CERMAN Vlastimil - Použití nadstavby CadVent pro AutoCAD
Popis základního použití programu CadVent firmy Lindab.
Jak napovídá název programu, je CadVent nadstavba programu Autocad a jedná se o nadstavbu pro projektanty vzduchotechnických zařízení. Jeho cílem je usnadnění práce projektantům a především má pomoci správnému navrhnutí daného řešení vzduchotechniky i s ohledem na požadované množství dopravovaného vzduchu, tlakových ztrát v potrubí i posouzení hlučnosti zařízení včetně koncových elementů vzduchotechniky. Veškerá tvorba je přímo ve 3D zobrazení, což přináší další výhody. Převod do 2D výkresové dokumentace je navíc jednoduchý a pracuje spolehlivě s možností tvorby automatických řezů dle voleb projektanta.
Výrobce programu uvádí tyto zkladní informace:
· Program je určen pro projektanty, kteří navrhují rozvody vzduchu kruhového, čtyřhranného potrubí a specifikují koncové distribuční elementy.
· Program umožňuje automatický návrh rozměru kruhového potrubí dle projektantem stanovených požadavků definovaných v dialogovém okně nastavení dimenzování potrubí (max. rychlost vzduchu, konstantní poklesu statického tlaku apod.).
· CADvent umí vypočítat šíření hluku potrubním systémem s podrobným výpisem v oktávových pásmech na všech komponentech potrubního systému a dokáže vyvážit systém automatickým umístěním regulačních klapek.
· Součástí programu jsou výpisy materiálové specifikace, kusovníku a také uživatelsky volitelné automatické vložení textu (pozice, názvy objektů, apod.).
· Návrh projektu ve 3D lze snadno převést do samostatného 2D výkresu, nebo lze přepínat mezi 3D a 2D zobrazením přímo v modelovém souboru.
· Program Cadvent obsahuje rozsáhlou knihovnu objektů standardních potrubních prvků pro kruhové, i čtyřhranné potrubí, knihovnu objektů distribučních elementů firmy Lindab včetně informací o jejich vlastnostech, které jsou použity při výpočtech.
· V programu je možné vytvářet a specifikovat vlastnosti pro nové objekty.
Požadavky na provoz CADventu:
Hardware:
Počítač PC s procesory Intel Pentium III nebo AMD Duron a vyšší.
Paměť 256 MB a více.
150MB volného místa na pevném disku.
Software:
Operační systém Microsoft Windows NT 4, 2000 nebo XP.
AutoCAD 2000 a vyšší verze, ADT 3 a vyšší verze (Architectual Desktop), ABS 3 a vyšší verze (Air building system) a nebo AutoCAD LT 2000 a vyšší verze, nutno instalovat program LT Extender.
Jako příklad tvorby jednoduchého vzduchotechnického projektu jsem zvolil návrh větrání místnosti v objektu, který lze jako externí referenci načíst do programu Autocad-CadVent ve 3D zobrazení. Tato možnost nám dovolí předvést tvorbu vzduchotechnického zařízení ve 3D v návaznosti na stavební objekt.
Provedeme načtení externí reference. V hlavní liště Autocadu volbou Vložit – Externí referenci. Vybereme nabízený soubor dodavatele programu CadVent – Stavebni.dwg
Větrání budeme navrhovat pro šatnu. Nebudeme však uvažovat uvedenou výměnu vzduchu 100 m3/h, ale pro lepší názornost budeme navrhovat výměnu 400 m3/h. Neuvažujme nyní nad správností této volby. Jde pouze o příklad, kdy při větším průtoku vzduchu budou následně názorněji předvedeny automatické volby programu Cadvent.
Nejprve provedeme vložení koncových elementů pro odsávání vzduchu. Předpokládejme, že uvedená výška místnosti 2700 mm je stavební výška a v místnosti bude proveden sádrokartonový podhled o výšce 2400 mm. Ve vzniklém prostoru o výšce 300 mm navrhneme vzduchotechnický rozvod. Jako koncové elementy zvolíme vzduchotechnický kulatý ventil o velikosti připojení 125 mm. Tyto ventily vložíme 4 s průtokem po 100 m3/h ve výšce podhledu tj. 2400 mm.
Při volbě tohoto elementu zadáme průtok vzduchu a instalační výšku:
Výsledné umístění ventilů:
Nyní vytvoříme potrubní rozvod pro vzduchotechniku. Hlavní větev a odbočky budou z kulatého, pevného, pozinkovanému potrubí Lindab Safe. Hlavní větev navrhneme o průměru 200 mm a odbočky o průměru 125 mm. Hlavní větev vyvedeme obvodovou stěnou ven. Tvorba rozvodu je v Cadventu usnadněna možností Pokračovat z koncového bodu. Tato funkce umožňuje vkládat kolena pouze ukázáním směru pomocí vějíře barevných čar v místě pokračování potrubí. Osu našeho rozvodu umístíme do výšky 2550 mm. Tím bude horní hrana potrubí o průměru 200 mm od stropu vzdálena 50 mm, což umožňuje jeho zavěšení na závěsné objímky s pružnou manžetou. 50 mm bude také vzdálenost k podhledu, což umožní vytvoření rastru pro sádrokarton bez kolize s potrubím.
Volba potrubí:
Změna instalační výšky (menu vyvolané pravým tlačítkem):
Tvorba rozvodů:
Konečný návrh rozvodů. Ventily jsou připojeny flexi hadicí.
To samé ve 3D:
Nyní použijeme jeden z výhodných nástrojů Cadventu a to možnost výpočtu tlakových ztrát v potrubí a posouzení hlučnosti. Uděláme to nyní před dalšími změnami, abychom mohly dále porovnávat. Tlakové ztráty nás zajímají především pro správné navržení ventilátoru tak, aby dosáhl požadovaného odsávacího výkonu 400 m3/h. V programu je tento odsávací výkon zadán prostřednictvím osazených ventilů, na kterých jsme zadali, že každý má odsávat 100 m3/h.
Výpočet tlakových ztrát:
Z výše vypočítaných hodnot je tlaková ztráta rozvodů 30 Pa. Při této tlakové ztrátě (evidentně malá) je zřejmě zbytečně velký průměr potrubí. Zařízení by bylo jistě funkční, ale nyní nelze vyloučit možnou hlučnost vzhledem k nevyváženosti systému, kdy průtok vzduchu je regulován pouze koncovým ventilem. V tomto případě může dojít k nevhodnému zvýšení rychlosti proudění vzduchu na ventilu a vzniku např. pískání.
Cadvent však nabízí velmi zajímavý nástroj a to automatické předimenzování potrubí a jeho vyvážení.
Výchozí parametry metody výpočtu jsou zadány uživatelem:
Stávající návrh potrubí:
Návrh po automatickém předimenzování:
Změny jsou zřejmé na první pohled:
- Dva levé ventily jsou připojeny pouze průměrem 115 mm
- K zadnímu páru ventilů je prodloužena trasa o průměru 125 mm
- Hlavní větev ven byla zmenšena z průměru 200 mm na 180 mm
Nyní se vracím k problematice vyvážení systému a výpočtu tlakových ztrát.
Takto vypadá výpočet nyní:
Program navrhuje do systému vložit jednu regulační klapku právě za účelem bezproblémového zregulování na požadované hodnoty bez rizika zvýšení hlučnosti.
Výsledný výkres tedy vypadá následovně:
Automaticky vložená regulační klapka je označena.
Z vypočtené tlakové ztráty lze nakonec navrhnout vhodný ventilátor. Jako příklad uvádím potrubní ventilátor Mixvent TD typ 500/150. Ventilátor má připojovací rozměr 150 mm. Z tohoto důvodu jsem provedl změnu průměru hlavní větve ze 180 mm na 150 mm a následně jsem provedl přepočet tlakových ztrát. Nyní jsou ztráty 50 Pa. Ventilátor je dvourychlostní. Podle grafu od výrobce bude předpokládaný odsávací výkon na nízké otáčky cca 350 m3/h a na vysoké otáčky cca 480 m3/h.
Konečné provedení odsávání ve 2D:
Cadvent dále umožňuje vygenerovat kusovník materiálu:
Další funkcí je možnost automatického generování popisek materiálu. Takto vypadá výsledek bez úprav uživatelem ve 2D:
Závěrem chci upozornit, že výše popsaný postup obsahuje pouze zlomek všech možností Cadventu. Mě osobně zaujaly především funkce, které při navrhování projektu vzduchotechniky omezí možnost projektanta chybovat. Z praxe vím, jak časté jsou chyby projektantů právě z pohledu produkce hluku. Dále je velkým problémem kolize potrubí a zařízení se stavebními konstrukcemi. Pokud však je kvalitní výkres stavby a postupuje se v Cadventu ve 3D, lze mnoho kolizí odhalit.
Program je uživatelsky přijatelný a svůj účel splňuje. Základní Autocad se tak stává vhodným nástrojem pro úzkou, ale velmi problematickou oblast návrhů vzduchotechniky.
CERMAN Vlastimil
Valteřice, 30.8.2006
