中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心 黑龙江哈尔滨 150010
摘要：在建筑工程中，传统的建筑设计以平面 CAD 图纸依托，以点、线的坐标、样式等表达工程内容，难以直观地体现各工程之间的逻辑关系，如工程设计存在问题时，仅依靠设计图纸难以及时发现，而这些问题在工程施工时发现和变更，将造成工程施工成本增加，影响施工进度。例如，暖通管线布局存在不合理、碰撞等问题，对工程施工造成困扰。随着建筑行业的发展，建筑设计与施工协同施工技术受到广泛的关注，并取得了显著的研究成果。BIM技术（建筑信息模型）作为完备的信息模型，能够实现建筑工程全生命周期的信息集成，从而为工程设计与施工提供一体化信息模型，促进建筑工程项目的顺利实施。
关键词：BIM 技术；暖通工程；设计；施工
1 BIM技术在暖通工程中的应用意义
BIM 技术在当前已经广泛应用到我国的暖通工程中。该技术的应用，不仅能维护整体的施工安全，也能为企业提供更多的经济效益。所以说，BIM 技术的应用具备很大优势。从冷暖设计方面进行分析，在整个工程设计中，需要在前期为其划分模型，确定出热源位置，确保结合不同的位置，提出合理的施工方案。从负荷设计工作中进行分析，在实际设计工作中，是将建筑项目的面积作为条件，结合一定的地域范围，执行有效的功耗设计。如果其面积较大，设备设计期间的功耗也较大。在 BIM 技术应用期间，能确保功耗计算的科学合理性，基于单位面积，结合区域内的实际情况，能达到各个机组和设备的设计，加强对负荷的设计，也能避免资源的严重浪费。
2 传统 CAD 图纸应用存在的问题及 BIM 技术应用优势
在传统的建筑工程设计与施工中，工程设计单位与施工单位均基于平面 CAD 图纸，难以全面体现工程设计内容，致使建筑工程项目施工出现较多问题，主要包括工程设计与施工两个方面问题。
2.1 工程设计阶段的问题
首先，当建设单位需求变化或施工阶段因实际情况导致设计方案变更时，可能出现图纸更新不及时造成施工现场图纸与设计图纸不一致的情况发生；其次，由于工程设计阶段各专业独立成图，各专业间沟通较少，造成施工时各系统碰撞情况严重，造成工程施工成本增加，影响工程施工进度；最后，在项目推进实施过程中，由建筑设计负责人提供技术支持，配合施工单位完成各环节的实施，施工过程中出现的施工图纸变更大多在工程管理后期收集和整理，极易导致工程设计与实际施工不符的情况发生。
2.2 工程施工阶段的问题
由于传统工程设计基于 CAD 图纸，当设计图纸发生变更时，信息传递相对滞后，极易导致图纸更新不及时，从而导致返工现象的发生。同时，由于 CAD二维线性施工图纸立体性较差，各专业施工相对独立，可能造成“错、漏、碰、缺”问题的发生，从而影响了整个建筑工程施工进度，导致施工成本增加，影响建筑单位经济效益。
2.3 BIM 技术应用优势
相较于传统的 CAD 二维图纸，BIM技术能够实现三维工作平台协同和信息传递，有效解决建筑设计与施工整体性差、协同性不强等问题。借助于 BIM技术，能够改善二维图纸以点和线表达的问题，以三维立体的形式全面设计和展示建筑信息模型，提高工程设计的全面性与准确性，有助于提升建筑设计质量，有效降低建筑施工二维设计中“错、漏、碰、缺”问题发生几率，减少工程返工，从而缩短建筑工程施工周期，提高建筑企业经济效益与社会效益。
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3 BIM技术在暖通工程设计和施工中的具体应用
3.1 BIM 技术的精准性
在传统的平面设计方法中，设计人员还无法对其存在的各个数据充分分析，其存在的管材型号、管道设计等都能真实的反映在图纸上，但是，一方还无法对设计结果有效分析，在实际设计中，无法保证质量，与成本之间存在较大误差。但是，BIM 技术的引进和推广不同，在实际应用中，能达到问题的充分解决。BIM 技术的使用更全，数据信息真实、可靠，能将信息充分展示，也能将其作为有效的参考意见。其中的设计结果也能具备立体化，在很大发展程度上，为后期工作的稳定发展提供强大保障。将 BIM 技术应用到暖通工程中，能够为材料的购买、施工成本、技术的应用等方面提出合理的参考依据，避免施工工作人员的设计失误，以免返工问题和质量问题的产生。不仅如此，基于 BIM 技术的应用，也能对暖通工程的实际情况动态监控，并在该条件下，全面掌握实际的施工进度，设计人员结合施工方案，对存在的问题及时反馈，达到设计方案的及时修改，这样在项目工程和发展下，才能保证施工工作的稳定开展和执行，增强项目的总体精密度。在充分条件应用下，基于 BIM 技术，也能避免工期较大产生不良影响，减少返工和停工工作，降低工程的建设成本。
3.2 风管系统建模
为了对风管系统进行建模，要基于 HAVC 系统库，对通风管网、管道布置工作进行三维模拟。其中，HAVC 系统库的应用，能促使其机械功能的发挥。BIM 技术在实际应用和发展下，能确保其应用作用的发挥和实现，在对某个位置修改中，库内的建模、视图等，都能达到自动协调变动，不会带来较大的工作难度。一般情况下，风管的尺寸比较大，在立体空间内的位置较大，还需要将新风管道延伸到建筑的外部，但在内部和墙体之间相互碰撞后，应用 BIM 技术将达到问题的充分解决。
3.3 二维绘图设计
基于 BIM 技术的应用，能实现二维绘图设计。在该工作实际开展过程中，基于投影轮廓技术，能够在暖通项目中，对水泵结构、空调组块等有效制作，这样在空调的各个位置、各个配套设施中，对其充分表达。BIM 技术和其他类型技术，在仿真模拟中，BIM 技术存在的内容更丰富，能为生产厂家提供更多的信息数据，也能使设计人员在具体要求和标准下，达到数据信息的分析，也能在合理需求条件下，对暖通空调的实际性能、参数等积极探讨。
3.4 数据平台的制定
在暖通系统的模型进行实际设计器期间，基于 BIM 技术的应用，在绘图设计上，能构建出三维信息模型，保证在暖通空调系统中，对其信息划分，也能将其统一到信息数据平台中，这样在暖通工程项目中，才能更为直观和立体的分析，获得有效的设计结果。所以，在暖通工程设计中，将 BIM 技术作为主要手段，能为其构建三维信息模型，也能对暖通空调的所有构造信息、组成部分合理探究，尤其是其中的安装位置、暖通系统的型号、形状等，都能更直观的表现出来，以免在相互协作中产生错误。基于对网络信息管理系统的应用，设计人员也能在期间查询信息，达到信息的共享化，这样设计速度才能稳定提升。
3.5 风环境的分析
基于 BIM 技术的应用，能执行室外的风环境模拟活动，保证在准确对比和分析条件下，将其应用到各个项目中，其中的布局方案给风环境也会带来较大影响。在模型构建中，要对风口的的位置详细确定，分析风口形式和风量等，促进参数的合理设定。还要对室内的机械通风产生的气流情况组织分析，基于流量的分布情况，为其制定出科学的暖通空调方案。工作中，也要给予方案合理对比，促使设计方案更科学。
4 结语
基于 BIM技术的建筑暖通工程设计与施工，规避了传统 CAD 二维图纸存在的问题，强化了工程设计与施工单位之间的联系，提高了工程设计的全面性与准确性，降低了建筑施工二维设计中“错、漏、碰、缺”问题发生几率。同时，在工程施工中，BIM技术适用于现场管理、施工模拟、管线碰撞检查、资源配置和成本控制等，实现暖通工程施工中的动态管理，提高项目管理控制能力，有利于企业控制施工成本，缩短建筑工程施工周期，提高建筑企业经济效益与社会效益。
参考文献:
[1] 范洪波.BIM 技术在暖通工程设计中的应用分析[J].建筑技术开发,2018,45(03):1- 2.
[2] 朱瀚辰. 探析 BIM 技术在市政建筑暖通工程设计中的应用[J].建材与装饰,2017(21):106.
[3] 齐俊峰, 张瑶.BIM 技术在暖通工程设计中的应用及研究[J].住宅与房地产,2017(15):288.
论文作者:于洋
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/6
标签：技术论文; 工程设计论文; 暖通论文; 图纸论文; 建筑论文; 信息论文; 工程施工论文; 《防护工程》2019年第2期论文;