探究基于BIM技術的暖通空調(diào)安裝論文
引言
BIM 技術在暖通空調(diào)施工的應用，有效的提高了設備安裝的效率和質(zhì)量，但是，暖通工程施工比較復雜，對于施工人員的技術要求相對較高，為了能夠?qū)崿F(xiàn)資源的合理優(yōu)化，保障施工質(zhì)量，從暖通空調(diào)施工階段開始就應該引入 BIM 技術，施工過程中，要充分結合暖通工程實際情況，針對給排水管道、電氣橋架、及消防等管道的布置進行二次深化設計， 碰撞試驗， 這樣才能夠保障工程施工質(zhì)量，提高設備運行的可靠性。
一、工程案例
昆山某商廈 A 地塊二期大商業(yè)裙房部分為 -2F 至10F，局部為地下 -3F，總建筑面積約為 16萬平米。地上商業(yè)建筑面積為 111292.56平米，地下商業(yè)建筑面積為 19322.26 平米，地下車庫建筑面積24116.95平米(含人防車庫面積 8742.61平米)，物業(yè)用房及配套建筑面積11220.17平米;地下二層為車庫(局部為人防車庫)、設備用房;地下一層為商業(yè)、設備用房 ;一層為酒店及辦公大堂、商業(yè)，二至七層為商業(yè)，八層為影院、商業(yè)，九層為餐飲、影院用房。
二、基于 BIM 技術的暖通空調(diào)安裝
從本次案例的實際情況出發(fā)，下文對基于 BIM 技術在暖通空調(diào)工程中的安裝做如下研究 ：
2.1 項目特點分析
2.1.1 體量大，系統(tǒng)復雜
本項目建筑規(guī)模越龐大，室內(nèi)建筑智能化的普及應用，使建筑物內(nèi)部管道多、系統(tǒng)復雜。為了在有限的層高內(nèi)合理地布置各種管道、盡最大限度地節(jié)約出可用空間，增加建筑物內(nèi)各種管線的空間感與觀感，需要將建筑物中通風空調(diào)風管、水管，給排水及消防水管，強、弱電橋架等所有占據(jù)頂部空間的大型管線進行合理布局，使之在保證功能、滿足其功能使用的前提下，減少空間尺寸，加大吊頂內(nèi)空間，降低層高，保證整體觀感質(zhì)量。
2.1.2 各專業(yè)缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)安排
現(xiàn)有機電安裝設計圖紙是由電氣、通風空調(diào)、給排水及采暖等各設備專業(yè)各自繪制，普遍缺乏統(tǒng)一安排及協(xié)調(diào)，出具的施工圖只能說是一定意義的管線示意圖，管線相互沖突，不能作為具體指導施工的圖紙，必須進行二次深化設計。傳統(tǒng)的二維管線深化設計是將各專業(yè)的平面管線布置圖進行簡單的疊加，再按照規(guī)范確定各種系統(tǒng)管線的相對位置，進而確定各管線的原則性標高，針對關鍵部位需繪制局部的剖面圖。由于該做法反應的實體比較抽象、缺乏直觀的可視效果，設備及管線布置不合理往往在施工過程中或施工完后才發(fā)現(xiàn)，從而造成返工、浪費材料、拖延工期、增加成本。
2.2 BIM 嘗試
2.2.1 選擇 BIM
針對該項目，成立了 BIM 小組，小組討論，該商廈的暖通空調(diào)施工采用 MagiCAD 軟件，其是在 CAD 以及R evit 兩個不同的平臺上共同研發(fā)的，特別是在建筑信息模型軟件施工方面，因此該工程的暖通空調(diào)施工采用 MagiCAD 軟件。
2.2.2 選擇 BIM 的工作范圍
該商廈的暖通空調(diào)施工中均采用 BIM 技術，其中包含的內(nèi)容有：設備冷凍機房等布置、空調(diào)水系統(tǒng)、空調(diào)風系統(tǒng)，同時考慮管道的綜合布置涉及該工程的給排水系統(tǒng)、電氣橋架以及消防系統(tǒng)管道等。
2.2.3選擇技術與二維施工的區(qū)別
該工程的暖通空調(diào)施工采用的 BIM 技術，和傳統(tǒng)的二維施工之間的區(qū)別主要表現(xiàn)在以下幾個方面 ：
2.2.3.1繪制方法
二維施工表達管線、設備的投影關系時，通過是通過線的組合，并且輔助文字、數(shù)字的方式，以此來表現(xiàn)管線、設備的具體位置以及管線、設備之間的連接方式。 BIM 技術不僅包含了線的組合，還包含了點和面，以此來表現(xiàn)管道、設備的位置、連接方式等，更加全面的展示暖通空調(diào)系統(tǒng)的完整性。
2.2.3.2表達方式
二維施工通過線的組合以及疊加，然后在二維投影圖中展示閥門、管道輪廓線以及設備輪廓線的位置，然后再通過附加文字、數(shù)字描述相關的尺寸、高度等。 BIM 技術通過選擇管道、設備等的模型， 然后建立包含了管道的尺寸、 高度以及相關設備的三維信息模型，這種表達方式能夠更加真實的表現(xiàn)暖通空調(diào)設備以及管線的布置方式，便于相關人員的理解，為以后的施工提供更多的便利。
2.2.3.3繪圖效率
由于二維施工的繪制方法、表達方式主要是以線的形式，表達平面的概念，然后在附加一些簡單的文字、數(shù)字等進行說明，其表達的信息量比較有限，并且抽象度很高，其繪制效率相對較高。BIM 技術的繪制方法以及表達方式，通過結合暖通空調(diào)的線、點、面，并建立了管道、設備的立體模型等，因此其需要輸入大量的尺寸、管徑等主要信息，然后再由相關的施工人員通過 IBM 軟件進行操作，之后采用建立更加直觀的模型，其工作量相對較大，再加上現(xiàn)在二維施工人員普及率相對較高， BIM 技術施工人員普及程度不高，致使其繪圖效率相對較低。
2.2..3.4應用
BIM 技術在機暖通空調(diào)安裝專業(yè)各系統(tǒng)之間及安裝專業(yè)與結構之間進行碰撞，提前發(fā)現(xiàn)碰撞點，提高了圖紙深化的效率和質(zhì)量，建立 BIM建模，為精確的碰撞檢查提供支持。在施工過程中深化設計，避免碰撞造成的返工和材料浪費，三維可視化的交底，對班組施工進行虛擬指導本項目采用 MagiCAD 繪制管線綜合布置圖，在吊頂空間機電安裝施工中，項目部 BIM 小組，確定了各專業(yè)管線的走向和位置，同時根據(jù)施工圖將各專業(yè)的平行管線、交叉管線、以及各管線的起點、終端全數(shù)繪制在同一平面圖上，再根據(jù)機電安裝工程施工的避讓原則，繪制成綜合布置剖面圖， 以實現(xiàn)機電安裝的空間優(yōu)化。
2.3應用目標和成果
BIM 技術在該暖通空調(diào)施工中的應用，其目標是建立三維可視化的 BIM 模型，通過施工管線、建模、 BIM 專業(yè)模型、 BIM 參數(shù)施工模型、碰撞報告，然后再通過專業(yè)的碰撞檢查以及校核，將施工區(qū)域的管線、設備等直觀的表現(xiàn)在模型中，設備的連接方式以及管線的交叉等都一目了然，只需要打開模型，就能施工人員以及施工人員就能清晰的掌握管線、設備等安裝以后的形狀以及位置。
2.3.1施工進度控制方面
利用 MagiCAD 軟件對管線進行二次深化設計和模擬預裝，確定了各專業(yè)管線的交叉位置及標高，大大提前了支吊架及
預制件的制作安裝時間，減少了管線的.碰撞，從而避免了不必要的返工，縮短了工期。
2.3.2施工成本控制方面
材料費和人工費約占整個機電安裝工程總價的 75% 以上，所以對材料和人工的控制是施工成本控制中的重點。通過 MagiCAD 軟件自身的碰撞檢測功能，該工程通過深化設計，僅地下一層就發(fā)現(xiàn)碰撞點150個，避免了不必要的返工，節(jié)約了材料。
2.3.3施工管理方面
利用 BIM 技術的虛擬施工，統(tǒng)籌合理安排各管線，對施工難點提前反映，對關鍵位置、細節(jié)部位實現(xiàn)了有效管理，避免了多家平行安裝專業(yè)分包單位的大量協(xié)調(diào)工作。
三、BIM 技術在暖通空調(diào)施工中應用的實踐體會
BIM 技術在暖通空調(diào)施工中的應用，基于 BIM 技術實現(xiàn)了暖通空調(diào)施工從傳統(tǒng)的二維施工向三維施工轉(zhuǎn)換，同時也實現(xiàn)了數(shù)字化、可視化施工，這是暖通空空調(diào)施工以及整個建筑施工中的重大轉(zhuǎn)折。BIM 技術的工作難度相對較大，但是其施工質(zhì)量相對叫較高，其建立的三維模型包含了設備信息、材料信息、施工信息、施工成本以及施工進度等信息， BIM 技術使電氣、暖通空調(diào)、給排水、結構以及建筑等專業(yè)能夠在建立的三維模型上同時工作，并且 BIM 把整個施工綜合到一個共享的建筑信息模型中，將設備與設備、設備與結構、設備與建筑之間的沖突更加直觀的表現(xiàn)出來，工程技術人員可以在建立的三維模型中更加方便的查看和修改，通過在實踐中的應用，表明 BIM 技術在暖通空調(diào)施工中具有十分重要的意義。
四、結束語
在現(xiàn)代化的城市建設中，暖通空調(diào)工程質(zhì)量與性能也越發(fā)得到人們的重視， BIM 技術是一種以數(shù)字化技術為依托，兼具信息化、可視化功能為特點的數(shù)據(jù)化工具，該項技術在暖通空調(diào)施工中的應用，有效的提高了工程施工階段的完整性，并為下一步的施工，提供了更加準確、可靠的數(shù)據(jù)信息，同時還能夠有效降低成本、有效節(jié)約資源，通過大量的實踐證明， BIM 技術的價值不僅僅局限于暖通工程的施工階段，而應該貫穿于暖通空調(diào)建筑整個施工過程中，從而提高工程生命周期的運行效率。在經(jīng)濟與科技力量的支持下，BIM 技術水平必然會不斷提高，其在暖通空調(diào)施工中的應用也必然要隨之完善，施工人員、技術人員以及所有相關工作者，都應該積極的致力于此項技術的研究中，不斷對其完善和改革，使其更加適應社會的發(fā)展和進步。
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