田延鵬

（山西八建集團有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

BIM 技術即建筑信息模型，是應現(xiàn)代建筑和信息技術創(chuàng)新發(fā)展衍生而來的一項技術，在建筑行業(yè)領域應用，在提升建筑施工效率和質量方面有著不可忽視的作用。在暖通施工中，通過收集工程項目各類數(shù)信息，積極優(yōu)化模型設計，通過BIM 技術有效應用，可以有效提升工程設計和施工階段數(shù)字化水平。同時，BIM技術應用到暖通施工中，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)信息庫和三維建筑信息模型等工具優(yōu)勢，直觀呈現(xiàn)施工安裝流程，在精簡施工流程的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共建共享，有效減少不必要的資源浪費，打造高質量的工程項目。

1 BIM 技術概述

BIM 技術是通過收集工程項目各類信息數(shù)據(jù)，通過整合建立三維信息模型。在暖通施工中應用BIM 技術，可以實現(xiàn)工程項目相關數(shù)據(jù)全方位收集，建模后模擬施工情況，更加直觀地了解施工過程以及可能出現(xiàn)的問題，便于及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在不足，提升全過程管理水平。BIM 技術最初誕生于國外，目前已經(jīng)在發(fā)達國家得到了廣泛應用，但在國內的暖通施工中應用水平還有所欠缺，未能充分發(fā)揮BIM 技術積極效應，最終成果同預期存在偏差。此種情況下，則需要施工單位積極提升BIM 技術的應用水平，總結技術實際應用經(jīng)驗，在契合企業(yè)實際情況基礎上更加合理地應用BIM 技術到實處[1]。

在暖通工程設計中，傳統(tǒng)方式主要是通過實地勘察收集相關數(shù)據(jù)信息，由轉熱源分別繪制通風空調、電氣和給排水等設計圖紙，設計過于零散，缺乏整體性。施工圖更多起到呈現(xiàn)管線分布情況的作用，一旦現(xiàn)場出現(xiàn)管線沖突問題，并不能提供有效指導。所以，出現(xiàn)此類情況通常需要重復設計，然后確定不同管線位置，繪制局部剖面圖。傳統(tǒng)的設計方式局限性較大，耗時耗力，而且容易返工，增加施工成本，影響到工程整體效益。因此，新時期積極引用BIM 技術到暖通施工中是必然選擇。

2 暖通施工中BIM 技術的優(yōu)勢

BIM 技術在暖通施工中應用有著極其突出的優(yōu)勢，具體如下。

（1）直接呈現(xiàn)施工活動。暖通施工中合理化運用BIM 技術，將收集的工程項目各類信息整合處理，建立三維信息模型，將施工項目更加直觀化的呈現(xiàn)。工作人員基于施工管線建模，更加直觀、形象地去了解暖通空調設計方案的應用效果，并通過模擬碰撞實驗方式來檢查與校核，可以及時發(fā)現(xiàn)其中潛在不足，第一時間改進[2]。另外，工作人員還可以通過模型來深刻了解交叉和連接形式，掌握施工各節(jié)點，最大限度規(guī)避重復施工出現(xiàn)的資源浪費問題出現(xiàn)。

（2）縮短工期。BIM 技術應用在暖通空調施工中，及早發(fā)現(xiàn)施工中的不足問題，精簡施工流程，在縮短工期方面效果顯著。工期和施工質量聯(lián)系密切，同時也會影響到暖通施工總成本。所以，BIM 技術有效應用背景下，應預先模擬安裝流程，施工中的問題可以直觀呈現(xiàn)，動態(tài)調整設計方案，可以最大限度避免后期施工質量安全問題的出現(xiàn)[3]。

（3）降低施工成本?；贐IM 技術有效應用，可以在保證施工質量和安全前提下，有效降低施工成本。在暖通施工中，人工成本占比較高，因此在關注施工質量同時，也要加強施工成本控制，一定程度上增加了施工成本管理難度。采用BIM 技術，模擬分析可能出現(xiàn)的問題，實現(xiàn)管線優(yōu)化布局，促進人力資源合理化配置利用，減少人工強度和不必要的成本支出，最終實現(xiàn)降低施工成本的目的[4]。另外，BIM 技術應用還需要專門的軟件支持，處理數(shù)據(jù)和建模，因此要正確看待BIM 技術和軟件之間的互用關系，如圖1 所示。

圖1 BIM 的軟件和信息互用關系

3 暖通施工中BIM 技術的有效應用路徑

3.1 做好前期準備

暖通空調施工前，工作人員應結合工程項目特性和需求，選擇先進且實用的軟件，使BIM 技術優(yōu)勢可以得到最大限度的發(fā)揮。目前暖通施工中常見的軟件有Magi CAD 以及Revit MEP 等，其中Magi CAD 在機電安裝領域應用最為廣泛，主要是基于Revit 和CAD 平臺研發(fā)，軟件專業(yè)性較強，可以為暖通施工提供可靠支持。在三維建模過程中，需要做好數(shù)據(jù)信息的收集、整理和研究，提升建模效果[5]。

3.2 冷熱源和負荷計算

隨著建筑工程規(guī)模和數(shù)量的不斷增加，相應的對建筑功能和安全提出了更高的要求。多數(shù)建筑物內部會設置專門的暖通空調系統(tǒng)，基于BIM 技術的應用，需要收集數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)分析基礎上對施工區(qū)域合理劃分，依據(jù)結果進行冷熱源配置施工。由于地域條件差異，施工方案也不盡相同。例如，大型公共建筑的暖通空調施工中，冷熱源布置要充分考慮區(qū)域季節(jié)變化情況，選擇最佳的制冷和采暖方式[6]。負荷計算中，則要注重Dest 軟件的有效使用，切實提升數(shù)據(jù)信息核算準度和精度。

與此同時，風機管盤作為暖通空調不可或缺的設備，設計是否合理，將直接影響到系統(tǒng)的正常運行。通過安裝風機管盤，會影響到系統(tǒng)排氣量，這就需要做好前期設計，加強排氣量控制。多數(shù)國內建筑空調系統(tǒng)是高靜壓送電方式，在系統(tǒng)運行中工作率有所不同。而且不同建筑密封性不同，致使空調系統(tǒng)設計方式存在顯著差異，因此在風機管盤安裝中要適當調整結構長度，以此來提升空調系統(tǒng)運行效率。

3.3 施工圖紙繪制

在繪制施工圖階段，使用BIM 技術可以將各階段施工情況模擬呈現(xiàn)，為后續(xù)管線和設備等安裝活動高質量展開提供支持。在繪制施工圖時要量化數(shù)字模型，尤其是要做好設備和管線安裝模型量化，以及回風系統(tǒng)安裝模型量化。發(fā)揮BIM 技術優(yōu)勢，有機整合施工圖紙相關專業(yè)內容，并借助數(shù)字化可視技術呈現(xiàn)功能，可以有效提升數(shù)據(jù)信息的處理效率。鑒于此，在施工圖繪制中應用BIM 技術，有助于提升暖通工程設計和施工質量。以往的人工描述項目內容，并經(jīng)由抽象線條和想象繪制施工圖的方式存在很大的局限性，使用BIM 技術可以將設計和施工人員的思路轉化為直觀、可視化的模型，更加直觀地展現(xiàn)暖通工程結構，動態(tài)調整和優(yōu)化施工圖[7]。

3.4 建立數(shù)字信息模型

基于BIM 技術建立三維信息模型，發(fā)揮技術可視化優(yōu)勢特點來直觀呈現(xiàn)施工安裝流程，有助于建筑信息價值深層次挖掘和展現(xiàn)。BIM 技術的數(shù)字化水平較高，建立三維信息模型實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)信息實施轉換，并將施工材料、施工流程和其他施工信息有機整合在一起。在施工調整方面，使用BIM 技術掌握施工過程動態(tài)變化情況，全方位把控暖通空調施工質量和進度；施工管理過程中，使用BIM 技術來快速處理項目信息，為后續(xù)的工程管理提供支持[8]。

在暖通空調維信息模型上，調整管道和通風管網(wǎng)，生成三維模型。在模型上直接調整模型構件，或是在剖面圖和平面圖上修改信息。修改任意元素，三維模型其他對應元素也將同步調整，可以有效規(guī)避設計錯漏，減少后期設計變更概率，提升設計圖紙合理性和準確性?；赗evit MEP 軟件生成模型視圖和構件明細表，并做好文檔信息的更新和保存[9]。另外，使用BIM 技術，基于專業(yè)軟件中的方程式來計算通風量和損失量，確定管線布設規(guī)格，減少后期數(shù)據(jù)計算量。

暖通空調工程中應用BIM 技術，可以建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，將構件相關數(shù)據(jù)信息存放其中，實現(xiàn)信息集成化管理。即便不同軟件數(shù)據(jù)庫結構有所差異，但BIM 暖通數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息，能夠在其他專業(yè)領域中有效利用。但數(shù)據(jù)庫建設中明確注意要點：①存儲到數(shù)據(jù)庫中的建筑信息模型，集合了工程項目全生命周期所有信息，在工程設計、施工和管理階段均可以取用數(shù)據(jù)庫信息，高效完成工作。②數(shù)據(jù)庫并非是只存儲一個建筑信息模型，可以包含多個項目模型，通過文件單位存儲，使用BIM 技術會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)庫來存儲多個建筑項目信息模型，可以解決數(shù)據(jù)量大、文件讀取煩瑣和無法共享的問題。③依據(jù)相應規(guī)范，選擇合適的數(shù)據(jù)庫存儲形式，數(shù)據(jù)格式和規(guī)范不統(tǒng)一，后期可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。

3.5 管線綜合繪圖和優(yōu)化設計

基于Navisworks 軟件碰撞檢測，發(fā)揮BIM 技術優(yōu)勢實現(xiàn)設計方案優(yōu)化改良。保留本專業(yè)模型，導出文件NWC 格式輸入Navisworks 軟件中，整合成一個文件。基于BIM 技術的實時漫游功能掌握暖通項目結構和特點，并檢驗管線、梁柱、建筑凈高等參數(shù)規(guī)格等情況，如圖2 所示。將碰撞檢測的各項問題分類匯總，生成專門分類表，仔細分析后做好數(shù)據(jù)記錄，自動化生成碰撞報告?；谂鲎矆蟾鎭沓尸F(xiàn)碰撞位置和圖片，便于及時找到不足點優(yōu)化改良。暖通空調管線綜合布置后，由專人進行檢查不足，實現(xiàn)設計模型進一步優(yōu)化改良。

圖2 BIM 技術模擬暖通空調施工

3.6 施工過程模擬，各環(huán)節(jié)協(xié)同作業(yè)

在設計方案調整優(yōu)化后，為了規(guī)避各專業(yè)矛盾沖突，應提前編制合理的施工進度計劃，并且與三維信息模型關聯(lián)，協(xié)同作業(yè)下來有效把控施工進度，將其控制在施工工期范圍內，有助于及時發(fā)現(xiàn)和解決干擾施工進度的因素，協(xié)同整改。通過合理化運用三維掃描技術，可以實現(xiàn)建筑物空間外形和結構信息掃描，獲得空間坐標，將數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號，支持建筑信息模型建立。三維掃描技術能夠實現(xiàn)無損測量，不需要接觸實物即可快速獲取信息。另外，可以自動化形成施工資源曲線，了解暖通施工動態(tài)變化情況，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)精細化管理。

3.7 設計成果展示

基于BIM 技術進行暖通施工，可以將暖通工程結構、材料選用和管線布設等方面直觀呈現(xiàn)。在成果展示中，充分掌握暖通空調具體施工情況，針對性整改，查缺補漏，針對性消除設計中的問題，盡可能降低后期返工概率，將施工成本控制在合理范圍內。

3.8 做好流程管控

為了確保暖通施工中BIM 技術積極效應充分發(fā)揮，應該加強施工流程全方位管控。在準備工作后，使用BIM 技術指導后續(xù)暖通施工和安裝，建模后仔細復核水系統(tǒng)、風系統(tǒng)和排水管道系統(tǒng)等，并做好數(shù)據(jù)信息的分類匯總。建模過程中，基于三維信息模型綜合分析，對暖通空調系統(tǒng)針對性優(yōu)化。BIM 技術操作流程復雜，在建立模型時對于工作人員的專業(yè)能力要求較高，因此也要積極組織設計人員、管理人員和施工人員參加專業(yè)培訓，加深BIM 技術認知和了解，依據(jù)技術標準和流程要求規(guī)范化施工。同時，暖通空調設計施工中，應綜合分析能源、環(huán)境等問題，推動能源化軟件和節(jié)能軟件集成優(yōu)化。此外，加強動態(tài)負荷計算，優(yōu)化性能設計，并協(xié)調各方充分掌握施工流程，獲取相較于全面的數(shù)據(jù)信息，為提升暖通施工效率和質量提供堅實保障。

4 結語

綜上所述，暖通空調施工涉及諸多內容，為了提升施工質量，應積極應用BIM 技術到實處，改善傳統(tǒng)設計和施工模式的欠缺不足，優(yōu)化施工流程，模擬施工呈現(xiàn)其中不足，以便第一時間優(yōu)化改進，促進暖通施工效率和質量的有效提升。