探究基于BIM技術(shù)的暖通空調(diào)安裝論文
引言
BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)施工的應(yīng)用，有效的提高了設(shè)備安裝的效率和質(zhì)量，但是，暖通工程施工比較復(fù)雜，對(duì)于施工人員的技術(shù)要求相對(duì)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(yīng)該引入 BIM 技術(shù)，施工過程中，要充分結(jié)合暖通工程實(shí)際情況，針對(duì)給排水管道、電氣橋架、及消防等管道的布置進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)， 碰撞試驗(yàn)， 這樣才能夠保障工程施工質(zhì)量，提高設(shè)備運(yùn)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(shè)備用房;地下一層為商業(yè)、設(shè)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(shù)的暖通空調(diào)安裝
從本次案例的實(shí)際情況出發(fā)，下文對(duì)基于 BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)工程中的安裝做如下研究 ：
2.1 項(xiàng)目特點(diǎn)分析
2.1.1 體量大，系統(tǒng)復(fù)雜
本項(xiàng)目建筑規(guī)模越龐大，室內(nèi)建筑智能化的普及應(yīng)用，使建筑物內(nèi)部管道多、系統(tǒng)復(fù)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(fēng)空調(diào)風(fēng)管、水管，給排水及消防水管，強(qiáng)、弱電橋架等所有占據(jù)頂部空間的大型管線進(jìn)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(jī)電安裝設(shè)計(jì)圖紙是由電氣、通風(fēng)空調(diào)、給排水及采暖等各設(shè)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(dǎo)施工的圖紙，必須進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的二維管線深化設(shè)計(jì)是將各專業(yè)的平面管線布置圖進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加，再按照規(guī)范確定各種系統(tǒng)管線的相對(duì)位置，進(jìn)而確定各管線的原則性標(biāo)高，針對(duì)關(guān)鍵部位需繪制局部的剖面圖。由于該做法反應(yīng)的實(shí)體比較抽象、缺乏直觀的可視效果，設(shè)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(fèi)材料、拖延工期、增加成本。
2.2 BIM 嘗試
2.2.1 選擇 BIM
針對(duì)該項(xiàng)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(gè)不同的平臺(tái)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(shù)，其中包含的內(nèi)容有：設(shè)備冷凍機(jī)房等布置、空調(diào)水系統(tǒng)、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)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(shù)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(shù)，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(gè)方面 ：
2.2.3.1繪制方法
二維施工表達(dá)管線、設(shè)備的投影關(guān)系時(shí)，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(shè)備的具體位置以及管線、設(shè)備之間的連接方式。 BIM 技術(shù)不僅包含了線的組合，還包含了點(diǎn)和面，以此來表現(xiàn)管道、設(shè)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(dá)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(shè)備輪廓線的位置，然后再通過附加文字、數(shù)字描述相關(guān)的尺寸、高度等。 BIM 技術(shù)通過選擇管道、設(shè)備等的模型， 然后建立包含了管道的尺寸、 高度以及相關(guān)設(shè)備的三維信息模型，這種表達(dá)方式能夠更加真實(shí)的表現(xiàn)暖通空調(diào)設(shè)備以及管線的布置方式，便于相關(guān)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(dá)方式主要是以線的形式，表達(dá)平面的概念，然后在附加一些簡(jiǎn)單的文字、數(shù)字等進(jìn)行說明，其表達(dá)的信息量比較有限，并且抽象度很高，其繪制效率相對(duì)較高。BIM 技術(shù)的繪制方法以及表達(dá)方式，通過結(jié)合暖通空調(diào)的線、點(diǎn)、面，并建立了管道、設(shè)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(guān)的施工人員通過 IBM 軟件進(jìn)行操作，之后采用建立更加直觀的模型，其工作量相對(duì)較大，再加上現(xiàn)在二維施工人員普及率相對(duì)較高， BIM 技術(shù)施工人員普及程度不高，致使其繪圖效率相對(duì)較低。
2.2..3.4應(yīng)用
BIM 技術(shù)在機(jī)暖通空調(diào)安裝專業(yè)各系統(tǒng)之間及安裝專業(yè)與結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行碰撞，提前發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)，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(shè)計(jì)，避免碰撞造成的返工和材料浪費(fèi)，三維可視化的交底，對(duì)班組施工進(jìn)行虛擬指導(dǎo)本項(xiàng)目采用 MagiCAD 繪制管線綜合布置圖，在吊頂空間機(jī)電安裝施工中，項(xiàng)目部 BIM 小組，確定了各專業(yè)管線的走向和位置，同時(shí)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(diǎn)、終端全數(shù)繪制在同一平面圖上，再根據(jù)機(jī)電安裝工程施工的避讓原則，繪制成綜合布置剖面圖， 以實(shí)現(xiàn)機(jī)電安裝的空間優(yōu)化。
2.3應(yīng)用目標(biāo)和成果
BIM 技術(shù)在該暖通空調(diào)施工中的應(yīng)用，其目標(biāo)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(bào)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(shè)備等直觀的表現(xiàn)在模型中，設(shè)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(shè)備等安裝以后的形狀以及位置。
2.3.1施工進(jìn)度控制方面
利用 MagiCAD 軟件對(duì)管線進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì)和模擬預(yù)裝，確定了各專業(yè)管線的交叉位置及標(biāo)高，大大提前了支吊架及
預(yù)制件的制作安裝時(shí)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(fèi)和人工費(fèi)約占整個(gè)機(jī)電安裝工程總價(jià)的 75% 以上，所以對(duì)材料和人工的控制是施工成本控制中的重點(diǎn)。通過 MagiCAD 軟件自身的碰撞檢測(cè)功能，該工程通過深化設(shè)計(jì)，僅地下一層就發(fā)現(xiàn)碰撞點(diǎn)150個(gè)，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(shù)的虛擬施工，統(tǒng)籌合理安排各管線，對(duì)施工難點(diǎn)提前反映，對(duì)關(guān)鍵位置、細(xì)節(jié)部位實(shí)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(shù)在暖通空調(diào)施工中應(yīng)用的實(shí)踐體會(huì)
BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)施工中的應(yīng)用，基于 BIM 技術(shù)實(shí)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(shí)也實(shí)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(gè)建筑施工中的重大轉(zhuǎn)折。BIM 技術(shù)的工作難度相對(duì)較大，但是其施工質(zhì)量相對(duì)叫較高，其建立的三維模型包含了設(shè)備信息、材料信息、施工信息、施工成本以及施工進(jìn)度等信息， BIM 技術(shù)使電氣、暖通空調(diào)、給排水、結(jié)構(gòu)以及建筑等專業(yè)能夠在建立的三維模型上同時(shí)工作，并且 BIM 把整個(gè)施工綜合到一個(gè)共享的建筑信息模型中，將設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與結(jié)構(gòu)、設(shè)備與建筑之間的沖突更加直觀的表現(xiàn)出來，工程技術(shù)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(shí)踐中的應(yīng)用，表明 BIM 技術(shù)在暖通空調(diào)施工中具有十分重要的意義。
四、結(jié)束語
在現(xiàn)代化的城市建設(shè)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(shù)是一種以數(shù)字化技術(shù)為依托，兼具信息化、可視化功能為特點(diǎn)的數(shù)據(jù)化工具，該項(xiàng)技術(shù)在暖通空調(diào)施工中的應(yīng)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(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)還能夠有效降低成本、有效節(jié)約資源，通過大量的實(shí)踐證明， BIM 技術(shù)的價(jià)值不僅僅局限于暖通工程的施工階段，而應(yīng)該貫穿于暖通空調(diào)建筑整個(gè)施工過程中，從而提高工程生命周期的運(yùn)行效率。在經(jīng)濟(jì)與科技力量的支持下，BIM 技術(shù)水平必然會(huì)不斷提高，其在暖通空調(diào)施工中的應(yīng)用也必然要隨之完善，施工人員、技術(shù)人員以及所有相關(guān)工作者，都應(yīng)該積極的致力于此項(xiàng)技術(shù)的研究中，不斷對(duì)其完善和改革，使其更加適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。
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