王廣倫

山東兗州建設(shè)總公司，山東 濟(jì)寧 272000

1 暖通工程設(shè)計(jì)與施工的特點(diǎn)

暖通在學(xué)科分類中的全稱為供熱供燃?xì)馔L(fēng)及空調(diào)工程，包括采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)三個(gè)方面，從功能上說是建筑的一個(gè)組成部分。主要功能是通過控制建筑環(huán)境的控制和采取保障技術(shù)改善建筑內(nèi)部熱濕環(huán)境和空氣品質(zhì)。雖然暖通工程只是建筑結(jié)構(gòu)的輔助工程，但是在整個(gè)建筑工程中發(fā)揮十分重要的作用。暖通工程的施工質(zhì)量直接影響建筑物整體設(shè)備的安全運(yùn)行、節(jié)能效果和投入使用后的舒適性、安全性。相比其他項(xiàng)目，暖通工程設(shè)計(jì)與施工具有許多不同的特點(diǎn)。

1.1 暖通工程線路復(fù)雜

在建筑設(shè)計(jì)與施工中，暖通工程中的管線繁多，質(zhì)量要求高，是建筑設(shè)計(jì)中較復(fù)雜的一個(gè)部分。在設(shè)計(jì)過程中不僅要考慮管線與建筑之間的空間關(guān)系，同時(shí)也要兼顧管線的空間布局，不斷提高空間利用率。例如，傳統(tǒng)建筑暖通工程設(shè)計(jì)中采用二維圖呈現(xiàn)各個(gè)管線之間的位置關(guān)系。在后期施工中一旦出現(xiàn)管線碰撞、建筑設(shè)計(jì)發(fā)生變更等問題，那么已經(jīng)設(shè)計(jì)好的暖通圖紙也必須隨之進(jìn)行變更，甚至還會出現(xiàn)返工等問題，嚴(yán)重影響建筑設(shè)計(jì)與施工。

1.2 暖通工程設(shè)計(jì)需結(jié)合建筑特點(diǎn)

在暖通工程施工前期，如果僅依賴二維圖紙很難直接識別出暖通工程設(shè)計(jì)中存在的問題。尤其是管線復(fù)雜的暖通工程，在設(shè)計(jì)中必須結(jié)合建筑特點(diǎn)并進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，確保暖通工程設(shè)計(jì)方案合理、可行。一旦暖通項(xiàng)目設(shè)計(jì)與建筑結(jié)構(gòu)類型匹配度出現(xiàn)偏差，必然會導(dǎo)致在施工過程中需進(jìn)行調(diào)整，這不僅對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，而且會使暖通工程設(shè)計(jì)與施工重復(fù)工作，影響施工效率。

1.3 暖通工程管線設(shè)計(jì)要求高

建筑暖通工程施工中，管線設(shè)計(jì)要求較高，如果設(shè)計(jì)人員與施工人員缺少信息交流途徑，或者在技術(shù)交底中理解出現(xiàn)偏差，那么就會導(dǎo)致設(shè)計(jì)預(yù)期與施工成果出現(xiàn)偏差。例如設(shè)計(jì)中若存在施工空間利用不合理的情況，施工人員僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，則極易出現(xiàn)項(xiàng)目停工、返工問題。因此，在暖通工程設(shè)計(jì)與施工中，如何借助BIM技術(shù)提升管線設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少施工過程中可能出現(xiàn)的返工、停工現(xiàn)象，成為目前急需解決的問題。

2 BIM技術(shù)在暖通工程設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用優(yōu)勢

BIM技術(shù)指在一個(gè)單一的建筑模型中綜合建筑整個(gè)生命周期內(nèi)的所有幾何特性、功能要求與構(gòu)件的性能信息，包括施工進(jìn)度、施工過程等信息，可實(shí)現(xiàn)建筑信息的可視化，便于項(xiàng)目管理、工期與成本控制等。

2.1 有利于提高施工質(zhì)量

BIM技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用有利于協(xié)調(diào)建筑施工各個(gè)專業(yè)的信息，及時(shí)開展協(xié)同設(shè)計(jì)，顯著提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工效率。在暖通工程設(shè)計(jì)與施工中，借助BIM軟件良好的協(xié)調(diào)性、模擬性能夠使暖通工程與其他建筑專業(yè)在同一個(gè)中心文件中進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，對于提高建筑施工質(zhì)量與效率具有重要價(jià)值。

2.2 有利于提升施工效率

在暖通工程施工階段，BIM技術(shù)能夠直接指導(dǎo)施工，做好施工中人力、物力等資源的準(zhǔn)備工作，不僅便于施工單位對建筑項(xiàng)目成本、進(jìn)度與質(zhì)量進(jìn)行控制，而且有利于縮短施工周期，減少建筑資源浪費(fèi)。例如在施工過程中可以借助BIM技術(shù)對建筑項(xiàng)目進(jìn)行精準(zhǔn)測量，然后進(jìn)行全方位的模擬與設(shè)計(jì)，不僅可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行沖突檢查，還可以在施工初期進(jìn)行模擬施工，解決傳統(tǒng)施工中各專業(yè)協(xié)調(diào)性不足、建筑空間利用不足的問題。

2.3 有利于建筑后期運(yùn)維

從建筑項(xiàng)目使用方（甲方）角度來看，利用BIM技術(shù)可構(gòu)建建筑三維模型，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的可視化，簡化暖通工程設(shè)計(jì)工作，不僅便于業(yè)主進(jìn)行項(xiàng)目決策，而且也便于后期開展維護(hù)工作，可為建筑項(xiàng)目后期運(yùn)維提供全生命周期的相關(guān)信息支持。此外，還可將BIM技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用至城市發(fā)展、城市規(guī)劃等更廣闊的范圍中，對于城市發(fā)展和建筑維護(hù)具有巨大的社會價(jià)值。

3 BIM技術(shù)在暖通工程設(shè)計(jì)與施工中的具體應(yīng)用

3.1 BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

暖通工程設(shè)計(jì)主要包括通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)等。給排水設(shè)計(jì)分為給排水設(shè)計(jì)、消防設(shè)計(jì)圖等。電氣項(xiàng)目設(shè)計(jì)分為照明、動力、火災(zāi)報(bào)警、智能弱電平面圖等。在許多大型建筑項(xiàng)目中，機(jī)電系統(tǒng)多且復(fù)雜，暖通管線設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，而通過應(yīng)用BIM技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)各個(gè)項(xiàng)目之間的有效配合，還便于合理布置所有管線及機(jī)電設(shè)備，能夠顯著節(jié)約施工成本。

在開展暖通工程設(shè)計(jì)工作前，需要提前設(shè)置并添加所需構(gòu)件的屬性信息，這樣在后期設(shè)計(jì)中可直接使用，能大幅度提高設(shè)計(jì)效率。例如在借助BIM技術(shù)繪制風(fēng)管系統(tǒng)時(shí)，可以提前將所需風(fēng)管尺寸、類型、產(chǎn)品屬性、布管系統(tǒng)等信息添加進(jìn)去。在水暖電工程各專業(yè)設(shè)計(jì)初步完成后，需要將建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電工程各專業(yè)BIM模型集中導(dǎo)入軟件平臺中，掌握各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)信息并進(jìn)行碰撞檢查，對所有可能出現(xiàn)施工沖突的點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，避免出現(xiàn)施工返工等問題。碰撞檢查后，根據(jù)檢查報(bào)告和暖通工程規(guī)范可以對模型中所有碰撞信息進(jìn)行優(yōu)化，有時(shí)為了滿足業(yè)主對建筑物凈高的要求，可以結(jié)合實(shí)際情況對管線的走向及平面位置做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3.2 BIM 技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，采用3D模擬可直觀展現(xiàn)建筑立體效果，有利于提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。利用BIM技術(shù)可以將建筑的模型信息與施工流程直接與建筑設(shè)計(jì)模型、現(xiàn)場施工模型等進(jìn)行融合，將施工場地布置信息、施工準(zhǔn)備等進(jìn)行集成，進(jìn)而建立建筑施工的4D模型，有利于提高建設(shè)單位的認(rèn)可度。

其次，借助BIM技術(shù)對暖通工程施工進(jìn)行合理規(guī)劃，可達(dá)到減少返工、節(jié)約資源的目的。建筑工程施工周期長，耗費(fèi)的人力、物力多，如果在施工之前未能合理配置資源，那么就很難實(shí)現(xiàn)建筑施工的精細(xì)化管理。應(yīng)用BIM技術(shù)可對施工環(huán)節(jié)、資源耗費(fèi)等進(jìn)行模擬，進(jìn)而為建筑施工提供更精確的人力、物力、機(jī)械需求量，有利于建筑施工效益的提升。

最后，針對暖通工程較為復(fù)雜的問題，利用BIM能夠有效整合建筑結(jié)構(gòu)模型，各個(gè)專業(yè)實(shí)現(xiàn)協(xié)同布設(shè)，可以高效利用建設(shè)空間，提高凈空高度。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中可以借助管線碰撞優(yōu)化對暖通工程管線進(jìn)行優(yōu)化，讓各個(gè)工種之間有序施工、有效配合。在通過預(yù)制模型對復(fù)雜、異型管線進(jìn)行虛擬分割后，輸出立體施工圖，有利于指導(dǎo)現(xiàn)場施工，提高施工效率。

3.3 BIM技術(shù)在管線綜合中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)應(yīng)用到管線綜合設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)工具、設(shè)計(jì)模式可從傳統(tǒng)二維轉(zhuǎn)化為三維可視，在設(shè)計(jì)之初，建筑設(shè)計(jì)就可實(shí)現(xiàn)3D可視化、全專業(yè)可視化，設(shè)計(jì)內(nèi)容也可全部按照實(shí)際場景進(jìn)行布設(shè)，有利于指導(dǎo)施工。傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中建筑、結(jié)構(gòu)、水、暖、電等需獨(dú)立設(shè)計(jì)，而在BIM技術(shù)支持下則不再需要獨(dú)立設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段即可做好暖通管線、設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)工作，并體現(xiàn)在模型中，實(shí)現(xiàn)暖通管線的具體化。在管線綜合中采用BIM技術(shù)需要對建筑、各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮，協(xié)調(diào)各個(gè)管線的排布，進(jìn)而確定暖通設(shè)備的安裝位置，確保后期內(nèi)容設(shè)計(jì)中不會出現(xiàn)大范圍的變動。例如在管線綜合施工圖設(shè)計(jì)中，可以基于BIM技術(shù)查找、分析圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中管線可能存在的問題，判斷是否需要進(jìn)行優(yōu)化。如果初期設(shè)計(jì)圖紙管線布線無問題，那么就可以進(jìn)入施工階段；如果出現(xiàn)管線綜合原則問題，那么就需要對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整。

4 結(jié)束語

隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，建筑行業(yè)也得到了迅速發(fā)展，成為我國經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，帶動了其他行業(yè)的快速發(fā)展，而BIM技術(shù)的出現(xiàn)對于提升建筑行業(yè)質(zhì)量、效率具有重要影響。在實(shí)際建設(shè)過程中可以將BIM技術(shù)應(yīng)用至建筑的各個(gè)施工環(huán)節(jié)與整個(gè)生命周期，越來越多的企業(yè)也逐漸意識到BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢與價(jià)值。在暖通工程設(shè)計(jì)與施工過程中，積極使用BIM技術(shù)不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中可能存在的問題，進(jìn)而提升施工效率，減少重復(fù)施工問題，而且對于提高建筑施工質(zhì)量、確保施工的順利進(jìn)行具有重要價(jià)值。