暖通空調(diào)工程施工中BIM技術(shù)應(yīng)用

蔣 毅

（湖南六建機(jī)電安裝有限責(zé)任公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

引言

隨著我國(guó)全面進(jìn)入信息時(shí)代，隨著科技實(shí)力的不斷提升，BIM技術(shù)的應(yīng)用也逐漸普遍起來(lái)，特別是對(duì)于暖通空調(diào)施工來(lái)說(shuō)。工作人員通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅能夠優(yōu)化冷源設(shè)計(jì)，同時(shí)還能夠保證空調(diào)負(fù)荷的精確度，確保暖通空調(diào)能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。因此，施工單位及其相關(guān)工作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的了解與認(rèn)識(shí)，并將其科學(xué)的應(yīng)用于暖通空調(diào)施工中。

1 BIM技術(shù)概述

所謂的BIM技術(shù)主要是指以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，將各建筑信息數(shù)據(jù)建立為三維立體模型，并且對(duì)所有的工程數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成的技術(shù)手段，BIM技術(shù)常常被應(yīng)用于建筑行業(yè)用來(lái)降低施工潛在的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還能夠有效地提高施工企業(yè)的效率和質(zhì)量。以建筑工程中的暖通空調(diào)項(xiàng)目為例，技術(shù)人員通過(guò)利用BIM技術(shù)不僅可以對(duì)建筑施工過(guò)程中所涉及到的熱工信息數(shù)據(jù)以及幾何信息數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確地計(jì)算和分析。除此之外，BIM技術(shù)還能夠幫助施工企業(yè)進(jìn)行暖通空調(diào)安裝工作中的管線(xiàn)布置，并且能夠有效地降低管線(xiàn)之間相互碰撞的概率。

2 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用背景

BIM即是指建筑信息模型，而B(niǎo)IM技術(shù)主要是將項(xiàng)目相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑模型構(gòu)建的技術(shù)。一方面，當(dāng)前在暖通工程中，暖通管道數(shù)量比較多，走向排列形式多變具有復(fù)雜特點(diǎn)，尤其是對(duì)于管道井和地下室而言，屬于集中布置區(qū)域更是如此，而且水暖管道、通風(fēng)管道與空調(diào)冷凍水進(jìn)水、回水管道均有空間層疊交錯(cuò)，冷凝水管道有坡度要求等，在實(shí)際工程中，這些管道往往會(huì)和消防管道與電氣管線(xiàn)槽等發(fā)生矛盾，BIM新技術(shù)的應(yīng)用可以讓各專(zhuān)業(yè)知識(shí)融合在整體暖通空調(diào)施工中，且并實(shí)時(shí)地共享信息數(shù)據(jù)，有利于施工的每個(gè)環(huán)節(jié)提前暴露問(wèn)題，降低工程施工中的出錯(cuò)率。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)各階段信息共享

相比傳統(tǒng)CAD二維設(shè)計(jì)，BIM三維設(shè)計(jì)不僅有效地提高暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，還能夠保障暖通空調(diào)后期各項(xiàng)施工和安裝在總體設(shè)計(jì)調(diào)控之下更加合理高效。通過(guò)BIM技術(shù)創(chuàng)建一個(gè)三維模型，可以直觀清楚地了解到暖通空調(diào)從設(shè)計(jì)到安裝，從安裝到后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的各種信息，包括施工信息、空調(diào)設(shè)備信息、材料信息等。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)和施工進(jìn)度也可以得到實(shí)時(shí)展示，這種各個(gè)階段信息共享對(duì)于建筑全生命周期來(lái)說(shuō)起到了非常大的作用。

3.2 使各專(zhuān)業(yè)具備有效的協(xié)同性

在BIM三維模型當(dāng)中，可以最大限度地保證建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電專(zhuān)業(yè)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，這樣可以有效節(jié)約施工時(shí)間，同時(shí)減少施工成本。BIM技術(shù)對(duì)建筑信息的詳細(xì)完整呈現(xiàn)，能夠最直觀真實(shí)地表達(dá)建筑特征，不僅可以在故障問(wèn)題發(fā)生后準(zhǔn)確找到故障原因所在，并且能夠在故障未發(fā)生時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)防護(hù)。此外，BIM技術(shù)還能夠?qū)⒔ㄖ鱾€(gè)分項(xiàng)放在整體的高度進(jìn)行分析，解決建筑、結(jié)構(gòu)與設(shè)備三者之間存在的矛盾，從而有效提高設(shè)計(jì)人員的工作效率。

4 暖通空調(diào)施工中應(yīng)用BIM技術(shù)

4.1 做好準(zhǔn)備工作

工作人員在暖通空調(diào)中應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，還應(yīng)預(yù)先做好準(zhǔn)備工作。這就要求工作人員應(yīng)選擇合適的軟件。而當(dāng)前在暖通空調(diào)施工中使用到的軟件主要是到MagiCAD與RevitMEP，這兩種軟件都是面向建筑工程師以及設(shè)計(jì)師等工作人員的，特別適用于建筑機(jī)電領(lǐng)域工作人員。而機(jī)電管線(xiàn)的綜合排布又是在暖通空調(diào)施工中應(yīng)用BIM技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，工作人員必須根據(jù)暖通空調(diào)工程實(shí)際情況來(lái)選擇合適的軟件。其中，MagiCAD軟件為例，該軟件中不僅配有先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)還具有一定的專(zhuān)業(yè)技能。這是由于該技術(shù)是基于CAD以及Revit平臺(tái)共同研發(fā)的。這一軟件的應(yīng)用在暖通空調(diào)施工中占有極為重要的地位，施工單位必須指派專(zhuān)業(yè)人員才完成。

4.2 利用BIM技術(shù)建立暖通空調(diào)工程施工數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

BIM技術(shù)是在數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)上綜合開(kāi)發(fā)的應(yīng)用型數(shù)字技術(shù)，因此具有基礎(chǔ)數(shù)字技術(shù)中數(shù)據(jù)加工、存儲(chǔ)、收集和建模等功能，可以建立暖通空調(diào)工程的各類(lèi)模型和數(shù)字化成果，在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中，要建立系統(tǒng)、科學(xué)的施工數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。要利用BIM技術(shù)加工和收集信息的優(yōu)勢(shì)，將暖通空調(diào)工程施工的各類(lèi)數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合暖通空調(diào)工程實(shí)際和BIM技術(shù)特點(diǎn)，建立施工項(xiàng)目的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，這是發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)前提，也是BIM技術(shù)應(yīng)用的重要階段。設(shè)計(jì)、施工、管理、技術(shù)人員要深入暖通空調(diào)工程施工現(xiàn)場(chǎng)，將施工各項(xiàng)數(shù)據(jù)和各類(lèi)信息收集、錄入到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，通過(guò)BIM技術(shù)的加工和運(yùn)算實(shí)現(xiàn)各種信息的數(shù)字化，既方便暖通空調(diào)工程施工數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，也便于暖通空調(diào)工程信息的加工，以便實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、驗(yàn)收等環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。

4.3 利用BIM技術(shù)調(diào)整暖通空調(diào)工程施工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

應(yīng)用BIM技術(shù)，暖通空調(diào)工程施工企業(yè)可以將傳統(tǒng)的技術(shù)、施工、監(jiān)理、組織等相關(guān)系統(tǒng)整合在一起，不但有利于掌握工程設(shè)計(jì)意圖和工程施工要求，更能根據(jù)BIM技術(shù)的施工模型進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和調(diào)整，以3D模型、組織瀏覽表、結(jié)構(gòu)樹(shù)、技術(shù)鏈等多種方式，更加直接地呈現(xiàn)出暖通空調(diào)工程施工的系統(tǒng)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)要點(diǎn)，既有利于決策者對(duì)暖通空調(diào)工程施工整體情況的把握，同時(shí)也有利于管理和施工人員明確自身職責(zé)，有利于監(jiān)理單位對(duì)暖通空調(diào)工程施工實(shí)施約束和控制，通過(guò)打造暖通空調(diào)工程施工數(shù)字化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提升施工控制、調(diào)整、整合的質(zhì)量。此外，利用BIM技術(shù)建立的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有記錄、追溯、查詢(xún)等功能，不但提升了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功能性，更適合暖通空調(diào)工程施工的實(shí)際，真正將暖通空調(diào)工程施工的進(jìn)度、計(jì)劃、管理和目標(biāo)整合在一起，以動(dòng)態(tài)化、數(shù)字化的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)工程施工結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性、全面性的監(jiān)督和管控。

4.4 加強(qiáng)對(duì)應(yīng)用流程的控制

（1）做好建模分析。工作人員應(yīng)基于3D工程模型來(lái)對(duì)建筑性能等進(jìn)行深刻分析，以便對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的優(yōu)化。這就要求工作人員能夠通過(guò)對(duì)其內(nèi)部的集成分析工具來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的有效分析，以便對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的整體負(fù)載值進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，同時(shí)還能幫助工作人員做好冷負(fù)荷報(bào)告與熱負(fù)荷報(bào)告。

（2）風(fēng)管系統(tǒng)的建模。工作人員還應(yīng)針對(duì)風(fēng)管系統(tǒng)進(jìn)行建模。這就要求工作人員應(yīng)先建立一個(gè)HAVC系統(tǒng)庫(kù)，確保其具有一定的機(jī)械功能，并通過(guò)對(duì)通風(fēng)管網(wǎng)與管道等的布置來(lái)完成三維建模。工作人員通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠更方便的修改位置，也就是說(shuō)系統(tǒng)庫(kù)里的模型視圖等都能自動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)變更等。需要工作人員注意的是，在對(duì)尺寸的標(biāo)注與管道壓損進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵照相關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，由于我國(guó)目前工業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)尚未制定完成，因此仍舊沿用外國(guó)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。此外，風(fēng)管往往擁有較大的尺寸，需要占據(jù)較多的立體空間，而新的風(fēng)管道大多會(huì)延伸到建筑外部，進(jìn)而和建筑內(nèi)部的墻體發(fā)生碰撞。而通過(guò)使用BIM技術(shù)就能夠有效解決這一問(wèn)題。

（3）水系統(tǒng)與管道的建模。工作人員還需針對(duì)水系統(tǒng)與管道進(jìn)行建模。這就要求工作人員能夠基于冷負(fù)荷報(bào)告與熱負(fù)荷報(bào)告來(lái)完成供暖系統(tǒng)庫(kù)的建立，進(jìn)而通過(guò)對(duì)熱水管網(wǎng)與管道的布置來(lái)進(jìn)行三維建模。城市建筑工程中的水系統(tǒng)管道往往較長(zhǎng)而又?jǐn)?shù)量繁多，且普遍是從市政網(wǎng)入，由地下室出口處，因此，水系統(tǒng)的管道極易出現(xiàn)交叉與碰撞的問(wèn)題。所以，工作人員可以通過(guò)RevitMEP軟件的應(yīng)用，利用其自身具有的定尺裝置與定位裝置等，能夠在發(fā)生交叉時(shí)，對(duì)管道的高度與長(zhǎng)度進(jìn)行修改。

（4）復(fù)核、檢查與校核等。工作人員還應(yīng)重視對(duì)各管道設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行復(fù)核，并做好管道碰撞檢查與設(shè)備管道凈高檢查等，同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備通道的校核、對(duì)檢修空間的核等，以便通過(guò)對(duì)檢核檢驗(yàn)得到準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，以便工作人員對(duì)碰撞點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并完成BIM綜合圖的繪制。

（5）匯總處理。最后，工作人員還應(yīng)做好數(shù)據(jù)的匯總處理，以便將數(shù)據(jù)信息在給排水、電氣、以及其他專(zhuān)業(yè)間進(jìn)行高效共享，大大提升工作人員的工作效率。同時(shí)，工作人員還應(yīng)在實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的有效匯總的同時(shí)，確保完成各領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)構(gòu)建，以便工作人員能夠順利將其調(diào)整為一個(gè)整體的建筑系統(tǒng)，為暖通空調(diào)工程的施工提供有效的指導(dǎo)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科技實(shí)力的不斷提升，BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，特別是在暖通空調(diào)施工中。本文對(duì)BIM技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。以便實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工成本的節(jié)約等，進(jìn)而推動(dòng)施工單位的可持續(xù)發(fā)展。