侯雨朦，刘 峥，董傲霜，杨 柳

（辽宁工业大学土木建筑工程学院，辽宁 锦州 121001）

目前，随着我国建筑产业信息化进程的加快，BIM 技术在工程领域中的应用越来越广泛。在住建部发布的《中国建筑业信息化发展报告（2021）》中指出对当前建筑业信息化、智能化的需求，加快建筑信息模型（BIM）技术的研发和应用成为了当前建筑行业的首要任务。

BIM 技术即建筑信息模型，通常称为Building Information Modeling。它是一种通过创建数字化模型，对工程项目设计[1]、建造和运维等全生命周期进行优化与管理的技术方法。随着BIM 技术的快速发展，其在建筑冷热源建设项目中得到了广泛的应用。利用BIM 技术对制冷机房的管线进行深化设计及调整，可以达到快速三维模拟优化的目的，以便确定最佳设计方案；将三维模型作为建设项目相关各单位的沟通平台，有利于提高沟通效率，从多角度实现施工成本控制以及运行能耗的控制[2]。

1 制冷机房BIM 模型的建立

使用Revit 软件完成制冷机房BIM 模型的建立，在制冷机房设计、安装与施工过程中，基于BIM 技术的协调性与可视性等技术优势，可以对空间结构进行整体布局优化（图1）。

图1 制冷机房BIM 模型

利用BIM 平台的各种可视化漫游软件可以实现不同专业之间的相互协调，演示三维可视化交底及指导施工。当前比较常见的可视化漫游软件有Enscape、Fuzor 等。

Enscape 程序安装完成后，可以直接在Revit 内部打开，使用起来比较方便，可在第一时间直观体验设计效果，并且与Revit 建模软件实时同步更新，由于其与Revit的无缝衔接，有越来越多的设计者将Enscape 作为首选的漫游软件。但该软件对于安装电脑的显卡要求较为严苛，不符合其使用要求的显卡不能自动降低显示标准，而是直接无法进入程序。

Fuzor 程序安装完成后在Revit 外部独立运行，但其提供的功能较多，可以对较为完整的施工进度模拟，提供了大量与工程应用相结合的功能。其同样可以与Revit 建模软件实时同步更新。并且拥有第三人称视角的漫游功能，使技术人员拥有更好的现场体验。Fuzor 程序也支持目前较为常见的VR 眼镜，在一些需要实现虚拟现实技术的项目中直接以此功能作为多专业交互的一种技术手段。

同时，Enscape、Fuzor 均提供将BIM 项目打包为.exe格式的独立运行程序的功能，可以在未安装Enscape、Fuzor软件的电脑中打开，方便漫游程序在不同建设部门之间查看三维模型，进行可视化交底（图2）。

图2 制冷机房漫游

2 完成BIM 模型机电深化设计与碰撞检查

BIM 技术可以提前建立建筑、结构、机电等专业模型，以此对设备和管线进行综合布置，可以在工程建设开始之前就及时发现问题，从而降低施工的返工率[3]。

利用Navisworks 软件进行碰撞检查是较为常见的排查方式，首先将Revit 软件所建立的BIM 模型导入Navisworks 中，然后通过指定不同的碰撞检查规则，查看不同专业之间或者相同专业内部的碰撞点，例如管道穿越墙体处以及管道与风管交叉处等，同时生成完整的检查报告。如此可快速查看管道与管道之间、管道与建筑、结构物之间可能发生冲突的地方。

同时，Navisworks 软件还提供了“软碰撞检查”的功能，不同于上面介绍的刚体碰撞检查，“软碰撞检查”功能可以提前设计“软碰撞检查”规则，该功能可用于当项目中部分区域管道较多、较密时，提前判断施工、维修阶段技术人员的操作空间是否足够。即使管道未发生刚体碰撞，依旧可以对由于排布过密而可能导致的安装、维修不便的管道进行提示，避免由于初始设计的不完善所带来的返工等问题，而且能够通过优化管线布置降低材料的使用及损耗量，从而降低整个项目的成本（图3）。

图3 碰撞检查点

3 制冷机房各主要设备的信息输入与输出

制冷机房的主要设备有制冷机组、换热器和水泵等，在项目建设的各个阶段中，不同应用者对其调用的信息是截然不同的[4]，如施工方更加关心设备的外形尺寸、重量的相关内容，运维方则更加关心设备的耗电量、流量，厂家联系方式以及管理人员相关信息等内容。因此，BIM模型需要承载不同技术人员、不同时间节点的多角度全方位需求，为满足BIM 模型在制冷机房项目全生命周期中的使用，需要对其进行信息的输入与输出。

常见的BIM 模型信息交互主要有以下几种技术路线：

（1）利用Revit 软件的明细表功能[5]，该功能与BIM模型相互映射，但Revit 软件内部提供的具体参数有限，大多数工程需要额外添加参数，以满足建设项目的需求，如图4 中维修电话、生产日期、报废期限和耗电量等信息均非Revit 软件系统内置参数，而是技术人员根据各自的需求手动添加的字段（图4）。

图4 机电设备明细表

（2）利用Revit 软件将BIM 模型导出为ODBC 数据库，导出的数据可以包含已指定项目中的一个或多个图元类别的项目参数。对于每个图元类别，Revit 都会导出一个模型类型数据库表格和一个模型实例数据库表格。ODBC 导出仅使用公制单位，如果项目使用英制单位，则Revit 将在导出到ODBC 前把所有测量单位转换为公制单位，如果有特殊需求，需要使用数据库函数将测量单位转换回英制单位。

该技术路线不仅可以导出机电设备，也可以完整地将整个BIM 模型的族一次性全部导出，包括墙体、梁、板、柱、管道、管件和机械设备等。导出的ODBC 数据库可以看作整个模型的信息集合，但是该功能只提供了数据导出功能，并未提供数据导入功能。因此，当某些项目需要对输出信息和模型同时修改时，技术人员要分别对数据库和模型进行操作，产生两次信息输入，当工程规模较大时工作量较为繁琐。不过此方法支持导出为Excel 格式的文件，对于快速输出数据有帮助。

（3）由技术人员进行基于Revit 软件的二次开发，编写相关插件读取和写入所需信息，并将对应数据存储在数据库中[6]。此种方式技术人员信息输入和输出的自由度最大，同时可以脱离Revit 软件使用环境进行信息采集，最重要的是其信息存储的数据库可以为工程项目的其他应用提供基础数据，比如为BIM 模型在互联网三维展示与智慧运维等方面的需求提供对应的设备信息，防止各部门间信息孤岛效应的存在。但是，Revit 软件的二次开发存在一定的难度，不仅需要技术人员了解程序开发的相关知识，还需要对Revit 软件大多数功能以及Revit 程序开发的API 非常熟悉，因此初始创建门槛较高，但插件一旦创建完毕对使用者的要求并不高。

图5 展示的即为插件使用窗口之一，通过点击插件窗口表格控件选择行，可以高亮显示Revit 软件窗口中的对应设备；同时，点击Revit 软件窗口中的设备，也可以使插件窗口表格控件对应的设备行高亮显示，从而防止用户输入信息有误。在将信息写入外部的Sqlite 数据库后，即可通过开发相应的机电设备数据库管理软件进行管理，通过管理软件进行整个项目设备信息的增、删、查、改，使用者此时可以完全脱离Revit 软件使用环境进行操作。并且，后续还可以将该数据库交付给物联网工程技术人员进行智慧楼宇等项目的改造。

图5 Revit 二次开发插件信息交互窗口

插件开发的主要思路就是找到需要读取和写入数据的设备的ElementId 值，此值在Revit 软件中作为每一个图元的标识，具有唯一性，相当于图元的“身份证”。在找到图元的ElementId 值后，通过二次开发API 中的get_Parameter 方法找到所需的BuiltInParameter 参数，对参数数据进行读取与写入即可。对于图元中不存在的系统参数，可以调用FamilyManager 与FamilyParameter 来进行项目相关参数的添加，添加完成后将数据重新写入数据库，即可实现对项目信息化的管理。

4 结束语

随着建筑信息化的蓬勃发展，在制冷机房工程的建设当中，BIM 技术开始发挥越来越重要的作用。在项目的设计阶段就开始建立相应的BIM 模型，并将模型向下游工序进行传递。在不同阶段模型使用者可以根据各自的需求不断完善模型，并且持续进行相应的数据信息建立工作，可以更高效地完成项目建设，降低项目的建设成本。同时，为整个项目在全生命周期中的使用提供了完备的信息化基础，并且为迈向“万物互联”的智慧型建筑提供了基本条件。