BIM技術在暖通空調系統安裝施工中的應用

項錕，羅田野

（武漢建工安裝工程有限公司，湖北 武漢 430000）

BIM（Building Information Modeling）簡單地說，就是以建筑工程中各個相關信息數據為基礎，對建筑工程進行數字化仿真模擬，代表著一種新的建筑設計、施工、維保、運營管理等過程的綜合性管理理念，對現代綠色建筑的發展具有變革性的影響。以建筑暖通空調系統為例，改系統設計、施工和運維的優良與否直接決定了建筑采暖、通風、空氣調節等功能使用的舒適度和整體功能實現效果。本文采用案例分析的研究方法來淺析BIM技術在暖通空調系統安裝中的應用情況。項目案例為國家網絡安全戰略的重點項目，含有教學實驗樓、培訓宿舍、中心機房、學生食堂配套、能源站及室外綜合管溝（地下管廊），工程范圍包括建筑給水工程系統、排水工程系統、電氣工程和暖通空調工程系統。其中，在暖通空調系統的設計和安裝過程中充分運用了BIM技術，也取得了豐富的應用經驗。

1 對現代綠色建筑發展理念的回應

現代綠色建筑理念對現代建筑設計、建設和使用等方面具有深遠的影響，對建筑暖通空調系統產生了非常直接的影響。從建設項目立項環境評估到對建筑竣工使用過程中溫度、濕度、空氣質量、自然通風等方面的關注，已經深深影響著建筑通空調系統工程的各方面。這也對傳統建筑暖通空調系統工程建設提出了巨大的挑戰。因此，需要借助和運用BIM等新技術實現整個建筑暖通空調系統工程建設的系統變革。可以說，BIM技術的應用為暖通空調系統工程建設提供了必不可少的技術保障。

2 有利于節約成本和降低資源損耗

現代綠色建筑理念下節約建設成本和降低資源損耗在一定程度上成為工程建設項目本身以及各參建單位都要考慮的核心問題。案例項目在建設過程中綜合運用Autodesk Revit 2016和Navisworks 2013等BIM技術軟件對各專業建設信息進行三維立體數據建模和綜合管線布局碰撞測驗。BIM技術的運用實現了設計、土建、結構、安裝等眾多施工單位的施工圖紙信息（比如，建筑面積、各部件標高、長度、寬度等方面的要求和信息）在設計階段就進行匯集、整合和綜合優化，有效打破了眾多參建單位各掃門前雪的局面，也有效減少或避免了暖通空調系統與電氣、給排水、消防等多專業交叉作業碰撞情況的發生。也就是說，運用BIM技術的數據建模有效實現了最佳施工流程，減少了因各參建單位因缺乏協調性和各專業交叉施工發生碰撞帶來的返工、窩工、材料、機具設備（特別是貴重能源設備）以及設計變更所帶來的成本、資源損耗。案例項目在能源站建設過程中充分運用BIM技術，有效整合了設計、土建結構、設備安裝等多家參建單位的施工信息，構建了流暢的施工流程，優化了各專業管道的綜合布局，取得了非常好的設計效果和施工成果（如圖1、2所示）。

圖2 能源站局部實際施工成果示意圖

3 有利于實現施工過程精細化管理

BIM技術對暖通空調系統安裝施工的有利影響主要體現于保障施工過程的流暢性、有效地深化設計與更加全面的技術交底、施工過程中重難點的精準把控三個方面。

3．1 有利于保障施工過程的流暢性

如前所述，BIM三維建模的運用有利于眾多施工單位施工信息的優化整合，有助于從施工準備階段時開始就起到規范和統籌整體施工流程的作用，在細節上對施工工序做出反應，從而減少或者有效避免交叉碰撞的發生。特別是在重要暖通空調設備設施的建設施工方面進行綜合布局和事前規劃。如圖1和圖2所示能源站冷熱水能源設備的BIM設計與施工，有效統籌了土建結構、消防、電氣等專業管線的綜合布局，既保證了各專業管線對絕對凈空高度和水平面積的要求，也順利解決了設備的進場與安裝空間受限的問題，實物質量也更加具有亮點和特色。

3．2 有利于實現施工圖紙的優化設計

在暖通空調系統設計階段，設計單位一般較缺乏安裝施工的實際經驗，這就容易導致設計圖紙存在很多不完善或者與施工實際不相符。這是就需要施工單位從更加專業的施工角度倒逼設計單位進行設計變更和優化設計，在此過程中，很有可能引起不必要的返工、窩工、管線碰撞，甚至資源浪費現象。針對這種情況，可以充分運用BIM技術在施工策劃階段對圖紙進行有針對性且形象的優化設計和技術交底，化不利為有利。如圖3、4所示，案例項目通過BIM深化設計，有效進行了暖通空調等管道綜合布局，取得了很好的實際施工效果。

圖3 暖通空調等管道BIM綜合布局設計效果示意圖

圖4 暖通空調等管道BIM綜合布局實際施工成果示意圖

3．3 有利于精準把控施工中的重難點

暖通空調系統安裝施工的重難點在于對冷熱載荷的測算、設備參數的計算分析以及中央空調等空調系統設備、新風及送排風機等通風設備，特別是熱水鍋爐等能源供熱等設備施工難度大的問題。BIM技術的介入有利于實現對上述施工重難點在構件布局、安裝定位、設備材料采購、資金安排、施工周期、施工方案編制以及施工機具設備和勞動力安排等方面的要求，從而實現對施工重難點的精準把控。

4 結語

現代綠色建筑理念下，BIM技術的介入和運用，對暖通空調系統安裝施工過程中產生了很多積極的影響，也倒逼著施工建設單位對相關技術應用和管理水平的提高。同樣也促使更多人更加關注BIM技術的發展走向，期待它能夠帶給我們更多的現實意義、經濟效益和環境效益。