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[分享]空调系统BIM正向设计

发表于2021-01-11     139人浏览     2人跟帖     总热度:478  

跟大家聊聊暖通空调系统的BIM正向设计问题。
目前,国内90%的BIM就是各专业分别将设计院的CAD图纸进行三维翻模,然后进行模型整合、管线综合平衡深化设计、出碰撞报告、出预留洞口图、计算工程量、施工模拟等常规操作应用模式,而不是国外的从设计开始就采用BIM操作模式。而笔者始终坚持认为真正的BIM应该从设计开始,项目各参与方在设计模型基础上根据项目进展需求不断的深化、完善BIM模型,满足其当前阶段的应用需求。以暖通专业为例,详细阐述BIM正向设计的操作流程。
1 传统设计的三个阶段
传统的暖通设计分为方案设计、扩初设计和施工图设计三个阶段,设计深度是逐渐深入的。
方案设计阶段应在建筑专业方案设计阶段中进行,配合建筑方案一起完成。暖通空调专业方案阶段考虑及确定的主要内容如图1所示。
空调系统BIM正向设计_1
1 方案阶段暖通专业主要内容
初步设计阶段应将本专业内容的设计方案或重大技术问题的解决方案,进行综合技术经济分析,论证技术上的先进性、适应性和经济上的合理性。并将其主要内容写进初步设计说明书中,扩初阶段需要详细计算的内容如图2所示。
空调系统BIM正向设计_2
2 暖通专业扩初设计计算主要内容
施工图设计应根据已批准的初步设计进行编制。除非初步设计存在重大的原则性问题或建设方的使用要求有变化等重大原因,否则在进行施工图设计时不宜对初步设计所确定的基本方案及原则进行大的修改。施工图设计毕竟是与初步设计不同的设计阶段,在这一设计阶段中,对初步设计作一些变更是完全正常的,应是对初步设计的补充和完善。
2 暖通BIM正向设计流程
暖通的基于BIM的正向设计操作流程与传统的方式区别不大,传统方式是借助二维CAD方式绘图,而BIM是直接建立BIM模型,然后再根据三维模型出二维施工图,便于审图及施工现场应用,具体流程如图3
空调系统BIM正向设计_3
 3 基于BIM的暖通空调正向设计流程
3 空调系统冷热负荷的计算
3.1 Revit® MEP负荷计算存在的问题
基于Revit MEP中本身带有建筑围护结构冷、热负荷的计算,但不适应于国内的应用,主要原因如下:
1)气象参数不符合国内的规范
Revit®  MEP的负荷计算是根据ASHRAE 的辐射时间序列法进行计算的,国内目前还没有采用这种方法。所以使用这种计算方法使用的气象数据在国内的计算手册上通常查不到
2)计算公式查不到
Revit® MEP负荷计算内置的公式看不到,也无法根据国内计算规范进行调整
3)负荷计算得不到国内认可
Revit® MEP内置的负荷计算软件没国家相关部门的认证,出的计算书是不具法律效应的,计算书无法提交外审
目前国内用的最广泛的、得到国家相关部门认证的、结算结果负荷国内规范要求的是鸿业的负荷计算软件,而且鸿业BIMSpace是基于Revit开发的,与Revit数据可以实现无缝对接。
3.2 建筑结构模型导入鸿业负荷计算软件
传统模型暖通设计师是在建筑专业提供的平面图上进行设计计算,基于BIM的正向设计需要在建筑BIM模型的基础上进行设计计算,所以设计师在进行设计计算之前,要将建筑、结构模型导入鸿业负荷计算软件。
设计师拿到建筑结构模型后,需要对各个功能房间进行空间的定义,并以gbmxl文件格式导出,以备鸿业负荷计算软件读取应用,如图4所示。
 
空调系统BIM正向设计_4
 4 建筑结构模型导出
3.2.1 计算参数的设置
用鸿业负荷计算软件打开建筑结构模型gbxml格式文件后,跳出界面如图5所示。
 
空调系统BIM正向设计_5
5 鸿业负荷计算软件界面
1)工程项目信息的设置,工程名称、工程编号、建设单位、设计人员等信息输入;
2)工程气象参数设置,选取工程所在地地点,操作界面如图6所示。
空调系统BIM正向设计_6
 6 气象参数设置界面
3)建筑围护结构参数设置,如图7所示。
空调系统BIM正向设计_7
 7 建筑围护结构参数设置
4)房建功能用途设置,如图8所示。
空调系统BIM正向设计_8                                                                      8 房间用途设置
5)冷热负荷的计算,输出报表,如图9所示。
 
空调系统BIM正向设计_9
9  冷热负荷计算报表
3.2.2 空气系统的选择、风系统计算。
1)首先要确定采用什么样的系统形式,比如全空气系统、风机盘管+新风系统等,然后再选取软件中相应的计算按钮。
比如全空气系统,选择焓湿图按钮,界面如图10所示。
 
空调系统BIM正向设计_10
10 焓湿图计算界面
选取空气处理过程,比如一次回风夏季处理过程,界面如图11所示。
空调系统BIM正向设计_11
 11 一次回风夏季处理过程
■输入冷负荷及湿负荷,计算送风量、回风量和新风量,如图12所示。
 
空调系统BIM正向设计_12
12 送风量、回风量、新风量计算结果
风口布置
   根据上述计算结果,布置送风口、回风口、新风口,本文仅以送风系统为例,风口布置如图13所示。
空调系统BIM正向设计_13
 13 风口布置图
■风管路由布置
根据风口,布置风管路由,先不管风管规格大小,结果如图14所示。
空调系统BIM正向设计_14
 14 风管路由布置
风管管径计算
点击风管水力计算下拉菜单-设计计算-校核计算-赋予图面,风管阻力计算如图15所示,风管管径如图16所示。
空调系统BIM正向设计_15
 15 风管阻力计算结果
 
空调系统BIM正向设计_16
16 风管管径计算结果
     送风系统三维模型
     通过以上所有步骤的操作,风管系统BIM模型就设计出来了,如图17所示。
空调系统BIM正向设计_17
 17 送风系统BIM模型
3.3空调水系统的设计
以风机盘管+新风系统为例,具体步骤如下:
3.3.1 风机盘管设备布置,如图18所示。
空调系统BIM正向设计_18
 18 风机盘管布置
   3.3.2 水管路由布置
   布置水系统路由的时候,先不考虑水管管径的规格大小,如图19所示。
空调系统BIM正向设计_19
19 水系统路由布置
   3.3.3 水系统水力计算
     水系统水力计算与风系统操作步骤相同,选取水系统→设计计算→校核计算→赋予图面,结果如图20所示(为了展示水管管径的变化,紧展示局部模型)。
空调系统BIM正向设计_20
20 水管管径水力计算
3.3.4水系统最终完成模型,如图21所示。
空调系统BIM正向设计_21
21 水系统设计模型
 至此,空调系统BIM正向设计基本完成了,至于系统的阀门附件之类的,比较简单,就不在赘述了。

来源: 老刘聊BIM
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 发表于2021-01-11   |  只看该作者       筑龙币+10

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 发表于2021-01-13   |  只看该作者       筑龙币+10

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学习链接:https://edu.zhulong.com/lesson/8266-1.html#f=www_bimtw_bim_4


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