成为二维设计中的一个难题.如果管道放置不当，则在施工现场会造成返工现象，造成建筑材料的浪费、效率的降低、工程进度的延长等。然而，基于BIM技术的NavisWorks软件中的碰撞检测技术可以有效地解决这些问题。
在施工前建立了三维模型，直观地显示了所有管道，并设置了设备和管道的高程。首先将BIM模型导入NavisWorks软件，然后将各层作为一个单元进行碰撞检测，生成碰撞点列表，针对不同的碰撞，重新定义标高，绘制管线，最后采用不同的方案来解决问题管道碰撞和调整。[5]
3.4无效碰撞
所谓无效碰撞是在碰撞检查中出现的一种，这不是由于设计的失误。我国的BIM技术还处于发展的初级阶段，由于软件设计人员的不熟练使用，在使用过程中会出现错误，软件本身也存在一些缺陷，数据还不完善，因此在碰撞检测中出现了无效的碰撞。这些碰撞需要仔细的人工筛选，而且通常不需要调整。无效的冲突，它是由绘图过程中的错误操作产生的。软件程序产生的“碰撞”，当将空气终端与空气管道连接时，选择风管的特性作为“连接器连接”，这将是碰撞检查中的“碰撞”，这种情况是由于软件本身的问题，不需要调整。由于没有合适的连接而引起的“碰撞”，当管道的公称直径较大，向下倾斜的管道斜率较小时，往往会遇到拉不出的情况，原因是BIM软件的库还不完善，只是规定了管件的尺寸和尺寸，给用户带来了很大的不便。与二维技术相比，BIM技术在暖通空调设计中的应用涉及到更多的信息、可视化和数字化，而从2D到3D的暖通空调设计则是一个渐进的过程。在三维模型中，包含了设备和管道的详细信息，包括尺寸、性能、材料、高程等，大大提高了设计精度。基于BIM的NavisWorks碰撞检测功能显示了管道、管道与设备、管道与施工之间的关系。在设计阶段，设计人员能快速、准确、有效地解决碰撞问题，有效地降低了施工返工率，缩短了施工周期。
结束语：综上所述，BIM技术还处于起步阶段，相关标准还不完善。BIM技术没有被大多数设计师所使用。国内部分设计单位建立了自己的材料库，但仅供自己的设计人员使用，不与外界共享，这在一定程度上制约了BIM的发展。希望该软件能完善材料库、改进工作量计算、与能耗分析软件，将Energy Plus或室内环境模拟软件FLUENT等相结合，充分利用其信息优势，最终达到建筑节能的目的。
参考文献：
[1]李志勇.探究暖通空调安装施工技术在建筑施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(31):133.
[2]陈歆儒,胡安军,熊威,张俊成.关于暖通空调施工中BIM技术的应用[J].山西建筑,2015,41(11):127-128.
[3]曹世威,姜玉冰,刘新春.试论暖通空调技术在绿色建筑施工中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014(07):165.
[4]潘康涛.对当前暖通空调安装施工技术在建筑施工中的应用探讨[J].门窗,2014(07):144+147.
[5]熊志勇.对当前暖通空调安装施工技术在建筑施工中应用的探讨[J].中华民居(下旬刊),2013(05):180-181.