吴延忠、谭玉玲
44018119821219****、44068419820906****
摘要：BIM 技术作为CAD 之后建筑领域又一计算机技术，在促进了建筑工程发展的同时，也解决了暖通空调设计的众多问题。BIM技术的应用，其实是个工作模式的改变，如同早期的甩图板。它的成熟并不是一个部门、一家公司所能做到的，它需要政府相关部门、行业相关单位共同配合、共同推进。相信随着时间的推移，BIM技术会越来越成熟，应用也越来越广泛。
关键词：BIM技术；暖通空调设计；
随着相关国家标准的建立，软件的成熟，应用BIM技术实现暖通专业的施工图设计也是能实现的，但这个目标估计不是三年五年能实现的，笔者希望通过本文，与业内专家进行交流，共同推进BIM技术在暖通空调设计中的应用。
一、BIM 技术概述
BIM 技术通过建立三维模型数据信息库直观将建筑和后期安装的操作进度全部展现出来，同时将数据实时共享，有效减少不必要的施工操作，控制施工成本。信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性是BIM 技术的八大特点。通过将BIM 技术运用于暖通空调设计，可以充分发挥BIM 技术的优势，将暖通空调设计从曾经的传统二维平面设计模式转换成为更有优势的三维立体模型设计，让暖通空调设计具备可视化、可出图化和信息完备关联等特性，推动了空调设计走向一个全新的高度。可实现设计、施工及运营各阶段信息共享相比传统CAD 二维设计，BIM 三维设计不仅有效地提高暖通空调设计的质量，还能够保障暖通空调后期各项施工和安装在总体设计调控之下更加合理高效。通过BIM 技术创建一个三维模型，可以直观清楚地了解到暖通空调从设计到安装，从安装到后期运营维护阶段的各种信息，包括施工信息、空调设备信息、材料信息等。暖通空调设计和施工进度也可以得到实时展示，这种各个阶段信息共享对于建筑全生命周期来说起到了非常大的作用。使各专业具备有效的协同性在BIM 三维模型当中，可以最大限度地保证建筑、结构、机电专业进行协同设计，这样可以有效节约施工时间，同时减少施工成本。BIM 技术对建筑信息的详细完整呈现，能够最直观真实地表达建筑特征，不仅可以在故障问题发生后准确找到故障原因所在，并且能够在故障未发生时进行预测防护。此外，BIM 技术还能够将建筑各个分项放在整体的高度进行分析，解决建筑、结构与设备三者之间存在的矛盾，从而有效提高设计人员的工作效率。
二、BIM技术在暖通空调设计中的应用
1.三维制图出图。暖通专业项目样板完善前期制定的样板文件，样板文件中应包含不同系统管道的颜色设定、线型设定、显示方式设定，加载常用的风管管件族文件、风管附件族文件、风道末端族文件、机械设备族文件。族文件制作规范常用的族文件制作流程，包括族文件命名规则、参数命名规则、平面表达深度等。出图目前多数工程设计流程为：在BIM软件平台上完成建模后，导出平面、剖面，在CAD中完善后完成施工图制图，以保证出图时间；针对中、小型项目，在设计周期许可的条件下，尝试在BIM软件平台上完成施工图制图。三维模型扩展应用负荷计算：市场主流BIM平台软件自带的负荷计算其计算标准与国标不符，某软件公司开发的负荷计算功能只能在建筑模型文件中进行且操作繁琐，将建筑模型链接到暖通模型中，无法利用设置好的房间、空间属性进行负荷计算，并且无法在链接文件中创建房间、空间属性。风系统阻力计算软件已实现风系统阻力计算分析，但由于先期暖通模型精确度不够，系统连接不完整，还无法应用此功能。除此之外，软件也存在弊端，相关参数设置繁琐。
根据重大专题的需要，将选用一个合适的工程，完成这方面的研究工作。工程计量方面的应用模型完整的情况下，模型计量数据与二维图纸的计量基本一致，差别在于计算风管管材时，三维模型扣除风管附件的长度，而实际计量规则的不扣除的，此问题的解决需和软件开发公司配合完成，并完善统计表格式。施工指导的应用将暖通三维文件导出为DWF（DWFX）文件格式，以保证模型数据信息完整、数据量小，并通过云平台，将模型信息导入到iPad上，便于施工现场读取模型数据，并与施工现场信息进行比对，完成暖通模型在施工指导中的应用。
2.管线综合碰撞检测。应用BIM技术进行管线综合碰撞检测，提高施工图设计质量，这是BIM技术的巨大优势，也是BIM技术的一个基础应用，国内众多掌握BIM技术的设计院，在设计过程中，基本都会应用此优势。暖通专业设计师在管线综合碰撞检测的应用方向空调技术主要为检测风系统与结构梁、结构柱、楼梯、坡道等构件的碰撞情况检测水系统与结构梁、结构柱等构件的碰撞情况检测暖通专业内部管道相互碰撞情况管道安装空间、预留检修空间检测。针对机电专业之间（即暖通专业与给排水专业、暖通专业与机电专业） 之间的碰撞检测可由专门的BIM协调人完成。管线综合碰撞检测的结果只是发现问题，如何解决问题才是最为关键的，即管线优化设计。基于BIM模型的管线优化设计应注意下述情况尽量少改动，三维管线优化设计只对非改动不可的管线进行优化设计，比如：管线穿梁、碰柱、穿吊顶等情况，属于硬碰撞，非改不可；阀门等附件穿梁、碰柱，只需调整安装方向即可避免碰撞的，属于软碰撞，可以不修改，以减少设计人员的工作量。需满足建筑业态要求，对于不满足净高的空间，就算管线没有碰撞，也需要进行优化设计。管线优化设计时，应预留安装、检修空间。
3.BIM与CAD不同之一在于，无法通过定义图层来区分系统，但可通过“系统族：风管系统”来创建不同的风系统，并设置不同的线样式、颜色、线宽来区分风系统，在三维视图中，通过为不同的风系统定义过滤器并指定颜色来区分。通过定义风系统，除了直观、便于区分外，还有利于风管的编辑与修改，极大提高制图的工作效率。此方法是较为通用的方法，但由于没有统一的标准，导致不同设计院系统颜色设置均不一样；甚至设计院内部，不同的暖通设计师或不同的项目，均有可能系统颜色设置不一样。正所谓“无规则不成方圆”，这种五花八门的系统颜色，不但不能带来便利，还减低了可读性，给校对、审核人员带来不便。不同视图间相互关联性的特点正是BIM技术的主要优势之一。在内走道或管线复杂、对净高有严格要求的狭小空间，应用BIM技术进行管线优化布置，平面、立面、剖面、三维视图之间相互关联，便于暖通设计师多角度确认管道的空间位置，有效避免管线碰撞，满足净高要求。目前国产BIM平台软件已实现净高自动检查功能，左侧三维视图为右侧红线框标注的对应视图。软件按设定值可自动检查建筑不同区域内的最低净高值，并填充不同颜色。狭小空间的管线优化布置，对建模的精度要求甚高，不仅要考虑管道自身截面大小，还需考虑管道的保温层厚度、管道附件的曲率半径、法兰的大小、管道安装检测空间等，这些在传统二维设计中难以实现，但BIM技术的虚拟可视化优势却能轻松解决。采用BIM技术进行狭小空间的管线优化布置，虽然在设计阶段增加了设计师的工作量，但为后期施工安装节省了大量的人力、物力，有效减少施工的返工量，避免浪费、节约成本。
在以BIM 为指导思想的设计行业中，协同工作的内容和范围愈发深刻，协同工作不仅面临着协调战线过长、协同难度过大，还要在图纸标准中达成共识。这就要求在设计行业推广BIM 的过程中，应充分利用网络技术的优势，在设计中实现数据资源的共享，避免不必要的重复劳动
参考文献：
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