BIM技术在暖通工程设计、施工中的应用及研究

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年第40卷第11期   作者:涂振栋
[导读] 在暖通工程设计施工中应用BIM技术,可以与多专业协同设计,
        涂振栋
        联创新锐设计顾问(武汉)有限公司     湖北省武汉市   430030
        摘要:在暖通工程设计施工中应用BIM技术,可以与多专业协同设计,准确、清晰的建立模型。不仅可以为企业提供更多更有利的信息,优化建筑产业链,有效合理地进行资源配置,还可以利用三维模型展示建筑工程全生命周期设计及施工进展,细化工程量,从而改善暖通空调设计技术,达到设计要求的环保能效,提高施工效率。由于BIM技术在暖通工程设计施工中的应用,让设计人员可以准确的量化设计参数,减少设计过程中的管线碰撞,提高设计水平和质量,实现设计的标准化。因此,本文通过分析三维技术应用的优势,提出BIM技术在暖通工程设计施工中的应用措施。
        关键词:BIM技术;暖通工程设计施工;应用探析
        前言
        在使用BIM技术的时候,可以将暖通工程使用到的各种物体精准的虚拟构建出来,并利用这种模型,将暖通项目直接展示在参与设计的专业人员眼前,有利于设计人员更加详细的了解整个施工过程。设计人员通过直观地展示可以计算出各个参数,并进行整理归纳,节省设计时间,同时也可以提高设计水平与施工质量,最后高效地完成此工程。在进行项目设计的时候,需要提前了解BIM技术的具体过程,注意BIM技术的合理运用,使其可以参与到设计的关键阶段,强调此技术在设计阶段的重要地位,提升工作效率。
        一、在暖通工程设计施工中应用BIM技术的优势
        在暖通工程中,借助BIM技术进行项目设计,最大的优势就是将之前设计时候的二维平面模型转变成三维空间立体模型呈现出来。将暖通空调设计的每一个细节用立体模型的方式展现出来,可以更好地发现问题,可以促进项目设计的进步,使暖通空调施工行业向前跨进一大步。和以往的二维设计图进行比较之后,不难发现,三维立体模型的创建不仅能够更好地保证暖通空调的设计质量,而且也可以不断调整优化设计方案,有利于后期工作的开展,同时也可以将各个方面的施工工作变得更加科学合理。除此以外,三维模型图的构件,让设计人员直观地感受到施工后期的养护维修工作与各个方面的数据信息。
        三维设计图中也可以呈现出暖通空调施工项目的施工具体进度,以确保在实际施工中对施工进度进行动态控制。同时对于建筑相关其他各专业的工作也可以同步有序开展,这样不仅可以减少施工的时间,提前完成工程,也可以减少施工人员的心理压力,减少施工的资金投入,在出现问题的时候可以及时发现,并针对具体问题进行解决。
        二、BIM技术在设计阶段的运用
        第一,使用BIM技术来创建暖通系统模型,包括管道系统、管道附件系统、风阀、风机、空调器等设备系统等。BIM系统中的暖通管线及设备构件均具有三维模型的参数性、可编辑性和关联性,可以根据实际工程项目进行调整,不仅依靠平面设计,还可以通过剖面及三维视图,完善管线及设备布置,为其他机电系统的布管布线提供便利条件。尤其是在复杂建筑物的狭小空间内,布管时不仅要考虑管道自身截面大小,还要考虑管道的保温厚度、管道附件的曲率半径、法兰的大小、管道安装检修空间等,利用BIM技术搭建的三维模型,可以对管线进行空间的合理布置,在设计的时候检测是否出现交叉碰撞,并修改调整,可以满足净高要求。
        第二,与传统CAD相比,BIM在设计表达和运行方面存在较大差异。BIM技术采用点、面结合的运行方式进行暖通空调的设计,软件自身提供了较为完善的暖通系统设备“构”件族,设计人员可以根据工程实际情况和自身需求在其中找到合适的模型,也可以通过自定义的方式,建立新的基础设备模型。
        第三,BIM可以充分发挥计算机信息技术的优势。BIM的明细表功能不仅可以创建材料设备表统计项目中族的信息,还可以统计系统信息。可以帮助设计人员快速计算出如管道的尺寸、所需管道的数量和管线的规格等。节省时间的同时还能提高准确性。


        三、BIM技术在暖通工程施工中的具体应用
        (一)做好准备工作
        对于BIM技术在暖通空调施工中的应用而言,相关人员首先需通过合适软件对其做好准备工作。MagiCAD和RevitMIP是其施工过程中的主要使用软件,此类软件的使用者分别是建筑工程师、设计师和建筑机电行业工作人员。同时,机电管线的全面布置对于BIM技术在暖通空调设计中的应用而言至关重要。所以,相关人员在选择合适软件时务必要结合该工程的实际情况。
        同时,利用BIM技术可以将施工过程中所需使用的材料尺寸、规格和数量进行快速统计,可以准确的控制工程预算。并且BIM信息模型可以将暖通工程各系统构件精确地计算出来,甚至精确到可以读取工程项目中的每一道管线、每一处设备的数据信息,从而优化工程造价。
        (二)强化控制应用流程
        上述工作完成后,后续就可具体在暖通空调的实际施工中应用BIM技术,其应用过程中需要对建模分析、风管系统建模、水系统及管道建模、复核、检查与校核中产生的数据进行汇总处理。汇总后的数据有助于确保其构建后的各领域专业性,进而提高工作人员的调整便利性,促使其形成整体建筑系统,最后全方位指导暖通空调工程施工过程。
        例如,在大部分的项目设计中,风管的尺寸是相对较大的,在施工的时候占的区域比较大,有时需要将风管道延伸到整个建筑的外边。难免会遇到与其他专业管道及墙体碰撞交叉的情况,使用BIM技术就可以提前发现提前解决遇到的问题。在对风管系统进行建模的时候,需要在“空气调节系统”的基础上开展,这时候就需要对通风管道及其他系统管道进行三维立体模拟。在这个过程中,能使空气调节系统能够充分发挥其系统功能。BIM技术在项目施工阶段的实际应用的过程中,当需要对项目的某一个部位进行调整的时候,可以根据现场实际情况对BIM图纸进行动态的调整,一份真实准确的工程BIM在以后的竣工验收特别是系统运行维护方面也将发挥重要作用,建议所有竣工项目特别是综合型项目竣工验收时必须同步提交工程BIM图纸。
        (三)检查管线碰撞的问题
        BIM通过三维可视化编辑,将设计、施工中出现的问题及时检查出来。从设计开始就能够对管线碰撞进行检查,同时在施工的过程中如果发现了管线碰撞问题,也可以利用BIM设计进行修改完善,通过软件的关联性,可以方便其他专业协同调整,避免因为本专业的调整导致其他专业返工的情况。通过BIM优化的三维管线设计,可以将建筑工程的空间有效利用。此外,由于建筑内部各专业管线错综复杂,有的施工单位根据设计图纸安装了暖通设备及管线却没有足够的检修空间,导致在后期运营维护时根本无法拆卸设备,利用BIM优化协同设计,可以预留足够的检修空间,满足维保人员需求。
        (四)强化施工管理
        BIM技术能够将创建出来的数据模式和施工实际情况结合在一起,这样可以有效地将施工人员、施工所用材料和施工的进度等进行管理,并且还可以在施工过程中进行模拟,及时发现施工中会出现的问题,了解整个工程的施工进度,减少影响施工进度的情况。
        结束语
        综上,现在社会发展中所实施的暖通工程项目呈现出的发展趋势复杂性越来越高,因此,我们务必要创新和优化其设计方法和施工过程。对于现在BIM技术在暖通空调设计的应用而言,既能通过构建三维立体模型呈现出相关建筑信息,借此减少设计人员的工作压力,还能促使其设计信息化效果更好。对于该项技术在施工中的应用而言,除了可以降低该项目后续施工成本之外,还能提升其资源利用率,进而优化资源配置。因此,对于该项目的未来发展而言,该技术的不断完善和发展意义重大。
        参考文献
        [1]贾立庄.BIM技术在暖通工程设计施工中的应用探析[J].居舍,2018(23):57.
        [2]张瑶.BIM技术在暖通工程设计、施工中的应用及研究[D].吉林建筑大学,2018.
        [3]史建勋.建筑暖通工程中的BIM技术运用浅述[J].建材与装饰,2018,(26):33.
        [4]张瑶.BIM技术在暖通工程设计、施工中的应用及研究[D].吉林建筑大学,2018.
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