建筑暖通工程中的BIM技術(shù)運(yùn)用探究

朱文科

(北京市設(shè)備安裝工程集團(tuán)有限公司 北京 100166)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)下，建筑工程行業(yè)發(fā)展也隨之取得了良好成績(jī)，暖通工程在整個(gè)建筑中屬于最為重要部分，需要相關(guān)工作者加以關(guān)注。在建筑暖通工程中將BIM 技術(shù)加以靈活的運(yùn)用，可以切實(shí)促進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用協(xié)同性。另外，BIM 技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用還需要對(duì)信息化技術(shù)加以整合，這樣才可以促進(jìn)信息高效傳遞。

1 BIM技術(shù)的基本特點(diǎn)

1.1 可視化

BIM 技術(shù)中，最為突出的特征就是可視化。BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑工程項(xiàng)目中，在可視化方面展現(xiàn)出良好的效果，由于其通常都是借助三維立體模型來將建筑結(jié)構(gòu)情況加以展示的，這樣就可以為建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供良好的輔助[1]。

1.2 協(xié)調(diào)性

將BIM 技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中加以運(yùn)用，能夠有效地對(duì)各項(xiàng)實(shí)踐工作起到良好的協(xié)調(diào)作用，將建筑工程項(xiàng)目涉及的所有信息加以高效的運(yùn)用，促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)效果的提升，規(guī)避各類矛盾問題的發(fā)生。

1.3 模擬性

建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作開展中將BIM技術(shù)進(jìn)行合理的運(yùn)用，表現(xiàn)出了良好的模擬性的特征，這也是保證建筑設(shè)計(jì)效果的重要基礎(chǔ)。綜合BIM技術(shù)實(shí)踐運(yùn)用的情況，對(duì)設(shè)計(jì)方案實(shí)施綜合模擬，這樣就可以對(duì)設(shè)計(jì)中所存在的問題加以明確，對(duì)其在實(shí)踐中的可行性加以綜合分析，可以確保建筑工程能項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)既定的效果[2]。就BIM技術(shù)來說，其最突出的特點(diǎn)就是施工模擬，一般在開始各項(xiàng)施工工作之前，務(wù)必要充分結(jié)合各方面實(shí)際情況和需要來制訂切實(shí)可行的施工方案。但是因?yàn)槭艿蕉喾矫嬉蛩氐挠绊?，所以還存在諸多的不確定性。BIM 技術(shù)自身具備較強(qiáng)的施工模擬性特征，能夠較好地處理上述問題。工作人員可以結(jié)合創(chuàng)設(shè)完成的建筑BIM 模型來進(jìn)行各項(xiàng)施工工作，完成動(dòng)態(tài)施工模擬，這樣就可以對(duì)施工中可能遇到的問題加以準(zhǔn)確的判斷，對(duì)于施工方案進(jìn)行合理的優(yōu)化完善，為后續(xù)施工工作的實(shí)施提供良好的輔助，盡可能地規(guī)避施工成本的增加。例如：將BIM 技術(shù)在工程項(xiàng)目中加以良好的運(yùn)用，能夠?qū)醾鲗?dǎo)、緊急疏散等加以模擬，從而促進(jìn)施工效率和施工質(zhì)量的不斷提升。

1.4 可出圖

在建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作開展中，BIM 技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用能夠起到良好的輔助作用，其并不需要設(shè)計(jì)人員采用人工操作的方式來進(jìn)行繪圖，只需要利用BIM技術(shù)相關(guān)模塊來實(shí)施圖紙的設(shè)計(jì)，這樣就可以為后期施工建設(shè)各項(xiàng)工作的實(shí)施給予輔助。

2 暖通工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)應(yīng)用必要性分析

2.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)特點(diǎn)

在建筑工程行業(yè)不斷發(fā)現(xiàn)的帶動(dòng)下，暖通工程項(xiàng)目越發(fā)得復(fù)雜，其牽涉到的內(nèi)容也在逐漸增加，暖通系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜性也隨之不斷提升，特別是在暖通工程項(xiàng)目所針對(duì)的服務(wù)對(duì)象方面，覆蓋范圍逐漸擴(kuò)展，這樣就對(duì)設(shè)計(jì)工作的實(shí)施帶來了諸多的困難。任何一個(gè)處理環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，都有可能對(duì)整個(gè)工程的有序性和高效性造成一定的損害。為了切實(shí)地滿足暖通工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)復(fù)雜性需要，應(yīng)當(dāng)充分利用BIM技術(shù)，其可以對(duì)其中涉及的各種復(fù)雜的信息加以綜合分析，為暖通工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性加以保證[3]。

2.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求

就當(dāng)下實(shí)際情況來看，人們對(duì)于暖通工程項(xiàng)目的要求在逐漸提升，其在環(huán)保節(jié)能方面的綜合性能也隨之不斷提高，為了從根本上對(duì)暖通工程的實(shí)際運(yùn)行效果加以保障，還需要對(duì)暖通工程設(shè)計(jì)工作加以側(cè)重關(guān)注，積極地引用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法。將BIM 技術(shù)合理地運(yùn)用到項(xiàng)目設(shè)計(jì)之中，可以切實(shí)地對(duì)暖通工程項(xiàng)目涉及的所有的工序加以綜合分析，從而保證暖通系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，以促進(jìn)暖通工程項(xiàng)目的未來持續(xù)健康發(fā)展。

2.3 項(xiàng)目傳統(tǒng)設(shè)計(jì)手段

二維設(shè)計(jì)模式是當(dāng)前最為重要的一種設(shè)計(jì)模式，二維設(shè)計(jì)模式的運(yùn)用基本能夠保證良好的適應(yīng)性，也可以完成對(duì)暖通工程項(xiàng)目的平面設(shè)計(jì)，但是其也存在諸多的隱患，極易出現(xiàn)失誤的情況。針對(duì)上述問題，可以切實(shí)地運(yùn)用BIM 技術(shù)來對(duì)設(shè)計(jì)工作加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也可以實(shí)現(xiàn)三維立化的設(shè)計(jì)，促進(jìn)設(shè)計(jì)工作人員更全面地對(duì)暖通工程系統(tǒng)運(yùn)行情況加以了解，從而及時(shí)高效地解決相關(guān)問題，保證設(shè)計(jì)的效率和效果，這也是BIM技術(shù)能夠得到大范圍實(shí)踐運(yùn)用的主要根源[4]。

2.4 設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性

合理地運(yùn)用BIM技術(shù)可以高效地完成對(duì)暖通工程項(xiàng)目的優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，可以提高設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化水平，進(jìn)而帶動(dòng)暖通工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的整體效果的提高。其次，暖通工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，將BIM技術(shù)加以合理的運(yùn)用，不但能夠改善暖通系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，而且在暖通工程項(xiàng)目后期施工中，也可以切實(shí)地利用這一模式來實(shí)施針對(duì)性的設(shè)計(jì)工作，保證對(duì)暖通施工工作的實(shí)施以及施工成本進(jìn)行全面的控制[5]。

3 BIM技術(shù)在建筑暖通工程領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值

BIM 技術(shù)可以說是科學(xué)技術(shù)發(fā)展必然結(jié)果，建筑暖通工程行業(yè)在我國(guó)發(fā)展已經(jīng)維持了幾十年的時(shí)間，所涉及的現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化方面還存在諸多的問題，BIM技術(shù)實(shí)踐運(yùn)用在促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)工作發(fā)展方面具有重要的作用，并且也與當(dāng)前社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)保持統(tǒng)一。將數(shù)字化技術(shù)、信息技術(shù)以及智能技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化完善，BIM技術(shù)逐漸從模型轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際運(yùn)用的過程，并且也為整個(gè)建筑暖工程的現(xiàn)代化發(fā)展帶來了諸多的機(jī)遇，將其合理地運(yùn)用到建筑暖通工程設(shè)計(jì)之中，能夠有效地促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展[6]。BIM技術(shù)具有良好的可視化和信息化的特征，能夠?qū)⑵渌@取的信息數(shù)據(jù)利用三維數(shù)字模型的方式加以呈現(xiàn)，從而將建筑設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息加以高效的利用，針對(duì)仿真模型加以綜合分析，可以切實(shí)地對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案的情況進(jìn)行全面的了解和掌握，為后續(xù)各項(xiàng)施工工作的實(shí)施提供良好的輔助。就信息化方面來看，其信息通常都是通過對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查獲得的，通過施工實(shí)際需要來將獲得的信息數(shù)據(jù)加以合理的運(yùn)用，盡可能地保證各項(xiàng)實(shí)踐工作的效率和效果，促進(jìn)施工效率的不斷提高。在建設(shè)暖通工程設(shè)施時(shí)，某些問題在建設(shè)的各個(gè)方面都是不可避免的，這極大地限制了建設(shè)項(xiàng)目的進(jìn)一步發(fā)展，并對(duì)健康的生活方式產(chǎn)生了相當(dāng)大的影響，而使用BIM技術(shù)可以很好地規(guī)避這個(gè)問題。BIM技術(shù)可用于分析建筑施工的各個(gè)方面，準(zhǔn)確識(shí)別和解決施工過程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，并使整體結(jié)構(gòu)和安裝標(biāo)準(zhǔn)化，提高施工和安裝的質(zhì)量。員工之間可以相互協(xié)作也是BIM技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)。

4 BIM技術(shù)在建筑暖通工程中的應(yīng)用

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

4.1.1 BIM技術(shù)在暖通管道布置中的應(yīng)用

首先，在實(shí)踐中將BIM技術(shù)加以合理的運(yùn)用，能夠協(xié)助設(shè)計(jì)工作人員創(chuàng)建完善的機(jī)械功能系統(tǒng)，從而為各項(xiàng)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行合理的運(yùn)用和調(diào)整，對(duì)平面示意圖以及坡面圖進(jìn)行合理的優(yōu)化，這樣才可以保證設(shè)計(jì)的效果。其次，在實(shí)施示意圖的優(yōu)化和調(diào)整工作的時(shí)候，各個(gè)模型也會(huì)隨之發(fā)生變化。結(jié)合BIM技術(shù)創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，這樣就可以更加準(zhǔn)確、全面、直觀地將目標(biāo)對(duì)象加以展示，并且也可以完成對(duì)各類管道線路配置進(jìn)行模擬，從而切實(shí)地對(duì)管道線路中所存在的碰撞的問題加以判斷和解決，保證設(shè)計(jì)的實(shí)用性。設(shè)計(jì)工作人員在利用BIM技術(shù)創(chuàng)設(shè)立體數(shù)據(jù)模型的時(shí)候，也可以結(jié)合實(shí)際需要來選擇適合的剖面切圖，并且創(chuàng)設(shè)出良好的剖面圖，這樣才可以對(duì)工程設(shè)計(jì)流程加以簡(jiǎn)化，提升設(shè)計(jì)工作的效率。以往舊設(shè)計(jì)模式大都是利用投影輪廓線的方式來對(duì)管線的布設(shè)進(jìn)行模擬，并且完成空調(diào)機(jī)組的平面設(shè)計(jì)工作[7]。在實(shí)踐中不能準(zhǔn)確、直觀地將建筑特性加以呈現(xiàn)。

4.1.2 BIM技術(shù)在產(chǎn)品庫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)在設(shè)備產(chǎn)品庫設(shè)計(jì)中加以實(shí)踐運(yùn)用具有良好的實(shí)用性，設(shè)計(jì)工作人員可以結(jié)合各方面實(shí)際情況，在產(chǎn)品庫內(nèi)選擇適合的產(chǎn)品的形狀、規(guī)格或者是性能參數(shù)，綜合自身實(shí)際情況和需要來選擇適合的模型參數(shù)，創(chuàng)設(shè)出專門的設(shè)計(jì)模型。在組織開展各項(xiàng)實(shí)踐工作的時(shí)候，設(shè)計(jì)工作人員也可以對(duì)原有規(guī)格的產(chǎn)品模型進(jìn)行復(fù)制，隨后通過產(chǎn)品制造商對(duì)產(chǎn)品庫模型參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這樣才可以確保產(chǎn)品模型能夠滿足實(shí)際需要。

4.1.3 BIM技術(shù)在管道布置及壓力計(jì)算中的應(yīng)用

首先，結(jié)合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)工作人員可以利用BIM技術(shù)軟件來完成暖通空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量和風(fēng)量損失的計(jì)算。其次，設(shè)計(jì)工作人員可以借助專業(yè)的工具來確定管道的規(guī)格。在整個(gè)工作中，需要結(jié)合實(shí)際情況和需要來選擇適合的方式方法。切實(shí)地運(yùn)用上述設(shè)計(jì)方法能夠提高暖通工程能設(shè)計(jì)工作整體水平，盡可能地縮減設(shè)計(jì)周期，確保工程設(shè)計(jì)信息能夠在實(shí)踐中加以高效的運(yùn)用。

4.1.4 BIM技術(shù)在工程協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

借助BIM 技術(shù)來創(chuàng)設(shè)三維空間數(shù)據(jù)模型，能夠?qū)⒅评?、取暖以及通風(fēng)工程系統(tǒng)和設(shè)備的參數(shù)信息引用到同一個(gè)平臺(tái)之上，借助定位的方式在立體數(shù)據(jù)模型中將各個(gè)設(shè)備和管道的參數(shù)信息加以引用，這樣就可以對(duì)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性加以保障。在實(shí)施設(shè)計(jì)工作的時(shí)候?qū)IM 技術(shù)加以靈活運(yùn)用，能夠?qū)こ淘O(shè)計(jì)中所存在的管線碰撞問題加以綜合分析，增進(jìn)設(shè)計(jì)人員和管理人員的溝通交流，保證管道線路設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性。

4.2 BIM技術(shù)在建筑暖通工程施工中的應(yīng)用

4.2.1 動(dòng)態(tài)模擬施工流程

在實(shí)際組織實(shí)施建筑暖通工程施工建造工作時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工管理工作人員可以借助BIM技術(shù)來對(duì)各項(xiàng)施工工作進(jìn)行模擬，這樣就可以準(zhǔn)確地確定所有管線的準(zhǔn)確位置，并且施工工作人員還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工工作進(jìn)行合理的規(guī)劃和安排。管理工作人員可以對(duì)暖通工程中所涉及的管道線路的安設(shè)、空洞的設(shè)置進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，并且對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工過程中所存在的問題加以綜合分析，采用有效的方法來加以解決，切實(shí)地將BIM技術(shù)所具有的現(xiàn)實(shí)作用發(fā)揮出來?？傮w來說，BIM技術(shù)合理地運(yùn)用到建筑暖通工程模擬施工之中，能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)管理人員提供所需要的輔助工具，并且也可以對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的規(guī)劃，從而促進(jìn)施工工作效率和效果不斷提升。

4.2.2 如實(shí)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)景

在實(shí)際組織實(shí)施建筑暖通工程施工建造工作的時(shí)候，通常都需要結(jié)合工程實(shí)際情況和需要對(duì)管道和線路的進(jìn)行合理的規(guī)劃安排，運(yùn)用BIM 技術(shù)能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)管理工作人員以及施工操作人員各項(xiàng)實(shí)踐工作的開展給予必要的輔助。在建筑暖通工程中運(yùn)用BIM技術(shù)還能夠體現(xiàn)在虛擬施工中，在這項(xiàng)工作中，BIM技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)罄m(xù)實(shí)踐工作進(jìn)行綜合分析，規(guī)避各類不良因素對(duì)施工工作造成損害。BIM技術(shù)的運(yùn)用也可以完成碰撞檢查工作，對(duì)于建筑內(nèi)部各個(gè)分支系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，對(duì)建筑內(nèi)部各個(gè)分支工程的結(jié)構(gòu)布設(shè)效果加以掌握，對(duì)于其中所存在的問題加以明確，采用適當(dāng)?shù)姆椒▉磉M(jìn)行解決，對(duì)整體結(jié)構(gòu)存在不合理的問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。此外，還要關(guān)注建筑內(nèi)部暖通工程，對(duì)于其中所存在的各種隱形風(fēng)險(xiǎn)加以判斷，針對(duì)性地采用有效的方法來加以預(yù)防和解決。

4.2.3 施工管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

針對(duì)建筑安裝施工工作實(shí)際情況，BIM 技術(shù)能夠?yàn)楣芾砉ぷ鞯膶?shí)施提供良好的輔助，確保施工安裝工作的整體效率和效果。例如：在實(shí)施技術(shù)交底工作的時(shí)候，BIM 技術(shù)所具有的可視化特征能夠?yàn)槭┕し桨傅闹朴喬峁┝己玫妮o助，盡可能地提升施工工作的高效性和合理性，也可以直觀呈現(xiàn)十分復(fù)雜的環(huán)節(jié)。在針對(duì)建筑暖通工程施工工作進(jìn)行管理的時(shí)候，運(yùn)用BIM 技術(shù)能夠?qū)κ┕べ|(zhì)量加以根本保障，避免任何違規(guī)的情況發(fā)生。

4.3 設(shè)計(jì)階段BIM技術(shù)的應(yīng)用

建筑暖通工程施工中，在工程前期進(jìn)行設(shè)計(jì)工作是非常必要的，其對(duì)后續(xù)施工安裝工作的開展會(huì)造成巨大的影響。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合各方面實(shí)際情況和實(shí)際需要來全面優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，將BIM 技術(shù)進(jìn)行合理的運(yùn)用。要想發(fā)揮出既定的效果，就要全面收集各項(xiàng)信息，明確建筑暖通工程的實(shí)際情況和需要，選擇適合的方式方法，盡可能地避免設(shè)計(jì)失誤的情況出現(xiàn)。在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，將BIM技術(shù)加以良好的運(yùn)用，其最為突出的特征就是可以利用三維視圖來輔助實(shí)踐工作，提升各項(xiàng)工作的效率和效果，保證設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。此外，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作的過程中，將BIM技術(shù)進(jìn)行合理的運(yùn)用，能夠使各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算準(zhǔn)確性得到保障，輔助計(jì)算工作效率和效果的不斷提升，并且也可以對(duì)管路系統(tǒng)各個(gè)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，從而確保建筑暖通工程的整體施工效果，確保在將工程投入使用之后能夠發(fā)揮出良好的作用。

4.4 施工成本控制

在建筑暖通工程施工成本控制工作中將BIM技術(shù)加以實(shí)踐運(yùn)用，主要表現(xiàn)在物料的管控方面。建筑暖通工程施工流程涉及的工序較為復(fù)雜，并且所使用到的施工材料種類較多，為了保證各項(xiàng)實(shí)踐工作的效率和效果，需要多個(gè)專業(yè)進(jìn)行協(xié)同配合，如果在系統(tǒng)物料管理環(huán)節(jié)中遇到任何的問題，不但會(huì)對(duì)建筑暖通工程各項(xiàng)實(shí)踐工作的有序開展造成一定的阻礙，并且也會(huì)造成諸多材料浪費(fèi)的情況發(fā)生，最終也會(huì)導(dǎo)致施工成本的增加。將BIM 技術(shù)合理地加以運(yùn)用，結(jié)合建筑暖通工程部提供模型構(gòu)建，將其與施工材料信息進(jìn)行整合，可以明確各個(gè)結(jié)構(gòu)部件所需要使用量，并且準(zhǔn)確地掌握單位材料信息，為材料管理工作人員進(jìn)行施工材料的調(diào)配給予必要的輔助[8]。

5 BIM技術(shù)應(yīng)用軟件

BIM技術(shù)目前主要分為4個(gè)系列軟件，各有優(yōu)勢(shì)，在建筑工程施工中要根據(jù)其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行應(yīng)用軟件的選擇。第一，Autodesk 公司的Revit 系列軟件，主要在建筑、結(jié)構(gòu)和機(jī)電方面具備優(yōu)勢(shì)；第二，Bentley系列，在建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備方面具備優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)主要應(yīng)用于工廠設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，例如化工廠、醫(yī)藥廠或橋梁、水利等方面；第三，ArchiCAD 系列，是面向全球的產(chǎn)品，屬于僅面對(duì)建筑專業(yè)的BIM軟件，是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域最熟悉的軟件；第四，Dassault公司的CATIA，這是高端設(shè)計(jì)制造軟件，目前應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，已經(jīng)形成壟斷態(tài)勢(shì)，在應(yīng)用于建筑領(lǐng)域時(shí)技術(shù)、建模、模擬、信息處理都有明顯優(yōu)勢(shì)，但在對(duì)接具體工程項(xiàng)目方面有所欠缺。

6 結(jié)語

綜上所述，將BIM 技術(shù)合理地運(yùn)用到暖通工程設(shè)計(jì)工作之中，能夠促進(jìn)設(shè)計(jì)整體效果的提升，將暖通系統(tǒng)作用切實(shí)地發(fā)揮出來，盡可能地為人們創(chuàng)設(shè)出良好的生活環(huán)境，這樣對(duì)促進(jìn)建筑工程設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展也可以起到積極的作用。