暖通BIM在某办公建筑中的应用

唐长江，傅剑锋

（中机中联工程有限公司，重庆400039）

暖通BIM在某办公建筑中的应用

唐长江，傅剑锋

（中机中联工程有限公司，重庆400039）

该文基于某办公建筑项目，借助Revit2014软件，建立了暖通BIM模型，并对该模型进行了管道综合、材料统计等方面的应用分析。研究结果为今后BIM软件的应用和完善提出了建议，对后期施工具有指导作用。

BIM模型；管道碰撞；材料统计

0　引言

随着我国建筑行业的快速发展，越来越多的大型公共建筑不断的涌现。这些建筑中空调、防排烟等机电专业管线往往更为复杂，特别是暖通管道尺寸大、对房间净高影响大，在施工过程中变更和返工的现象时有发生，从而造成施工工期的延误和施工成本的增加。

BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型[1]，可对建筑物的设计、施工、运营管理等各个阶段进行模拟和分析。BIM技术在建筑物的规划设计、施工建造以及后期运营管理的建筑全生命周期中的重要性正逐渐凸显。

本文将对某办公建筑采用Revit2014和Naviswork软件进行建模，从管线综合、材料统计等方面进行分析，对该项目的后续施工建造等具有一定的指导意义[1]。

1　工程概况

该项目位于重庆市高新区，为某公司研发科技大楼。其总建筑面积46965.14㎡，建筑分为地上21层，地下5层。

该项目是国家绿色三星级示范项目，采用了较多的绿色新技术：地源热泵、雨水收集、中水利用等。比一般的办公项目管线更为复杂。

2　BIM技术的应用

该项目BIM技术的应用是采用Revit2014软件及配套软件Naviswork进行。设计团队采用“revit server”中心文件的方式，实现跨部门的多专业的三维协同设计。暖通专业设计包括地源热泵系统、通风、防排烟系统、中央空调系统等。BIM技术的应用大致分为：模型的建立、管道碰撞检查、材料统计等。

2.1建模

在整个模型建立之初，设计团队制定好建模的规则，如工作集的划分、管道的命名方式、各专业系统颜色的定义等。以便后期模型提供和材料统计等应用（如图1）。

图1　暖通工作集划分

暖通模型建立前，定义了风管、空调水管、地源热泵埋管的材质，管件选用软件默认的连接方式，并对通风、防排烟、空调等系统按照规则进行了颜色的定义（如图2-图3）。

图2　暖通风管系统分类

在土建专业对共用轴网以及基本的框架模型建立完成后，暖通专业通过中心文件新建本地文件，并根据CAD图纸中暖通设备和管道的布置信息完成暖通模型的建立（如图4-图5）。

图3　暖通系统过滤器

图4　暖通整体模型

图5　负五层暖通管道平面图

2.2管道碰撞检查

在各专业模型完成后，开始对模型进行碰撞检查和优化调整。

由于地上管线相对简单，本次管道的碰撞检查主要集中在地下部分，特别是负五层机房和负一层车库。碰撞检查分为三个阶段：①暖通专业内部的碰撞检查：如管道之间、管道与土建构件之间的碰撞检查；②机电各专业之间的碰撞检查；③基于第二阶段检查的结果对碰撞处的管道进行优化调整和检查验证。

在碰撞检查和后期调整过程中，各专业工作集权限均由原设计人员保留，避免调整过程中出现误调和误删的情况。在需要管道集中排布和调整时，调整人员向相关专业原设计人员发出编辑请求，在对方同意后取得相应工作集编辑权限进行管道调整。调整完成后保存至中心文件，同时归还借用的工作集权限。

管道调整的原则：①有压管让无压管；小管道避让大管道；②电气桥架高于给排水管道；③保证车库和主要房间需满足的使用净高（车库2200mm，办公区3000mm）；④在梁高超过1000mm的地方，管径小于50mm的喷淋支管和水管穿梁布置。

图6　优化前管道碰撞检查（1000余处）

图7　优化后管道碰撞检查（约50处）

如图6-图7所示，经过不断的优化调整，该项目机电碰撞由之前的上千处减少至小于50处。本次碰撞检查考虑了施工安装间距，管道碰撞检查均设置为硬碰撞，碰撞公差为50mm，满足管道支吊架的安装空间。为后续的施工安装提供了一定的指导。

在碰撞检查完成后，把管道调整的具体信息反馈给二维设计人员，并对原CAD图纸进行调整。同时在模型平面中对管道的安装标高和位置进行准确定位，并把成果以施工图纸的形式提供给施工方，作为施工辅助用图（如图8-图9）。

图8　制冷机房管道施工辅助图

图9　负五层防排烟系统管道施工辅助图

2.3材料统计

BIM模型完成后，根据模型建立之初的规则，采用的方式对各专业设备、材料、管件等进行了统计，为工程造价及后续的施工备料提供参考（如图10）。特别是前期对工作集的详细划分，材料的统计可按照施工进度准确提供，从而有效的避免了施工中盲目备料所造成的资金占用和人员的窝工。见表1。

表1　防排烟系统管道清单明细表

图10　各专业清单综合

2.4其他应用

采用Naviswork软件，在施工交底过程中做到可视化交底，让业主和施工方能直观的理解设计意图。并借助Revit2014提供的辅助施工图，对预留预埋、施工难点位置进行重点交底，有效的保证了施工的进度，在一定程度上节约了施工成本。

3　结论

首先，利用BIM技术的三维协同设计，很大程度上解决了二维设计中的管道的碰撞和定位不准确的问题；同时，材料统计和可视化交底为后期的工程造价和施工建造提供了指导和帮助。BIM技术的应用在一定程度上保证了施工质量和工期，有效的控制了项目的成本。

此外，通过该项目中BIM的应用发现现阶段BIM技术还存在一定的不足：①设计人员花费过多的时间在设备族的制作上，从而延长了项目的设计周期；②BIM在材料统计的应用方面与工程造价软件兼容性还有待提高。希望今后软件开发商在以上两个方面对软件进行改进和完善。

最后，在BIM技术的应用带来好处的同时也花费了设计者大量的时间成本。希望在今后BIM技术的应用上，项目各方能根据项目的实际情况决定建立模型的深度，做到以最小的成本达到最好的应用效果。

[1]尚昆.BIM软件在暖通中的应用[J].科技传播，2013（2）：110-111.

责任编辑：孙苏

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

唐长江（1987-），男，重庆人，研究生，助理工程师，主要从事暖通设计工作。