暖通BIM在某辦公建筑中的應(yīng)用

唐長江，傅劍鋒

（中機(jī)中聯(lián)工程有限公司，重慶400039）

暖通BIM在某辦公建筑中的應(yīng)用

唐長江，傅劍鋒

（中機(jī)中聯(lián)工程有限公司，重慶400039）

該文基于某辦公建筑項(xiàng)目，借助Revit2014軟件，建立了暖通BIM模型，并對該模型進(jìn)行了管道綜合、材料統(tǒng)計(jì)等方面的應(yīng)用分析。研究結(jié)果為今后BIM軟件的應(yīng)用和完善提出了建議，對后期施工具有指導(dǎo)作用。

BIM模型；管道碰撞；材料統(tǒng)計(jì)

0　引言

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的大型公共建筑不斷的涌現(xiàn)。這些建筑中空調(diào)、防排煙等機(jī)電專業(yè)管線往往更為復(fù)雜，特別是暖通管道尺寸大、對房間凈高影響大，在施工過程中變更和返工的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，從而造成施工工期的延誤和施工成本的增加。

BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型[1]，可對建筑物的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營管理等各個(gè)階段進(jìn)行模擬和分析。BIM技術(shù)在建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造以及后期運(yùn)營管理的建筑全生命周期中的重要性正逐漸凸顯。

本文將對某辦公建筑采用Revit2014和Naviswork軟件進(jìn)行建模，從管線綜合、材料統(tǒng)計(jì)等方面進(jìn)行分析，對該項(xiàng)目的后續(xù)施工建造等具有一定的指導(dǎo)意義[1]。

1　工程概況

該項(xiàng)目位于重慶市高新區(qū)，為某公司研發(fā)科技大樓。其總建筑面積46965.14㎡，建筑分為地上21層，地下5層。

該項(xiàng)目是國家綠色三星級示范項(xiàng)目，采用了較多的綠色新技術(shù)：地源熱泵、雨水收集、中水利用等。比一般的辦公項(xiàng)目管線更為復(fù)雜。

2　BIM技術(shù)的應(yīng)用

該項(xiàng)目BIM技術(shù)的應(yīng)用是采用Revit2014軟件及配套軟件Naviswork進(jìn)行。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用“revit server”中心文件的方式，實(shí)現(xiàn)跨部門的多專業(yè)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)。暖通專業(yè)設(shè)計(jì)包括地源熱泵系統(tǒng)、通風(fēng)、防排煙系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等。BIM技術(shù)的應(yīng)用大致分為：模型的建立、管道碰撞檢查、材料統(tǒng)計(jì)等。

2.1建模

在整個(gè)模型建立之初，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)制定好建模的規(guī)則，如工作集的劃分、管道的命名方式、各專業(yè)系統(tǒng)顏色的定義等。以便后期模型提供和材料統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用（如圖1）。

圖1　暖通工作集劃分

暖通模型建立前，定義了風(fēng)管、空調(diào)水管、地源熱泵埋管的材質(zhì)，管件選用軟件默認(rèn)的連接方式，并對通風(fēng)、防排煙、空調(diào)等系統(tǒng)按照規(guī)則進(jìn)行了顏色的定義（如圖2-圖3）。

圖2　暖通風(fēng)管系統(tǒng)分類

在土建專業(yè)對共用軸網(wǎng)以及基本的框架模型建立完成后，暖通專業(yè)通過中心文件新建本地文件，并根據(jù)CAD圖紙中暖通設(shè)備和管道的布置信息完成暖通模型的建立（如圖4-圖5）。

圖3　暖通系統(tǒng)過濾器

圖4　暖通整體模型

圖5　負(fù)五層暖通管道平面圖

2.2管道碰撞檢查

在各專業(yè)模型完成后，開始對模型進(jìn)行碰撞檢查和優(yōu)化調(diào)整。

由于地上管線相對簡單，本次管道的碰撞檢查主要集中在地下部分，特別是負(fù)五層機(jī)房和負(fù)一層車庫。碰撞檢查分為三個(gè)階段：①暖通專業(yè)內(nèi)部的碰撞檢查：如管道之間、管道與土建構(gòu)件之間的碰撞檢查；②機(jī)電各專業(yè)之間的碰撞檢查；③基于第二階段檢查的結(jié)果對碰撞處的管道進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整和檢查驗(yàn)證。

在碰撞檢查和后期調(diào)整過程中，各專業(yè)工作集權(quán)限均由原設(shè)計(jì)人員保留，避免調(diào)整過程中出現(xiàn)誤調(diào)和誤刪的情況。在需要管道集中排布和調(diào)整時(shí)，調(diào)整人員向相關(guān)專業(yè)原設(shè)計(jì)人員發(fā)出編輯請求，在對方同意后取得相應(yīng)工作集編輯權(quán)限進(jìn)行管道調(diào)整。調(diào)整完成后保存至中心文件，同時(shí)歸還借用的工作集權(quán)限。

管道調(diào)整的原則：①有壓管讓無壓管；小管道避讓大管道；②電氣橋架高于給排水管道；③保證車庫和主要房間需滿足的使用凈高（車庫2200mm，辦公區(qū)3000mm）；④在梁高超過1000mm的地方，管徑小于50mm的噴淋支管和水管穿梁布置。

圖6　優(yōu)化前管道碰撞檢查（1000余處）

圖7　優(yōu)化后管道碰撞檢查（約50處）

如圖6-圖7所示，經(jīng)過不斷的優(yōu)化調(diào)整，該項(xiàng)目機(jī)電碰撞由之前的上千處減少至小于50處。本次碰撞檢查考慮了施工安裝間距，管道碰撞檢查均設(shè)置為硬碰撞，碰撞公差為50mm，滿足管道支吊架的安裝空間。為后續(xù)的施工安裝提供了一定的指導(dǎo)。

在碰撞檢查完成后，把管道調(diào)整的具體信息反饋給二維設(shè)計(jì)人員，并對原CAD圖紙進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)在模型平面中對管道的安裝標(biāo)高和位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并把成果以施工圖紙的形式提供給施工方，作為施工輔助用圖（如圖8-圖9）。

圖8　制冷機(jī)房管道施工輔助圖

圖9　負(fù)五層防排煙系統(tǒng)管道施工輔助圖

2.3材料統(tǒng)計(jì)

BIM模型完成后，根據(jù)模型建立之初的規(guī)則，采用的方式對各專業(yè)設(shè)備、材料、管件等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，為工程造價(jià)及后續(xù)的施工備料提供參考（如圖10）。特別是前期對工作集的詳細(xì)劃分，材料的統(tǒng)計(jì)可按照施工進(jìn)度準(zhǔn)確提供，從而有效的避免了施工中盲目備料所造成的資金占用和人員的窩工。見表1。

表1　防排煙系統(tǒng)管道清單明細(xì)表

圖10　各專業(yè)清單綜合

2.4其他應(yīng)用

采用Naviswork軟件，在施工交底過程中做到可視化交底，讓業(yè)主和施工方能直觀的理解設(shè)計(jì)意圖。并借助Revit2014提供的輔助施工圖，對預(yù)留預(yù)埋、施工難點(diǎn)位置進(jìn)行重點(diǎn)交底，有效的保證了施工的進(jìn)度，在一定程度上節(jié)約了施工成本。

3　結(jié)論

首先，利用BIM技術(shù)的三維協(xié)同設(shè)計(jì)，很大程度上解決了二維設(shè)計(jì)中的管道的碰撞和定位不準(zhǔn)確的問題；同時(shí)，材料統(tǒng)計(jì)和可視化交底為后期的工程造價(jià)和施工建造提供了指導(dǎo)和幫助。BIM技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上保證了施工質(zhì)量和工期，有效的控制了項(xiàng)目的成本。

此外，通過該項(xiàng)目中BIM的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段BIM技術(shù)還存在一定的不足：①設(shè)計(jì)人員花費(fèi)過多的時(shí)間在設(shè)備族的制作上，從而延長了項(xiàng)目的設(shè)計(jì)周期；②BIM在材料統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用方面與工程造價(jià)軟件兼容性還有待提高。希望今后軟件開發(fā)商在以上兩個(gè)方面對軟件進(jìn)行改進(jìn)和完善。

最后，在BIM技術(shù)的應(yīng)用帶來好處的同時(shí)也花費(fèi)了設(shè)計(jì)者大量的時(shí)間成本。希望在今后BIM技術(shù)的應(yīng)用上，項(xiàng)目各方能根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況決定建立模型的深度，做到以最小的成本達(dá)到最好的應(yīng)用效果。

[1]尚昆.BIM軟件在暖通中的應(yīng)用[J].科技傳播，2013（2）：110-111.

責(zé)任編輯：孫蘇

Application of HVAC BIM Technique in an Office Building

Based on an office building project,and with the software Revit2014,a BIM model of HVAC is established to analyze the comprehensive pipeline and the material statistics.The study results can offer some references for later construction.

BIM model;pipeline collision;material statistics

TU243.2

A

1671-9107（2015）12-0046-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2015.12.046

2015-10-12

唐長江（1987-），男，重慶人，研究生，助理工程師，主要從事暖通設(shè)計(jì)工作。