BIM技术在暖通施工中的应用分析

郭栋斌

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

暖通系统包括供热通风与空调系统等，对技术要求较高，为此，施工单位需做好前期设计工作，应用BIM技术辅助设计，模拟施工现场，构建相应模型，实现对具体管线或构件安装位置、尺寸等准确定位。在施工中，因暖通系统涉及的设备类型较多，数量较大，管线交错，施工管控难度较高。对此，需充分应用BIM技术的模型构建等功能模块，确保暖通设备的性能与使用年限。

1 BIM技术概述

所谓BIM技术是指一种可用于建筑设计、管理等一系列数字化管理的信息系统，该技术适用于建筑工程集成管理环境，为工程建设创造更加优质的管理环境，在降低风险的同时提高工作效率[1]。BIM技术将建筑物信息模型与建筑工程的管理行为模型有效融合，实现对建筑全生命周期的集成化管理。在暖通施工中，BIM技术可四维模拟实际施工状况，在前期设计阶段预测后期施工中可能会出现的各类问题，例如通过碰撞测试对电气、建筑、给排水等给系统进行准确的空间定位，解决施工中各专业间的项目，为施工作业提供指导依据，以提高暖通施工方案的可行性，同时也实现对资源的合理配置，有助于工程效益的提高。

2 BIM技术在暖通施工中应用的必要性

暖通施工特点如下：①涉及范围广，暖通工程包括供暖系统、空调系统、通风系统、防排烟系统等；②需多专业协调配合，因暖通施工复杂，需由暖通、给排水、消防、电气等专业相互协调，避免施工空间及时间锚段；③技术要求高，随着建筑工程使用功能的日益丰富，暖通施工难度提升，而大型设备的运输、安装、调试与运营均需要采用科学化的管理手段，明确各细节的构件参数、技术参数；④施工周期长，暖通施工持续时间长，产生的工程信息量较大，需应用及信息集成管理技术进行整合梳理，为施工管理决策提供依据。

为提高暖通工程生产效率，需积极应用BIM技术。传统暖通施工，多由技术人员对专业管线先进行综合排布，确定方案，再由施工现场作业人员对管线进行加工与安装。但施工现场人员复杂，流动性较大，各专业管线相互交错，施工效率低。采用BIM软件可对管线进行合理布设，实现暖通专业的深化设计，并推动装配式构件的生产与安装。应用流程如下：先根据设计图纸采用Revit建模软件构建BIM模型，再将模型导入Navisworks施工模拟软件中进行碰撞测试，输出碰撞报告，细化原有设计图纸中发生碰撞的具体位置与类型，后进行修改[2]。

3 暖通空调施工中BIM技术的应用要点分析

某办公实验楼项目建筑高度为24m，地上6层，地下1层，总建筑面积为10000m2，地上主要用于办公室和展厅，地下为实验室与停车场。因所选项目暖通施工内容繁杂，本次分析只针对暖通专业通管与水管进行。该项目BIM应用要点如下：

3.1 管线综合深化设计

（1）导出暖通专业设计模型文件，保存为NWC格式文件，打开Navisworks操作界面与附加的NWC文件。

（2）采取适宜的配色基调方法，为建筑模型进行着色，如图1所示。该工程应用漫游展示软件Fuzor与Revit对接，导入三维模型，多维度查看各构件属性，全面掌握项目结构与特征信息，对错漏问题进行排查，论证给排水、暖通、电气专业管线布设的合理性。

（3）为方便施工管控，可任意调取模型部件，需采取差异化管理策略，对暖通系统中各管件的安装位置与具体型号。

表1 BIM模型优化前后碰撞数量统计

图1 建筑信息模型整合并着色

（4）应用BIM技术对各专业模型进行整合，有效指导管线综合整理。该工程技术人员先将BIM模型导入Navisworks，在Navisworks进行碰撞检查，并对碰撞进行分门别类，自动生成碰撞报告，依此对施工方案进行优化。同时，BIM信息管理系统详细记录了所有碰撞点信息，每一个碰撞点均用图片展示，并展示位置与ID，便于施工人员快速定位碰撞点，以减少碰撞问题发生的可能性，该工程优化率如表1所示[3]。此外，技术人员对优化后的三维模型进行尺寸标注，导出CAD图，提交给施工管理负责人，指导现场作业。

3.2 在施工管理中的应用

3.2.1 3D渲染设计方案

该工程采用BIM技术将二维模面设计转变为三维模型，对实体材质进行渲染，保证建筑模型信息的客观真实。同时，在施工前进行三维技术交底，明确施工质量管控要求，并参照实体三维模型与施工模面图指导施工。但因该建筑空间较为复杂，需多维度观察模型，确定管线的走向和作业流程，后组织暖通设备安装[4]。

3.2.2模拟施工过程

该工程利用Navisworks软件模拟项目施工过程，在正式施工前对施工方案进行调整，调节原有工序，协调各系统安装任务。对此，施工单位先编制了施工进度计划，将其导入信息管理平台，将三维模型中构件与施工进度计划相关联，确保三维模型与施工进度协同目的的实现。管理人员可随时查看工期计划，针对关键节点的计划进度与实际进度偏差进行分析，并明确偏差成因，优化施工方案，自动生成施工资源曲线，快速掌握施工资源配置情况，为施工现场的精细化管理奠定基础[5]。

3.2.3统计施工材料

工程量统计与管理是实现工程成本有效管控的基础，而BIM模型中涵盖工程项目的各项信息，可反馈施工实际状态，对构件进行精确统计，实现工程量信息与不同施工阶段的同步关联[6]。该项目中各管件、管道与设备均按照规定要求进行三维实体建模。在各施工阶段，利用Revit中明细表的族功能，按照应用阶段的不同创建明细表视图样板，生成相匹配的明细表，保存对电子表格，支持文件编辑、筛选、过滤与随时导出。对此，施工单位能精确统计施工所需材料使用量。

4 结语

综上所述，BIM技术的科学应用是建筑工程管理的现代化转型的必要手段，适用于施工内容繁杂、材料设备类型众多的工程项目。本文以暖通工程为例，就BIM技术在暖通施工中应用的必要性进行分析，结合实例对BIM技术应用要点进行总结，论证BIM技术应用优势，对于暖通施工质量、进度与成本管理有所助益。同时，作为管理人员，可通过BIM模型或管理平台实现对工程信息的集成化管理，基于工程信息获取与分析对施工过程进行全寿命周期监控，以促进暖通工程的发展与进步。