BIM技术在暖通空调施工中的应用

BIM技术在暖通空调施工中的应用

梁锦

广东高腾能源科技有限公司   510000

  摘要：暖通空调工程设备安装及管线布置时，容易发生管线冲突或连接缺陷。在当前形势下，BIM技术的应用，可以使施工人员通过充分掌握空调施工的三维空间，有效解决上述施工问题。本文根据多年工程实践，对BIM技术在暖通空调施工中的运用优势、必要性及要点进行探索，供同行借鉴参考。

 关键词：BIM技术；暖通空调施工；应用技术手段

   一、BIM技术的基本特征优势

在当前信息化背景下，建筑信息模型（BIM）一直受到建设单位的重视。信息化软件模拟的三维建筑空间定位模型体现了BIM技术的基本特征。技术人员在操作和使用信息软件时，能够充分掌握管道布置方式、管网组合布置特点、施工区域特点等关键因素，从而结合数字方法构建三维仿真的三维建筑空间模型。这样，有助于施工作业技术人员正确判断和识别施工环境及条件，编制、调整优化施工方案，确保施工总体规划方案合理、高效，促使目标的实现。

针对暖通空调的重要施工实践领域，BIM的技术手段具有以下优势：

（一）优化施工工艺。BIM手段结合仿真将有助于人员优化暖通空调施工技术的施工操作步骤，从而实现暖通空调施工过程的实际目标。BIM专用建模软件能够达到准确模拟施工空间特征的效果，并能对施工进度给出科学完整的预测和判断报告。在此前提下，人员的建筑技术可以将更多的建筑资源和精力投入到暖通空调建设的关键环节，摒弃重复的施工操作步骤，从而显著优化暖通空调的施工操作流程,利于是施工工艺的落实和改进。

（二）严格保证施工预期质量目标的实现。暖通空调的预期建设目标应是严格保证暖通空调的施工质量。施工操作技术人员必须首先确定设备的最佳安装位置，并将所有管道连接牢固，防止管道某些连接部位出现施工质量缺陷。暖通空调安装施工过程复杂，人员充分结合BIM手段，模拟暖通空调安装的整体实施过程，消除暖通空调安装施工的技术缺陷。

（三）减少建设资源和成本。人员施工作业在全面实施管道布置和设备本体安装作业流程之前，人员施工应准确了解工程设备、材料总数、规格和型号，并充分保证上述设备、材料参数能够完全符合现场安装要求。BIM的虚拟化模型使人员能够在安装中准确、高效使用设备及材料，降低安装中的设备、材料、机具及人工成本。在节约暖通空调建设资源及成本的过程中，BIM的虚拟信息技术发挥着重要的支撑作用。

   二、暖通空调施工中运用BIM技术的必要性

（一）对建筑暖通空调系统进行合理的分区并有序施工。由于暖通空调工程的施工面较广，各个施工区与其他专业间的矛盾很容易产生，严重影响了工程的顺利进行。BIM模式使建筑管理者能够预先判断建筑场地的矛盾，然后利用现代施工质量控制和监控技术手段预测施工区域的冲突。工程管理人员进行及时的沟通，以确保项目策划人员能及时地对设计中的冲突进行修正，尽量避免或减少与多个专业交叉作业，并严格地保证所有施工的顺利、全面地有序进行。

（二）保证工程施工过程的安全性。暖通工程施工中有很多潜在的危险因素，会对工程的安全造成威胁。如果建筑管理人员使用人工识别技术来监控建筑风险区域，通常很容易导致一些重要的隐患因素被忽略。然而，BIM数字模型在施工安全监管中可以更全面地包含多层次的施工风险因素，这有利于人员对施工管理的正确判断和暖通空调施工风险区域的合理划分。采用BIM施工管理方法划分施工风险区域，以便对施工操作技术给予人员必要的提醒，防止人员错误地进入施工风险高的区域。借助虚拟施工安全监管模型，暖通空调施工管理人员可以实现对施工现场隐蔽区域的全面覆盖管理，有效消除施工监管盲区现象。只要施工管理人员进入BIM管理技术平台，他就可以完全观察施工现场的所有区域，这有助于施工管理人员确定施工风险的确切位置。

（三）合理进行暖通空调管道碰撞检测。暖通管道与管道间的相撞风险较大，对建筑物的整体安全构成了严重的威胁。BIM技术在整个系统中的实时监控与检测中起着十分重要的作用。施工人员可以通过专门的 BIM软件来观察和探测管线的碰撞因子来完成以上的工作。BIM模型全面展示了暖通空调管道碰撞检测，有助于直观识别管道碰撞危险是否存在。

三、当前暖通空调工程施工部分缺陷

（一）混乱的暖通空调管线排列分布

由于一般施工方案是通过二维平面图及相关设备管线大样图进行编制，具有一定的局限性，容易出现为了避免与燃气管道、电气管道和消防管等发生碰撞而更改管线位置及走向，从而导致很多建筑暖通空调管道的无序布置和分布，让本来就有限的空间更在窄小。

（二）空调管道循环受到阻碍

暖通空调设备的正常运转离不开管道通道的输送，包括空调通风管道、冷冻冷却水管道、冷媒管管道等。若管道循环不畅，则暖通空调的核心功能将不能充分发挥。在一些工程设计和规划中，人员没有严格优化空调管的设计，导致管阻力增加或甚至堵塞的不良后果。在空调系统中，存在重叠或交错的管路常常发生阻塞，

对暖通空调能源损耗及安全运行方面有着很大影响。

   四、暖通空调施工中的BIM技术运用实施要点

工程信息模型允许人员从三维角度判断暖通空调施工缺陷，所以，从根本上对系统的整体施工处理效果进行了优化。员工能正确地运用虚拟建模技术，在预留设备施工孔及管路布置等关键环节中，实现对工程质量的精确控制。具体来说， BIM技术措施在整个暖通空调系统中的应用主要有：

   （一）预留施工洞口

通过BIM虚拟三维模型，能更准确预留设备、管道及其它材料安装入口，以便预留相关施工洞口。暖通空调安装及操作技术若工作人员对洞口预留位置的判断失误，则在后期变更洞口预留位置会增加工程工期，造成墙体空洞。为严格控管道预留部位的精确度，空调管道安装工程技术人员采用三维仿真模型，对管道的穿壁情况进行仿真，从而选出最安全、美观的空洞。通过该孔的空调管路，施工技术人员可进行严格的质量检验，防止空调管道穿过建筑墙体时存在安全隐患，干扰空调的正常运行。

（二）安装暖通空调管线

通过BIM虚拟三维模型，安装暖通空调管道时更能注意管道的安装整体效果和安装正确性。在施工前期，通过模型分析本专业管道的走向和位置，结合分析其它专业的管道走向和位置，制定最合理最优的综合管线布置，从而节省空间，保证质量和进度。虚拟建立的三维空间，可以随时知道建筑内的各个专业管道布置，清楚知道本专业管道的走向，优化管道，减少不必要的弯头、三通，减少九十度上下弯而改用有一定斜度的上支或下支，让管道简单化，阻力减少，节约空间、提高设备效率。同时空调施工人员在安装前可以预判空调管道的连接节点，正确判定管线接头的各个部位有无质量、安全隐患。若工作人员可以判定联结节点不够严密，则应及时修补以上可能在施工中出现的问题，避免因空调管路渗漏而造成的影响。因此，BIM技术在暖通空调管线中起到很关键的整体规划作用。

（三）搭建暖通空调支吊架

设备及各类管道等的安装必须配备相应的组合支吊架，保证工程设备、材料等的支持。具体而言，在安装暖通空调主体结构的支撑时，要根据不同的空调管道重量负荷，合理地选用不同的支吊架。通常，为了使支吊架的抗震性能和承载性能得到全面的优化，工作人员根据实际情况选用多种空调支吊架。空调安装工人要特别留意支吊架的结构，因为它安装不到位很容易掉下来或者松动，以确保防止空调支撑系统不稳定。传统的安装方式都是通过二维图纸及大样图进行布置支吊架，有非常大的局限性，不能全面精准的知道每个安装位置的管道情况。经常会现场增减支吊架，导致整体布置偏离总体规划，让有限的安装空间更加窄小，不利于保证质量和安全。

事实上，安装和建造空调支吊架的支撑体系结构有其自身的施工安全及运行风险。人员在一些建筑施工中没有准确把握建筑空调支撑系统结构施工过程中的关键点，因此人员在暖通空调施工中会遇到人身伤害事故，严重阻碍了暖通空调的成功安装和运行。目前，在BIM信息仿真技术平台的支持下，人员在空调施工中可全面掌握暖通空调施工中支吊架的布置，控制关键风险因素，保证施工的脚手架符合立体安全规范。在建筑安装暖通空调支吊架时，施工技术人员提前知道所需佩戴安全保护装置，减少安全隐患，让安全事故零发生，同时让支吊架合理有效布置，减少安装空间和复杂性，确保质量和安全。

以下表格展示了 BIM技术在建筑暖通系统中的应用：

五、结语

从分析可以看出，要想充分实现暖通空调建设的预期最大效益，空调建设必须依靠BIM三维模型施工方法。当前暖通空调工程建设中存在着大量的工程问题，如空调管道布置不合理，空调管道循环不畅，严重地影响了空调工程的整体效益。具体而言，基于 BIM的三维建模技术，人员应充分重视暖通空调的施工技术，如预留施工孔洞、安装空调管道、建设空调支撑系统等，保证工程质量的全面和严格监控以上的主要施工环节。

参考文献：

[1]叶帅,杨真,李在鹏.浅析暖通空调制冷系统中的环保节能技术[J].资源节约与环保,2021(05):1-2.

[2]成才林,姚海涛.商用中央空调工程项目的建设管理要点探析[J].中国设备工程,2021(08):210-211.