11046

3. СП 230.1325800.2015. Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей. – М.: ФАУ «ФЦС»,

2015. – 67 с.

В.Ю. Кузин, А.Г. Захаров, К.А. Пронин, Е.А. Орлов

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

ПРИМЕНЕНИЕ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЗДАНИЙ

В соответствии с приказом Минстроя России [1] в нашей стране проводится целый комплекс мер по разработке и внедрению в практику инженерного проектирования и строительства BIM-технологий.

BIM (Building Information Modeling или Building Information Model)

технологии – это обобщенное название всех средств информационного моделирования зданий, подразумевающее использование их информационных моделей. Информационное моделирование предполагает проведение строительства, эксплуатации, проведение ремонтных работ и реконструкции зданий с использованием их электронных моделей, включающих архитектурно-конструкторскую, инженерно-техническую, экономическую и иную-дополнительную информацию.

Все лица, задействованные в обеспечении жизненного цикла здания, осуществляют взаимодействие с ним в единой 3D-модели, включая: планирование, разработку концепции, детальный проект, анализ эффективности выбранных решений, подготовку рабочих чертежей, производство, строительство, включая логистику, эксплуатацию и техническое обслуживание, реконструкцию и демонтаж [2].

Проекты инженерных сетей зданий (отопление, вентиляция, кондиционирование, водоснабжение, канализация и др.) обычно создаются на основе связанных архитектурных моделей.

Планы, схемы, установочные чертежи, фрагменты здания, планы потолков с проектируемыми инженерными сетями, спецификации и многое другое не чертятся с нуля, как это происходит при 2D проектировании (AutoCAD, Компас 3D), а генерируется из готовой 3D модели.

В настоящее время BIM-проектирование систем вентиляции ведется преимущественно в программном комплексе Revit MER, фирмы Autodesk. Отечественным аналогом данного продукта является Renga MER, конструирование систем вентиляции в которой находится на стадии разработки.

122

Проектирование систем вентиляции зданий в программе Revit MER ведется следующим образом.

1.Задаются пространства, которые затем объединяются в зоны. Пространства – это ограниченные определенным объёмом помещения. Зоны – это пространства, сгруппированные по общему функциональному признаку, климатическим или технологическим параметрам.

2.В проект загружаются соответствующие выбранным целям и задачам «семейства», под которыми понимаются группы элементов, характеризующиеся общим набором свойств и связанных с ними графических представлений, такие как (рис. 1):

- нестандартные круглые, прямоугольные, гибкие воздуховоды; - нетиповые фасонные элементы вентиляционных сетей (отводы,

тройники, крестовины, врезки, заглушки и др.); - воздушные заслонки и дросселирующие клапаны;

- приточные и вытяжные устройства конкретных производителей; - вентиляционное оборудование; - иные стандартные элементы (местные отсосы, зонты и пр.).

3.В свойствах применяемых воздуховодов прописываются настройки трассировки: приоритетность использования конкретных типов соединения воздуховодов, например: врезка или тройник при разделении потока; отвод с радиусом поворота равный 1, 1,5 или 2 диаметрам воздуховода.

4.Проводится расстановка воздухораспределителей с последующей привязкой их к определенной системе вентиляции, указывается высота их размещения, производительность и падение давления.

5.Затем у проектировщика появляется выбор: наносить воздуховоды вручную, либо провести автоматическую трассировку системы. При ручной разводке магистральных воздуховодов возможно автоматическое присоединение отдельных воздухораспределителей к магистрали. Корректное использование автоматической трассировки требует наличия обширной базы данных фасонных элементов, а также правильной настройки конкретных типов присоединения воздуховодов (п. 3).

6.По завершении конструирования вентиляционной сети каждой отдельной системы проверяется принадлежность к ней всех составляющих её элементов с помощью диспетчера инженерных систем.

7.Далее задаются плотностью и динамической вязкостью перемещаемого по воздуховодам воздуха, а также шероховатостью внутренней поверхности вентиляционных сетей.

8.Сечения воздуховодов могут быть рассчитаны автоматически по заданной максимальной скорости движения воздуха.

9.Для проведения аэродинамического расчёта вентиляционных сетей выбирается метод определения потерь давления на каждом отдельном элементе (отводах, тройниках, заслонках и пр.).

123

10. С помощью встроенной команды, либо с применением дополнительной надстройки проводится расчёт потерь давления в системе, по результатам которого составляется отчёт.

11.К воздуховодам присоединяется подобранное в программе расчёта завода-изготовителя модель вентиляционного оборудования.

12.Планы, разрезы и установочные чертежи создаются автоматически, значительно снижая трудоёмкость проектирования (рис. 2).

Безусловно их необходимо дорабатывать до требований ГОСТ [3], однако даже таким образом трудоемкость подготовки отдельных чертежей снижается примерно в 2 раза, а всего проекта на 40…50 процентов.

Получаемые в программе Revit схемы систем вентиляции на 3D-виде выполняются в прямоугольной изометрической проекции, применение которой допустимо в соответствии с ГОСТ [3].

Отдельно стоит отметить возможность формирования спецификаций оборудования, изделий и материалов по ГОСТ [4], которая создаётся автоматически при наличии заранее заготовленного шаблона.

Основными препятствиями на пути внедрения BIM-моделирования в проектирование систем вентиляции являются:

-отсутствие единой, открытой базы данных BIM-моделей оборудования, изделий и материалов большинства крупных производителей;

-необходимость в значительном количестве платных дополнений (надстроек) к существующему программному обеспечению, которые упрощают проведение инженерных расчётов и оформление проектной и рабочей документации в соответствии с действующими требованиями.

124

В заключении хотелось бы отметить, что внедрение технологий BIM- моделирования несомненно повышает качество и скорость выполнения проектной и рабочей документации, снижает вероятность проектных ошибок, а также позволяет реализовать планирование жизненного цикла зданий от стадии концепции до проведения демонтажных работ.

Литература

1.Приказ Минстроя России «Об утверждении Плана поэтапного внедрения технологий информационного моделирования в области промышленного и гражданского строительства» от 29 декабря 2014 № 926/пр // Бюллетень строительной техники. – 2015 – № 2.

2.Зиганшин, А. Smart BIM в отоплении и вентиляции / А. Зиганшин, М. Зиганшин. – Казань: КГАСУ, 2018. – 253 с.

3.ГОСТ 21.602-2016 Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации систем отопления, вентиляции и кондиционирования. – М.: Стандартинформ,

2016. – 28 с.

4. ГОСТ 21.110-2013 Система проектной документации для строительства. Спецификация оборудования, изделий и материалов. – М.: Стандартинформ, 2014. – 6 с.

В.Ю. Кузин, Д.С. Кузнецов, Ю.В. Буянов, С.А. Чагин

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

ОЦЕНКА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ ОКОННЫХ ПРОФИЛЕЙ В КОНСТРУКЦИЯХ ИЗ ГАЗОБЕТОННЫХ БЛОКОВ

Одним из широко распространенных решений при возведении индивидуальных жилых домов является применение в качестве конструктивного и одновременно теплоизоляционного материала кладки из газобетонных блоков, коэффициент теплопроводности которой согласно технической документации производителей может достигать λ = 0,09

Вт/(м·°C) [1, 2].

Важным является выбор оптимального места установки оконных проемов относительно поперечного сечения рассматриваемой однослойной ограждающей конструкции, как для обеспечения их высокой теплотехнической однородности, так и поддержания санитарно- гигиенических требований к минимальной температуре внутренних поверхностей.

126

Авторами были построены температурные поля узлов сопряжения оконных блоков толщиной 60 мм и стен из газобетонных блоков EcoTerm Plus (D300) толщиной 300 мм, при семи положениях (рис. 1):

I – наружная поверхность оконного блока располагается вровень с наружной поверхностью газобетонной стены;

II – наружная поверхность оконного блока смещена внутрь стены на 50 мм по отношению к наружной поверхности газобетонной стены;

III…VI – то же, при смещении наружной поверхности оконного блока внутрь стены на 50, 100, 150 и 200 мм, соответственно;

VII – внутренняя поверхность оконного блока располагается вровень с внутренней поверхностью газобетонной стены.

Между оконным блоком и газобетонной стеной располагается 15 мм слой жидкого пенополиуретанового раствора (монтажной пены).

В результате обработки полученных данных были определены:

-условное сопротивление теплопередаче газобетонной стены, которое составило Rусл = 3,49 м2·°C/Вт;

-удельный тепловой поток через 1 квадратный метр рассматриваемой стены, равный q = 8,42 Вт/м2;

-минимальная температура внутренней поверхности стены в месте сопряжения её с оконным блоков τвmin, °C, в зависимости о его размещения

вконструкции стены (рис. 2);

-дополнительные потери теплоты через один метр длины узла сопряжения оконного блока с газобетонной стеной Ψ, Вт/(м·°С), в зависимости от положения оконного блока по отношению к стене (рис. 3).

Рис. 1. Расчётные положения оконного блока

127

Рис. 2. Зависимость τв от положения оконного блока

Построение температурных полей велось с применением программного комплекса Agros2D (разработчик: University of West

Bohemia) [3].

Определение дополнительных потерь теплоты через рассматриваемые узлы велось с применением общепринятых методик расчета, представленных в действующей нормативной документации [4, 5].

Рис. 3. Зависимость Ψ от положения оконного блок

Анализ полученных в ходе компьютерного моделирования данных позволяет сделать следующие выводы:

- чем ближе оконный блок располагается к внутренней плоскости стены, тем выше минимальная температура на её внутренней поверхности

128

и тем комфортней будет средняя радиационная температура помещения,

так при положении I – τвmin = 13,3 °C, а при VII – τвmin = 17,1 °C;

-оптимальным с точки зрения энергетической эффективности и эксплуатации является размещение оконного блока по середине сечения стены, при данном расположении достигаются минимальные значения дополнительных потерь теплоты – Ψ ≈ 0,016 Вт/(м·°С);

-при расположении оконного блока по середине стены одновременно поддерживается приемлемая с точки зрения санитарной

гигиены температура её внутренней поверхности τвmin = 15,5 °C, которая значительно выше температуры точки росы tр,°C, равной для большинства жилых и общественны зданий – tр = 9,3 °C (при температуре внутреннего воздуха tв = 20 °C и относительной влажности φв = 50 %).

В заключении отметим, что дополнительные потери теплоты через данный узел незначительны в первую очередь по причине малых значений коэффициента теплопроводности газобетонной кладки – больше в 2,2 раза чем у тепловой изоляции из минеральной ваты.

Литература

1.Альбом технических решений для строительства малоэтажных жилых и общественных зданий с применением газобетонных блоков AEROC. – СПб.: СПбЗНИиПИ; «Аэрок Санкт-Петербург», 2008. – 48 с.

2.Гринфельд, Г.И. Руководство пользователя AEROC / Г.И. Гринфельд. – СПб.: «Аэрок Санкт-Петербург», 2012. – 56 с.

3.Agros2D - Application for solution of physical fields // Agros2D URL:

http://www.agros2d.org/down/ (дата обращения: 25.09.2019).

4. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. – М.: ФАУ «ФЦС», 2012. – 95 с.

5. СП 230.1325800.2015. Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей. – М.: ФАУ «ФЦС», 2015. – 67 с.

А.И. Пономарёв, Д.А. Сучков, Ю.В. Кирэу

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ МЕСТНЫХ ОТСОСОВ ОТ КУХОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Приготовление пищи на предприятиях общественного питания является сложным процессом, требующим обязательной установки местных отсосов над технологическим оборудованием (печами, плитами).

129