某综合楼通风空调工程BIM建模与深化设计

李嘉仪

（陕西工业职业技术学院， 陕西 咸阳 712000）

0 引言

通过使用BIM技术，建筑的设计效率有了很大的提升，并且也提升了设计的质量。楼房中的通风空调工程都比较复杂，原因在于管道的走线比较复杂，如果设计不合理，很容易出现管道碰撞和冲突，使用BIM技术可以对设计进行建模和检测，并且可以对设计进行深化，从而大幅度提升了空调工程设计的合理性。

1 BIM技术介绍

BIM技术全称建筑信息化模型，通过收集建筑工程的数据并且进行全方位的模拟，能够将建筑物以3D模型呈现出来。和传统的2D设计图相比，BIM模型具有更强的表现能力，能够将设计的每个细节都表现出来，设计人员可以依靠 BIM平台进行更加高效和准确的优化。同时，BIM技术也集成了信息化技术，自身也有大量的建模信息，功能十分齐全。依靠信息技术，设计人员和施工人员都可以快速全面地提取当前的设计信息，及时获知当前的设计变化，从而防止了信息传递过程中出现错误和缺失，也避免了交流不畅的问题，保证了各个部门之间的沟通流畅，也保证了不同部门之间协作。而可视化的优势在于，BIM技术不仅可以简单地将设计的方案用三维模型表现出来，也能够通过制作动画的方式显示整个建筑的施工过程，并且能够对施工材料的用量、工程造价进行计算，设计发生改变之后，也能够更新相关的数据，从而使施工人员对建设过程有更加深入的认识。对于楼房的通风空调工程施工，使用BIM技术可以有效对碰撞的情况进行模拟，保证管线能够更加科学的布置，从而进行科学的设计并且保证施工的顺利进行。

2 工程概况

某建筑为综合楼，共有地下1层和地上6层，首层是商铺，第二到第六层为办公楼。该建筑采用框架结构，总高度为是21.5米，总建筑面积为4776平方米，空调面积约3563平方米。地下有停车区域、配电室、设备间和水泵房，房屋内有排烟和机械排风系统，使用镀锌薄钢板风管[1]。地上商铺和办公室使用变频多联空调系统，空调系统中包括送风管道和冷媒管，其中送风管使用镀锌薄钢板，冷媒管使用紫铜管，凝结水管为 UPVC塑料管。建筑的排烟管道和空调系统的尺寸比较大，因此在设计时需要考虑空调系统和排烟管道的空间占用，并且空调冷媒管、凝结水管，以及消防、电气、排水等管道也占用了很多面积，为此需要在设计时科学进行规划，合理设置管道的走向，有效利用建筑内部的空间，防止出现管道的碰撞和交叉，提高设计质量，避免工程返工工作。

3 使用BIM系统对设计进行建模

3.1 建筑结构模型的创建

由于需要在建筑设计的基础上来对空调通风系统进行设计，因此在建立空调通风模型之前，首先要建立该建筑物的模型，该工程基于Revit中建筑物的样板和结构样板建造了建筑物的模型和结构[2]。建模过程中，需要使用到 CAD文件进行三维模型的设计，所以首先需要设置好标高和轴网，就可以将CAD文件当中的参数利用起来，进行更加有效的三维模型设计。

3.2 水暖管道模型的创建

该工程的水暖管道主要包括空调冷媒管系统、凝结水管系统。空调的冷媒管是空调的压力系统，凝结水管系统是空调的重力系统。为了保证重力系统的顺利运行，重力系统管道必须要满足设计规范中对坡度的要求，保证水能够在重力的作用下排出。为此，在管道的综合设计中，有压管道一定要预留出足够的空间，保证管道能够被正常使用[3]。

3.3 管道通风模型的创建

在创建管道通风模型是，需要对风机、多联机等不同构件进行组合，为了保证设计的真实性和实用性，必须要合理利设计风管的连接方式，并且设置何止的走向，并且选择合理的位置设置风管的末端。通常会利用 Revit，可以利用 Revit自带的族，但是存在族不完善的问题，所以在向模型中插入时可能会存在问题，比如在碰撞调整中，弯头或三通会出现连接上的错误，所以必须要调整和修改连接件的族参数属性，保证模型能够符合实际需要。

3.4 模型自检

在模型建立完成之后，还需要对模型检查，由于BIM模型在设计时是基于CAD图纸的，所以一定程度上也会图纸质量的影响。但是三维模型有更加完整的表现能力，所以可以利用三维模型对中存在的遗漏和错误进行及时的修改和优化。在模型精确无误之后，才可以继续进行设计的深化工作。

3.5 管道碰撞的检测

为了对管道进行碰撞检查，以发现管道设计的不合理之处，一般会使用NavisWorks软件。检查时，首先要确定管道的碰撞类型，根据实际需求可以设置硬碰硬、软碰软或间隙碰撞等类型，或者也可以建立其他的碰撞情况，提高检查的效率。在碰撞检测工作结束之后，软件会自动生成检测报告，之后根据检测报告来是确定碰撞点和碰撞信息。检测报告当中的内容包括碰撞点、项目ID码、状态、图像和轴网位置等等，再返回到Revit软件当中，就可以找到碰撞点，然后就可以对设计的模型进行修改。

4 设计深化

4.1 设计方案的深化

设计方案的深化工作就是对设计方案进行深度的优化，主要对管线的布置进行优化，以及有效降低系统的净高。在BIM模型中能够对空调的管线进行碰撞检查，还可以针对后续的工作预留好洞口。利用碰撞检查所获得的冲突报告，就可以继续对官网的设计进行调整。再调整时，必须要做好管线的回避，然后逐一调整管道。如果出现净高度不足，或者由于没有足够的空间导致管道逼然出现冲突，这时就需要对整个管网系统进行重新设计。

4.2 形成报告汇总

BIM系统所使用的图纸不一定是完美的，很多图纸都存在信息不清晰等问题，而对图纸进行修正，以及生成图纸的问题报告，也是对设计深化的重要工作之一[5]。对设计深化的工作并不只是综合管线，还需要对图纸进行有效修改和优化。在进行设计时，BIM软件也可能存在不足，比如碰撞监测就经常会出现问题，对碰撞点有错误的判断，因此设计人员不能轻易使用检查的结果，还需要对结果进行分析。

4.3 施工设计图的深化

经过深化设计之后，会获得设计的三维模型，但是三维模型并不能够充分地被利用在施工当中，目前仍然使用二维图最为指导开展施工工作。但是BIM技术可以生成二维的CAD图纸，获得管线布置的剖面图，保证工程施工的顺利进行。

5 结束语

利用BIM技术对建筑和空调通风工程进行建模，可以获得值观的三维图像，配合BIM软件的碰撞检查功能，也能够将设计中存在的问题表现出来。但是，图纸和软件可能会存在一定的不足，导致检测结果存在问题，所以必须要进行检查并纠正存在的错误，使技术人员可以进行更加深化的设计，保证管道设计的合理性，保证施工质量并提高施工效率。