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Erstellung eines Heizungs- und Lüftungsprojekts (HL-projekts): von der Papierversion zum Informationsmodell.
Der Bau einer Einrichtung, sei es ein Wohngebäude oder eine Fabrik, kann ohne Projekt nicht existieren.
Die Industrialisierung hat die Entwicklung von Städten und Industrien angekurbelt. Das 20. und 21. Jahrhundert gab uns die Entwicklung der Computertechnologie. All dies erhöhte die Anforderungen an die Komplexität von Gebäuden und Ingenieursysteme und führte zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit und Genauigkeit der Planung und des Baus. Die Planungsdokumentation hat von handgezeichneten Papierzeichnungen bis hin zu Gebäudeinformationsmodellen weit gebracht. Ab der Erstellung der ersten Projekte bis zu unserer Zeit kann dieser Prozess bedingt in drei Hauptphasen unterteilt werden: Sie sind die manuelle Erstellung von Zeichnungen in AutoCAD und die Erstellung eines Informationsmodells in Autodesk Revit. Am Beispiel der Erstellung der Heizungs- und Lüftungsplanungsdiszipline werden wir jeden Teil davon im Detail beschreiben.
Die Erstellung der Heizungs- und Lüftungsplanungsdiszipline, ohne allzu sehr ins Detail zu gehen, bleibt unabhängig von der Art der Umsetzung unverändert:
Jede Projekterstellungsmethode hat ihre Merkmale. Sehen wir uns jede Methode genauer an.
Die Industrialisierung hat die Entwicklung von Städten und Industrien angekurbelt. Das 20. und 21. Jahrhundert gab uns die Entwicklung der Computertechnologie. All dies erhöhte die Anforderungen an die Komplexität von Gebäuden und Ingenieursysteme und führte zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit und Genauigkeit der Planung und des Baus. Die Planungsdokumentation hat von handgezeichneten Papierzeichnungen bis hin zu Gebäudeinformationsmodellen weit gebracht. Ab der Erstellung der ersten Projekte bis zu unserer Zeit kann dieser Prozess bedingt in drei Hauptphasen unterteilt werden: Sie sind die manuelle Erstellung von Zeichnungen in AutoCAD und die Erstellung eines Informationsmodells in Autodesk Revit. Am Beispiel der Erstellung der Heizungs- und Lüftungsplanungsdiszipline werden wir jeden Teil davon im Detail beschreiben.
Die Erstellung der Heizungs- und Lüftungsplanungsdiszipline, ohne allzu sehr ins Detail zu gehen, bleibt unabhängig von der Art der Umsetzung unverändert:
- Die Hauptberechnungen (in unserem Fall die Berechnung der Wärmeverluste und des Luftaustauschs in den Räumen; falls es technische Anlagen gibt, wird die Berechnung der Entfernung von Schadstoffen oder der Wärmeabfuhr durchgeführt) werden aufgrund der Plänen, Abschnitten und Fassaden des Gebäudes von einem Architekten durchgeführt.
- In Anlehnung an die geltenden Baunormen, werden die Räumen zu einzelnen Lüftungs- und Heizungssystemen zusammengefasst, die Hauptluftkanäle und Rohrleitungen werden verlegt, die Durchmesser werden berechnet, und die Hauptanlagen werden mit der Anordnung auf dem Plan ausgewählt.
- Die Aufgaben werden an anderen TGA-Planern ausgegeben (wenn ein Luftkanal die Wand überquert, geht eine Aufgabe, eine Öffnung zu machen, an einen Architekten; wenn ein Ventilator kann nicht ohne Strom arbeiten, geht die entsprechende Aufgabe an einen Elektriker; die Anlagen sind ziemlich intelligent, und sie können und sollte kontrolliert werden - eine Aufgabe geht an einen Automatisierungsspezialisten, der weiß, wie es umzusetzen).
- Systemdiagramme werden unter Angabe der erforderlichen Daten erstellt. Die für die Projektabwicklung benötigten Materialien werden in Gestalt von der Materialliste berechnet
- Besprechungen über die Kollisionen von Versorgungslinien und zuvor ausgegebene Aufgaben werden mit anderen TGA-Planern geführt, und die entsprechenden Genehmigungen werden erhalten.
Jede Projekterstellungsmethode hat ihre Merkmale. Sehen wir uns jede Methode genauer an.
Die Epoche der Handplanung
Erste Projektzeichnungen wurden von Hand entworfen. Zeichnungen wurden sehr lang erstellt. Wenn etwas geändert werden sollte, brauchte man manchmal, den ganzen Blatt neuzumachen (so gut wie von Grund auf neu zu erstellen). Das war die Epoche der Handplanung.
Der Algorithmus zur Erstellung der Heizungs- und Lüftungsplanungsdisziplin wies ebenfalls einige Besonderheiten auf. Nachdem die Zeichnungen von einem Architekten erstellt worden waren, wurden sie einer speziellen Abteilung vorgelegt, wo sie manuell für MSR-Spezialisten kopiert wurden. Zeichnungen, Berechnungen, Aufgaben wurden von Hand gemacht. Zu Beginn konnte das Bauprojekt nur manuell kopiert werden (später wurden Kopiergeräte erfunden). Einige Spezialisten erlebten nicht in jener Epoche, deshalb fällt ihnen schwer, sich den Umfang jener aufwändigen Handarbeit am Reißbrett mit einem Plan auf der Transparentpapier und die Berechnungen, die vollständig von Hand durchgeführt werden, vorzustellen.
Erste Projektzeichnungen wurden von Hand entworfen. Zeichnungen wurden sehr lang erstellt. Wenn etwas geändert werden sollte, brauchte man manchmal, den ganzen Blatt neuzumachen (so gut wie von Grund auf neu zu erstellen). Das war die Epoche der Handplanung.
Der Algorithmus zur Erstellung der Heizungs- und Lüftungsplanungsdisziplin wies ebenfalls einige Besonderheiten auf. Nachdem die Zeichnungen von einem Architekten erstellt worden waren, wurden sie einer speziellen Abteilung vorgelegt, wo sie manuell für MSR-Spezialisten kopiert wurden. Zeichnungen, Berechnungen, Aufgaben wurden von Hand gemacht. Zu Beginn konnte das Bauprojekt nur manuell kopiert werden (später wurden Kopiergeräte erfunden). Einige Spezialisten erlebten nicht in jener Epoche, deshalb fällt ihnen schwer, sich den Umfang jener aufwändigen Handarbeit am Reißbrett mit einem Plan auf der Transparentpapier und die Berechnungen, die vollständig von Hand durchgeführt werden, vorzustellen.
Abb. 1 Die Planung am Reißbrett
AutoCAD-Epoche
Mit der Weiterentwicklung der Computertechnologie veröffentlichte Autodesk im Jahr 1982 die erste Version von AutoCAD. Dies erleichterte die Arbeit von Spezialisten erheblich, verbesserte die Genauigkeit bei der Erstellung und der Ausführung von Zeichnungen, erhöhte die Integrität und gab die Möglichkeit, Planungslösungen in verschiedenen Projekten nur durch Kopieren wiederzuverwenden. In Bezug auf Zeichenwerkzeuge blieb es jedoch ein digitales Reißbrett.
Mit der Weiterentwicklung der Computertechnologie veröffentlichte Autodesk im Jahr 1982 die erste Version von AutoCAD. Dies erleichterte die Arbeit von Spezialisten erheblich, verbesserte die Genauigkeit bei der Erstellung und der Ausführung von Zeichnungen, erhöhte die Integrität und gab die Möglichkeit, Planungslösungen in verschiedenen Projekten nur durch Kopieren wiederzuverwenden. In Bezug auf Zeichenwerkzeuge blieb es jedoch ein digitales Reißbrett.
Abb 2 Aussehen des Arbeitsbereichs von AutoCAD
Die Spezialisten arbeiteten immer noch abgesondert und sahen nur ihre Planungsdisziplin.
Die Aufgaben von Architekten und die Aufgaben für MSR-Spezialisten wurden zu digitalen Dateien. Die Berechnung des Luftaustauschs oder des Wärmeverlusts war nicht mehr manuell, sie wurde in eine Tabelle oder ein spezielles Programm umgewandelt, aber die Berechnungsdaten wurden jedoch weiterhin von Hand in den Plan übertragen. Die Systemdiagramme wurden individuell nach den Plänen mithilfe der Programmwerkzeugen erstellt. Die Stücklisten wurden von einem Spezialisten berechnet, jedoch bis zu einem gewissen Grad mit der geeigneten Software. Es wurde viel einfacher, Genehmigungen von MSR-Spezialisten zu erhalten, aber der Spezialist brauchte noch Zeit dafür. Trotzdem blieb viel Handarbeit.
Bei der Ausgabe eines Projekts in Gestalt von Papier- oder Digitalzeichnungen, die manuell oder mit AutoCAD erstellt wurden, ist es für einen Kunden und einen Bauarbeiter schwierig, sich das Gebäude mit allen Versorgungsnetzen, Bau- und Architekturelementen als ein einheitliches System vorzustellen, bevor das Gebäude errichtet ist.
Die Notwendigkeit, das Projekt zu visualisieren, bestand schon längst. In der Sowjetunion gab es einzelne Attrappenwerkstätten in den Planungsinstituten. Um eine Genehmigung für das Aussehen des Gebäudes zu erhalten, wurde eine großformatige Attrappe erstellt. Es war ein aufwändiger Prozess, der sehr viel Zeit in Anspruch nahm. Außerdem war es schwierig, auf Kundenwunsch Änderungen vorzunehmen.
Die Aufgaben von Architekten und die Aufgaben für MSR-Spezialisten wurden zu digitalen Dateien. Die Berechnung des Luftaustauschs oder des Wärmeverlusts war nicht mehr manuell, sie wurde in eine Tabelle oder ein spezielles Programm umgewandelt, aber die Berechnungsdaten wurden jedoch weiterhin von Hand in den Plan übertragen. Die Systemdiagramme wurden individuell nach den Plänen mithilfe der Programmwerkzeugen erstellt. Die Stücklisten wurden von einem Spezialisten berechnet, jedoch bis zu einem gewissen Grad mit der geeigneten Software. Es wurde viel einfacher, Genehmigungen von MSR-Spezialisten zu erhalten, aber der Spezialist brauchte noch Zeit dafür. Trotzdem blieb viel Handarbeit.
Bei der Ausgabe eines Projekts in Gestalt von Papier- oder Digitalzeichnungen, die manuell oder mit AutoCAD erstellt wurden, ist es für einen Kunden und einen Bauarbeiter schwierig, sich das Gebäude mit allen Versorgungsnetzen, Bau- und Architekturelementen als ein einheitliches System vorzustellen, bevor das Gebäude errichtet ist.
Die Notwendigkeit, das Projekt zu visualisieren, bestand schon längst. In der Sowjetunion gab es einzelne Attrappenwerkstätten in den Planungsinstituten. Um eine Genehmigung für das Aussehen des Gebäudes zu erhalten, wurde eine großformatige Attrappe erstellt. Es war ein aufwändiger Prozess, der sehr viel Zeit in Anspruch nahm. Außerdem war es schwierig, auf Kundenwunsch Änderungen vorzunehmen.
Abb. 3 Beispiel einer Gebäudeattrappe.
Mit der Weiterentwicklung der Computertechnologie wurden 3D-Visualisierungsprogramme erfunden, zum Beispiel ArchiCAD. Meistens wurde es jedoch auf die Architekturplanungsdisziplin angewendet. Das Problem, das Gebäude als den gesamten Komplex aus Architektur, Bau und Ingenieurwesen wahrzunehmen, blieb weiterhin bestehen.
Abb.4 Beispiel von der Visualisierung einer Gebäude in ArchiCAD.
Revit-Epoche
Der Mensch ist wunderbar, weil er träumen kann und nach Entwicklung strebt, indem er alle Bereiche seiner Aktivitäten umfasst. In Autodesk Revit wird ein umfassender Planungssansatz verwendet. Autodesk Revit, kurz Revit, ist ein rechnerunterstützter Konstruieren-Softwarekomplex, der das Gebäudedatenmodellierungsprinzip umsetzt. Es wird ein einziges System angewendet, um alle Panungsdisziplinen eines Projekts zu erstellen, einschließlich ihrer Visualisierung in 3D. Mit Revit können alle Teilnehmer des Planungs- und Bauprozesses das Gebäude vor dem Bau als den gesamten Komplex betrachten.
Bei der Erstellung eines Ingenieursystems füllt ein Spezialist das Modell mit speziellen Komponenten - Familien. Einige von ihnen sind bereits im Programm hochgeladen. Andere sollen Sie zusätzlich herunterladen oder von Grund auf neu erstellen. Alle Anlagen und Materialien können aufgrund des Grundmodells erstellt werden. Mit dem in Revit geschriebenen Algorithmus können Sie Familien auf besondere Weise zu einem System zusammenfassen. Nehmen wir zum Beispiel ein Luftkanalsystem mit Gittern und einen Teil eines Heizsystems mit Rohren und einer Heizanlage. Jeder Schenkel, jedes Reduzierstück, jedes T-Stück, jedes Gitter und jeder Heizkörper bildet eine individuelle Familie.
Der Mensch ist wunderbar, weil er träumen kann und nach Entwicklung strebt, indem er alle Bereiche seiner Aktivitäten umfasst. In Autodesk Revit wird ein umfassender Planungssansatz verwendet. Autodesk Revit, kurz Revit, ist ein rechnerunterstützter Konstruieren-Softwarekomplex, der das Gebäudedatenmodellierungsprinzip umsetzt. Es wird ein einziges System angewendet, um alle Panungsdisziplinen eines Projekts zu erstellen, einschließlich ihrer Visualisierung in 3D. Mit Revit können alle Teilnehmer des Planungs- und Bauprozesses das Gebäude vor dem Bau als den gesamten Komplex betrachten.
Bei der Erstellung eines Ingenieursystems füllt ein Spezialist das Modell mit speziellen Komponenten - Familien. Einige von ihnen sind bereits im Programm hochgeladen. Andere sollen Sie zusätzlich herunterladen oder von Grund auf neu erstellen. Alle Anlagen und Materialien können aufgrund des Grundmodells erstellt werden. Mit dem in Revit geschriebenen Algorithmus können Sie Familien auf besondere Weise zu einem System zusammenfassen. Nehmen wir zum Beispiel ein Luftkanalsystem mit Gittern und einen Teil eines Heizsystems mit Rohren und einer Heizanlage. Jeder Schenkel, jedes Reduzierstück, jedes T-Stück, jedes Gitter und jeder Heizkörper bildet eine individuelle Familie.
Abb. 5 Beispiel eines Lüftungssystems und einer Heizanlageanschluss in Revit.
Der Algorithmus zur Erstellung der Heizungs- und Lüftungsplanungsdisziplin bleibt derselbe. Der Unterschied liegt in den Details. Die Aufgabe der Architekten besteht nicht aus einem einfachen Plan, zwei Abschnitten und einer Fassade in verschiedenen Dateien, sondern auch aus dem Modell des gesamten Gebäudes, wo man Abschnitte an der erforderlichen Stelle erstellen, alle Fassaden in einer Datei berücksichtigen und die Modelle von Tragwerken verbinden sowie ihre Systeme genauer aufstellen kann.
Revit ist ein ziemlich flexibles Programm. Mit den bestimmten Fertigkeiten können Sie zusätzliche Links mit den Berechnungstabellen für die Datenübertragung konfigurieren und diese dann in ein Projekt importieren oder zusätzliche Berechnungen im Programm selbst konfigurieren. Es ist genug, ein spezielles Skript einmal zu erstellen, und es ist nicht mehr erforderlich, die Wärmeverlustdaten für jeden Raum von Hand einzugeben. Es ermöglicht eine Luftaustauschlösung umzusetzen: Das System überträgt automatisch die Informationen über die Fläche und die Höhe von den Räumen in eine Berechnungstabelle und nach der Berechnung importiert die Informationen über die Luftdurchsatze ins Model in Bezug auf die Räumen mit der Möglichkeit, Luftverteiler und Luftkanaldurchmesser auszuwählen. Sie können solche Operationen ausführen, sodass die Aufgaben an Subunternehmer mit einem Knopfdruck gebildet und übertragen werden können. Die Liste kann automatisch aus dem Modell erfasst werden.
Beim Erstellen eines Systems sollen Sie keine Sorge um die individuelle Bildung des axonometrischen Diagramms machen. In Revit wird das System sofort in allen Ansichten erstellt. Wenn Sie also etwas im Diagramm ändern, werden die Änderungen auch im Plan angezeigt.
Beim Erstellen eines Systems sollen Sie keine Sorge um die individuelle Bildung des axonometrischen Diagramms machen. In Revit wird das System sofort in allen Ansichten erstellt. Wenn Sie also etwas im Diagramm ändern, werden die Änderungen auch im Plan angezeigt.
Abb. 7. Beispiel zur Änderung eines Lüftungssystems in Revit
Bei der Planung eines Projekts ist es äußerst wichtig, eine Möglichkeit zu haben, die Netze anderer Planungsdisziplinen zu sehen. Dadurch können wir die Kollisionen zwischen den Versorgungsnetzen vermeiden. Niemand ist zufrieden mit einem Abwasserrohr im Luftkanal oder einem Luftkanal im Träger. Sie können das Programm auf solche Weise konfigurieren, sodass diese Kollisionen automatisch erkannt werden. Somit wird die Planungsdisziplin nicht gegen das Ende des Projekts hin, sondern während ihrer Umsetzung genehmigt.
Abb. 8. Beispiel zur Anzeigung von Netzwerken verschiedener Planungsdisziplinen und Tragwerken in Revit
Mithilfe der Planung und der Anordnung von Heizanlagen, Rohren, Luftkanälen, Lampen und Pritschen im Modellraum haben wir die Möglichkeit, unsere Systeme auf einer neuen Ebene wahrzunehmen und sie im dreidimensionalen Raum in Kombination mit Architekturbauten und Tragwerken sowie MSR-Netzen zu sehen. Es ist immer schön, das Ergebnis Ihrer Aktionen zu sehen und zu erkennen, dass Sie zumindest ein bisschen an der Entwicklung moderner Planungstechnologien beteiligt sind. Da wir den ganzen Weg von der manuellen Erstellung eines Projekts zu einem komplexen Informationsmodell in Revit gekommen sind, würde ich gerne glauben, dass wir die gesammelte Erfahrung nicht verlieren und mit der Entwicklung fortfahren, indem wir die Möglichkeiten nutzen, die uns heute zur Verfügung stehen.
Yulia Dubitskaya
HVAC Engineer
HVAC Engineer
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