引言
与传统的建筑绘图技术相比,BIM技术的应用有效的解决了统一建模的标准,在保证沟通的前提下,提升了设计的效率,通过一个模型文件汇总全专业设计文件信息,集中反馈设计矛盾及优化信息,集中针对复杂区域、矛盾汇集区域进行全专业协调。提升项目设计质量,为项目后期整体施工做好准备。将BIM技术引入到暖通的设计中,有助于我们研究BIM技术的应用,推动建筑行业内暖通的发展。
1、 建筑工程的概况
该建筑工程位于溧阳市,功能包含写字楼、酒店、住宅、商业及配套,占地面积约4.8万平方米,总建筑面积254635平方米。该工程的建筑模型为地下二层,地上二十八层。
该工程的冷热源为冷水机组+锅炉形式,办公楼与酒店楼独立设置制冷机房及锅炉房。其中酒店楼空调水系统采用四管制,其余均采用两管制形式。空调风系统:对于大空间,如酒店楼裙房部分的宴会厅,餐厅,办公楼裙房部分的集中商业等,采用全空气系统,其余各功能房间采用风机盘管+新风形式,酒店楼的客房新风和办公楼的新风机组避难层内。两栋楼各功能房间均采用机械排烟形式,排烟风机分别设于各排烟机房内。办公楼,酒店楼及其裙房的楼梯间均采用加压送风系统,加压风机设于加压机房内。
地下室为两层,主要功能为车库、设备用房及部分商业,地下车库按防火分区划分,设机械排烟兼排风系统及进风兼补风系统;地下商业空调采用风机盘管+新风系统;地下室设备用房按使用功能分别设置通排风系统。
2、 BIM技术在暖通优化中的应用
2.1建立BIM 模型
在对BIM技术进行使用的过程中,首先要做的就是完成BIM 的模型建立。建立BIM模型可以帮助我们了解项目的建设以及运营的全过程,便于控制建筑项目的质量以及运营的情况,使项目在设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策均在可视化的状态下进行。BIM模型的建立具体可以从以下三个方面进行:
(1) 标准族库的建立。
标准族库的建立可以提高的建立模型的速度,同时族库的质量也决定了BIM模型的适用性。标准族库的建立可以保障暖通设计中的统一和流程化、标准化,提高了方案的经济性和科学性。
(2) 整体模型结构
利用BIM技术构建出建筑结构:
(3) 建立专业模型结构
一个专业模型结构的建立,有BIM技术是远远不够的,必须将Revit与BIM技术协同合作构建不同的专业模型,将不同专业的模型进行适当分析,构建出一个专业的模型建筑。
2.2综合管线设置
在BIM技术的建立和管理的基础之上,根据设计要求以及综合管线的各部分使用和安全需求,使其建筑结构的内部进行一些重点的检测和安装,优化设计的方案,从而比较出最佳的设计方案。
(1) 专业管网方案的组成部分
空调风管、水管,排烟,通风几大系统是暖通专业管网的设计组成部分。暖通专业在建模时,首先解决好本专业各功能管道的碰撞交叉问题。其次机电各专业要商榷好管线布置原则。
(2) 模型的整合
由于BIM技术所包含的专业模型较多,如果只对一个专业模型进行调整,并不能起到太大的作用,所以要将模型的各个部分整合起来后,再获得整体的优化解决方案。针对本工程,管线的避让原则为:
a、电气部分桥架跨越风管遇到有梁的部分在风管的上部(梁跨中间)敷设,跨越部分尽可能避开风管的主管部分。
b、暖通专业:小管让大管,有压管让重力管;
c、给排水专业:如管道与风管碰撞时,在梁空中上返绕风管敷设。
2.3模型的碰撞分析及优化
在进行模型整合的过程中,必须要考虑到各管线之间的独立性,避免出现管道的碰撞等的问题。我们可以根据管线之间的碰点数的关系,进行对于优化后的方案进行设计。
举例说明:下图为负一层的货车通道,管线交叉严重,在保证货车通道净高要求下,各专业结合可视化模型进行避让,翻越,实现各管道的正常安装。
原设计合模后显示的碰撞点个数高达150多个。排除无效碰撞后,再进行相应的设计优化,减少大约百分之九十多的碰撞点,大大提升了项目工程的设计水平。
2.4净高分析
BIM设计的另一大优势为可在任何位置进行净高分析,检测管线安装完高度是否满足业主提出的净高要求,同时可以通过管道绕行等方式优化某些特殊位置的净高。举例如下:地下车库某货车通道处,暖通专业风管经过此处,和其他管线存在碰撞。BIM模型显示管底净高已影响货运车辆通行,经给排水、暖通、电气三个专业讨论,暖通风管移位,其他机电管线随之优化。通过此处优化后,将货运车道净高由原先风管管底净高3250mm优化提升到消防管管底净高3840mm。
3、 施工图
BIM技术的不仅仅只是用于设计,他还可以帮助施工出图。对于施工图而言来说,一个合理的施工图既要考虑设计方案的合理性,还要考虑实际的工程,包括施工现场的分布,原材料的和工作人员的安全。施工图也要注意出图的规范方便施工人员进行观看。一般的时候我们可以在BIM技术的基础之上,在进行轴视图、平面图、剖面图的设计。
4、 总结
BIM技术运用的优势:BIM技术具有可视化,协调性,优化性等特点。BIM技术的使用对于暖通设计有指导性的作用。通过建立标准族库以及模块的建立,综合网线的管理为特征的参数,优化了碰撞点数,获得最优化的设计方案。
BIM应用存在的不足:初始投资较高,但随着设计次数的增加,3D作业累计成本收益也日益增加。其次设计人员习惯既有的设计方式,对于新方法的接受需要时间,这对BIM执行效率大打折扣。
用人企业需要先建立BIM组织,加大BIM投入及培养人才,多组织培训提升设计人员的BIM水平,为迎接BIM设计做好准备。
参考文献:
1.宋勇刚 .BIM在项目设计阶段的应用研究 .大连理工大学 .2014
2.李玉娟 .BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究 .重庆大学硕士论文 .2008
3.袁寅 .基于Recit的 BIM技术在暖通设计中的应用研究 .沈阳 .建筑设计管理 .2016.07