基于BIM技术的暖通设计软件对比研究王哲

王哲

沈阳铁道勘察设计院有限公司辽宁沈阳110013

摘要：随着社会的不断发展，人们对建筑工程信息模型的关注度是越来越高，特别是在一系列相关标准编制后，BIM技术迎来了发展的春天。对BIM技术来讲，比较分析数据互用性，发现暖通设计软件在信息交换格式上由几何信息的交换发展到具有特定用途或者是全专业信息交，换以便增强其专业协调性。对于暖通设计软件来讲，作为建筑类重要设计软件之一，不仅面临着严峻的挑战，还面临着前所未有的机遇。

关键词：BIM技术；暖通设计软件；对比研究

随着我国《建筑工程信息模型应用统一标准》、《建筑工程信息模型存储标准》等一系列标准开始编制，BIM技术迎来了新的发展契机。暖通设计软件做为建筑类传统设计软件之一，也面临着机遇与挑战。

1集成设计以及互用性

1.1数据互用性

建筑工程设计是一个多工种系统性工程，不同工种都有各自不同的专业软件，而软件间缺乏信息共享，不能有效协同。以暖通设计为例，计算负荷时需要建筑几何信息、热工信息，布置设备管线时需要建筑、结构、给排水、电气的空间位置，以免碰撞。同样也要给建筑提供空间布置，给结构提供荷载，给电气提供负荷。这些信息需求，造成了设备软件与建筑软件、结构软件、电气软件、给排水软件之间需要信息互用。

为了保障软件间信息共享，既有通过软件内部实现，也有输出不同信息交换格式文件外部实现。以现有暖通设计软件为例，PKPM即有水暖电设计软件又有建筑、结构软件，可实现内部专业间信息共享。天正、鸿业CAD版，支持DXF格式输出。DXF格式用于CAD与其他软件之间数据互用，是DWG文件的代理。只是建筑几何形状信息的交换，而不包含性能参数，不足以满足任何基于性能的设计。鸿业Ｒevit版、AutoCADMEP、ＲevitMEP相继开始支持gbXML输出。以ＲevitMEP为例，负荷计算时，参数和方法都基于ASHＲAE手册，但可通过gbXML格式导入IES、GBS、Ecotect、鸿业等第三方软件进行其它方法的负荷计算。gbXML格式用于能耗分析负荷计算软件与建筑软件的信息交换，实现了单专业交换。MagiCAD、AutoCADMEP、ＲevitMEP支持IFC格式输出，实现了全专业信息交换。IFC是一个包含建设项目设计、施工、运营各个阶段所需要的全部信息基于对象公开的全专业通用信息交换格式。另外MagiCAD还支持Navisworks格式输出，用于碰撞检查，及施工阶段进度模拟。

上述暖通设计软件不同的信息交换格式也即反应了建筑类软件信息交换有从单纯的几何信息交换发展到特定用途的信息交换甚至全专业信息交换的趋势。

1.2集成设计

对于集成设计来讲，它所产生的贡献是设计决策尽可能早，其原因在于设计越早，其有效性就会越高，而所付出的代价就越小。我们都知道环境是不可再生资源，世界各国都在大力倡导保护环境，在这样的大环境下，出现了各种各样的建筑性能化模拟软件。对于暖通设计来讲，它与其它建筑性能化模拟软件一样，不仅要考虑当前的社会问题，还要考虑建筑工程设计的实际问题，也就是有关软件的集成问题，在这一系列的集成问题中，节能是重中之重，它不仅仅是国家关注的资源问题，还在一定程度上体现了设计的人性化。对于节能软件来讲，其内核计算功能非常的强大，在计算的过程中，可以将暖通的动态负荷以及全年的耗能都可以清楚的计算出来。除此以外，DesignBuilder在一定程度上实现了风环境以及热环境的模拟集成。鉴于此，我们看到了不同的软件只能解决相应的问题，那么，能不能设计一个软件将这些问题都全部进行解决呢？这也就是我们通常所说的集成设计。

2暖通设计流程以及BIM

IFC支持所有项目阶段的所有业务需求，而建筑工程设计是分阶段进行的，某个阶段只需要部分专业的必要信息交换。IDM(InformationDeliveryManual)即信息交付手册，则为特定阶段确定需要交换的信息。IDM与业务流程直接相关。根据我国《建筑工程设计文件编制深度规定》，暖通设计同样被分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。互提资料深度图样又将方案设计阶段按一个时段互提资料，初步设计按两个时段互提资料，施工图阶段按三个时段互提资料。暖通空调设计步骤概括为如下4步:1)确定室内设计参数，计算房间负荷;2)选择系统方案，主要设备选型;3)管网布置、水力计算与设备校验;4)与其它限制协调包括管线综合，标准判定等。

IDM需要确定交换内容。暖通设计计算负荷时需要建筑专业提供房间几何信息，及围护结构热工参数。设备选型、布置管网时要给能耗模拟软件提供数据，以进行动态负荷计算、能耗模拟、标准判定。布置管线后需要电气、给排水、结构专业提供管线梁柱几何位置进行碰撞检查。

以AutoCADMEP为例，暖通空调设计步骤如下：参照建筑楼层平面，添加基本的MEP元素(如风管、管道);添加更详细的建模元素(如机械设备)，分析系统并优化MEP元素；创建明细表、视图和图纸来绘制项目施工图；创建详图、创建注释和添加标记。而ＲevitMEP设计过程包括:构件族的修改和创建、管道风管配置和视图编辑等项目准备;负荷计算、设备布置、系统创建即逻辑系统创建;管道物理连接，系统分析，调整管道尺寸；标注、系统图、碰撞检查等。MagiCAD则增加了建筑平面图参照，能够实时看到建筑图调整对设备专业的影响。MagiCAD还可以面对暖通设计下游的机电安装，进行管线综合、算量统计等。清晰的设计流程，模板化的项目管理也至关重要。

3产品库和IFD

对于暖通专业来讲，无论是在设备上，还是在构件上其种类都是复杂多样，如何实现构件以及相应设备的产品库就显得尤为重要。当今社会是商业全球化，那么在产品制造上同样也发展为全球化，所以我们在通用上要做的更加规范，如若不然，在不同的地区、不同的国家、不同的历史背景、不同的语言所提供的信息或者是需求的信息对同一个概念所表达的意思就会各不相同。所以，对于全生命周期的信息传递来讲，需要相对来讲比较一致的实体命题。在这样的大环境下，IFD应运而生，它的主要作用就是专门解决术语一致性的问题。

4结语

通过从互用性与集成、IDM与暖通设计流程、IFD与产品库三方面对比我国市场上现有暖通空调设计软件，得出以下结论:

1)暖通设计软件信息交换有从单纯的几何信息的交换发展到特定用途的信息交换甚至全专业信息交换的趋势，从而增强专业协同。

2)为了应对能源与环境问题，暖通设计软件需要与建筑性能化软件包括节能软件集成。同时可计算动态负荷，使模拟走向设计，做到性能化设计。

3)把握暖通设计流程，以确保暖通设计各参与方在恰当的时候获取合适的信息。

4)暖通设计软件需要标准化、三维参数化的设备产品库。

参考文献

[1]王一帆,赵志安.基于BIM技术的暖通设计软件对比研究[C].工程建设计算机应用创新论坛.2013.

[2]梁春阳.基于BIM技术的暖通设计软件对比分析[J].工程技术:全文版,2016(11).

[3]王一帆,赵志安.基于BIM技术的暖通设计软件对比研究[J].土木建筑工程信息技术,2013(5).