摘  要
近年来，我国的城市大规模建设，建设公司为社会公众建设建筑房屋，为人民提供更舒适的居住环境。在建筑物内暖通工程是其中一个重要的组成，并受到了居民的重点关注。随着科技技术飞速发展，暖通工程中利用BIM技术对空调单元的模拟及机电管线碰撞纠错等的信息化技术得到应用推广。应用BIM技术提高了工程的整体效率，使工程质量和安全性得到有效的保证，为后期项目施工奠定保障基础。
一、BIM技术概述和特点
(一)BIM技术概述
BIM技术是为建筑物创建数据模型，是当前建筑施工信息化的一个重要方式。BIM软件可以将工程项目内部的所有数据信息进行整合，构建三维立体化的数据模型。在BIM软件内完成建设项目的全部设计工作，来协调各设计作业环节。建立三维模型数据库，使各数据信息更加直观，可以将后期工程项目的安装操作进度也在软件中展现出来，并形成共享数据库，这样可以减少一些不必要的施工作业，也能够控制好项目建设成本，保证各类数据的完整，并将信息传递至建筑物交付后，为建筑后期安全稳定运营提供信息。
(二)模拟性、协调性
在信息技术下，应用BIM软件可以在软件内部重新构建模拟模型，为工程设计提供基础条件。通过应用BIM软件可以实现对工程方案的模拟，来发现设计中存在的问题和缺陷，并研究该设计可行性，是否存在问题等，以此来保证后续建设项目能够稳步实施，为后期的建筑施工提供更实用的价值。对于建筑工程项目设计过程而言，BIM技术的使用可有效呈现出其协调性优势，避免该项目内部可能产生的各种矛盾、缺陷、隐患，以便工程师分别对其实施优化协调。
二、BIM技术在暖通空调技术中
的应用研究
(一)从二维到三维的转变
相对于传统基于AUTOCAD绘制的二维图纸，BIM采用三维方式绘制建筑图纸。也因为二维至三维的转变，其图纸设计及图纸成果发挥着不可估量的价值。这个三维的图纸使得专业及专业之间关系更紧密、相互关联更密切、工作协同更高效。传统的二维平面的设计，在设计暖通管线时，就要分析管线的粗细程度，而且在管道管线上，要标注相应的数据信息和文字，以此来实现管线的区分。应用数据标注才可以对管线的各类设备交互位置做好区分。应用BIM技术使管线的设计变得更加简单，BIM软件内可以容纳更多的管线，可以由过去管线的点逐步形成面，完成管线的设计工作，使设计图纸表达更加简洁明了。BIM技术与平面设计的技术表达方式不尽相同，传统二维的平面需要与线条间的关系作为基准，借助二维的投影来科学的布局，合理设置阀门和管线，并标注各个构件的数据。在实际的工作中，这种表达方式比较复杂,因需要大量重复性工作需要设计师依靠自身专业及细心来完成，会导致图面存在一些错误，引起后期施工现场及业主方反复咨询;而在应用BIM技术时，设计人员可以自行调整挑选数据参数，而使整个建筑模型变得更加直观。在软件内，同步显示数据信息，不用花费过多的时间来标注信息，同时实现标注与管线联动，后期修改只需修改管线信息，标注自动更新，且实现平面与剖面，系统图同步更新。平面技术与BIM技术在绘图的工作效率方面有明显差异，传统的二维平面绘制方式只能够使用线条，这就使平面设计受到了较大的局限，观察图纸也更加困难、抽象。设计人员要在头脑中将二维平面的图纸进行分析，然后再标注数据，这样就使得管线标注局限性比较明显[3] ;且对于青年设计师，因施工经验相对薄弱，对于建筑及相关专业理解深度不足，引起对图纸的误解，引发自身设计错误，BIM技术基于模型也可规避这一点。使用CAD绘制图纸后，往往需要手动进行设备统计，完成设备表编制，且依靠人为计数，大型商业综合体项目涉及很多设备，此种方式容易造成设备的缺漏，而采用BIM技术进行正向设计，实现设备明细表导出，实现数字化编制设备表，同时与平面图联动，无需修改平面图继续修改设备表内容;而且涵盖了各类管线设备器材的数据信息，为以后设备的安装及运营而奠定基础。在应用BIM技术时，模型绘制也相对简单，模型展示效果更好。采用三维立体的平面，先是开展点线面的设计，能将管线和设备紧密的融合在一起。构建智能管道管线和信息模型，尺寸标识更加明显，可以让施工人员直观地了解到设备的各类参数。传统的二维平面设计，更多是应用绘制图块的方式，来表达空调内部的构件，并且给构件做好标识。应用BIM技术可以将图形清晰地展示出来，而不需要去再次划分模块。工程中的各个设备、各个管线之间的连接方式，在三维立体模型中展示出来。暖通空调各个构成单元的设计(模拟性)暖通空调设计时，应用BIM技术可以在各个建筑的基本单元上表现出实用价值。随着空调内部各类设备数量的增加，容易出现许多的缺陷问题，因此就需要结合暖通系统应用BIM技术软件，并利用相关的产品库，进行有效的处置，以使整个设备系统布置更加合理。例如，在水泵设备选择时，在产品库内，可以科学筛选，并根据相关的指标来设计，选择最恰当的产品，以保证整个空调系统外形、尺寸和设备的运转都符合相应的技术标准[4];同时后期业主确定好所需设备的厂家及具体参数，便可以录入到模型中，后期建筑交付时，模型同样交付给业主，为后期设备运营提供信息支持，为后期的BIM运维体系搭建基础;综合的运用BIM技术来实现科学设计的处理，可以使空调设备设计图表现出立体效果，而且能够针对整个空调设备的组成进行有效调整。数据机房的桥架、机柜、空调风管等的BIM模拟，可以让机房情况一目了然，给业主最直观的体验。目前市场上推广的装配式高效机房，采用BIM设计，提前预设产品组库，根据设计方案精确地生成物料清单，实现对工程成本的精确控制，减少材料浪费。基于BIM设计和材料工厂化生产，管件及连接件无需在现场二次加工，以装配式连接方式代替传统焊接，施工人员只需根据设计方案将管件与连接件装配起来，即可完成整个地下室空调冷冻机房系统的现场安装工作，工作效率和安全性大大提高。
(二)BIM的管线碰撞(协调性)
近些年的地产界几乎都是高周转模式，设计图纸也是快周转的产物，在极短的时间内完成出图，从实际项目施工等反馈的问题可以总结出绝大数是不同设计院之间、设计内部不同专业之间的交圈问题;建筑图和结构图对不上、大样图与平面对不上、机电各专业管线太多净高无法满足等。BIM的强大之处在于：可以将上面所描述的各专业图纸通过BIM技术建模，在建模过程中挖掘发现图纸错误、图纸漏项，并及时由各责任设计院进行补充漏项、修改错误。各专业问题补充后，通过计算机运算主动发现建筑、结构、机电等多专业之间的矛盾、碰撞的问题，这是工程技术人员无法做到的。工程技术人员发现一个问题，往往需要反复查看建筑、结构、机电各专业图纸，技术人员不可能发现所有问题，也没有这个精力，通过BIM的碰撞功能发现问题，大大提高了工作效率，然后由更擅长于解决问题的工程技术人员提早给予解决;大型综合项目及各住宅项目的地下室等，建筑结构复杂，功能丰富，涉及通风、空调、采暖、给排水、消防、喷淋、蒸汽、强弱电等管线，工程信息量庞大。若要了解该构建，需要靠设计人员的空间想象力把图纸结合为一体。由于个人空间想象能力有限，再加上实际工作经验上的差别，势必导致最后组合结果的准确性，在沟通上也会存在巨大的落差。造成设计人员与业主、施工人员之间对项目的理解上产生分歧。各专业图纸的深化与整合、各专业管道合理布局有很大的难度，并容易产生缺、漏、碰、错等问题，给施工带来不便。如果运用BIM技术，在同一平台内协调工作，将会对最终管道系统的优化整合，资源合理配置产生良好的效果。避免缺、漏、碰、错等问题，通过三维图直观指导施工降低在施工过程中出现返工以及质量不合格情况，并能在实际变化情况下降低成本，实现节约型施工的设计理念。针对此次我院完成的第一个BIM正向设计项目——宁波奉化项目中发现及解决的问题有以下几个：1)因项目周期较短，施工图开始至第一次图审仅20天时间，各专业从项目初期策划制定了采用户型拼装模型完成设计，各专业完成户型单元设计，楼栋中采用不同户型的排列组合完成所有楼模型绘制，从而实现专业内部的高效协同;2)传统的CAD绘制方式，暖通专业往往采用参照建筑底图形式进行绘制本专业内容，因建筑表达内容较多，经常需要在出图前绑定图纸进行清理图面，整理图面信息，会进行很多重复性工作，这样的工作在一个项目完成前，往往会经历多次，且经常会导致与建筑图纸有些内容无法对应;目前奉化项目采用BIM正向设计，采用参照建筑模型，并对模型内容进行可见性管理，保留暖通专业所需信息，并实现建筑修改同步更新至暖通模型，并设置好导出样式，可实现后期出图时一键导出，保证图面清晰,实现了专业间的高效协同;3)针对项目地下室，目前各房产公司对地下室品质及净高有较高要求，且因暖通风管在地下室所需安装空间较大，会成为影响地下室品质的关键，故协调好结构与暖通之间的关系格外重要。我们在项目过程中，根据结构模型与暖通模型的碰撞，完成结构与暖通的配合，以往CAD绘制中需要设计人员每一根梁的标高及大小计算梁下净高，需要耗费大量人力及会有缺漏，而采用模型大大节约了此项工作的所需时间;4)目前房地产项目因追求较高品质，甲方往往会在项目设计结束后聘请第三方的BIM公司进行管线综合，这样使原本就较为紧张的施工周期更长，且两家公司反复沟通也浪费了较多时间，采用正向设计，可大量减少后期工作的反复及后期联系单的产生，同时在机电各专业进行设计时，采用参照模型方式，实现实时管线综合;5)暖通设计中人防设计，因需要预留洞口及绘制大样图所需大量时间，且需要与各专业协调，在施工过程中往往会因为考虑不够全面，增加施工难度且导致增加联系单。利用模型进行人防口部建模及完成剖面图绘制大量节省人力，并可直观的了解建筑及结构、机电专业对人防口部影响;此次项目采用了利用模型相互提资的方式，节约了各专业相互套图的时间;同时实现模型的及时传递。
三、结束语
BIM技术可用于前期工程设计和后期的项目施工中，是当前数据信息化的使用工具，可以整合各类项目施工的数据信息。在暖通工程设计中，不仅面临大量的设备管线优化问题，还包括与其他专业的碰撞问题，如建筑专业洞口位置及大小，暖通管道与梁、墙的碰撞，暖通空调与给排水、消防、喷淋、桥架等专业的管道碰撞。而BIM技术可以很好的解决优化与碰撞问题。在项目的设计阶段和项目的建设阶段，都可以实现数据共享、数据传输，确保了工程设计能够对施工的各个部位有更准确的理解。而且，也会使施工效率显著地提高，有助于减少工程费用，节省资源，可以科学地配置各项资源能源，使我国建筑业日后的发展有了更大的保障。