李玉海
北京国科天创建筑设计院有限责任公司 北京市 100010
摘要：近年来,随着BIM技术在暖通空调设计中的推广和应用,对于整个暖通空调设计的行业而言,其产生的影响是非常深远的,它的应用可以全面的发挥BIM技术的应用价值,对于实现设计的标准化和三维参数化有非常重要的意义。BIM技术有非常明显的优势,其运行起来能够创造较大的经济效益,因此,在传统的暖通空调设计当中能够有效的结合BIM技术,有利于工程施工效率和质量的有效提升,使暖通空调的使用寿命得到延长。此项技术的应用还需要技术人员进行深入的研究和探索,而本文对暖通空调的设计特征进行了阐述,重点对BIM技术在暖通空调中的设计进行分析,并论述其应用的价值,希望在促进暖通空调工程的施工质量的同时给予更多的参考。
关键词：BIM技术；暖通空调；建筑行业；施工应用
这些年，经济不断发展，暖通空调设计行业也随之不断地进步，BIM技术也在迅猛发展，并且在暖通空调设计中开始广泛的使用，对行业造成了非常大的影响。以此，在暖通空调中应用BIM技术可以有效的使工程的施工效率和质量得到提高，还能够加长暖通空调的使用时间。但是，从我们国家目前的情况来看，我们国家的BIM技术还不是很成熟，还需要技术人员不断的研究和开发，本文对暖通空调的设计特点进行了分析，BIM技术的使用以及暖通设计的影响进行了简单的阐述，希望可以为今后的施工提供帮助。
1BIM技术在暖通空调施工中的应用概述
1．1BIM概述
BIM技术实际上是通过对各种施工项目信息进行收集，并以其为依据进行三维模型的创建。BIM技术能够被应用在暖通空调施工的整个过程中，以实现对数据信息的全面收集，进而帮助施工单位内实现对暖通空调施工全过程的有效管理。BIM技术来源于国外，在一些西方国家中的应用已经较为普遍。但是，BIM技术在我国暖通空调施工中的应用还存在着不足，不能让BIM技术在暖通空调施工中发挥应有的作用，使得暖通空调施工效果不能达到相关要求。在这种情况下，就需要施工单位应重视对BIM技术的应用，不断学习先进的技术应用经验，并结合企业自身的实际情况，将BIM技术更好的应用于暖通空调施工中，以实现对暖通空调设计的完善。
1．2应用背景
在以往，工作人员进行暖通空调的设计时，主要是由各个领域的相关工作人员来分别绘制电气、通风空调与给排水以及采暖等的设计图纸的。这种情况，就导致了暖通空调设计过于零散，缺乏整体性，不利于工作人员对其进行统一规划与协调等。而施工图更是只起到了显示管线分布的作用，只能算是一张管线示意图，能够避免工作人员在实际施工中出现管线冲突的问题，而不能够为暖通空调施工提供实际意义上的指导。因此，往往需要工作人员对其进行再次设计，也就是先通过对各个领域平面管线布置图的叠加，再遵照相关规范要求来对各领域的管线位置进行确认，进而对各管线进行原则性标高，并对其中的关键位置进行局部剖面图的绘制。而这种传统的暖通空调设计方式，存在较为明显的不足，使得设计中存在的不足不能直观的被工作人员发现，而是只能在施工后，才能显现出来。这样一来，施工单位只能进行返工处理，不仅增加了施工成本，施工时间与施工材料成本，同时还会给业主造成不利影响。
2BIM技术对暖通空调设计环节的影响
2.1冷热源的不同设计
在暖通空调设计施工中冷热源的配置是十分重要的，其配置的合理性直接影响了暖通空调的工作效率，也间接影响了暖通空调的使用寿命。因此在暖通空调的冷热源设计上，要根据所施工地区的地理状况、气候条件等进行相应的调整，之后再进行冷热源的相关设计。例如，在北方地区的大型公共场所，就需要考虑人数和气候两方面的因素，首先大型公共场所人流较大，并且人群出人频繁，会导致热量散发较快，其次北方地区的冬季较为寒冷，尤其降雪过后其气温会进一步下降，而暖通空调本身机组的制热系统所产生的热量就不能满足其需求，所以就需要加人其它的制热设备来提供充足的热量，比如加装锅炉。
2.2对负荷计算的影响
在暖通空调中，冷热负荷是至关重要的课题，并且需要相关的软件对暖通空调中的冷热负荷进行计算。在进行不同区域的暖通空调的供暖作业中，DEST软件就能精确地进行一些冷热负荷的计算。而在对暖通空调的冷热负荷进行精准地计算，就能准确的得出不同建筑面积存在着影响冷热负荷变化的不同因素。建筑面积不同，对冷热负荷的影响也不同，呈现部分区域内核较低，部分区域内核较高的现象。
2.3对设计方案环节的影响
在暖通空调的设计过程中，由于各个区域的差异性较大，为了保障空调能够有效的工作，在设计方案中会根据区域特点进行调整，这也导致了空调机组运行方式的选择具有较大的差异。例如，对大型公共场所的设计就要实现内循环以减少损耗;对于办公场所就要突出供暖能力;对于宾馆等场所要突出其调配能力，根据以上三种需求就需要选用三种不同的机组，也要使用不同的运作方式。
3BIM技术在暖通空调施工中的优势分析
3.1有助于直接凸显施工目的
工作人员在暖通空调施工中应用BIM技术，主要目的在于通过建立一个三维的模型，来向工作人员进行更直观的施工目的展示。工作人员可以通过对施工管线等进行建模，并建立BIM参数施工模型来更直观的感受暖通空调设计效果，同时还能够通过进行碰撞试验，并进行碰撞检查与校核等，对管道、设备等进行直观的感受。此外，工作人员还能够对暖通空调中的每一个交叉的与连接形式进行更加深刻的了解，以便工作人员掌握施工中的重点环节，避免因重复施工而导致浪费现象的出现。
3.2有助于合理缩短施工工期
工作人员在暖通空调中应用BIM技术，还有助于实现对施工工期的合理缩短。这是由于在暖通空调施工中，施工工期不仅与施工质量有着密切关系，同时还深深影响着暖通空调的施工成本控制工作。因此，工作人员在暖通空调中应用BIM技术，需要先对预先模拟安装，并及时发现施工中可能存在的问题，以避免出现引发更大的安全问题。
3.3有助于合理节约施工成本
工作人员通过对BIM技术的合理应用，还有助于对施工成本进行合理节约。这是由于随着社会经济的发展，近些年来人工费用居高不下，人力成本已经在暖通空调施工总成本中占有极大的一部分，而在一定程度上增加了施工成本管理工作的难度。而在应用BIM技术后，就能够有效缓解这一问题。这是由于，通过对BIM技术技术，工作人员能够针对施工中可能出现的问题进行模拟，进而实现对施工管线与布局设计的优化，同时还能够实现对人力资源的优化配置，进而达到节约施工成本的目标。
4暖通空调施工中存在的问题
4.1产品质量问题
当前，城市化建设逐渐加快，市场上对暖通空调的需求量也不断增多，因此各种生产暖通空调设备的厂家纷纷成立，市场上充斥着海量的暖通空调设备的品牌。在暖通空调被广泛应用的今日，暖通空调的生产技术已经逐渐成熟；然而，由于品种繁多、品牌繁杂，市场竞争残酷激烈，都导致了暖通空调产品的质量良莠不齐，一些质量问题甚至严重影响了暖通空调设备在建筑工程中的安装。其中问题较多的有以下几方面：（1）内部部分元器件质量差导致暖通空调使用年限较短，此种问题突出表现在不同品牌的设备内部使用的中央处理芯片及存储、显示芯片存在较大的质量差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）劣币驱逐良币：由于某些暖通空调设备通常价格昂贵，在市场上也有部分生产商所生产的产品质量性能较好，然而，由于所用各种原材料及配件质量较好，对应的产品价格也相对较高，不利于市场的推广。在市场上，仍是以各种售价低廉的暖通空调设备占据市场多数份额。
4.2管线安装问题
在暖通空调的管线安装之中，经常出现吊顶可利用的标高偏小的情况，使得管线坡度严重不足，不利于管线的安装。此外，在我国的建筑工程中，由于全球化的浪潮，因为工程的各种工艺要求经常会涉及全球不同国家及地区的产品及多种施工技术，再加上不同专业设计图纸间的标准差异，使得各子项工程施工环节大多相互独立，对管线的定位造成极大影响。同时，随着建筑工程的功能越加完善，吊顶空间结构因各种防震、防渗漏等技术应用了多种新型材料，使吊顶空间显得更加局促，给管线安装带来很多困难。
4.3运行噪音问题
在暖通空调运行过程中，噪声问题给当班的操作工人或用户带来较大的困扰，成为了现代建筑物中常见的暖通空调问题。实际上，暖通空调产生噪音的主要原因是设备内部的各零器件间的碰撞及由于偏差造成的过度摩擦。在产生噪声影响人们工作生活的同时，对设备的亦是一种负面影响，长期下去将会降低暖通空调的运行质量，降低使用寿命。
4.4空调系统结露滴水现象
在空调系统使用过程中，常常能够看到各处结露滴水现象。出现此现象的原因多是管道保温厚度不足及施工处理不当、管道间不能有效地连接、或者采用质量较低的保温材料而引起的。如今人们使用的暖通空调系统中，冷凝管路的长度较长，空间小，安装难度大，管道与吊顶间的间距较小，实际坡度不达标。当空调在使用过程中出现负压，则冷凝水无法排除，产生结露滴水现象。
4.5施工人员水平不足与检查错漏
在我国，一线的建筑施工人员大都学历较低，未经过专业的系统化正规化培训，在施工中普遍存在专业性不强、人员流动性大的现象。在信息化飞速发展的今天，各种暖通空调设备更新换代较快，但新的安装方法培训却往往不能跟上，对建筑施工的质量造成影响。另外，施工人员在安装前期，由于责任意识欠缺，相关安装人员多数都不按照标准流程对空调设备进行开箱检查，或者由于管理不到位敷衍了事；如果在施工完成后管理人员的质量检验也不到位，就很容易导致设备运行时出现故障。
5在暖通空调施工中应用BIM技术
5.1做好准备工作
工作人员在暖通空调中应用BIM技术时，还应预先做好准备工作。这就要求工作人员应选择合适的软件。而当前在暖通空调施工中使用到的软件主要是到MagiCAD与ＲevitMEP，这两种软件都是面向建筑工程师以及设计师等工作人员的，特别适用于建筑机电领域工作人员。而机电管线的综合排布又是在暖通空调施工中应用BIM技术的关键环节，因此，工作人员必须根据暖通空调工程实际情况来选择合适的软件。其中，MagiCAD软件为例，该软件中不仅配有先进技术，同时还具有一定的专业技能。这是由于该技术是基于CAD以及Ｒevit平台共同研发的。这一软件的应用在暖通空调施工中占有极为重要的地位，施工单位必须指派专业人员才完成。
5.2加强对应用流程的控制
工作人员在做好相关准备工作后，就应开始正式利用BIM技术来进行暖通空调的实际施工。其中主要包括以下几个关键环节:建模分析－风管系统建模－水系统及管道建模－复核、检查与校核－汇总处理相关数据。
5.2.1做好建模分析
工作人员应基于3D工程模型来对建筑性能等进行深刻分析，以便对暖通空调设计进行不断的优化。这就要求工作人员能够通过对其内部的集成分析工具来实现对能耗的有效分析，以便对暖通空调系统的整体负载值进行准确评估，同时还能帮助工作人员做好冷负荷报告与热负荷报告。
5.2.2风管系统的建模
工作人员还应针对风管系统进行建模。这就要求工作人员应先建立一个HAVC系统库，确保其具有一定的机械功能，并通过对通风管网与管道等的布置来完成三维建模。工作人员通过对BIM技术的合理应用，能够更方便的修改位置，也就是说系统库里的模型视图等都能自动进行协调变更等。需要工作人员注意的是，在对尺寸的标注与管道压损进行计算时，应严格遵照相关工业标准与规范，由于我国目前工业规范与标准尚未制定完成，因此仍旧沿用外国的工业标准等。此外，风管往往拥有较大的尺寸，需要占据较多的立体空间，而新的风管道大多会延伸到建筑外部，进而和建筑内部的墙体发生碰撞。而通过使用BIM技术就能够有效解决这一问题。
5.2.3水系统与管道的建模
工作人员还需针对水系统与管道进行建模。这就要求工作人员能够基于冷负荷报告与热负荷报告来完成供暖系统库的建立，进而通过对热水管网与管道的布置来进行三维建模。城市建筑工程中的水系统管道往往较长而又数量繁多，且普遍是从市政网入，由地下室出口处，因此，水系统的管道极易出现交叉与碰撞的问题。所以，工作人员可以通过ＲevitMEP软件的应用，利用其自身具有的定尺装置与定位装置等，能够在发生交叉时，对管道的高度与长度进行修改。
5.2.4复核、检查与校核
工作人员还应重视对各管道设备的参数进行复核，并做好管道碰撞检查与设备管道净高检查等，同时还应加强对设备通道的校核、对检修空间的检核等，以便通过对检核检验得到准确的信息数据，以便工作人员对碰撞点进行优化调整，并完成BIM综合图的绘制。
5.2.5汇总处理
最后，工作人员还做好数据的汇总处理，以便将数据信息在给排水与电气专业间进行高效共享，大大提升工作人员的工作效率。同时，工作人员还应在实现信息数据的有效汇总的同时，确保完成各领域的专业构建，以便工作人员能够顺利将其调整为一个整体的建筑系统，为暖通空调工程的施工提供有效的指导。
结论
综上所述，暖通空调作为人们必不可缺的一个系统，地位也越来越重要，在建筑行业也越来越受到重视，得到了人们更多的关注。而BIM技术又是在暖通空调设计中能让人们生活的环境更加的切合人们的需求，给人一种更加真实的生活及工作办公的场景，使暖通空调技术不断地改进与创新，更准确地获取每一工作环节的数据与信息，不断提升了暖通空调设计的直观性能，最大程度地降低了建筑中的能耗成本。因此，施工单位及其相关工作人员应加强对BIM技术的了解与认识，并将其科学的应用于暖通空调施工中，从而为促进社会的可持续发展做出重要的贡献。
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论文作者:李玉海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/26
标签：暖通空调论文; 工作人员论文; 技术论文; 管线论文; 管道论文; 建模论文; 暖通论文; 《防护工程》2018年第15期论文;