BIM技術在暖通空調施工中的應用探討

李倩

摘 要：建筑信息模型（BIM）作為正在引發建筑行業重大變革的新趨勢數字技術，可以用來研究管理工程建設及應用等全生命周期的模擬分析， 幫助建筑單位提升施工排序、安全防控、統籌管理等的數字化和智能化水平。

關鍵詞：BIM技術;暖通空調;工程施工;應用探討

引言：傳統的暖通空調工程設計，例如CAD等軟件較為落后，不能提升設計的質量和水平，制約了暖通空調工程項目的建設，還造成了巨大的資源浪費現象。BIM技術是隨著社會發展而產生的一種新型信息技術。加強BIM技術在暖通空調設計中的應用，不僅能夠給設計工作帶來很大的便利，還能幫助設計人員更好地解決設計過程中出現的問題，有利于改善現有弊端。

1 BIM 技術簡要介紹

BIM（Building Information Modeling）簡單地說，就是以建筑工程中各個相關信息數據為基礎，對建筑工程進行數字化仿真模擬，代表著一種新的建筑設計、施工、維保、運營管理等過程的綜合性管理理念，對現代綠色建筑的發展具有變革性的影響。以建筑暖通空調系統為例，改系統設計、施工和運維的優良與否直接決定了建筑采暖、通風、空氣調節等功能使用的舒適度和整體功能實現效果。通過整合各種參數信息搭建三維模型，實現項目深化設計、施工、運維等建筑過程所有環節的信息化管理， 利用建筑物數據不斷地完善、豐富、理順深化設計方案和施工時序，具有可視化、協調性、模擬性和關聯性等特點。在建筑暖通空調系統深化設計和施工中應用BIM技術，為工期可控、精準設計、施工安全管理、質量控制、降低成本、方便運營維護等提供了有效途徑。

2 BIM 技術的優點

BIM是近幾年十分熱門的技術平臺，它通過三維方式傳遞信息，并運用三維共享平臺將建筑設計、施工及運維管理進行一體化協同工作，有效解決了建設工程以往的整體性差、各項工作不協調等問題。對于施工單位來說，在建筑設計階段，BIM技術有助于設計全面性和準確性的提高，避免了傳統二維設計時常出現的差錯、遺漏、管線碰撞、缺失等問題，從而提高設計質量;在建筑建設階段，BIM技術能有效提高施工效率、縮短工期，還能減少施工材料浪費和施工污染，從而提高施工單位對成本和施工質量的整體掌控能力。對于業主方來說，可以通過BIM建模直觀地看到三維模型，提高業主方項目管理效率，并方便業主方對項目及時決策和優化。另外，由于BIM技術強大的全生命周期信息系統，對業主方后期的運維管理也有著極大的助益。BIM技術通過施工模擬，能在設計階段初期發現施工階段可能出現的各種問題，利用BIM技術的可視化和模擬性能有效提高暖通空調施工效率，將原有的二維圖紙轉變為立體的三維模型，通過模擬暖通空調施工運行情況，確定施工后期和維護階段所需的信息。針對模擬過程中出現的問題，設計人員可以不斷調整設計方案，以此減少不必要的成本開支，實現各專業領域的合作，切實提高暖通空調施工的科學性和合理性。

3 BIM 技術在暖通施工中的應用分析

3.1 BIM技術在圖紙繪制中的應用

在暖通空調設計中，圖紙繪制是重要的一個步驟，應用BIM技術能降低圖紙繪制的難度，提升圖紙設計的科學性。首先，設計人員必須要對水泵和空調機組運行圖進行繪制，對可能涉及到的冷凍水管、消防管道、電氣橋架等，都要進行合理的布局。設計人員通過應用BIM技術，可以對不同作用的管道進行不同的標記，并根據情況及時調整設計方案，這樣能夠保證圖紙繪制時減少時間成本[1]。其次，在圖紙繪制過程中，還會涉及到許多不同種類的原件，BIM系統包含的明細表功能夠幫助設計人員統一整合設計過程中需要用到的原件和不同類型的設備，因此設計人員需要定期更新BIM數據庫，達到能夠直接調用性能相匹配的原件的程度，以此提高工作效率。最后，調整設計方案是暖通空調施工的一個重要步驟。應用BIM技術能夠根據不同的設計要求，及時調整設計模型，以此保證建模的準確性。

3.2 虛擬建造

BIM技術是施工前輔助施工管理人員模擬、優化、調整施工環節的有效工具，施工現場管理人員可以通過BIM技術進行虛擬施工操作，提高施工整體協作的效率和質量，了解管線、設備和建筑物的位置關系，提前解決技術沖突、不滿足規范要求的干擾問題，做好管線孔洞的預埋預設，為實際施工提供良好協作環境。

3.3 有利于精準把控施工中的重難點

暖通空調系統安裝施工的重難點在于對冷熱載荷的測算、設備參數的計算分析以及中央空調等空調系統設備、新風及送排風機等通風設備，特別是熱水鍋爐等能源供熱等設備施工難度大的問題[2]。BIM技術的介入有利于實現對上述施工重難點在構件布局、安裝定位、設備材料采購、資金安排、施工周期、施工方案編制以及施工機具設備和勞動力安排等方面的要求，從而實現對施工重難點的精準把控。

3.4 數據平臺的建設利用

BIM技術構建三維模型，不僅將整個暖通空調系統的實際立體化，還將其相關信息數據化，更精準地對設計信息進行統計。BIM技術的共享平臺可以將建設的數據在平臺共享，施工技術人員便可以通過這些數據信息，精準地選用材料、管理施工，使實際施工與圖紙保持高度一致，有效提高施工效率和質量。另外，還可以在軟件上進行信息標注，用以區分不同結構、不同區域，有助于施工高效進行。

3.5 有利于保障施工過程的流暢性

BIM三維建模的運用有利于眾多施工單位施工信息的優化整合，有助于從施工準備階段時開始就起到規范和統籌整體施工流程的作用，在細節上對施工工序做出反應，從而減少或者有效避免交叉碰撞的發生。特別是在重要暖通空調設備設施的建設施工方面進行綜合布局和事前規劃。能源站冷熱水能源設備的BIM設計與施工，有效統籌了土建結構、消防、電氣等專業管線的綜合布局，既保證了各專業管線對絕對凈空高度和水平面積的要求，也順利解決了設備的進場與安裝空間受限的問題，實物質量也更加具有亮點和特色。

3.6 管道及風道系統建模及尺寸確定

設計師通過BIM技術，在已經創建好的暖通空調系統模型上布設和調整管道及通風管網，生成管道和風道的三維模型。設計師可以在三維模型上直接拖拉模型構件進行調整，或在平面、剖面圖等其他任意視圖中進行修改。在任意視圖中修改任意一個設計元素，其三維模型及其他視圖中的對應元素統一變更，減少設計變更中出現的錯漏問題，增強設計圖紙的精準性[3]。隨后，通過Revit MEP軟件更新生成構件明細表及模型視圖，保證工程留存文檔的時效性和準確性。利用BIM技術，設計師可以通過Revit MEP軟件中的內置方程式計算通過風量及流量的損失數據，明確管線規格，有效減少以往繪圖后還需要運用其他工程計算軟件算量的工作量。并利用風道和管道定尺寸工具，選擇一種動態定尺寸方法，如等摩擦法、靜壓復得法等，確定管道和風道的尺寸。

4 結束語

現代綠色建筑理念下，BIM技術的介入和運用，對暖通空調系統安裝施工過程中產生了很多積極的影響，也倒逼著施工建設單位對相關技術應用和管理水平的提高。同樣也促使更多人更加關注BIM技術的發展走向， 期待它能夠帶給我們更多的現實意義、經濟效益和環境效益。

參考文獻：

[1] 項錕.BIM技術在綜合管線安裝中的應用淺析[J].長江技術經濟，2019，（A1）： 27-30.

[2] 劉疆.BIM技術在暖通空調施工中的應用[J].中華建設，2017，（02）：150-151.

[3]鐘佳.精益建造與BIM技術的協同應用研究[J].建設監理，2017，（01）：12-15.

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