基于BIM技术暖通工程设计与施工应用研究

姜坤

摘 要：我国城市化发展进程日益加快，暖通工程技术的不断增加，BIM（建筑信息化模型）技术也逐步在暖通工程行业得到发展，使得暖通工程施工项目的数量逐年增加。然而，暖通工程设计的主体结构复杂、层数多、技术难、复杂作业多等建筑施工特点也使其施工面临着越来越大的安全保障压力。本文结合相关理论与方法基于BIM技术暖通工程设计与施工应用研究，对对暖通工程中的一些实际问题进行优化解决。研究结论为科学制定高层建筑施工项目的风险防范提供相关指导。

关键词：建筑;BIM;暖通工程;施工应用

以传统的AutoCAD设计为基础，利用BIM软件来复制模型，称之为BIM1.0模式，该项目位于哈尔滨市开发区，是某工业实验楼项目，地下三层，地上三十一层，建筑高度125. 5m，主楼为框架核心筒结构。

1、BIM技术暖通工程设计简述

1.1BIM技术的内涵与发展

BIM技术应用其实在20世纪70年代就开始产生了。是由当时的美国的两位教授提出的。他通过对 “暖通工程的描述体系”进行阐述，在他的认知世界里面，他认为肯定有这样一种技术能够通过计算机模拟信号的方式建立一个具有多维度的空间模型。认为存在一种智能的基于计算机数字化的暖通工程描述体系，在这个体系当中我们可以进行图纸设计，对工程量进行核算，以及对预期进度进行控制。于是根据这个概念创造出BIM技术。但该技术并没有在当时流行起来而是经过差不多长达二十年的时间才开始在西方的暖通工程行业中运用起来。

1.2 BIM技术暖通工程设计的特点

1.2.1可视化特点

对于现代的暖通工程来看。空间构造相对很复杂的，如果就通过人的大脑去想像这个空间构造是几乎不可能实现的，但是基于BIM技术我们就能够实现这样的一个目的，就以往的暖通工程工程师来说，它们主要都是通过画图的的方式进行设计，但是随着BIM技术的发展，对于一些肉眼无法观察和测量的暖通工程构图，我们可以以电脑数据化的方式展现出整个空间结构构造。同时将数据进行归纳处理，生成报表。除此之外你的可以直观的对在整个建设过程中的交流，讨论进行展开讨论。

1.2.2协调性特点

在暖通工程的进行设计的过程中，每个部门在每一个设计环节都有自己独立的分工，于是由于不同的设计者对于设计的构思都有自己独到的见解，就很可能导致设计图单看每个环节的设计完美，但是整体设计上欠缺联系。于是出现各种各样的碰撞问题，而BIM技术就可以很好的解决这个问题，他就相当与两个数据端口的那根数据线，事前就将问题予以处理。

1.2.3可出图特点

BIM的出图并不是像通常设计的纸质的平面设计图。他可以展现动态的设计图，和建立可视化的数据模型，从而能够更好的帮助业主进行抉择。

1.2.4优化性特点

BIM的优化型主要体现在它能够随时的反映因为设计发生变化而多出或者减少的成本。同时能够对内部结构中可能存在的不规则形状进行设计。

1.2.5模拟性特点

评价一个建筑的设计得好还是坏，除了总体设计格局上，还有一个因素评价这个暖通工程设计是否符合要求就是室内的采光，然而BIM技术能够对未有的暖通工程进行仿真实验。以此可以事前就知道这个暖通工程设计采光方面是否符合要求。

2、基于BIM技术暖通工程施工应用研究

2.1空调工程施工应用

主楼所有房间，冬夏均采用风机盘管系统加独立新风系统;主楼实验室空调末端为双热源温湿平衡型空调室内机，另配置了变频多联式空调机组室外机，室外机放置于主楼屋面;并根据实验使用时间划分为四个系统，保证极端天气及过渡季节时实验室需求。有温湿度要求的实验室内配备了自控负离子加湿器，并与房间内双热源温湿平衡型空调室内机配置的液晶控制器联控，保证房间内温湿度要求;二层北侧力学实验室，冬夏均采用变频多联式空调机组，室外机放置于屋顶;在一层挑高门厅内，局部设置低温地暖辐射盘管，辅助供暖。户内埋地加热盘管均采用PE-RT管材，所有埋地管道不应有接头;空调水系统为两管制一次泵变流量系统，冷冻水立管系统为异程式系统，各层分支为同程式系统。

2.2通风工程施工应用

新风系统：-1F--4F采用吊顶式新风机组;-1F设于新风机房内，地上1F--4F设于卫生间洗间吊顶内;5F， 6F采用吊顶式新风换气机组，热回收效率>60% ;设于卫生间盟洗间吊顶内。主楼内的公共卫生间排风采用普通排气道，排风由放置于主楼屋面的轴流风机排出室外。卫生间换气次数为10次//h;展厅采用自然通风，利用可开启外窗进行自然通风，且屋顶安装无电机型涡轮排风机，辅助自然通风;电气间采用机械排风、自然补风，换气次数为5次//h，电气间的排风系统设置静电接地装置;地下实验室独立排风机与消防补风机联锁启闭，试验时，各房间内排风系统工作，可利用消防补风机进行补风，补风量不小于排风量的80%;排风机接实验室内的气瓶存放间的通风机选用防爆型风机;地下车库平时排风换气次数为6次//h，地下车库采用机械排风自然补风。

2.3防排烟工程施工应用

地下一层房间及内走道设置机械排烟和机械补风系统，补风量不小于排烟量的50%;地下车库平时设置机械排烟自然补风。机动车库每个防烟分区排烟风机的排烟量设计值不小于GB50067-2014中8.2.5的规定;一层无可开启外窗房间及内走道，设置机械排烟和机械补风系统，排烟风机位于屋顶;其他房间均采用可开启外窗的自然排烟设施。

2.4节能工程施工应用

展厅采用自然通风，屋顶安装无电机涡轮排风机，辅助自然通风;选用变频式多联机空调机组，并根据实验使用時间划分为四个系统;机组制冷综合性能系数大于3.90，能效比不低于2.8;根据实验室使用时间划分多联机空调系统;地上五、六层新风供应采用带热回收的新风换气机组，热回收效率》60%;空调冷热水管需做保温;当吊顶内有可燃物或难燃物时，吊顶内的排烟管道应采用厚度不小于5Omm、导热性差的不燃隔热材料进行隔热;空调送回风道保温采用带加筋铝箔贴面离心玻璃棉板，厚度40mm;空调水系统为两管制一次泵变流量系统。项目中的水泵需要做减震处理，案例项目中的排风和送风机械、冷水机组以及空调机组都需要设置作减振处理或者隔振处理;冷却塔必须采用符合GB3096-2008的规范要求的低噪音类型。

结论

我们提到了传统建设项目的设计、施工和运维阶段在二维条件下的设计和施工存在的技术和管理问题，以及这些技术和管理问题所带来的资源成本浪费，在这种行业背景下，BIM暖通工程信息模型应运而生，新技术的诞生是因为原有的技术己经无法满足实际需求。 本文BIM技术可以将传统的二维设计升级到三维模型数据的设计，同时可以从设计、施工以及后期的运维管理的全生命周期进行服务应用，对暖通工程的问题进行有效的解决以及优化。

参考文献：

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