CAD-Systeme mit Schnittstellen zu externen Berechungsprogrammen
versprechen die Möglichkeiten des integrierten Arbeitens. Befragungen
haben jedoch ergeben, dass diese Anwendungen nicht genutzt werden, da
keine einheitliche Datenkonsistenz zwischen den Berechnungen und den
CAD-Systemen besteht und somit eine durchgängige Planung unmöglich
wird. Nur eine maßgeschneiderte Integration der Berechnungen garantiert
eine praktikable Lösung und eine ineinander greifende, komplexe
Funktionalität mit ständiger Datenkonsistenz. Im folgenden
Beitrag können Sie das Modul C.A.T.S. Heizung Professional eingehend
unter die Lupe nehmen
C.A.T.S. Heizung Professional: Raumerfassung, Heizlast
und Heizkörperauslegung
Die Erfassung der Raumgeometrie spielt eine große
Rolle bei der Planung und Abwicklung von Projekten. Hier gilt es, schnell
und flexibel die Geschoss- und Raumstrukturen vom Architekten zu übernehmen.
Eine tabellarische Eingabe ist möglich, aber bei weitem nicht so
effektiv wie diese Informationen aus den Grundrissen direkt zu übernehmen.
Das CAD Modul Heizung bietet dem Anwender diese Möglichkeit
und dabei spielt es keine Rolle, ob Pläne in 2D oder 3D, mit Intelligenz
oder ohne vorliegen. Der Anwender öffnet die Architektenpläne
zur Bearbeitung oder hinterlegt sie als externe Referenz in einer neuen
Zeichnung. Gerne wird hier von Wissenschaftlern von intelligentem Austausch
über IFC gesprochen, doch sieht der Alltag völlig anders aus.
Am Beginn der Planung steht die Raumnummer, die als Symbol
in der Zeichnung positioniert wird. Diese ist Grundlage für alle
weiteren Berechnungen. Neben dem Gebäude, der Ebene und der Raumbezeichnung
können auch schon Geometriedaten oder spezifische Daten für
die spätere Heizlastberechnung eingegeben werden. Im nächsten
Schritt werden die Raumflächen durch das Abfahren der Umgrenzungen
über den Objektfang definiert, wobei dabei für diese Polygone
schon Tür- und Fensterbreiten über eigene Bruchpunkte mit
definiert werden. Ein Polygon besteht also aus mehreren Wandsegmenten.
Über die Windowsapplikation Navigator werden im
Basismodul die Gebäudedaten, der Standort sowie alle benötigten
Bauteile in einer Projektdatei definiert. Sobald diese der Zeichnung
zugeordnet worden ist, kann im Grundriss mit der Parametrisierung der
Wandsegmente begonnen werden. Dabei werden Bauteile wie Wände,
Fenster und Türen den einzelnen Segmenten zugewiesen. Die Bauteilhöhen
werden automatisch aus der Geschosshöhe des definierten Raumes
übernommen bzw. individuell eingegeben. Nachbarraumtemperaturen
können aus anliegenden Raumstempeln "abgegriffen" werden.
Fußboden und Decke werden ebenfalls über das Symbol der Raumnummer
zugewiesen.
Nach der Übernahme der Raumstrukturen aus der Zeichnung
in die Projektdatei kann die Heizlastberechnung durchgeführt werden:
Die Raumdaten stehen sofort für weitere Berechnungen
im Basismodul zur Verfügung. So kann beispielsweise mit einem Knopfdruck
zur Auslegung der Raumheizflächen oder der Fußbodenheizung
gewechselt werden. Auch die dynamische Kühllast übernimmt
diese Daten und ermittelt, nach zusätzlicher Definition der inneren
Lasten, die Kühllast der Räume.
Das Modul Heizkörperauslegung verfügt über
eine Schnittstelle, über die beliebige Fabrikate eingelesen werden
können. Die Auslegung der Raumheizflächen kann wahlweise nach
Heizlast oder Behaglichkeit, entsprechend der Richtlinie VDI 6030 Stufe
1-3, durchgeführt werden. Normheizlast und Fensterflächen
werden automatisch in dieses Modul übernommen. Die eigentliche
Auslegung erfolgt dann automatisch oder individuell über eine Heizkörperauswahlliste.
Dabei können neben dem Hersteller, Typ, Modell auch die Abmessungen,
ein Zuschlag oder eine Leistungsminderung vorgegeben werden.
Anschließend können über das CAD Modul
Heizung alle Heizkörper automatisch oder manuell in der Zeichnung
positioniert und an das Rohrnetz angebunden werden. Über die Infoschildfunktionalität
erhalten alle Heizkörper und Leitungen die gewünschten Informationen.
Eine Rohrnetzberechnung erfolgt optional.
Ändern sich nachträglich Bauteile (z.B. der
Schichtaufbau durch eine nachträgliche Dämmung) oder die Architektenpläne,
werden durch eine erneute Übergabe der entsprechenden Räume
alle Daten in der Heizlast automatisch aktualisiert. Die neue Heizlast
wird sofort in die Heizkörperauslegung übernommen, eine daraus
folgende Über- bzw. Unterversorgung der Räume wird durch die
Einfärbung der Knoten in der Gebäudestruktur sichtbar. Hervorzuheben
dabei ist, dass für bereits angebundene Heizkörper bei Typwechsel
oder Änderung der Abmessungen über die Zeichnung die Anbindung
dynamisch mitgeführt wird, d.h. nicht neu gezeichnet werden muss.
C.A.T.S. Rohrnetzberechnung
Mit diesem Modul führt der Planer die Rohrnetzberechnung
- auch für größte Projekte - direkt aus dem Geschossplan
oder optional über ein 2D Strangschema durch.
Eine Berechnung über den Grundriss bietet den Vorteil, dass Leitungslängen
nicht angepasst werden müssen, da sie maßstäblich vorliegen.
Die Formstücke werden dabei aus der Zeichnung erkannt. Aufwändige
tabellarische Eingaben sowie die manuelle Übernahme der errechneten
Daten in den Grundriss entfallen.
Grundlage der Berechnung sind im Idealfall Geschosspläne,
für welche bereits die Heizlast und eine Auslegung der Raumheizflächen
vorliegen. Die Heizkörper können dann manuell oder automatisch
in der Zeichnung positioniert werden; stets in direkter Verbindung mit
den Windows Berechnungen.
Die Leitungen werden als Ein-Strich-Darstellung, analog
zum Befehl Linie, im CAD Modul Heizung gezeichnet. Nützliche Optionen
wie Leitungs- und Objektanschlüsse, Höhenoperatoren oder das
Vervollständigen von Leitungen machen die Konstruktion für
den User einfach und effektiv. Automatische Anbindungen für Heizkörper
oder andere Verbraucher führen sehr schnell zu einem Rohrnetz,
der Voraussetzung für die Berechnung. Hilfreich für geschossübergreifende
Berechnungen und Anbindungen sind Verknüpfungsobjekte, über
die Leitungsenden mit anderen Leitungsenden bzw. Heizkörpern verbunden
werden können.
Die Berechnung umfasst neben der Dimensionierung der
Rohrleitungen auch die Ermittlung des Druckverlustes und den hydraulischen
Ventilabgleich. Berechnen lassen sich Einrohr-, Zweirohr- und Tichelmannsysteme.
Über eine umfangreiche Rohrdatenbank können
verschiedene Rohrmaterialen gewählt und nicht benötigte Dimensionen
gesperrt werden. Für die Dimensionierung kann die maximale Geschwindigkeit
und die Rohrreibung nach Leitungstyp vorgegeben werden.
Druckdifferenzen werden durch die Wahl geeigneter Regelarmaturen
sofort abgebaut. Über eine Schnittstelle können beliebige
Heizungsarmaturen eingelesen und für das Projekt vorgegeben werden.
Die Einstellwerte der Thermostatventile werden dabei über die Ventilautorität
und/oder dem empfohlenen Differenzdruck ermittelt. Bei Nichteinhalten
dieser Vorgaben gibt das Programm eine entsprechende Warnmeldung über
die Statuszeile im Berechnungsdialog aus. Über die Definition von
Heizkreisen werden Strangventile mit in die Berechnung einbezogen, um
größere Druckunterschiede zu regulieren, u.a. ist auch eine
Sollwertberechnung von Differenzdruckreglern möglich.
Startet der Anwender die Rohrnetzberechnung, bietet das Programm definierte
Startobjekte in einem übersichtlichen Dialog an. Hier erkennt man
jederzeit, ob und wann eine Berechnung zuletzt durchgeführt worden
ist. Wichtige Ergebnisse können schon vor der eigentlichen Neuberechnung
eingesehen werden.
Eine interaktive Anzeige der Teilstrecken und Fließwege
zwischen Berechnungsdialog und Zeichnung ist jederzeit möglich.
Durch eine Neuberechnung können Änderungen,
beispielsweise an der Rohrführung oder der Ventilvorgaben, sofort
in die Berechnung übernommen werden. Der Anwender erhält damit
eine vollständige Simulation des Projektes. Dimensionen, Druckverluste
und Einstellwerte sind stets aktuell und werden in der Zeichnung aktualisiert.
Ausführliche Stücklisten und Reportausgaben runden die Rohrnetzberechnung
ab.
Beim Beenden der Berechnung werden alle Daten direkt
in die Zeichnung übernommen. Mit Hilfe assoziativer Infoschilder
im CAD Modul Heizung lassen sich die Pläne problemlos beschriften.
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C.A.T.S. Software GmbH
