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工作太忙，老劉微信公眾號好久沒有發布新的文章了，現在就跟大家聊聊暖通空調系統的BIM正向設計問題。
目前，國內90%的BIM就是各專業分別將設計院的CAD圖紙進行三維翻模，然后進行模型整合、管線綜合平衡深化設計、出碰撞報告、出預留洞口圖、計算工程量、施工模擬等常規操作應用模式，而不是國外的從設計開始就采用BIM操作模式。而筆者始終堅持認為真正的BIM應該從設計開始，項目各參與方在設計模型基礎上根據項目進展需求不斷的深化、完善BIM模型，滿足其當前階段的應用需求。筆者以暖通專業為例，詳細闡述BIM正向設計的操作流程。
1 傳統設計的三個階段
傳統的暖通設計分為方案設計、擴初設計和施工圖設計三個階段，設計深度是逐漸深入的。
方案設計階段應在建筑專業方案設計階段中進行，配合建筑方案一起完成。暖通空調專業方案階段考慮及確定的主要內容如圖1所示。
圖1 方案階段暖通專業主要內容
初步設計階段應將本專業內容的設計方案或重大技術問題的解決方案，進行綜合技術經濟分析，論證技術上的先進性、適應性和經濟上的合理性。并將其主要內容寫進初步設計說明書中，擴初階段需要詳細計算的內容如圖2所示。
圖2 暖通專業擴初設計計算主要內容
施工圖設計應根據已批準的初步設計進行編制。除非初步設計存在重大的原則性問題或建設方的使用要求有變化等重大原因，否則在進行施工圖設計時不宜對初步設計所確定的基本方案及原則進行大的修改。施工圖設計畢竟是與初步設計不同的設計階段，在這一設計階段中，對初步設計作一些變更是完全正常的，應是對初步設計的補充和完善。
2 暖通BIM正向設計流程
暖通的基于BIM的正向設計操作流程與傳統的方式區別不大，傳統方式是借助二維CAD方式繪圖，而BIM是直接建立BIM模型，然后再根據三維模型出二維施工圖，便于審圖及施工現場應用，具體流程如圖3：
圖3 基于BIM的暖通空調正向設計流程
3 空調系統冷熱負荷的計算
3.1 Revit? MEP負荷計算存在的問題
基于Revit MEP中本身帶有建筑圍護結構冷、熱負荷的計算，但不適應于國內的應用，主要原因如下：
1）氣象參數不符合國內的規范
Revit? MEP的負荷計算是根據ASHRAE 的輻射時間序列法進行計算的，國內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據在國內的計算手冊上通常查不到。
2）計算公式查不到
Revit? MEP負荷計算內置的公式看不到，也無法根據國內計算規范進行調整。
3）負荷計算得不到國內認可
Revit? MEP內置的負荷計算軟件沒國家相關部門的認證，出的計算書是不具法律效應的，計算書無法提交外審。
目前國內用的最廣泛的、得到國家相關部門認證的、結算結果負荷國內規范要求的是鴻業的負荷計算軟件，而且鴻業BIMSpace是基于Revit開發的，與Revit數據可以實現無縫對接。
3.2 建筑結構模型導入鴻業負荷計算軟件
傳統模型暖通設計師是在建筑專業提供的平面圖上進行設計計算，基于BIM的正向設計需要在建筑BIM模型的基礎上進行設計計算，所以設計師在進行設計計算之前，要將建筑、結構模型導入鴻業負荷計算軟件。
設計師拿到建筑結構模型后，需要對各個功能房間進行空間的定義，并以gbmxl文件格式導出，以備鴻業負荷計算軟件讀取應用，如圖4所示。
圖4 建筑結構模型導出
3.2.1 計算參數的設置
用鴻業負荷計算軟件打開建筑結構模型gbxml格式文件后，跳出界面如圖5所示。
圖5 鴻業負荷計算軟件界面
1）工程項目信息的設置，工程名稱、工程編號、建設單位、設計人員等信息輸入；
2）工程氣象參數設置，選取工程所在地地點，操作界面如圖6所示。
圖6 氣象參數設置界面
3）建筑圍護結構參數設置，如圖7所示。
圖7 建筑圍護結構參數設置
4）房建功能用途設置，如圖8所示。
圖8 房間用途設置
5）冷熱負荷的計算，輸出報表，如圖9所示。
圖9 冷熱負荷計算報表
3.2.2 空氣系統的選擇、風系統計算。
1）首先要確定采用什么樣的系統形式，比如全空氣系統、風機盤管+新風系統等，然后再選取軟件中相應的計算按鈕。
■比如全空氣系統，選擇焓濕圖按鈕，界面如圖10所示。
■選取空氣處理過程，比如一次回風夏季處理過程，界面如圖11所示。
圖11 一次回風夏季處理過程
■輸入冷負荷及濕負荷，計算送風量、回風量和新風量，如圖12所示。
圖12 送風量、回風量、新風量計算結果
■風口布置
根據上述計算結果，布置送風口、回風口、新風口，本文僅以送風系統為例，風口布置如圖13所示。
圖13 風口布置圖
■風管路由布置
根據風口，布置風管路由，先不管風管規格大小，結果如圖14所示。
圖14 風管路由布置
■風管管徑計算
點擊風管水力計算下拉菜單-設計計算-校核計算-賦予圖面，風管阻力計算如圖15所示，風管管徑如圖16所示。
圖15 風管阻力計算結果
圖16 風管管徑計算結果
■送風系統三維模型
通過以上所有步驟的操作，風管系統BIM模型就設計出來了，如圖17所示。
圖17 送風系統BIM模型
3.3空調水系統的設計
以風機盤管+新風系統為例，具體步驟如下：
3.3.1 風機盤管設備布置，如圖18所示。
圖18 風機盤管布置
3.3.2 水管路由布置
布置水系統路由的時候，先不考慮水管管徑的規格大小，如圖19所示。
圖19 水系統路由布置
3.3.3 水系統水力計算
水系統水力計算與風系統操作步驟相同，選取水系統→設計計算→校核計算→賦予圖面，結果如圖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水系統最終完成模型，如圖21所示。
圖21 水系統設計模型
至此，空調系統BIM正向設計基本完成了，至于系統的閥門附件之類的，比較簡單，就不在贅述了。
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