暖通空調(diào)施工中BIM技術(shù)的實(shí)施與應(yīng)用

曹紅運(yùn) 山東菏建房地產(chǎn)開發(fā)有限公司

1 前言

BIM技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā)展，工程建設(shè)全過程信息更為優(yōu)質(zhì)化，但與此同時(shí)也面臨著節(jié)能環(huán)保問題。隨著社會(huì)公眾生活水平的不斷提升，空調(diào)得以廣泛普及和應(yīng)用，建筑能耗明顯升高，暖通空調(diào)施工不免會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，這就需要發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)來提升暖通空調(diào)施工質(zhì)量與效率，致力于在保證暖通空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)降低建筑能耗，促進(jìn)建筑與生態(tài)的和諧發(fā)展。

2 暖通空調(diào)施工對(duì)環(huán)境的影響

就城市運(yùn)行實(shí)際來看，其中發(fā)熱源眾多，比如鍋爐、交通工具、機(jī)器等，所散發(fā)熱量眾多，城區(qū)內(nèi)建筑物與道路的下墊層大多為磚石、水泥等材料，地面風(fēng)速有限，熱量蒸發(fā)受阻，實(shí)際排出難度較大，這導(dǎo)致城市氣溫明顯高于郊區(qū)氣溫，暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行期間城市熱島效應(yīng)的形成概率也比較大。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，空調(diào)系統(tǒng)中大多以氟作為制冷劑，但氟的應(yīng)用會(huì)在一定程度上危害大氣層，使得紫外線強(qiáng)度明顯增加，進(jìn)而危害到公眾的居住環(huán)境。隨著暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行，噪聲隨之出現(xiàn)，在電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等方面均有所體現(xiàn)，嚴(yán)重干擾了公眾的正常生活，室外聲環(huán)境也受到不良影響。

3 BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)

隨著信息時(shí)代的發(fā)展，BIM 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，就是建筑信息模型或建筑信息管理，能夠就信息數(shù)據(jù)參數(shù)開展仿真模擬，促進(jìn)三維建筑模型的構(gòu)建，在建筑設(shè)計(jì)、施工與管理中均得到良好應(yīng)用。通過三維模型數(shù)據(jù)信息庫(kù)的建立，可通過數(shù)字化技術(shù)與信息技術(shù)，協(xié)調(diào)管理工程建設(shè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)共享數(shù)據(jù)信息，便于把控工程進(jìn)度，合理控制施工成本，工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)也隨之降低。

3.1 可視化

BIM技術(shù)具有可視化特征，為暖通空調(diào)施工提供了有力支持。就傳統(tǒng)施工圖來看，主要是將構(gòu)件具體信息通過二維方式標(biāo)注于工程圖紙上，無法直觀感受到三維效果以及安裝效果。而通過BIM 技術(shù)可視化優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，能夠基于相關(guān)數(shù)據(jù)信息構(gòu)建仿真模型，便于直觀呈現(xiàn)工程設(shè)計(jì)思路與施工效果，其中構(gòu)件尺寸數(shù)據(jù)清晰，可通過不同顏色標(biāo)注構(gòu)件，以便進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分，明確構(gòu)件位置關(guān)系，為施工提供便利?；贐IM技術(shù)可視化功能出發(fā)，能夠獲得準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息，促進(jìn)展示效果圖的生成，形成相關(guān)報(bào)表，在可視化狀態(tài)下開展溝通與討論，確保項(xiàng)目建造及運(yùn)營(yíng)等決策的科學(xué)化與合理性，暖通空調(diào)施工工作效率也能夠得到顯著提升。

3.2 數(shù)據(jù)共享

在暖通空調(diào)施工領(lǐng)域，BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)共享功能發(fā)揮著重要作用。暖通空調(diào)內(nèi)部包含較多的元器件，在實(shí)際施工中需要把握暖通空調(diào)整體情況，明確內(nèi)部細(xì)節(jié)，以保證施工質(zhì)量與效率。通過BIM技術(shù)數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，可滿足參建方對(duì)于數(shù)據(jù)信息的需要，便于全面且及時(shí)的掌控暖通空調(diào)施工具體情況，增進(jìn)各部門及崗位人員之間溝通，促進(jìn)暖通空調(diào)施工水平的提升。

4 BIM技術(shù)在暖通空調(diào)施工中的作用

4.1 明確施工目的

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)生活方式發(fā)生了巨大變化，就暖通空調(diào)安裝領(lǐng)域來看，其現(xiàn)代化水平顯著提升的同時(shí)，也面臨著諸多新的問題。以往暖通空調(diào)安裝施工中存在精度不高、安全性不足等問題，導(dǎo)致暖通空調(diào)施工質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，給群眾生活造成十分不便，對(duì)于企業(yè)自身來說，也不利于經(jīng)濟(jì)效益的提升和優(yōu)良形象的樹立。

而基于BIM技術(shù)開展暖通空調(diào)施工，能夠通過發(fā)揮技術(shù)自身現(xiàn)代化優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建三維模型，滿足施工實(shí)際需求，確保施工目的的清晰化與明確化。BIM三維模型能夠?qū)⑹┕ぞ€路的合理性直觀反映，技術(shù)功能十分強(qiáng)大，可向控制設(shè)備中輸入空調(diào)相關(guān)參數(shù)，模擬暖通空調(diào)工作狀態(tài)，以便規(guī)范開展暖通空調(diào)施工作業(yè)。

以往暖通空調(diào)施工中，若無法準(zhǔn)確把握重點(diǎn)部位，會(huì)造成不必要的材料消耗，資源浪費(fèi)問題嚴(yán)重，而通過BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠彌補(bǔ)這方面的不足，結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際，全面且深入的了解施工關(guān)鍵部位，一次性完成施工作業(yè)，減少資源不合理消耗，工程成本能夠得到有效控制。

4.2 縮短施工工期

暖通空調(diào)施工復(fù)雜度高，為保證工程整體質(zhì)量，需要從進(jìn)度、質(zhì)量、安全與成本等角度實(shí)施有效管理與控制。傳統(tǒng)管理方式下無法形成三維影響，對(duì)于施工情況的把握不夠直觀，導(dǎo)致施工難度較大。而通過BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，能夠結(jié)合暖通空調(diào)施工實(shí)際構(gòu)建三維模型，保證其立體化程度，為施工規(guī)劃提供支持，促進(jìn)暖通空調(diào)施工的順利進(jìn)行，提高施工效率，施工工期也明顯縮短。

施工過程中個(gè)別問題的出現(xiàn)極易阻礙施工進(jìn)度，而BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠解決這一問題，基于所構(gòu)建直觀模型分析施工實(shí)際，確保隱蔽障礙得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理，從而切實(shí)提升施工進(jìn)度與效率。

4.3 節(jié)約施工成本

暖通空調(diào)施工過程中，工作人員發(fā)揮著主體作用，是保障施工順利進(jìn)行的重要人力資源?，F(xiàn)如今社會(huì)快速發(fā)展，人力資源價(jià)值明顯提升，而暖通空調(diào)施工需要消耗一定時(shí)間與精力，這就會(huì)加大施工成本，資金利用的有效性不足，不利于施工企業(yè)成本控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。通過BIM技術(shù)的合理化應(yīng)用，能夠把握工程施工程序進(jìn)行有針對(duì)性的建模，依托三維模型呈現(xiàn)施工情況，更加清晰、直觀，為管理人員施工方案的調(diào)整提供有力支持。依托BIM 技術(shù)可減少人力資源消耗，在保證暖通空調(diào)施工質(zhì)量的同時(shí)提高施工效率，促進(jìn)施工企業(yè)成本控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

5 暖通空調(diào)施工中的不足

5.1 管道結(jié)露滴水

暖通空調(diào)實(shí)際運(yùn)行過程中，管道施工常見結(jié)露滴水問題，這一問題的出現(xiàn)與多方面因素都存在關(guān)聯(lián)，管道系統(tǒng)自身、管道保溫性能薄弱、管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密等是導(dǎo)致管道結(jié)露滴水的常見原因。就暖通空調(diào)施工實(shí)際來看，若管道結(jié)露滴水情況十分嚴(yán)重，需要分析施工中的問題，一旦施工操作不符合要求、施工工藝不合理等，會(huì)影響管道安裝施工質(zhì)量，若相關(guān)管理部門并未嚴(yán)格篩選施工原材料，導(dǎo)致材料性能不達(dá)標(biāo)，或者后期施工質(zhì)量檢查管理不到位，都極易給整個(gè)暖通空調(diào)施工埋下質(zhì)量隱患，導(dǎo)致管道出現(xiàn)結(jié)露滴水問題。

5.2 設(shè)備噪聲超標(biāo)

暖通空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行階段往往存在一定噪聲，即便是設(shè)備完好無損，也不免會(huì)產(chǎn)生微弱的噪聲，而一旦暖通空調(diào)系統(tǒng)存在嚴(yán)重故障，會(huì)產(chǎn)生十分強(qiáng)烈的噪聲，超出正常標(biāo)準(zhǔn)，這就會(huì)對(duì)公眾的正常工作與生活造成十分不良的影響。隨著暖通空調(diào)施工技術(shù)水平的不斷提升，風(fēng)機(jī)盤管技術(shù)水平更高，能夠?qū)υ肼曋笖?shù)加以有效控制，確保與標(biāo)準(zhǔn)分貝指標(biāo)相符合，但大風(fēng)量空調(diào)機(jī)組引入較晚，實(shí)際應(yīng)用尚不完善，因而通過實(shí)際測(cè)量發(fā)現(xiàn)噪聲指數(shù)仍超出產(chǎn)品樣本參數(shù)，對(duì)社會(huì)正常生產(chǎn)生活造成干擾。

5.3 空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行故障

暖通空調(diào)工程施工中，水循環(huán)系統(tǒng)是其中重要組成部分，其安裝施工質(zhì)量直接關(guān)系到暖通空調(diào)系統(tǒng)整體的穩(wěn)定安全運(yùn)行，因此必須要提高水循環(huán)系統(tǒng)的安裝質(zhì)量。在空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)安裝過程中，一旦埋下安全隱患，會(huì)嚴(yán)重影響暖通空調(diào)系統(tǒng)整體性能，甚至?xí)璧K暖通空調(diào)工程施工的正常推進(jìn)。一般來說，暖通空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)施工主要包含冷凍水和冷卻水這兩個(gè)部分，冷凍水部分，其運(yùn)行過程中極易影響管線線路的暢通性，因而故障發(fā)生頻率較高。

6 暖通空調(diào)施工中BIM技術(shù)的實(shí)施與應(yīng)用策略

6.1 做好充分準(zhǔn)備

結(jié)合暖通空調(diào)施工實(shí)際出發(fā)，為確保BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值得到充分發(fā)揮，需要做好充分的施工準(zhǔn)備工作。結(jié)合工程實(shí)際對(duì)軟件進(jìn)行選擇，當(dāng)前暖通空調(diào)施工中MagiCAD 與RevitMEP 這兩款軟件較為實(shí)用，可以滿足建筑機(jī)電領(lǐng)域?qū)嶋H工作需求。由于機(jī)電管線有著復(fù)雜的排布，這需要科學(xué)應(yīng)用BIM 技術(shù)，以確保管線排布的規(guī)范性與正確性。就MagiCAD 軟件來看，其中涵蓋諸多先進(jìn)技術(shù)與專業(yè)技能，以CAD以及Revit 平臺(tái)為支持得以研發(fā)，在暖通空調(diào)施工中需要由專業(yè)人員來操作軟件，以保證技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性，真正為暖通空調(diào)施工而服務(wù)。

6.2 建立數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

BIM技術(shù)屬于應(yīng)用型數(shù)字技術(shù)，是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行綜合開發(fā)后所實(shí)現(xiàn)的，所涵蓋功能包括數(shù)據(jù)加工、存儲(chǔ)、收集與建模等，能夠結(jié)合暖通空調(diào)施工實(shí)際建立各種類型模型，促進(jìn)數(shù)字化成果的形成。技術(shù)應(yīng)用階段需要保證施工數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)建的系統(tǒng)化與科學(xué)性，對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和加工，向數(shù)據(jù)庫(kù)中錄入施工相關(guān)數(shù)據(jù)，建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，確保BIM技術(shù)應(yīng)用效果顯著，為暖通空調(diào)施工的順利進(jìn)行提供支持。設(shè)計(jì)、施工、技術(shù)等崗位人員應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)，向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中錄入暖通空調(diào)施工各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，經(jīng)加工運(yùn)算后實(shí)現(xiàn)信息的數(shù)字化，為后續(xù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與加工提供便利，滿足暖通空調(diào)施工對(duì)于數(shù)據(jù)信息的實(shí)際需要。

6.3 調(diào)整施工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

暖通空調(diào)施工中對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用，可整合技術(shù)、組織、監(jiān)理等關(guān)系，便于掌控工程設(shè)計(jì)意圖與施工要求，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度出發(fā)優(yōu)化完善BIM技術(shù)施工模型，依托3D 模型、結(jié)構(gòu)樹、技術(shù)鏈等可將暖通空調(diào)施工系統(tǒng)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)要點(diǎn)加以清晰呈現(xiàn)，為施工決策的制定提供輔助，便于管理人員與施工人員對(duì)自身職責(zé)形成清晰認(rèn)識(shí)，便于監(jiān)理單位合理約束并控制施工過程，促進(jìn)暖通空調(diào)施工數(shù)字化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，施工控制效果顯著。依托BIM技術(shù)可建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過記錄、追溯、查詢等功能的發(fā)揮，把握暖通空調(diào)施工實(shí)際，整合施工計(jì)劃、進(jìn)度、管理與目標(biāo)等，通過數(shù)字化方式監(jiān)督并管控施工，保證監(jiān)管的全面性、系統(tǒng)性和有效性，進(jìn)而提高暖通空調(diào)施工質(zhì)量。

6.4 控制應(yīng)用流程

6.4.1 建模分析

基于BIM 技術(shù)構(gòu)建3D 工程模型，深入分析建筑性能，以便調(diào)整暖通空調(diào)施工方案。工作人員可基于內(nèi)部集成分析工具來分析暖通空調(diào)能耗，準(zhǔn)確評(píng)估系統(tǒng)整體負(fù)載值，為冷熱負(fù)荷報(bào)告的出具提供支持。

6.4.2 風(fēng)管系統(tǒng)建模

為保證暖通空調(diào)施工質(zhì)量與效率，在BIM技術(shù)應(yīng)用階段需要重視風(fēng)管系統(tǒng)建模的推進(jìn)。這就需要強(qiáng)化工作人員職業(yè)素養(yǎng)與技術(shù)水平，應(yīng)用BIM技術(shù)建立HAVC 系統(tǒng)庫(kù)，保證其機(jī)械功能良好，合理布置通風(fēng)管網(wǎng)與管道等，促進(jìn)三維建模的順利完成。基于BIM技術(shù)對(duì)位置進(jìn)行修改，提高工作便捷度，自動(dòng)協(xié)調(diào)變更系統(tǒng)庫(kù)內(nèi)的模型視圖，確保施工需要得到滿足。應(yīng)當(dāng)注意的是，在計(jì)算尺寸標(biāo)注與管道壓損的過程中，必須要依照工程規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，當(dāng)前我國(guó)工業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，需要沿用國(guó)外工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)管尺寸普遍較大，所占據(jù)立體空間眾多，新風(fēng)管道不免會(huì)向建筑外部延伸，進(jìn)而碰撞到建筑內(nèi)部墻體，基于BIM 技術(shù)可解決這一問題，避免施工質(zhì)量問題出現(xiàn)。

6.4.3 水系統(tǒng)與管道建模

水系統(tǒng)與管道建模也是暖通空調(diào)施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，以冷熱負(fù)荷報(bào)告為參考，建立供暖系統(tǒng)庫(kù)，在布置熱水管道與管道的基礎(chǔ)上實(shí)施三維建模。由于水系統(tǒng)管道距離長(zhǎng)且數(shù)量多，存在交叉碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。而在BIM 技術(shù)支持下，通過RevitMEP 軟件可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，確保與管道尺寸相適宜，若存在交叉，能夠修改管道長(zhǎng)度與高度，以確保暖通空調(diào)施工得以安全高效進(jìn)行。

6.4.4 復(fù)核、檢查與校核

在暖通空調(diào)施工過程中，需要把握管道設(shè)備具體情況，嚴(yán)格且仔細(xì)的復(fù)核管道設(shè)備具體參數(shù)，對(duì)管道碰撞、設(shè)備管道凈高等實(shí)施嚴(yán)格檢查，做好設(shè)備通道、檢修空間等的校核工作，確保所獲得檢驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性與可靠性，進(jìn)而優(yōu)化調(diào)整碰撞點(diǎn)，順利繪制BIM綜合圖，為暖通空調(diào)施工的推進(jìn)提供支持。

6.4.5 匯總處理。

在暖通空調(diào)施工中對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用，需要以數(shù)據(jù)信息為對(duì)象實(shí)施匯總處理，滿足給排水、電氣等專業(yè)之間的數(shù)據(jù)信息共享需要，全面提升暖通空調(diào)施工工作效率。應(yīng)用BIM 技術(shù)匯總數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，可促進(jìn)工程不同領(lǐng)域?qū)I(yè)的順利構(gòu)建，促進(jìn)整體化系統(tǒng)的形成，暖通空調(diào)施工的推進(jìn)也具備了可靠指導(dǎo)。

7 結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)相當(dāng)于時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，模型建筑能力顯著，能夠?yàn)榕照{(diào)施工提供重要支持。在客觀分析暖通空調(diào)施工中不足的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)重視BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，建立數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對(duì)施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，嚴(yán)格控制BIM 技術(shù)應(yīng)用流程，切實(shí)提升施工質(zhì)量，推動(dòng)暖通空調(diào)事業(yè)的數(shù)字化發(fā)展。需要注意的是，BIM技術(shù)應(yīng)用須考慮到其應(yīng)用的整體性與前后關(guān)聯(lián)性，確保與施工實(shí)際相符合，以兼容技術(shù)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)暖通空調(diào)工程建設(shè)水平的不斷提升。