BIM技術在暖通空調技術中的應用探析

馬凱明

中核國電漳州能源有限公司 福建 漳州 363300

在供熱暖風與空調系統的實際施工中，需要很高的技術水平。如果施工人員在施工中有所疏忽，則會埋下很大的安全隱患和質量隱患，會對整個工程的運行和使用效果帶來直接影響。因此，在施工前，建筑單位要確定關鍵技術，在工程施工前，要對施工人員進行培訓，進而提高施工人員的質量意識和安全意識。同時加強各種新技術的運用。BIM技術應用在暖通空調技術方面已經卓有成效，不僅提升了暖通空調性能，同時也對建筑質量及建筑物使用年限都起到了很大作用。

一、BIM 技術的概念以及特征

1 、概念

BIM技術主要是建筑信息模型，它主要是加入設計元素建構基本元件，對其物理性質及材料方面的信息進行數據化處理，并廣泛設置全面的建筑信息系統數據庫。而暖通空調設計過程中的主要依據則來自于這個數據庫。另外，項目參與者將其工作插入進去，則可以對數據庫的信息進行編輯，并為數據庫的不同工作需求提供方便。不過，模型里的元件與模塊參數信息是組合在一起的，如果是單獨存在，會對現實構造方案的可操作性造成一定影響，因此，需要將工作在空間及邏輯方面的關系平衡好。

2 、特征

其一是可視化特征。應用這項技術，可以將3D及5D 虛擬的設計轉為可視性的設計，同時還能對暖通工程中的狀況進行預測。在實際施工中可以作為重要依據，還能對施工方案作進一步改進和提升，也可以適當創新施工管理方式。同時，BIM技術的4D及5D可以將3D模型和時間的變化周期等方面有機結合，很好地為建筑業的供應鏈提供服務。

其二，模擬化特征。基于數字建模的情形下，BIM技術能幫助設計人員找出施工方案中的缺陷，并讓施工方案變得更科學合理。

其三是可優化特征。在應用BIM技術時，可以設置數據庫模型，以免設計模型有缺陷，這樣能讓設計質量更有保障。其四是可出圖性特征。圖紙是最直觀的依據，也是工程施工中的重要依據。在設計圖紙時有效應用BIM技術，能讓2D模型轉為更直觀的多維模型，這種數據兼容性有效推進了后續工作的進一步發展。

二、BIM 技術應用在暖通空調設計中的重要性

1 、讓設計方案更加直觀

BIM技術應用在建筑領域具有重要意義。有效應用BIM技術，能將建筑施工過程中龐大的信息數據量及記錄儲存在一個系統里，并形成較為直觀的建筑模型。基于BIM技術的這個特點，可以應用于暖通空調的設計中。在設計空調時，為了進一步確保數據參數的精確度和可靠性，目前，二維設計圖紙已與當前暖通工程市場需求不相符合，一定程度上影響了當前暖通設計的成圖效率。

2 、減小設計時間

傳統的暖通空調設計花費的時間較長，因為設計過程中，數據參數較為繁雜，且集成難度也很大。因此，空調設計的穩定性存在一定的不足。應用BIM技術，則可以將設計步驟有效集成，并且將設計時間大大縮短。在一些特殊的應用中，BIM3D成像技術則能規避映射，并且在成像時能有效提升成像效果，預防其他狀況的發生。而且設計效率跟原來相比，有了很大提升，將設計時間大大降低。

3 、降低返工的可能性

在設計暖通期間，總會存在諸多不足之處，因此，經常在后期出現設計返工現象。應用BIM技術則能對設計方案的實施有進一步的提高和完善，最大程度減少了返工現象，同時將暖通空調設計變得更美觀。對設計方案進行重新設計，主要原因是設計方案在技術方面還存在許多不足，同時，設計方案還不能滿足現階段市場需求，設計方案投入成本很大等。而應用BIM技術，則可以對設計過程進行科學管控，規避這些不良現象的發生。BIM技術最重要的技術是3D成像。3D成像可以消除設計方面不合理的地方，并且依據成像技術的原則進一步發現暖風空調設計過程中的不科學的地方，可以及時更正和進一步完善設計方案。

三、暖通空調設計中的 BIM 技術應用分析

1 、提高暖通空調設計的精確性

在設計暖通空調時，傳統的設計方式是在圖紙上直接畫出系統的分解圖，并在圖紙上直接標注管材型號及系統參數。這種設計方式理解難度很大，很容易在施工中出現失誤，這樣也會讓系統的運行效率大打折扣，甚至會帶來系統故障，也給工程資金預算及工程造價工作帶來一些困難。

在設計階段使用BIM技術，能將設計的透視性及精準度進行優化，最大程度減少施工中的誤差問題，并讓施工人員能以更直觀的方式理解設計方案的涵義，有效提升工作效率。在設計前期準備階段，先輸入各項參數建構3D模型，讓施工人員了解各參數之間的關聯性，進而能精確定位各零部件的位置，將設計方案進一步強化，以此促進設計質量的提升。同時，管理人員也要應用BIM技術建構信息化管理平臺，對工程的信息化管理進一步加強，能發現設計過程中存在的問題，并迅速給出處理方案，將施工質量有效提升。

另外，讓設計變得更為合理，能有效監督工程施工階段的工作進程，確保施工人員以更專業的態度來投入工作，盡量減少工作中的失誤。同時還能讓管理人員工作效率大大提高，讓管理效力進一步加強。

2 、加強對風管的建模

建筑施工中，制作風管和安裝風管是工程施工的基礎性工作。相關技術人員一般采取機械與手工制作相結合的方法，依照設計圖紙，并綜合傳統施工中各線路之間的交叉情況，制定出更標準的風管。在制作中，為了方便風管后期安裝工作，一般都是將吊架等制作工作同步進行。

在對風管進行建模時，可以利用BIM技術，建立與暖通空調有關的機械功能。譬如，建立HAVC系統來科學配置暖通空調的風管系統，并進一步優化暖通風管模型設計。在設計過程，BIM技術能有效調整風管的安裝位置，并確保風管位置的科學性。同時還可以利用庫里模型來調整與改進系統。這是目前較先進的技術方法，被廣泛應用于各種設計配件工作中。在設計風管模型時，一定要依照暖通空調行業的相關標準來進行科學合理化設計，確保風管的安全性能。但在設計時也要根據具體工程實際來進行適當地調整。譬如，魯班、天正等行業的風管尺寸，比其他型號的風管尺寸要大，占據的空間也更多。在利用這些來設計安裝時，一定要確保風管不會對建筑帶來頂撞破壞。為了解決這個問題，可以利用BIM技術預先對建筑物的空間及風管的長度來作建模分析，確保風管長度在建筑空間范圍內，盡量減少風管對建筑物帶來損壞，確保建筑物的安全問題。

3 、BIM 技術與傳統設計對比的優越性

跟傳統的二維圖紙比起來，BIM技術則直觀性更強，并且透視性也較強，能為施工人員提供更高效的參考依據，可以讓施工人員提高工作效率，減少安裝時間，更快地完成安裝工作。跟傳統的二維設計方案進行比較，BIM技術應用在高效暖通空調設備方面的優越性更高。通過研究可以發現，BIM技術對比傳統的設計方案有如下幾點優勢。

3.1 繪制手段

BIM技術跟傳統繪制手段相比，首先在設計方案的繪制上面區別很明顯。應用傳統的方式來設計安裝圖案時，其要利用文字或標識來對管道的長度、粗細程度作認真記錄，并作好區分。施工人員在研究設計圖紙時，難度比較大，還會出現暖通設計與管道線路交錯不清的情況，給暖通設備的性能帶來很大影響。而利用BIM技術來設計系統時，則很直觀，比較好懂，同時可以對管道的線路進行全面排查，讓設計方案更立體。讓施工人員可以在可視化的設計方案下開展工作，以此促進施工工作效率的有效提升，確保施工進程。

3.2 表達方式

二維圖紙設計跟BIM技術對比起來，BIM技術在表達方式上優越性更強。傳統的設計方案采取的是線條堆積的形式，或者利用投影來對設備閥門、輪廓、管道等進行投影描繪，并利用標尺等數據來進行標注，以保障數據準確。這個設計過程很復雜，需要很強的技術能力。而應用BIM技術則只需要利用系統則可以計算出精確度很高的數據，并以數據作為依據，建構出三維模型及設備的總體模型，這樣就給相關設計人員及安裝人員帶來了很大的方便。同時也在很大程度上節省了設計時間及安裝時間，提高了設計質量與設計時間。另外，BIM技術也能更直觀地將設計模型及建筑物的基本構造更直觀地呈現出來，并且讓各個細節更具體，進一步保障了暖通空調設計的科學化及可行性。

3.3 效率方面

傳統的二維設計圖紙只是以線條的形式將建筑物以圖案的形式進行展現。這種展現方式較傳統，存在很大的局限性。施工人員在施工過程中需要花費大量時間來整理設計圖紙，只能借助實踐經驗來對暖通空調設備進行規劃。而借助實踐經驗的想象則很大程度上依賴于工作人員的技能水平與實踐經驗，并且較為抽象，且具有一定的主觀性，常常會讓設計與施工方案之間存在較大偏差。另外還會將施工周期延長，也降低了施工工作效率。而在設計過程中使用BIM技術來建立3D模型，則能讓施工人員直觀地掌握工程各設計環節的細節，并可以讓施工人員在施工中直接以可視化的設計方案來進行安裝，很大程度上降低了施工時間，提高了施工工作效率及設計工作效率。

通過利用二維圖紙來設計方案與利用BIM技術來設計方案進行對比，發現在對暖通空調籬工及設計中，應用BIM技術具有得天獨厚的優勢，它不僅能大大降低設計時間，而且還大大縮減了施工及安裝時間，并且設計也更科學合理，有效提升了暖通空調的質量，可以讓暖通空調為人們提供更優質的服務。

結語

總之，在對暖通空調進行設計的過程中，有效應用BIM技術來建立3D甚至5D模型，這樣可以對每個模塊進行更直觀的分析。同時，BIM技術還可以應用在熱冷源設計及施工圖紙設計等許多方面，以進一步對暖通空調的設計質量提供更可靠的保障。這樣也與當前建筑領域的發展趨勢相一致。由于BIM技術的優越性，其被廣泛應用于建筑領域，相信在未來，將會更廣泛應用于暖通空調設計方面，進而為暖通空調設計起到更重要的作用。