張曼

摘 要：文章將BIM理念引入暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，完成某建筑物的建筑模型建立，并綜合應(yīng)用相關(guān)專業(yè)軟件進(jìn)行方案確定、負(fù)荷計算、空氣處理過程計算、氣流組織計算及水力計算，完成該建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、暖通空調(diào)系統(tǒng)模型建立及施工圖繪制。

關(guān)鍵詞：BIM；暖通空調(diào)；系統(tǒng)；設(shè)計

中圖分類號：TU834 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）24-0029-02

1 概述

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是一種工程技術(shù)、建造管理的數(shù)據(jù)化工具，為建設(shè)項目的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運(yùn)維等進(jìn)行全生命周期的數(shù)據(jù)共享和傳遞，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮著重要作用。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等特點(diǎn)，在三維展示、過程模擬等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。

將BIM理念引入暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，能夠建立三維立體模型，加強(qiáng)設(shè)計過程的直觀視覺效果，防止出現(xiàn)線條式平面設(shè)計圖紙的失誤，可以減少設(shè)計中出現(xiàn)的碰撞問題，從而能夠有效地提高效率，保證工程設(shè)計質(zhì)量，進(jìn)而提高施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度并能降低工程完工后的運(yùn)營維護(hù)成本。

2 基于BIM的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

2.1 建立建筑模型

應(yīng)用Revit建筑模塊根據(jù)已有的CAD圖紙，建立某辦公樓的建筑模型。按照創(chuàng)建標(biāo)高、軸網(wǎng)；繪制外墻、內(nèi)墻；添加門窗、樓板、樓梯；布置結(jié)構(gòu)柱；添加衛(wèi)生器具；添加尺寸標(biāo)注的順序完成共二層的建筑模型創(chuàng)建。建筑模型如圖1所示。

2.2 通風(fēng)空調(diào)方案確定

（1）系統(tǒng)形式：一層為辦公大廳，人流量大，溫度較高，濕度較大，對空氣質(zhì)量要求較高，采用全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)；二層為辦公室，因其功能、溫濕度基數(shù)、使用要求等相近，且需要相對獨(dú)立調(diào)節(jié)，采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。（2）空氣處理：利用濕空氣的焓濕圖確定空調(diào)機(jī)的送、回風(fēng)及新風(fēng)狀態(tài)，并計算各空調(diào)空間需要的送風(fēng)量和冷量，完成空氣處理機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)機(jī)組的選擇。（3）氣流組織計算：辦公大廳采用上送上回式的氣流組織形式，辦公室采用側(cè)送上回的氣流組織形式。完成布置送回風(fēng)口位置，計算風(fēng)口大小，并校核氣流分布是否滿足要求等。（4）風(fēng)、水系統(tǒng)的水力計算：選擇最不利環(huán)路，畫出草圖，設(shè)計管徑，計算最不利環(huán)路壓力損失并選擇相應(yīng)的設(shè)備。（5）制冷機(jī)房設(shè)計計算：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案和負(fù)荷計算，完成系統(tǒng)冷熱源設(shè)計和相關(guān)設(shè)備選型。

2.3 負(fù)荷計算

（1）將建筑模型添加房間和空間等體量信息后，導(dǎo)出生成GBXML格式文件。（2）應(yīng)用鴻業(yè)軟件的負(fù)荷計算功能進(jìn)行負(fù)荷。（3）總一層辦公大廳的最大冷負(fù)荷、濕負(fù)荷；匯總二層各個辦公室的冷負(fù)荷、濕負(fù)荷；匯總二層的新風(fēng)量和新風(fēng)負(fù)荷。

2.4 空氣處理過程計算

（1）應(yīng)用鴻業(yè)軟件焓濕圖功能進(jìn)行全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)

和風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的空氣處理過程計算。（2）完成空氣處理機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)機(jī)組的選型。

2.5 氣流組織計算

（1）辦公大廳采用方形散流器送風(fēng)，單層百葉回風(fēng)的上送上回式氣流組織形式，并確定風(fēng)口面積及個數(shù)，然后按照規(guī)范規(guī)定校核房間的換氣次數(shù)、散風(fēng)口的射程和工作區(qū)的風(fēng)速。（2）辦公室采用雙層百葉送風(fēng)，單層百葉回風(fēng)的側(cè)送上回式氣流組織形式，并確定風(fēng)口面積及個數(shù)，然后按照規(guī)范規(guī)定校核房間的換氣次數(shù)、送風(fēng)口的射程和工作區(qū)的平均風(fēng)速。

2.6 水力計算

（1）風(fēng)系統(tǒng)水力計算。應(yīng)用鴻業(yè)軟件繪風(fēng)管、風(fēng)口功能繪制辦公大廳送、回風(fēng)口，繪制送回風(fēng)干的草圖，完成風(fēng)管路和風(fēng)口的連接，再應(yīng)用風(fēng)管水力計算功能完成風(fēng)管路設(shè)計并計算最不利環(huán)路的阻力。應(yīng)用相同的方法完成二層新風(fēng)系統(tǒng)的繪制、設(shè)計和阻力計算。（2）水系統(tǒng)水力計算。應(yīng)用鴻業(yè)軟件繪風(fēng)機(jī)盤管和水管功能繪制二層各個辦公室的末端盤管和冷水供回水干管及冷凝水管，完成水管路和風(fēng)機(jī)盤管的連接，再應(yīng)用水管水力計算功能完成水管路設(shè)計并計算最不利環(huán)路的阻力。

2.7 制冷機(jī)房設(shè)計

在滿足制冷機(jī)房布置原則和制冷機(jī)房選型計算的基礎(chǔ)上，完成冷水機(jī)組、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵、水處理設(shè)備、分集水器和板式換熱器等機(jī)房設(shè)備的選擇與布置，進(jìn)而完成制冷機(jī)房設(shè)計。

2.8 建立暖通空調(diào)系統(tǒng)模型

應(yīng)用Revit機(jī)電模塊，根據(jù)前期的設(shè)計計算結(jié)果、鴻業(yè)軟件繪制的草圖，完成暖通空調(diào)系統(tǒng)的三維模型創(chuàng)建。暖通空調(diào)風(fēng)、水系統(tǒng)如以下各圖所示。

2.9 施工圖繪制

在三維建模后，自動生成暖通空調(diào)系統(tǒng)施工圖紙。本次設(shè)計完成了圖紙目錄、設(shè)計施工說明、設(shè)備材料明細(xì)表和圖例的編制；完成了一、二層建筑平面圖；建筑透視圖；一、二層空調(diào)系統(tǒng)平面圖；風(fēng)水系統(tǒng)圖；制冷機(jī)房流程圖；制冷機(jī)房設(shè)備平面布置圖；制冷機(jī)房設(shè)備基礎(chǔ)圖；制冷機(jī)房透視圖的生成與整理。

3 結(jié)束語

隨著《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51212-2016）和《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51235-2017）相繼頒布和實施，我國建筑行業(yè)將更深入廣泛地推進(jìn)基于BIM技術(shù)的建筑工程設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝配和運(yùn)營維護(hù)?；贐IM技術(shù)的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計也將快速發(fā)展和完善。本文將BIM技術(shù)與現(xiàn)有的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計軟件有機(jī)結(jié)合，完成了從建筑建模到暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計、建模及施工圖繪制的整個流程。以此為基礎(chǔ)將進(jìn)一步學(xué)習(xí)和研究綠色建筑評價、施工進(jìn)度模擬、設(shè)備材料概預(yù)算和暖通空調(diào)系統(tǒng)的裝配式等內(nèi)容，為今后的學(xué)習(xí)和工作確立了明確的方向。

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