BIM技術(shù)在暖通空調(diào)施工中的應(yīng)用探討

李倩

摘 要：建筑信息模型（BIM）作為正在引發(fā)建筑行業(yè)重大變革的新趨勢(shì)數(shù)字技術(shù)，可以用來(lái)研究管理工程建設(shè)及應(yīng)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(tǒng)籌管理等的數(shù)字化和智能化水平。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);暖通空調(diào);工程施工;應(yīng)用探討

引言：傳統(tǒng)的暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)，例如CAD等軟件較為落后，不能提升設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平，制約了暖通空調(diào)工程項(xiàng)目的建設(shè)，還造成了巨大的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。BIM技術(shù)是隨著社會(huì)發(fā)展而產(chǎn)生的一種新型信息技術(shù)。加強(qiáng)BIM技術(shù)在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅能夠給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)很大的便利，還能幫助設(shè)計(jì)人員更好地解決設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，有利于改善現(xiàn)有弊端。

1 BIM 技術(shù)簡(jiǎn)要介紹

BIM（Building Information Modeling）簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是以建筑工程中各個(gè)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)建筑工程進(jìn)行數(shù)字化仿真模擬，代表著一種新的建筑設(shè)計(jì)、施工、維保、運(yùn)營(yíng)管理等過(guò)程的綜合性管理理念，對(duì)現(xiàn)代綠色建筑的發(fā)展具有變革性的影響。以建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)為例，改系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維的優(yōu)良與否直接決定了建筑采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)等功能使用的舒適度和整體功能實(shí)現(xiàn)效果。通過(guò)整合各種參數(shù)信息搭建三維模型，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目深化設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等建筑過(guò)程所有環(huán)節(jié)的信息化管理， 利用建筑物數(shù)據(jù)不斷地完善、豐富、理順深化設(shè)計(jì)方案和施工時(shí)序，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性和關(guān)聯(lián)性等特點(diǎn)。在建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，為工期可控、精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、施工安全管理、質(zhì)量控制、降低成本、方便運(yùn)營(yíng)維護(hù)等提供了有效途徑。

2 BIM 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

BIM是近幾年十分熱門(mén)的技術(shù)平臺(tái)，它通過(guò)三維方式傳遞信息，并運(yùn)用三維共享平臺(tái)將建筑設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)維管理進(jìn)行一體化協(xié)同工作，有效解決了建設(shè)工程以往的整體性差、各項(xiàng)工作不協(xié)調(diào)等問(wèn)題。對(duì)于施工單位來(lái)說(shuō)，在建筑設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)有助于設(shè)計(jì)全面性和準(zhǔn)確性的提高，避免了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)時(shí)常出現(xiàn)的差錯(cuò)、遺漏、管線碰撞、缺失等問(wèn)題，從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量;在建筑建設(shè)階段，BIM技術(shù)能有效提高施工效率、縮短工期，還能減少施工材料浪費(fèi)和施工污染，從而提高施工單位對(duì)成本和施工質(zhì)量的整體掌控能力。對(duì)于業(yè)主方來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)BIM建模直觀地看到三維模型，提高業(yè)主方項(xiàng)目管理效率，并方便業(yè)主方對(duì)項(xiàng)目及時(shí)決策和優(yōu)化。另外，由于BIM技術(shù)強(qiáng)大的全生命周期信息系統(tǒng)，對(duì)業(yè)主方后期的運(yùn)維管理也有著極大的助益。BIM技術(shù)通過(guò)施工模擬，能在設(shè)計(jì)階段初期發(fā)現(xiàn)施工階段可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，利用BIM技術(shù)的可視化和模擬性能有效提高暖通空調(diào)施工效率，將原有的二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw的三維模型，通過(guò)模擬暖通空調(diào)施工運(yùn)行情況，確定施工后期和維護(hù)階段所需的信息。針對(duì)模擬過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員可以不斷調(diào)整設(shè)計(jì)方案，以此減少不必要的成本開(kāi)支，實(shí)現(xiàn)各專業(yè)領(lǐng)域的合作，切實(shí)提高暖通空調(diào)施工的科學(xué)性和合理性。

3 BIM 技術(shù)在暖通施工中的應(yīng)用分析

3.1 BIM技術(shù)在圖紙繪制中的應(yīng)用

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中，圖紙繪制是重要的一個(gè)步驟，應(yīng)用BIM技術(shù)能降低圖紙繪制的難度，提升圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的科學(xué)性。首先，設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)水泵和空調(diào)機(jī)組運(yùn)行圖進(jìn)行繪制，對(duì)可能涉及到的冷凍水管、消防管道、電氣橋架等，都要進(jìn)行合理的布局。設(shè)計(jì)人員通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)不同作用的管道進(jìn)行不同的標(biāo)記，并根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)方案，這樣能夠保證圖紙繪制時(shí)減少時(shí)間成本[1]。其次，在圖紙繪制過(guò)程中，還會(huì)涉及到許多不同種類的原件，BIM系統(tǒng)包含的明細(xì)表功能夠幫助設(shè)計(jì)人員統(tǒng)一整合設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用到的原件和不同類型的設(shè)備，因此設(shè)計(jì)人員需要定期更新BIM數(shù)據(jù)庫(kù)，達(dá)到能夠直接調(diào)用性能相匹配的原件的程度，以此提高工作效率。最后，調(diào)整設(shè)計(jì)方案是暖通空調(diào)施工的一個(gè)重要步驟。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)模型，以此保證建模的準(zhǔn)確性。

3.2 虛擬建造

BIM技術(shù)是施工前輔助施工管理人員模擬、優(yōu)化、調(diào)整施工環(huán)節(jié)的有效工具，施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員可以通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬施工操作，提高施工整體協(xié)作的效率和質(zhì)量，了解管線、設(shè)備和建筑物的位置關(guān)系，提前解決技術(shù)沖突、不滿足規(guī)范要求的干擾問(wèn)題，做好管線孔洞的預(yù)埋預(yù)設(shè)，為實(shí)際施工提供良好協(xié)作環(huán)境。

3.3 有利于精準(zhǔn)把控施工中的重難點(diǎn)

暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝施工的重難點(diǎn)在于對(duì)冷熱載荷的測(cè)算、設(shè)備參數(shù)的計(jì)算分析以及中央空調(diào)等空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、新風(fēng)及送排風(fēng)機(jī)等通風(fēng)設(shè)備，特別是熱水鍋爐等能源供熱等設(shè)備施工難度大的問(wèn)題[2]。BIM技術(shù)的介入有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)上述施工重難點(diǎn)在構(gòu)件布局、安裝定位、設(shè)備材料采購(gòu)、資金安排、施工周期、施工方案編制以及施工機(jī)具設(shè)備和勞動(dòng)力安排等方面的要求，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工重難點(diǎn)的精準(zhǔn)把控。

3.4 數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)利用

BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型，不僅將整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際立體化，還將其相關(guān)信息數(shù)據(jù)化，更精準(zhǔn)地對(duì)設(shè)計(jì)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。BIM技術(shù)的共享平臺(tái)可以將建設(shè)的數(shù)據(jù)在平臺(tái)共享，施工技術(shù)人員便可以通過(guò)這些數(shù)據(jù)信息，精準(zhǔn)地選用材料、管理施工，使實(shí)際施工與圖紙保持高度一致，有效提高施工效率和質(zhì)量。另外，還可以在軟件上進(jìn)行信息標(biāo)注，用以區(qū)分不同結(jié)構(gòu)、不同區(qū)域，有助于施工高效進(jìn)行。

3.5 有利于保障施工過(guò)程的流暢性

BIM三維建模的運(yùn)用有利于眾多施工單位施工信息的優(yōu)化整合，有助于從施工準(zhǔn)備階段時(shí)開(kāi)始就起到規(guī)范和統(tǒng)籌整體施工流程的作用，在細(xì)節(jié)上對(duì)施工工序做出反應(yīng)，從而減少或者有效避免交叉碰撞的發(fā)生。特別是在重要暖通空調(diào)設(shè)備設(shè)施的建設(shè)施工方面進(jìn)行綜合布局和事前規(guī)劃。能源站冷熱水能源設(shè)備的BIM設(shè)計(jì)與施工，有效統(tǒng)籌了土建結(jié)構(gòu)、消防、電氣等專業(yè)管線的綜合布局，既保證了各專業(yè)管線對(duì)絕對(duì)凈空高度和水平面積的要求，也順利解決了設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)與安裝空間受限的問(wèn)題，實(shí)物質(zhì)量也更加具有亮點(diǎn)和特色。

3.6 管道及風(fēng)道系統(tǒng)建模及尺寸確定

設(shè)計(jì)師通過(guò)BIM技術(shù)，在已經(jīng)創(chuàng)建好的暖通空調(diào)系統(tǒng)模型上布設(shè)和調(diào)整管道及通風(fēng)管網(wǎng)，生成管道和風(fēng)道的三維模型。設(shè)計(jì)師可以在三維模型上直接拖拉模型構(gòu)件進(jìn)行調(diào)整，或在平面、剖面圖等其他任意視圖中進(jìn)行修改。在任意視圖中修改任意一個(gè)設(shè)計(jì)元素，其三維模型及其他視圖中的對(duì)應(yīng)元素統(tǒng)一變更，減少設(shè)計(jì)變更中出現(xiàn)的錯(cuò)漏問(wèn)題，增強(qiáng)設(shè)計(jì)圖紙的精準(zhǔn)性[3]。隨后，通過(guò)Revit MEP軟件更新生成構(gòu)件明細(xì)表及模型視圖，保證工程留存文檔的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。利用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)Revit MEP軟件中的內(nèi)置方程式計(jì)算通過(guò)風(fēng)量及流量的損失數(shù)據(jù)，明確管線規(guī)格，有效減少以往繪圖后還需要運(yùn)用其他工程計(jì)算軟件算量的工作量。并利用風(fēng)道和管道定尺寸工具，選擇一種動(dòng)態(tài)定尺寸方法，如等摩擦法、靜壓復(fù)得法等，確定管道和風(fēng)道的尺寸。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代綠色建筑理念下，BIM技術(shù)的介入和運(yùn)用，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)安裝施工過(guò)程中產(chǎn)生了很多積極的影響，也倒逼著施工建設(shè)單位對(duì)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用和管理水平的提高。同樣也促使更多人更加關(guān)注BIM技術(shù)的發(fā)展走向， 期待它能夠帶給我們更多的現(xiàn)實(shí)意義、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

參考文獻(xiàn)：

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