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探究BIM技术在暖通空调施工中的应用蒋喜策

发表时间：2020/5/6 来源：《基层建设》2020年第2期作者：蒋喜策

[导读] 摘要：暖通空调施工是工程项目核心内容之一，关系到房屋建筑舒适性。近二十年，我国暖通空调施工技术得到快速发展，并被广泛应用于商业楼、综合楼中。

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        摘要：暖通空调施工是工程项目核心内容之一，关系到房屋建筑舒适性。近二十年，我国暖通空调施工技术得到快速发展，并被广泛应用于商业楼、综合楼中。BIM技术是暖通空调施工过程中的常用技术，将暖通空调施工设计、管理、施工等多个环节数字化处理，减少了风险因素，提升了施工效果。文章将对暖通空调施工过程中如何运用BIM技术进行深入分析，旨在促进我国暖通空调施工技术进一步发展。
        关键词：暖通空调；BIM技术；工程施工；信息
        暖通空调工程是主要工程施工项目，主要被应用于综合楼、商业楼中，需要施工单位综合考虑建筑内部整体布局，才能够保障暖通空调施工效果[1]。BIM技术（Building Information Modeling）以工程项目的信息数据为依据建立数据模型，模拟暖通空调设计、施工效果，实现了建筑信息特定技术转化，强调了参数化技术、国际字典框架IFD、信息交换格式IFC多种技术协同应用，保障了工程质量。由此可见，分析如何在暖通工程中应用BIM技术是十分必要的。
        一、BIM技术概念界定
        BIM技术，即建筑信息模式技术。三维数字技术是BIM技术基础，依赖于建筑项目工程数据。从本质上来看，BIM技术是对工程项目信息化数据的详尽表现，将工程项目各个环节数字化处理[2]。施工单位应用BIM技术可以将过程信息化展示，预先了解各个环节实际操作过程中可能出现的问题，降低工程项目施工风险。BIM技术发展，推动了建筑行业革命性发展，改变了传统的CAD建模方式，借助REVIT软件实现三维数字建模、动态模拟、4D计划等，甚至逐渐朝向5D造价管理发展。
        BIM技术理论发展过程中主要经历了三个阶段：
        第一阶段，1974年Chuck Eastman提出BDS理论（Building Description System），认为在建筑过程中可以利用新技术实现元素处理与图形编辑，并对建筑工程发展进行预测。
        第二阶段，上个世纪80年代Graphisoft公司提出VBM理念（Virtual Building Model），推出ArchiCAD软件，认为利用虚拟建筑模型可以更好地将建筑工程项目信息化，并服务于工程项目建设，逐渐发展成BIM技术。在这一阶段，许多建筑企业都已经进入了相关领域研究。几乎同时期，罗伯特•艾什提出了BM概念（Building Modeling）。
        第三阶段：上个世纪90年代，F.P.Tolman、G.A.van Nederveen则将此技术正式命名为BIM技术，指出在建筑过程中要将各类信息、软件、功能应用于其中，推动了该技术快速发展[3]。
        建筑工程项目是一个复杂的工程项目，需要考虑建筑结构、材料、布局等多项因素，包含了多个工种。暖通空调项目施工过程中，施工单位应用BIM技术时则需要考虑到工程系统项目本身的几何信息、热工信息计算项目复核；铺设管线时，则需要更加详尽地了解工程项目中关于电气、结构、给排水、建筑等空间位置信息，为工程项目施工提供足够的空间以及电气负荷。
        二、BIM技术在暖通空调施工中的应用
        BIM技术对于建筑工程设计、施工、管理具有重大意义。尤其是在综合楼、商业楼暖通工程设计当中工作项目数量多，施工环境相对比较复杂，设计、施工人员即使经验丰富，也难以保证所有项目施工的准确性，论文将以某市A工程对暖通空调施工中如何应用BIM技术进行详细说明。
        （一）项目介绍
        某市A工程，属于大型广场综合体项目，建筑面积为201000m2。工程项目包括塔楼7~19层、裙房3层、地下4层。机电专业主要包括燃气、消防、给排水、强弱电等多个项目。工程中，暖通专业采用中央空调系统设计，前期使用空调机组350台，水利计算风机620台。工程项目复杂，专业交叉普遍，施工范围大，需要使用BIM技术完成资源优化。A工程项目主要使用3Ds MAX、Auto CAD、Navisworks、Lumion pro、Revit MEP等软件作为BIM技术支撑。

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        （二）BIM技术应用
        1、管线位置
        CAD技术只能够在平面中展现暖通工程管线位置，但却无法表示出高度、大小信息，并不适用于综合楼暖通工程项目。A工程项目设备机房、走廊处有许多导线，在进行暖通工程线路布置时需要避免与空调冷冻水管、风管、自动喷淋管道等的冲突。施工单位可以使用三维立体软件确定管线位置（垂直与水平）、大小、高度信息，并同时确定弯头、各种阀门大小等数据信息，展示所有管线位置信息。
        出于工程需求，施工单位在实际施工时需要对管线进行调整，可以利用BIM技术调整管线位置，并对调整效果进行立体展示，便于施工单位直接了解工程项目施工后对于周边管线布局的影响。施工单位也可以使用功能Revit MEP软件直接展示新设计后新风机组、风管之间位置，了解楼层局部最低点位置，以便施工单位能够准确确定标高，避让管线[4]。
        2、绘图应用
        在传统二维设计中，主要通过平面几何信息表达工程项目，并辅助数字、文字进行说明，施工过程中从设计图中能够直接获取的数据信息极为有限，绘制难度也相对比较大，抽象性强。A工程项目，可以使用BIM技术软件建立立体模型，将暖通工程设计中所有面、点、线的信息输入软件中，建立管道模型。在构建模型过程中，需要输入管径大小等相关信息，操作BIM软件建立模型，可以直接获取各项相关参数，了解施工后的效果，操作起来更加简单，使用时也更加直观[5]。
        3、协作施工
        A工程项目十分复杂，涉及到多个专业，在协同作业时难免会出现冲突。施工单位可以使用BIM技术将各类信息全部输入到建筑三维立体模型当中，直观了解暖通工程与其他工程项目的关系，避免由于专业知识不足引发施工问题，减少协作施工冲突。但也需要注意，A工程项目要实时更新数据，将各类信息直接输入到统一平台中，确保建立模型的准确性。
        4、管线参数
        A工程项目综合楼每层空调系统会随着建筑面积、格局变化进行改变，同时包括水系统、风系统，施工单位设计过程中无法保证管线参数的一致性[6]。因此施工单位在实际设计时，需要结合实际情况进行分段设计，综合考虑阀门、弯头布置后对液体、空气的影响，一旦出现设计误差就有可能导致系统出现问题。施工单位可以使用BIM技术建立水系统、空调系统模型，确保数据精准性，保障管线施工质量。施工单位施工过程中也可以通过模型直观获取数据信息，减少错误发生概率。
        结语：
        施工单位将BIM技术应用于暖通工程管线铺设、空调系统建设、水系统建设当中，能够直观展现暖通工程与其他工程项目的关系，有助于施工单位直接获取数据参数进行施工，并根据实际情况在模型中适当调整管线信息，了解管线变动后对于周边建筑环境的影响，确保复杂工程项目协同作业效率。
        参考文献：
        [1] 陈善情.BIM技术在暖通工程设计中的应用[J].建筑技术开发,2019,46(20):20-21.
        [2] 徐伟.BIM技术在暖通空调设计中的应用实践探微[J].建筑•建材•装饰,2018,(17):207-208.
        [3] 陈晨.基于 BIM 技术的暖通空调安装探讨[J].建筑工程技术与设计,2018,(28):1074.
        [4] 张春青.建筑暖通工程中的BIM技术运用分析[J].中国房地产业,2018,(26):50.
        [5] 张媛媛.论BIM技术在空调系统管线综合布置中的应用[J].建筑与装饰,2018,(7):179,182.
        [6] 王丽丽,邹成业,李学博.BIM技术在暖通空调设计中的应用初探[J].大科技,2018,(24):330.
        作者简介：蒋喜策，1978.10，男，浙江宁波，本科，工程师,从事工作：项目管理。