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工作太忙，老劉微信公眾號好久沒有發(fā)布新的文章了，現(xiàn)在就跟大家聊聊暖通空調(diào)系統(tǒng)的BIM正向設(shè)計問題。

目前，國內(nèi)90%的BIM就是各專業(yè)分別將設(shè)計院的CAD圖紙進(jìn)行三維翻模，然后進(jìn)行模型整合、管線綜合平衡深化設(shè)計、出碰撞報告、出預(yù)留洞口圖、計算工程量、施工模擬等常規(guī)操作應(yīng)用模式，而不是國外的從設(shè)計開始就采用BIM操作模式。而筆者始終堅(jiān)持認(rèn)為真正的BIM應(yīng)該從設(shè)計開始，項(xiàng)目各參與方在設(shè)計模型基礎(chǔ)上根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展需求不斷的深化、完善BIM模型，滿足其當(dāng)前階段的應(yīng)用需求。筆者以暖通專業(yè)為例，詳細(xì)闡述BIM正向設(shè)計的操作流程。

1 傳統(tǒng)設(shè)計的三個階段

傳統(tǒng)的暖通設(shè)計分為方案設(shè)計、擴(kuò)初設(shè)計和施工圖設(shè)計三個階段，設(shè)計深度是逐漸深入的。

方案設(shè)計階段應(yīng)在建筑專業(yè)方案設(shè)計階段中進(jìn)行，配合建筑方案一起完成。暖通空調(diào)專業(yè)方案階段考慮及確定的主要內(nèi)容如圖1所示。

圖1 方案階段暖通專業(yè)主要內(nèi)容

初步設(shè)計階段應(yīng)將本專業(yè)內(nèi)容的設(shè)計方案或重大技術(shù)問題的解決方案，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，論證技術(shù)上的先進(jìn)性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。并將其主要內(nèi)容寫進(jìn)初步設(shè)計說明書中，擴(kuò)初階段需要詳細(xì)計算的內(nèi)容如圖2所示。

圖2 暖通專業(yè)擴(kuò)初設(shè)計計算主要內(nèi)容

施工圖設(shè)計應(yīng)根據(jù)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計進(jìn)行編制。除非初步設(shè)計存在重大的原則性問題或建設(shè)方的使用要求有變化等重大原因，否則在進(jìn)行施工圖設(shè)計時不宜對初步設(shè)計所確定的基本方案及原則進(jìn)行大的修改。施工圖設(shè)計畢竟是與初步設(shè)計不同的設(shè)計階段，在這一設(shè)計階段中，對初步設(shè)計作一些變更是完全正常的，應(yīng)是對初步設(shè)計的補(bǔ)充和完善。

2 暖通BIM正向設(shè)計流程

暖通的基于BIM的正向設(shè)計操作流程與傳統(tǒng)的方式區(qū)別不大，傳統(tǒng)方式是借助二維CAD方式繪圖，而BIM是直接建立BIM模型，然后再根據(jù)三維模型出二維施工圖，便于審圖及施工現(xiàn)場應(yīng)用，具體流程如圖3：

 圖3 基于BIM的暖通空調(diào)正向設(shè)計流程

3 空調(diào)系統(tǒng)冷熱負(fù)荷的計算

3.1 Revit^? MEP負(fù)荷計算存在的問題

基于Revit MEP中本身帶有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷、熱負(fù)荷的計算，但不適應(yīng)于國內(nèi)的應(yīng)用，主要原因如下：

1）氣象參數(shù)不符合國內(nèi)的規(guī)范

Revit?  MEP的負(fù)荷計算是根據(jù)ASHRAE 的輻射時間序列法進(jìn)行計算的，國內(nèi)目前還沒有采用這種方法。所以使用這種計算方法使用的氣象數(shù)據(jù)在國內(nèi)的計算手冊上通常查不到。

2）計算公式查不到

Revit? MEP負(fù)荷計算內(nèi)置的公式看不到，也無法根據(jù)國內(nèi)計算規(guī)范進(jìn)行調(diào)整。

3）負(fù)荷計算得不到國內(nèi)認(rèn)可

Revit? MEP內(nèi)置的負(fù)荷計算軟件沒國家相關(guān)部門的認(rèn)證，出的計算書是不具法律效應(yīng)的，計算書無法提交外審。

目前國內(nèi)用的最廣泛的、得到國家相關(guān)部門認(rèn)證的、結(jié)算結(jié)果負(fù)荷國內(nèi)規(guī)范要求的是鴻業(yè)的負(fù)荷計算軟件，而且鴻業(yè)BIMSpace是基于Revit開發(fā)的，與Revit數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)無縫對接。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入鴻業(yè)負(fù)荷計算軟件

傳統(tǒng)模型暖通設(shè)計師是在建筑專業(yè)提供的平面圖上進(jìn)行設(shè)計計算，基于BIM的正向設(shè)計需要在建筑BIM模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計計算，所以設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計計算之前，要將建筑、結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入鴻業(yè)負(fù)荷計算軟件。

設(shè)計師拿到建筑結(jié)構(gòu)模型后，需要對各個功能房間進(jìn)行空間的定義，并以gbmxl文件格式導(dǎo)出，以備鴻業(yè)負(fù)荷計算軟件讀取應(yīng)用，如圖4所示。

 圖4 建筑結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)出

3.2.1 計算參數(shù)的設(shè)置

用鴻業(yè)負(fù)荷計算軟件打開建筑結(jié)構(gòu)模型gbxml格式文件后，跳出界面如圖5所示。

圖5 鴻業(yè)負(fù)荷計算軟件界面

1）工程項(xiàng)目信息的設(shè)置，工程名稱、工程編號、建設(shè)單位、設(shè)計人員等信息輸入；

2）工程氣象參數(shù)設(shè)置，選取工程所在地地點(diǎn)，操作界面如圖6所示。

 圖6 氣象參數(shù)設(shè)置界面

3）建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置，如圖7所示。

 圖7 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置

4）房建功能用途設(shè)置，如圖8所示。

          圖8 房間用途設(shè)置

5）冷熱負(fù)荷的計算，輸出報表，如圖9所示。

圖9  冷熱負(fù)荷計算報表

3.2.2 空氣系統(tǒng)的選擇、風(fēng)系統(tǒng)計算。

1）首先要確定采用什么樣的系統(tǒng)形式，比如全空氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)等，然后再選取軟件中相應(yīng)的計算按鈕。

■比如全空氣系統(tǒng)，選擇焓濕圖按鈕，界面如圖10所示。

■選取空氣處理過程，比如一次回風(fēng)夏季處理過程，界面如圖11所示。

 圖11 一次回風(fēng)夏季處理過程

■輸入冷負(fù)荷及濕負(fù)荷，計算送風(fēng)量、回風(fēng)量和新風(fēng)量，如圖12所示。

圖12 送風(fēng)量、回風(fēng)量、新風(fēng)量計算結(jié)果

■風(fēng)口布置

   根據(jù)上述計算結(jié)果，布置送風(fēng)口、回風(fēng)口、新風(fēng)口，本文僅以送風(fēng)系統(tǒng)為例，風(fēng)口布置如圖13所示。

 圖13 風(fēng)口布置圖

■風(fēng)管路由布置

根據(jù)風(fēng)口，布置風(fēng)管路由，先不管風(fēng)管規(guī)格大小，結(jié)果如圖14所示。

 圖14 風(fēng)管路由布置

■風(fēng)管管徑計算

點(diǎn)擊風(fēng)管水力計算下拉菜單-設(shè)計計算-校核計算-賦予圖面，風(fēng)管阻力計算如圖15所示，風(fēng)管管徑如圖16所示。

 圖15 風(fēng)管阻力計算結(jié)果

圖16 風(fēng)管管徑計算結(jié)果

     ■送風(fēng)系統(tǒng)三維模型

     通過以上所有步驟的操作，風(fēng)管系統(tǒng)BIM模型就設(shè)計出來了，如圖17所示。

 圖17 送風(fēng)系統(tǒng)BIM模型

3.3空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計

以風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)為例，具體步驟如下：

3.3.1 風(fēng)機(jī)盤管設(shè)備布置，如圖18所示。

 圖18 風(fēng)機(jī)盤管布置

   3.3.2 水管路由布置

   布置水系統(tǒng)路由的時候，先不考慮水管管徑的規(guī)格大小，如圖19所示。

圖19 水系統(tǒng)路由布置

   3.3.3 水系統(tǒng)水力計算

     水系統(tǒng)水力計算與風(fēng)系統(tǒng)操作步驟相同，選取水系統(tǒng)→設(shè)計計算→校核計算→賦予圖面，結(jié)果如圖20所示（為了展示水管管徑的變化，緊展示局部模型）。

圖20 水管管徑水力計算

3.3.4水系統(tǒng)最終完成模型，如圖21所示。

圖21 水系統(tǒng)設(shè)計模型

 至此，空調(diào)系統(tǒng)BIM正向設(shè)計基本完成了，至于系統(tǒng)的閥門附件之類的，比較簡單，就不在贅述了。

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