王春升
北京市设备安装工程集团有限公司，北京 100045
摘 要：传统建筑的暖通空调系统绘图技术和安装施工多为几何信息，主要依据点、线、面元素，难以满足现代建筑对暖通空调工程安装越来越高的要求。应用BIM技术，可以得到暖通空调工程参数化的塑模过程，提升安装效率，保证安装质量满足建筑及其使用者需求。本文简单概述了BIM技术，分析了暖通空调安装中BIM技术的应用优势，针对暖通空调安装现状展开了思考，重点探讨了暖通空调安装中BIM技术的具体应用，以期促进BIM技术在我国建筑暖通空调工程中的推广与实践应用。
关键词：BIM技术；应用；优势；暖通空调系统；建筑
BIM技术起源于上世纪末期，最早由美国提出，近年来，随着信息技术的快速发展，BIM技术在各个国家得到快速推广应用，相较于发达国家，我国建筑业BIM技术的引入及相关研究起步较晚，目前尚未形成完善、成熟的体系，还没有健全BIM技术相应的实施标准制度和政策。BIM技术是现代建筑业信息化发展的必然趋势和重点内容，暖通空调工程作为建筑项目重要组成部分，能否充分重视和应用BIM技术，直接关系着建筑质量与建设水平，目前，我国建筑暖通空调工程安装中BIM技术的应用率较低，可见，BIM技术在暖通空调安装中的应用意义重大。
一、BIM技术概述
BIM技术并不是单纯的一个3D建模程序，也不单指某一套建筑绘图软件，而是以携带大量信息的建筑模型为特色、充分运用建筑信息模型建造技术、将各类建筑工程项目数据信息综合起来的三维建筑模型，能够应用于建筑工程项目各个环节，贯穿其生命周期，有效集合信息，弥补了粗放型、传统化施工模式的不足以及弊端，通过可视化模拟与施工控制实现了集约型现代化施工方式，创新了设计效果，给建筑行业掀起了一轮信息技术变革，使得建筑过程统一化、高效化与精细化，是当时无愧的重大技术革新。
二、暖通空调安装中BIM技术的应用优势
（一）设计周期更短
暖通空调安装以设计为不可缺失的前期工作与具体指导，以往建筑暖通空调的图纸设计工作消耗时间较长，集成数据参数时面临诸多困难，设计过程相对复杂，难以保证暖通空调设计方案具体安装过程的稳定性与实际性能。应用BIM技术后，设计时间明显缩短，通过三维成像技术直观呈现设计方案，准确获取数据参数，既保证了设计效率的有效提高，也及时发现了设计方案不足之处，便于设计方案的优化改进与安装实施，充分体现了设计的科学性与指导意义[1]。
（二）管线安装更加合理
管线安装是暖通空调安装的重要环节，一旦出现管线安装不合理问题，将会直接影响暖通空调效果与施工质量，在管线安装中应用BIM技术能够合理梳理各种管线，使整个管线系统稳定运营，最大限度提升施工质量，避免返工等问题发生，节约人力、物力、财力等各种施工资源。
（三）安装周期数据信息透明化
过去的建筑暖通空调工程生命周期中基本只有营造阶段与设计阶段会有信息传递，使用者对于暖通空调系统结构体、保养、管线维护等了解甚少，导入BIM技术后，营造阶段与设计阶段产生的信息得到有效整合，各种信息透明化，延续到建筑物暖通空调运营阶段，此外，建筑物毁坏时暖通空调回收、拆除亦可依据这些信息合理进行。
（四）各单位沟通合作便利
以往的建筑暖通空调安装作业中很容易出现各个单位沟通不及时、合作冲突等问题，现代建筑的专业分工愈加细致，传统工作方式不再适用，引入BIM技术后，暖通空调安装涉及的各个单位得以有效交流沟通，依托BIM技术搭建信息整合平台，从传统的线性工作模式过渡为网状关系工作模式，既可以从频繁沟通交流中激发更多创意，也可以及时发现安装期间可能出现的问题，BIM技术与安装材料采购、安装管理等工作结合起来，运用自动化图文节约时间和人力成本，获取更大成本效益。
三、暖通空调安装现状分析
建筑工程做好暖通空调安装，能够对建筑物室内环境条件起到优化作用，给建筑使用者提供良好的办公环境与舒适的生活条件。现如今，国民生活水平持续提升，各地高层、综合性、大型建筑愈加增多，在此形势下，建筑暖通空调安装愈加复杂，增加了施工难度，继续采用原有施工管理模式与设计方法无法满足现代建筑发展的实际需求[2]。然而，纵观我国建筑行业暖通空调安装现状来看，尚未充分引入BIM技术，仍旧存在着暖通空调空间布局不合理、设计不直观等情况，容易发生布局有误、管线碰撞、工期延误、成本增加、材料浪费等诸多问题，影响了安装质量，加大了后期维护与运行难度，当暖通空调系统发生故障问题时，难以及时发现问题，且检修效率与效果较差。
四、暖通空调安装中BIM技术的具体应用
（一）地理信息技术的具体应用
暖通空调系统安装中引入地理信息技术，运用全球定位系统、地理信息系统、遥感技术短时间得到项目工程暖通空调安装现场地理分布各种数据，包括属性数据、图像数据、定位数据等，地理信息被有效采集与使用，给安装施工提供重大支持和指导[3]。正式安装前进行环境模拟实验，结合实验结果开展管线布置工作，根据三维模型信息进行地面标高标注，强化施工指导科学合理性，解决人工建模容易出现的问题。
（二）数据平台的具体应用
数据平台在BIM技术应用体系中的功能主要体现在给个软件程序带来信息交互方面服务，暖通空调安装期间导入数据平台，能够获取信息转换渠道，安装施工涉及的各方参与人员依托综合数据平台进行相关数据信息共享、上传等工作，保证项目运营管理、现场施工等工作更加协调开展，避免由于信息不通畅造成安装问题，大大提升工作效率[4]。
（三）三维扫描技术的具体应用
BIM技术中的三维扫描技术以光电技术和计算机技术为基础，作为一项现代化高新技术，将其应用于暖通空调安装中可以对物体空间外形结构进行扫描，获得精准的空间坐标等物体相关信息，把扫描对象立体信息进行有效转换，保证BIM软件可以分析与处理转换后的数字信号，处理结果顺利导入三维信息模型以及BIM综合数据库内，实物模型便可以直观、立体呈现出来，凭借三维扫描技术精度高、速度快的应有优势，实现非直接接触状态的三维扫描目的，该技术同时兼容CIMS、CAD技术，给暖通空调系统安装管道定位、管道结构测量、成果验收等提供便利与依据。
（四）数据库技术的具体应用
暖通空调安装构建工程信息库，可以把工程各个环节产生的数据信息集合起来有效处理，动态掌握系统构件状态与构建对象集合信息，共建共享这些信息，为了充分体现该技术应用优势，在以下几方面把握技术要点：首先，由专业人员设定编码规则，针对各个构建进行编码设置，提交模型时需要挂接编码；其次，调查工程运营、成本、质量监督等所有环节需要的信息数据，把这些信息赋值在构件上，此过程需保证数据信息精准性；最后，将必要的硬件设施配备齐全，保证模型能够正常运行使用。
（五）机房施工的具体应用
建筑暖通空调系统在机房施工前，运用BIM技术进行机房建模工作，与现场安装人员一起对机房选用的管路附件连接方式、管路连接方式、设备型号做好统计，明确机房地源侧分集水器、空调蓄能水箱、分集水器、冷却(冻)水泵、热泵机组等主要设备陈述信息，同步进行楼层管网深化、管线建模、机房建模工作，深化机房时保证模型建立完整性，依据实际工程搭建明确机房参数，一旦没有符合的设备族，及时用其它类拟的族做好代替，此环节注意留出一定富余空间，此外，也可以选择依据实际要求自行创建设备族。
例如，当一个建筑项目暖通空调工程的设备中空调蓄能水箱安装前，分析建筑负荷确定的尺寸与容量，发现族库内无相似蓄能水箱，对此设计人员及时自行创建空调蓄能水箱族，并将其调入族库中，和系统其他设备相连。
（六）决策帮助和智能计算的具体应用
建筑暖通空调系统安装导入三维立体信息模型，运用数据的及时性、准确性、可回溯性精计算暖通空调的某一个系统的量，给安装施工进度规划、现场管理、材料调用、规范作业等提供可靠依据以及有效帮助，提升决策效率与准确性[5]。此外，工作人员通过BIM技术的算量软件实现智能计算工作模式，避免由于手动计算出现误差等问题，依据电子图纸精准计算实物量，优化工作方法，创新计算方式。
（七）一体化管道的具体应用
建筑暖通空调工程管道综合设计及其安装施工中，运用BIM技术及时找到可能存在的管道使用问题，分析可能影响暖通空调整个系统运行效果的因素，将管道通道直观展示出来，呈现各个角落和管道布置存在的关系，依靠可视模型合理设计与规范化安装施工，保证管道一体化安装布置的效率和准确性[6]。
（八）冷热源安装的具体应用
建筑安装暖通空调最大效用在于室内温度的全方位调节，这就要求安装过程综合考虑天气、环境等各方因素，做好热冷源设计及其安装施工，BIM的应用可以切实满足以上要求，实现多元化设计目标，保证热冷源安装效果。
（九）机制金属内保温风管的安装应用
建筑安装暖通空调安装中的BIM技术还能够应用于机制金属内保温风管设计与安装中，该风管具有内衬保温优势，可达到降低噪音、节能降耗效果，外壳以金属薄钢板为主要材料，使用BIM技术机械式压制材料进而成模，由板风管之间的保温钉与复合涂层进行包裹的玻璃纤维保温内衬进行固定，采取自动化加工技术一次成型，将其投入暖通空调系统，可发挥出防止霉变、抗脱落效用，同时符合现代社会绿色施工理念，因为是依靠BIM技术一次加工成型成品，所以在安装时只需依据图纸设计进行吊装即可，过程简单快捷[7]。风管安装不涉及预留风管保温工作空间，可实现节省安装控件的贴顶安装效果。
结束语：
总之，在全球经济衰退的迫切形势下，建筑产业发展面对巨大挑战，目前国际间积极推动BIM技术及软件产业的蓬勃发展，提倡智慧策略应用，给建筑行业带来了新机遇，建筑暖通空调工程应把握机会，由CAD技术逐步转型到BIM技术及其软件应用，在工程安装中利用更少资源，综合3D打印技术、基因算法等不同阶段BIM软件的扩充应用，在暖通空调系统环境控制、参数设计、造价分析、能源模型，过程管理等各个阶段，低造价成本，节省施工材料，预防不必要浪费，提升各参与方沟通协作性，增加工程获利。
参考文献：
[1]鲁丽华,孙海霞. BIM建模与应用技术[J]. 岩土力学,2019,40(S1):62.
[2]吴大江. BIM技术在装配式建筑中的一体化集成应用[J]. 建筑结构,2019,49(24):98-101+97.
[3]邢雪娇,钟波涛,骆汉宾,余宏亮,甘晨. 基于BIM的建筑专业设计合规性自动审查系统及其关键技术[J]. 土木工程与管理学报,2019,36(05):129-136.
[4]孟晓涛. BIM技术在暖通空调施工中的环保应用研究[J]. 砖瓦,2021，7(1):187-188.
[5]邱伟. 暖通空调中运用BIM技术浅析[J]. 建材与装饰,2021,17(8):231-232.
[6]舒欣,张奕. 基于BIM技术的装配式建筑设计与建造研究[J]. 建筑结构,2018,48(23):123-126+91.
[7]乔宣铭. 基于BIM技术对暖通空调施工过程中的管控[J]. 建筑工程技术与设计,2021，3(6):326.