BIM技术在暖通工程设计中运用分析

BIM技术在暖通工程设计中运用分析

马强

华东建筑设计研究院有限公司西安分公司  陕西西安710061

摘要：BIM技术是一种新型计算机技术，能够建立暖通工程信息模型与图元模型，加强暖通工程设计的综合检查，提升暖通工程设计的科学性与合理性，提高建筑施工质量。基于此，本文首先分析了在暖通工程设计中应用BIM技术的优势，最后围绕如何在暖通工程设计中有效运用BIM技术提出了几点策略。

关键词：暖通工程；工程设计；BIM技术

引言：信息化不断发展的背景下，建筑行业逐渐重视信息技术的针对性应用。BIM技术能够实现建筑设施物理与功能特征的数字化表达，将BIM技术应用于暖通工程设计中，不仅能够为暖通工程设计提供全周期的决策规划，也能发挥BIM技术的可见性、全面性优势，提升暖通设计的合理性，提高暖通工程施工效果。

1.暖通工程设计中运用BIM技术的优势

1.1BIM技术的精准性优势

在暖通工程设计中，传统的二维平面设计受制于施工图纸的限制，部分暖通工程管材型号等数据信息难以直接体现在二维设计图纸上。不仅使暖通工程施工出现材料使用误差与施工质量误差，也直接影响了暖通工程的施工质量。应用BIM技术将暖通工程设计以数字化的形式体现出来，建立暖通工程信息模型，不仅能够全面体现暖通工程的管材型号等数据信息，也能使暖通工程设计更加立体与直观，提升暖通工程设计的精确性。同时在暖通工程设计中应用BIM技术能够为暖通工程施工提供更直观的建筑成本与施工技术，以此构建更完善的暖通工程施工方案，提升暖通工程的施工质量。

1.2BIM技术的智能化优势

将BIM技术应用于暖通工程设计中，能够对暖通工程设施的物理性质与功能特征进行数字化表达。应用此类智能化优势，展开暖通工程管网与管道的三维设计，不仅能够实现暖通工程各类模型视图的自动生成，也能依据相关设计标准、施工标准，揭示暖通工程设计方案的不合理之处，提升暖通工程设计的质量。除此之外，BIM技术有着碰撞检查等功能。应用此类功能，对暖通工程设计展开设计分析，生成碰撞检查报告后，及时优化与处理碰撞问题，提升暖通工程设计的合理性。与此同时，暖通工程有着复杂的子系统，应用BIM技术将各个子系统整合在一起，实现暖通工程各个环节的协作设计，实现暖通工程设计数据信息的有效共享，提升暖通工程的设计质量[1]。

2.暖通工程设计中运用BIM技术的策略

2.1建立设计模型

传统的暖通工程设计以二维设计图为成果展现形式，应用BIM技术，在传统二维设计成果的基础上，建立设计三维模型，提升暖通工程施工质量与施工效率。

第一，建立暖通工程管道模型。BIM技术应用点云数据，将暖通工程管道轮廓线作为设计模型边界，并依据二维设计图成果绘制暖通工程的管道构件、管道轮廓与管道构件的尺寸信息。在三维立体模型中，对齐放置管道构件，并测量与标注相关尺寸信息后，生成暖通工程项目视图。为提升暖通工程管道模型的精确性，设计人员要应用立面视图、剖切框等方式，提升设计数据精准性。

第二，建立空调机组模型。暖通工程的空调机组设计有着固定的位置，在设计暖通空调机组模型时需建立模型约束条件，明确暖通空调机组设计位置与设计尺寸。第一步，明确暖通空调机组的标高约束条件。以建筑楼层划分为依据，确定暖通空调机组的设计位置。同时应用点云数据，将建筑物竖直方向、水平方向的点云分布情况进行整合，并自动生成暖通空调机组构建模型。其中轴网作为暖通空调机组建模约束条件之一。设计人员要应用轴网功能，绘制暖通空调机组模型的轴网绘制图，并将CAD图纸导入到BIM建模软件中，完善暖通空调机组的模型构建。

第三，建立卫生间设计模型。卫生间是暖通工程设计的主体内容，在BIM建模软件中应用创建墙等建模功能，设计卫生间构建族类型。应用BIM建模数据库自动生成卫生间暖通设计模块。若展开同一卫生间设计模块创建时，应用点云数据，将卫生间模块的临界点、形状容差值等参数纳入到建模软件中，提升卫生间模型建立的精确性。

2.2建立管网模型

暖通工程管道系统的设计是影响暖通工程设计合理性的重要因素。在暖通工程管道系统的方案设计阶段，应用BIM技术，确定机电设备用房位置，明确暖通工程管道系统的主管道，以此为基础提升暖通空调管道系统设计的合理性。

第一，暖通工程管道系统的整体设计。在明确暖通工程管道系统的主管道后，设计人员要认识到主管道尺寸较大。若管道设计不合理，暖通工程施工返修难度较大。因此在设计暖通工程管道系统后，要以主管道为基础，合理选择机电设备用房位置，以此建立重叠率较小的管线系统。设计人员要按照管线排布原则，大致确定暖通系统各个机电设备的管线布置要求，包括管线路由、管线安装高度等。通过分析建筑物的空间位置、限制吊顶高度以及地下车库、设备用房等因素，针对各个机电设备展开管线分布设计。值得注意的是，建筑物、会议室、多功能厅，大厅等区域的管线设计，要以该区域的功能为出发点，为暖通工程施工提供可操作空间

[2]。

第二，暖通工程子系统的管网系统设计。暖通工程子系统包括空调、排风、制冷等系统。在设计子系统的管线分布时要依据其功能。设计管线布置方案、在建筑物中，办公区域、生活区域等房间并没有足够的吊顶高度，使得管网系统、管线布置优化设计较为困难。应用BIM技术，遵循管线排布原则与美观性原则，实现管线排布的三维呈现，减少各个子系统主要管线之间的交叉设计。

2.3加强碰撞检查

BIM技术的可见性优势，能够为暖通工程设计提供碰撞检查，应用硬碰撞检查与软碰撞检查的方式，降低暖通工程设计中出现的冲突问题。

第一，硬碰撞检查。硬碰撞是指在暖通工程设计中实际物体之间的碰撞。在暖通工程设计中，由于子系统的专业性较强，常组织多专业的设计人员共同参与暖通工程的项目设计中，这也导致在暖通工程设计中容易出现实际物体碰撞。为降低暖通工程的施工成本与施工难度，设计人员要应用BIM技术加强硬碰撞检查，生成并查看硬碰撞报告后，及时改变暖通工程设计方案[3]。

第二，管线优化。在完成BIM碰撞检查后，依据碰撞检测报告优化暖通工程管线布线方案。一是在公共连廊区域，由于公共连廊区域的吊顶高度限制与宽度限制，使得该区域有着较为密集的管道分布，包括消防栓、喷淋、送风、暖通管道等。为降低管线碰撞，要在公共连廊区域并排设置水系统风管与桥架。二是在地下车库区域。要保障地下车库的净高，需要将该区域的消防栓管道、喷淋系统管道等优化设计。一般来说，消防栓管道、喷淋管道在地下车库区域的上层，暖通管道在地下车库的下层。三是在办公室区域，需考虑房间吊顶高度问题。在设计暖通工程管线方案时需要考虑提高管道高度，保障办公室区域的净高。

3.结论：总的来说，在暖通工程设计中应用BIM技术能够为暖通工程前期设计后期建造，提供实用性的数据管理，并整合暖通工程各项参数信息，提升暖通工程设计的合理性。在实际应用BIM技术时，设计人员要深入分析暖通工程设计需求，建立BIM工程模型，加强碰撞检查，优化暖通设计方案，提升暖通工程设计合理性，有效降低暖通工程施工成本费用，提高暖通工程质量。

参考文献：

[1]张为.BIM设计平台下的暖通空调系统工程结构体集成化设计方法[J].中国建设信息化，2022（13）：61-63.

[2]徐华丽.BIM技术在暖通工程设计、施工中的应用及研究[J].新型工业化，2022，12（1）：155-156，161.

[3]马秀力.暖通空调工程在质量监督过程中应注意的几个问题[J].中国住宅设施，2021（10）：37-38.