BIM新技术在暖通空调领域的应用

马世云

中国市政工程西北设计研究院有限公司 甘肃兰州 730000

1 BIM技术简述

BIM技术是一种基于设计基础上的现代化技术，通过BIM技术可以将设计模型三维化，可以更加立体地观看到设计到各个方面。BIM技术具有很强的可视性，与传统的设计图纸相比，BIM技术具有更明显的优势，传统的设计图纸通过平面的设计来传递设计者的思想，工作人员便很难通过设计图纸来对其设计外观展开全面的想象，在设计人员与实施人员交接的过程当中，也很容易会出现偏差，最后造成设计结果与设计方案存在很大偏差。BIM技术可以有效地避免这一点，通过BIM技术的软件让设计者的设计理念和表象通过三维可视化的实物模拟来展示出来，让设计更加立体更加直观，便于施工人员对设计图纸进行更深层次的理解。

BIM技术模型有一个很明显的特点，即通过设计员工的设计建立起一个三维的模型，模拟出建筑物实体。通过建筑物实体的模拟，施工人员和设计师可以很好地了解到在施工过程中周围环境会对施工进程产生的影响，从而做出针对性的改变，这就可以有效避免和解决周遭环境和突发事件对建筑的影响，同时也会通过三维的模型来解决一些传统设计图纸无法解决的问题和忽略的问题。

2 暖通空调技术分析

暖通空调的功能比较全面，综合了取暖、通风、调温等多种功能，暖通空调设备主要安装在安装在设有冬季供暖、夏季制冷的建筑物内或是车内，在对暖通空调系统进行设计时，需要综合多种学科，比如热力学、流体力学以及机械工程等等，暖通空调系统对于空气以及温度进行合理控制要求比较高，保证室内的温度保持在最佳舒适度内。但由于暖通空调系统和设备在进行设计和安装时存在的问题比较多，这就会影响暖通空调技术的发展，并对其功能造成一定的影响。

比如，空调的水循环问题在施工过程中比较常见，主要表现为水循环不畅。这一问题导致的原因在两方面，第一是由于安装之前工人需要提前清理好管道，但是一些施工人员忽略了这一步骤。第二是由于地下各种管道比较多，存在管道交叉的情况。管道交叉过多导致管网内存在较多气囊，而气囊则会干扰系统的循环运转。

另外，在暖通空调投入使用后会出现结露的现象，在空调工作和后续使用过程中出现的结露情况主要原因有如下方面，第一，安装过程中施工人员的相关操作并不规范。例如施工人员并没有在吊架和风管分离安装，包裹在保温层内；第二，管道的材料和安装并不过关，空调的一些保温材料的厚度密度等参数和设计方案并不匹配；第三，空调安装完成之后并没有开展水压试验。这些问题的存在使得暖通空调虽然能为人们的生活带来极大便利，并提高人们的生活质量，但也会加大维修成本，增加人们日常生活开支。除此之外，由于暖通空调使用的范围比较广，尤其是在公共区域，比如学校、澡堂以及大型广场等，更是需要暖通空调来保证各建筑的正常运行。这就需要提高暖通空调的质量，为人们提供更优质的服务，并保证各大建筑场所的正常运转。

3 BIM新技术在暖通空调领域的应用

3.1 在暖通空调设计领域中的应用

3.1.1 正向设计

在暖通空调设计阶段，首要任务是应用BIM技术构建三维信息模型，为后续项目设计与施工等活动的开展提供明确参照，奠定良好的技术应用基础。在这一环节，工作人员使用相应BIM软件中的建模功能，根据项目设计需求构建三维模型。目前来看，在暖通空调工程中，需要构建设计模型和辅助模型，其中设计模型中又有四个视图，即查看视图用于校对审核、设计视图用于专业设计、提资视图用于给其他专业提资、出图视图用于对图面进行整理标注，为后期导出图纸做准备。辅助模型包括井道与机房的建立，被用于前期方案配合与提资建筑专业。

3.1.2 协同设计

当前部分设计单位对于BIM技术的应用理念较为滞后，仍停留于BIM1.0模式中，没有正确认识到BIM技术的应用价值。因此，设计单位应及早转变自身理念，积极学习BIM2.0应用模式，依托BIM设计平台协调各专业开展设计工作，避免出现专业冲突等问题。在实际应用中，需着重关注视图的处理，既可以通过工作集或者其他协同方式进行协作，也可以通过提资视图进行各专业间相互提资，以满足协同设计的要求。

基于信息关联与集合特征，可以实时对暖通空调等专业的专业模型与设计图纸进行修改，帮助设计人员全面掌握工程设计情况。例如在合图会签阶段，可以把各专业模型进行链接，利用模型可视化的优势，迅速找到设计方案中存在的错漏和碰缺问题，辅助设计师进行设计的调改。

3.1.3 碰撞检查

在暖通空调项目传统建造模式中，暖通空调与土建、机电等专业有着密切联系，且各专业间存在信息沟通不畅问题，时常出现专业设计冲突，影响到暖通空调设计方案的可行性。其中，尤以管线碰撞问题最为常见，暖通空调管道与建筑、结构以及其他专业管线存在软硬碰撞情况，且部分碰撞问题不易被发现。因此，需要应用BIM技术开展碰撞检查作业，将土建与机电等专业的设计方案及图纸导入三维信息模型中，使用Revit或是ArchiCAD等软件的碰撞检查功能，快速查找三维信息模型中存在的碰撞点，生成碰撞检查报告，在模型中标注碰撞点位并提供碰撞数据。碰撞检查作业具体流程为：建立各专业的信息模型→模型审核及修改→系统自动开展碰撞检查→对检查结果进行复查→生成碰撞检查报告。

3.2 在暖通空调施工领域中的应用

3.2.1 精确算量

BIM技术具有优异的数据处理性能，可以在短时间内自动完成庞大数据量的分流与运算分析任务，且BIM数据库的数据粒度精确至构件级别，因此在暖通空调项目的施工预算与工程量统计等方面得到广泛应用。例如在材料用量统计环节，BIM模型可以在短时间内快速统计各工序环节的材料用量，在其基础上预测暖通空调项目的材料成本，为项目造价管理工作的开展提供依据。

3.2.2 模拟施工

为准确预测暖通空调项目施工情况，可选择应用Naviousworks与Autodesk等软件开展模拟施工试验。基于暖通空调设计方案与已知信息资料，以动画形式演示施工过程，准确预测暖通空调施工情况与可能出现的问题，如复杂构件预制加工过程、暖通空调设备安装过程等。一方面可以帮助管理人员了解各类施工问题的出现概率与所造成的影响，通过调整施工方案或采取防治措施，预防施工问题的出现；另一方面还可以开展4D与5D模拟试验，预测暖通空调项目的施工工期与造价成本，根据试验结果对进度计划与造价管理计划进行动态化调整。

3.3 在暖通空调运维管理领域中的应用

随着项目建设规模的扩大，以及设备构件数量的增多，将会持续产生庞大的数据量，并生成多种文件格式，且各类文件数据的储存方式存在明显差异，导致运维管理水平低下，人工记录信息方式无法实时掌握系统运行情况，管理信息时效性不足。而应用BIM技术，以及构建BIM暖通空调系统运维管理平台，可以凭借技术数据整合与三维可视化定位的特征，全面提高项目运维管理水平及效率。

在构建BIM暖通空调系统运维管理平台时需要解决以下问题：①数据收集传递。从空间与时间等维度着手来搭建BIM数据库，确保数据库可以持续对系统在不同阶段中所产生的信息加以采集，并在平台中设置信息录入、删除与读取等使用功能。②平台功能扩展。考虑到在项目运维管理期间会出现突发问题，为切实满足管理需求，要在平台中预留升级优化空间，定期根据运维管理需求对平台使用功能进行扩展。③信息安全。在平台中采取信息加密技术，如密钥技术与身份认证技术，以保证信息传递与储存安全性。

此外，根据实际应用情况，BIM技术在系统运行管理与维修保护方面得到了广泛应用。其中，在系统运行管理层面，BIM技术主要被用于可视化设备管理、设备运行控制、可视化安保及紧急预案管理等环节。以可视化设备管理为例，BIM数据库可以持续采集暖通空调系统中各设备的实时运行数据，与设备保持稳定的通信联系，并在屏幕中以可视化方式呈现设备运行状况。而在维修保护层面，则被用于设备信息查询、设备报修、计划性维修等环节。

4 结语

综上所述，在暖通空调项目中，企业必须正确认识BIM技术的应用价值，持续拓展技术应用方向，构建健全的BIM技术应用体系，以推动暖通空调事业信息化与数字化的发展。同时，企业也要注重BIM新技术的应用整体性、上下游信息传递性与前后关联性，结合项目情况组合应用各项BIM新技术，确保各项技术优势得到有效兼容与充分发挥。