BIM技術在暖通空調工程中的應用

戴磊

摘要：隨著國家裝配式建筑的大力推廣，暖通空調屬于裝配式建筑評價體系中的管線分離部分，管線分離意味著會有大量的管道出現在室內空間、以及敷設在地面架空層、非承重墻體空腔和吊頂內。管線包括冷媒管，冷凝水管，配電管，新風管路等等，極易出現管道交叉。BIM（Building Information Modeling）技術，作為一個新型的工具，極大的促進了建設行業信息化、標準化的發展，也給暖通空調許多設計施工問題帶來了新的解決思路。本文從BIM技術的優勢開始講起，通過實際案例對該技術在暖通空調工程中的具體應用進行了詳細的分析探討，以期提升暖通空調工程設計施工水平，已達到項目的最終交付。

關鍵詞：暖通空調工程;BIM技術;裝配式建筑;管線分離

一、BIM技術

BIM是建筑信息模型的簡稱，其是將建筑項目以信息數據的形式傳輸到計算機系統中，利用相關軟件進行信息數據分析，從而構架IDE建筑模型，幫助施工人員掌握建筑整體情況，完善建筑施工內容。BIM技術具有協調性、可視性、模擬性等多種優勢。在暖通空調設計中應用BIM技術，可以對暖通空調設計內容進行有效模擬，實現三維算量、施工模擬以及放樣等諸多內容，進而起到縮短工期，降低成本的作用。

二、BIM在暖通空調工程中的技術優勢

（一）通過BIM技術解決地下室管線問題

在現在工程中，暖通管線復雜交錯，有高壓管、低壓管、金屬管道、風管、水管、電管等，而大部分設計采用的二維平面使各專業無法協同進度，使得各種管線碰撞問題層出不窮，只能在現場施工中協調解決，這是暖通空調工程中一個老大難。由于BIM技術基于三維模型，并且關聯性、可調性極強，使得BIM技術成為協同各專業施工，解決管線錯綜問題的有效途徑。地下室管線系統中布滿了各類機電管線，對層高提出了很嚴格的要求，而暖通空調需要占用地下室很大的空間。將BIM技術運用到管線系統中，可以進行先進的管道碰撞檢查。例如噴淋水管和空調水管之間以及空調水管與建筑物內部的梁、板、柱之間的碰撞檢查，通過Revit軟件使三維可視，將可能發生的碰撞匯集成文檔，方便施工過程中查閱，還可以定位發生碰撞的具體位置以及碰撞類型，可以有效提高管線系統工程質量，減少因各專業溝通不暢導致的工程變更。通過BIM系統建模和數字仿真模擬，提高了管線施工的科學性以及合理性，避免了很大一部分的施工返工。

（二）暖通空調系統的負荷計算

人們在使用暖通空調系統的初衷就是為了控制室內的溫度，使得在夏季也可以享受涼風來消暑;冬季可以享受熱風取暖供熱。建筑物內溫度的控制需要暖通空調系統穩定的運行，但長時間的工作后，系統內的運行負荷增加，導致冷負荷以及熱負荷的出現。BIM技術可以提前計算暖通空調系統將要承受的負荷情況，便于工作人員做好準備來應對系統負荷增加的情況發生。例如DeST軟件可以計算暖通空調系統各個位置區域承受的冷熱負荷，使工作人員方便的找到系統承受冷負荷以及熱負荷最多的位置。

（三）提高繪圖效率

在BIM技術之前，被廣大設計人員使用的CAD制圖軟件基于二維設計，表達方式和繪制方式都是簡單的通過線來表示，并且旁邊標注大量文字說明，在看書時還需要翻閱圖集，簡單的平面投影卻非常抽象難懂，而且二維設計內表達的信息非常有限。而BIM技術則是三維信息模型，使整個系統的點、線、面可以全部呈現，構建設備基礎的立體模型，能有有效的與暖通空調系統相結合，讓整個系統更直觀、更立體。

三、BIM技術在暖通空調施工中的實踐應用

一個大型的建筑設計，其中涉及到的內容方方面面，不論是在結構方面非常復雜，而且在功能方面也是復雜多樣的，它包含了我們上文所提及到的所有的考慮因素，包括通風問題，采風問題，日照問題，碰撞問題，以及采暖，給排水，消防，噴淋，蒸汽，強弱電等專業化問題。這些問題都是需要考慮到的，我們再交給業主進行施工之前，都必須要通過設計人員通過空間想象能力去繪制出施工用圖，但是不是每一個設計人員的空間想象能力都是完美的，每個人的空間想象能力有限，或多或少都會存在忽略掉的問題，而且空間想象能力跟個人的工作經驗有直接的關系，不一樣的工作經驗的設計人員，所涉及出來的圖紙標準也是不一樣的，這會完成很多麻煩，而且設計人員和業主之間的溝通會成為非常的磨合問題，因為由于業主的理論知識或者實戰經驗多少，可能不能夠很好的理解到設計人員的繪圖，從而就會再建筑過程中產生很多摩擦，會不停的休息圖紙，設置重新設計圖紙的這種情況的出現，這就導致增加了建筑成本以及浪費了建筑工期，對整個建筑過程完成非常大的損耗。不能夠很好地整合和管理圖紙，會給參與整個建筑過程中的建筑工程人員帶來很大的困難，更重要的事建筑完后還可能會產生缺漏碰錯等重大問題。但是如果合理的運用BIM技術，就會大大減輕這方面的困擾，因為BIM技術是一項數字化整合的過程，利用它的優點，可以極大的縮短技術人員和業主之間的理解差距，首先利用BIM技術設計的圖紙幾乎不存在由于空間想象力不足造成的誤差，所以對于圖紙的改變問題大大降低，其次這種技術可以通過數據化處理更好的理解問題，可以幫助設計人員和業主之間的更好的溝通，根據精準的數據參數在同一平臺內協同工作，從而最終形成整個過程的優化整合，從而對團隊進行更好的資源優化配置，大大提高工作效率。在指導過程中，可以通過三維模型更加直觀的進行指導，可以避免很多空口討論產生的誤差，有效的降低了缺漏碰撞等問題的發生，從而也極大的提高了工作效率，節約了建筑成本。

四、BIM系統在暖通工程中的項目實例

（一）項目概況

某項目為碧桂園3期住宅的地下車庫，其建筑總面積約為1068745m2，而其中較為復雜的管線系統面積約為29541m2，該區域的主要功能為住宅樓地下車庫、設備間以及采暖系統的管線網絡。此工程項目施工面積較大，且施工難度較高，地下車庫內凈高變化不定且管線較多，項目部決定采用BIM技術進行施工。

（二）施工過程

項目部有多位已經在其他項目成功運用BIM技術施工的工程師，采用Revit軟件將項目的二維CAD圖紙鏈接到Revit的程序中進行三維建模，除此之外還與原設計團隊積極溝通配合，實時共享工程進度，提前做好了管線系統的碰撞檢查，出圖后與施工單位密切聯系，最終順利完成該項目。

（三）項目結果分析

本項目施工面積大，且地下車庫標高變化大，管線系統復雜，若采用傳統設計方法，會導致很大的工作量，如果要在圖紙中表達出各類管線的位置以及排列狀況，就需要設計人員繪制大量的大樣圖和剖面圖，不僅增加了設計人員的工作量，也使施工人員識圖困難，工作容易出現誤差導致重做。本工程通過BIM技術，直觀的體現了各個管線的安裝狀態，對管線綜合排布，使施工現場有可能出現的問題變少，降低了現場的工作量，巧妙的解決了工程問題的難點。

五、結語：

在建筑行業的發展中，暖通空調有越來越復雜的趨勢，很多問題用傳統方式去解決效率低又浪費資源，BIM技術的發展可以充分利用三維建模的優勢，同時資源數據的共享可以有效的避免不必要的重復勞動。建立準確高效的BIM模型更好的控制成本，提高施工質量，提高整個項目的溝通效率，更好的保證項目工程的建設。

參考文獻：

[1]莊丹丹.基于BIM技術的暖通空調安裝探討[J].建材與裝飾，2018（38）：220.

[2]林熔.BIM新技術在暖通空調領域的應用價值芻議[J].河南建材，2018（04）：334-335.