建筑暖通工程中的BIM技術(shù)應(yīng)用研究

黃子玲

（水發(fā)興業(yè)能源（珠海）有限公司，廣東 珠海 519000）

如今，城市建設(shè)日漸加強(qiáng)，幫助人們獲取舒適的居住環(huán)境。暖通工程也是其中重要的內(nèi)容，受到廣泛關(guān)注和重視。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多新技術(shù)也被應(yīng)用在暖通工程中，相比于CAD技術(shù)，當(dāng)前廣泛應(yīng)用的BIM技術(shù)在暖通工程的設(shè)計(jì)、施工中都有很好地應(yīng)用。通過BIM技術(shù)，暖通工程的效率能夠得到明顯提升，在質(zhì)量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí)還能夠降低成本，提高暖通工程的經(jīng)濟(jì)效益，讓暖通工程建設(shè)更加安全，為城市建設(shè)提供支持。

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)即建筑信息模型，將建筑設(shè)計(jì)中建筑工程項(xiàng)目的大量數(shù)據(jù)信息作為BIM技術(shù)的前提和基礎(chǔ)，進(jìn)而建立應(yīng)用模型。BIM技術(shù)不僅能夠?qū)?shù)據(jù)信息的協(xié)調(diào)性、一致性、關(guān)聯(lián)性等特點(diǎn)進(jìn)行顯示[1]，同時(shí)能夠仿真模擬建設(shè)信息，使施工人員能夠準(zhǔn)確地把握建筑工程項(xiàng)目的整體信息，并對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化完善，做好工程建設(shè)的布局規(guī)劃。建筑暖通工程具有一定的系統(tǒng)性，其每個(gè)環(huán)節(jié)都與BIM技術(shù)有著密切的聯(lián)系，為強(qiáng)化建筑暖通工程的設(shè)計(jì)、施工效果與效率，需要技術(shù)人員積極學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，依據(jù)工程建設(shè)實(shí)際情況對(duì)建筑暖通工程的發(fā)展進(jìn)步提出合理化建議，充分發(fā)揮出建筑信息模型技術(shù)的優(yōu)勢作用，全面強(qiáng)化暖通工程質(zhì)量，為整個(gè)社會(huì)的發(fā)展建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)分析

2.1 可視化

在建筑工程中，BIM技術(shù)具有明顯的可視化特點(diǎn)，對(duì)于不同建筑結(jié)構(gòu)，BIM技術(shù)通過三維仿真可以直接組成虛擬的建筑實(shí)體[2]，為技術(shù)人員研究探討建筑模型構(gòu)件的位置關(guān)系提供極大的便利，使建筑結(jié)構(gòu)得到有效的調(diào)整，強(qiáng)化建筑的合理性，為之后的施工提供支持，保證工程建設(shè)施工更加穩(wěn)定。

2.2 協(xié)調(diào)性

協(xié)調(diào)性也是BIM技術(shù)的重要特點(diǎn)，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，協(xié)調(diào)性能夠全面充分地利用與建筑工程項(xiàng)目有關(guān)的各種信息，使建筑工程的設(shè)計(jì)更加科學(xué)有序，避免不必要問題、隱患的發(fā)生。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地審查設(shè)計(jì)方案，明確工程設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的問題，并提出科學(xué)化的策略進(jìn)行完善優(yōu)化。

2.3 模擬性

模擬性也是BIM技術(shù)的重要特點(diǎn)。施工前，需要科學(xué)的制定施工方案，但由于不能有效地對(duì)具體的施工方案進(jìn)行驗(yàn)證，所以有很強(qiáng)的不確定性，而應(yīng)用BIM技術(shù)能夠很好地解決這一問題。工作人員利用建立好的建筑BIM模型，結(jié)合施工的具體位置對(duì)施工進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程施工中的問題，有效地修訂施工方案，避免施工落實(shí)后再出現(xiàn)問題，導(dǎo)致成本增加。

3 BIM技術(shù)在建筑暖通工程中的優(yōu)勢

建筑行業(yè)中，BIM技術(shù)在很多環(huán)節(jié)中都起到重要的作用，如何將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑暖通工程中是當(dāng)前技術(shù)人員需要解決的重要問題。在實(shí)際應(yīng)用中，BIM技術(shù)有著極為明顯的優(yōu)勢，相比于傳統(tǒng)模式，建筑暖通工程建設(shè)與設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)能夠達(dá)到更為理想的表達(dá)層面，利用三維可視化模式規(guī)避二維建筑設(shè)施的不足，使建筑暖通工程能夠呈現(xiàn)出更為理想的視覺效果。同時(shí)降低施工人員的工作難度，使暖通工程的施工建設(shè)更加高效、便捷。

在繪圖方面，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠改善優(yōu)化繪圖工作模式，使繪圖工作更加高效。優(yōu)化繪圖的結(jié)果，使其通過更好的形式展現(xiàn)出來，為工程的下一道工序開展提供支持。利用BIM技術(shù)能夠通過三維可視化的方法對(duì)繪圖進(jìn)行處理[3]，構(gòu)建過程中能夠?qū)λ行畔?shù)進(jìn)行綜合性的運(yùn)用，使以往建筑暖通設(shè)計(jì)繪圖施工中的不足得到科學(xué)的處理，讓建筑工程質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

建筑暖通工程施工中，由于主客觀因素的影響，每一環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)問題，這對(duì)于建筑工程的發(fā)展進(jìn)步是不利的，還會(huì)影響人民群眾的日常生產(chǎn)生活。BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠很好地解決這一問題，利用BIM技術(shù)科學(xué)化分析建筑工程的每一環(huán)節(jié)，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)施工中潛在的問題，并妥善地處理，使整個(gè)工程施工安裝更加規(guī)范，質(zhì)量也得到保證。

此外，在建筑暖通工程中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠讓不同專業(yè)人員通過BIM技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)參與到建筑暖通工程的建設(shè)中，結(jié)合實(shí)際情況、自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)相關(guān)方案進(jìn)行修改完善，使工程建設(shè)的每一環(huán)節(jié)流程更加穩(wěn)定，有利于建筑施工方案的選擇與改進(jìn)，使建筑暖通工程施工建設(shè)順利推進(jìn)，并保證質(zhì)量效果的實(shí)現(xiàn)，為建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展進(jìn)步奠定良好的基礎(chǔ)。

4 建筑暖通工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

4.1 建筑暖通工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

首先，暖通管道布置中BIM技術(shù)的應(yīng)用。利用BIM技術(shù)能夠讓設(shè)計(jì)人員建設(shè)合理、完整的機(jī)械功能系統(tǒng)，針對(duì)性地處理調(diào)整各種關(guān)鍵性的設(shè)計(jì)要素，對(duì)平面示意圖、剖面圖進(jìn)行優(yōu)化，使設(shè)計(jì)工作的需要得到滿足。同時(shí)，優(yōu)化調(diào)整示意圖時(shí)，相應(yīng)的模型也會(huì)出現(xiàn)變化。利用BIM技術(shù)建立三維立體空間數(shù)據(jù)模型，將目標(biāo)隊(duì)形更加形象、直觀地展現(xiàn)出來，動(dòng)態(tài)化地模擬各種管線的配置位置，對(duì)管線的碰撞情況進(jìn)行檢查，使設(shè)計(jì)更加精確。

設(shè)計(jì)人員運(yùn)用BIM技術(shù)建立立體數(shù)據(jù)模型時(shí)，可以結(jié)合自身實(shí)際需要對(duì)剖面切圖進(jìn)行選擇，并形成相對(duì)應(yīng)的剖面圖，對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行簡化，使設(shè)計(jì)時(shí)間得以減少。過去設(shè)計(jì)大部分是利用投影輪廓線的形式表達(dá)管線[4]，平面設(shè)計(jì)空調(diào)機(jī)組，這種設(shè)計(jì)方法不能形象地將產(chǎn)品的特點(diǎn)展示出來。BIM技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用能夠使設(shè)備產(chǎn)品更加豐富，從產(chǎn)品庫中選擇相應(yīng)的設(shè)備，并依據(jù)自身需要訂制。在實(shí)際的操作中，設(shè)計(jì)人員結(jié)合原有的立體數(shù)據(jù)模型針對(duì)性地對(duì)產(chǎn)品庫的關(guān)鍵性參數(shù)、數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使挑選出的產(chǎn)品類型與工程需要相適應(yīng)。此外，通過BIM技術(shù)軟件能夠準(zhǔn)確地計(jì)算通風(fēng)量、風(fēng)量損失情況，讓參數(shù)指標(biāo)更加準(zhǔn)確，減少人、財(cái)、物、力等消耗。BIM技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效地協(xié)調(diào)不同專業(yè)間的配合，在平臺(tái)上展示出暖通工程系統(tǒng)涉及的取暖制冷設(shè)備，如果設(shè)備發(fā)生變化，工程設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)也需要進(jìn)行變化，使設(shè)計(jì)人員的溝通交流更加方便，讓暖通工程設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。

其次，在產(chǎn)品庫設(shè)計(jì)中應(yīng)用。在產(chǎn)品庫設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)也有很強(qiáng)的適用性。設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合實(shí)際情況從產(chǎn)品庫中選擇出需要產(chǎn)品的性能、規(guī)格、形狀等[5]，結(jié)合自身需要對(duì)產(chǎn)品模型的參數(shù)進(jìn)行確定，建立更加準(zhǔn)確、完善的設(shè)計(jì)模型。具體操作中，設(shè)計(jì)人員能夠有效地復(fù)制現(xiàn)有產(chǎn)品模型的尺寸，通過產(chǎn)品制造商修改產(chǎn)品庫的模型參數(shù)，使產(chǎn)品模型與實(shí)際的工程需要相適應(yīng)。

再次，管道布置、壓力計(jì)算的應(yīng)用。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員能夠利用BIM技術(shù)軟件本身的計(jì)算程序準(zhǔn)確地計(jì)算出暖通空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量以及損失。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員通過專業(yè)化的定徑工具對(duì)管道的直徑進(jìn)行確定。在這一環(huán)節(jié)中，比較常用的設(shè)計(jì)方法有速度法、摩擦法、靜壓恢復(fù)法[6]。對(duì)這些方法進(jìn)行合理、高效地利用，能夠使建筑暖通工程的設(shè)計(jì)水平得到提升，減少設(shè)計(jì)的時(shí)間，使工程設(shè)計(jì)信息與實(shí)際需要相適應(yīng)。

最后，工程協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用?；贐IM技術(shù)建立的三維立體空間數(shù)據(jù)模型，能夠在相同的平臺(tái)上集中地展示出制冷、取暖、通風(fēng)工程系統(tǒng)與設(shè)備的參數(shù)信息。通過定位的方式在立體數(shù)據(jù)模型中將設(shè)備、管道的參數(shù)信息進(jìn)行展示，使設(shè)計(jì)更加精確。在設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)變更中科學(xué)的利用BIM技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)中的管線碰撞、交叉等情況，加強(qiáng)設(shè)計(jì)與管理人員間的密切互動(dòng)，使管線的布置更加合理、科學(xué)。

4.2 建筑暖通工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用

第一，施工現(xiàn)場布置中的應(yīng)用。

建筑暖通工程施工中，要科學(xué)地進(jìn)行施工現(xiàn)場布置，如選擇合適的材料存放地點(diǎn)，科學(xué)地規(guī)劃材料運(yùn)輸路徑等。過去施工現(xiàn)場布置無法從整體上布局，利用BIM技術(shù)能夠結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際建立三維模擬圖，全面把握建筑暖通工程的施工材料、水電應(yīng)用情況等，結(jié)合施工現(xiàn)場的規(guī)劃使現(xiàn)場布置更加合理、科學(xué)。同時(shí)，BIM技術(shù)的兼容性比較強(qiáng)[7]，可以搭配GIS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。利用GIS獲取建筑暖通工程管道、設(shè)備的地理參數(shù)信息，并將其輸入到BIM軟件中，為技術(shù)人員查詢關(guān)鍵位置信息提供參考，使建筑暖通工程的現(xiàn)場布置更加高效。

第二，施工模擬方面的應(yīng)用。

建筑暖通工程施工建設(shè)中，施工現(xiàn)場的管理人員可以結(jié)合BIM技術(shù)動(dòng)態(tài)化地模擬施工情況，確定各種管線的位置，科學(xué)地梳理施工團(tuán)隊(duì)的現(xiàn)場調(diào)度。管理人員實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)化地模擬建筑暖通工程中的管線敷設(shè)、孔洞預(yù)留以及設(shè)備配置等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)中的問題，并提出科學(xué)化的措施進(jìn)行處理，將BIM技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來?？傊?，在建筑暖通工程模擬施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠讓施工現(xiàn)場管理人員有一定的輔助設(shè)備，科學(xué)統(tǒng)籌安排施工各工序、環(huán)節(jié)，更好地提高建筑暖通工程的施工建設(shè)水平。

第三，運(yùn)營管理中的應(yīng)用。

可視化三維模型參數(shù)化在BIM技術(shù)中占有重要的位置，在運(yùn)營管理中，其收集、獲取完整建筑信息的功能發(fā)揮著重要的作用。建筑暖通系統(tǒng)管理中，其能對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行功能進(jìn)行有效地把握[8]。同時(shí)BIM建筑模型也能夠提供更加完整的數(shù)據(jù)，提高管理工作的效率和便捷性。在具體應(yīng)用中，BIM技術(shù)能夠提高數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)性，使運(yùn)營管理更加科學(xué)連續(xù)。

最后，成本控制中的應(yīng)用。

利用BIM技術(shù)對(duì)成本進(jìn)行控制主要體現(xiàn)在對(duì)施工物料的管理上。建筑暖通工程的施工流程具有一定的復(fù)雜性，需要很多施工材料，要求不同專業(yè)之間相互配合，如果協(xié)同物料管理中有問題，建筑暖通工程的進(jìn)度必然受到影響，還容易出現(xiàn)材料浪費(fèi)、積壓等情況，使得工程成本增加。在此過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，結(jié)合建筑暖通工程不同模型構(gòu)件與材料信息，能夠?qū)⒉牧蠎?yīng)用的具體數(shù)量、價(jià)格等展現(xiàn)出來，找到相關(guān)單位的信息，讓材料管理人員更加準(zhǔn)確地調(diào)配施工材料，減少施工成本，保證建筑暖通工程的結(jié)算更加有序、順利開展。

5 結(jié)束語

總而言之，如今我國的城市建設(shè)日漸加快，工程建設(shè)的數(shù)量也大幅度增多，暖通工程就是十分重要的組成部分，在社會(huì)中廣受關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，很多新技術(shù)也被應(yīng)用到建筑暖通工程中，如BIM技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用有助于建筑暖通工程建設(shè)效率的提高，不僅能夠保證工程建設(shè)的質(zhì)量，也能夠降低工程施工成本，使建筑暖通工程的經(jīng)濟(jì)效益得以增加，保障建筑暖通工程的安全性，為城市的發(fā)展建設(shè)助力。