Anlagenplanung in 3D

Berechnung von gekoppel­ten Systemen und Mehrkessel-

anlagen

Die Heizungsrohrnetzberechnung „Analyse Heating“ bietet dazu einen erweiter­ten Funk­tions­umfang zur Berechnung von komple­xen Sys­temen und zur Be­mes­sung von ge­kop­pelten Anlagen. Statt die An­lage in ein­zelne Teilbereiche zu untergliedern, lassen sich nun komplexe An­lagen in einem Rechenschritt erfassen. Hierdurch müssen keine Er­gebnisse der Teilberechnungen manuell übertragen werden. Dies vermeidet Übertragungsfehler bei nachträglichen Anpas­sun­gen und erleichtert so die Planung. So lassen sich Mehr­kes­sel­an­lagen (auch mit Tichelmann-An­bindung), hydrauli­sche Wei­chen, Pufferspeicher als hy­draulische Weiche, offene Ver­teiler, Wärme­tauscher im Systemverbund, Volumenstrom- und Dif­fe­renz­druckregler sowie Strangregulierventile im Gesamtsystem berechnen. Die Berechnungen ermitteln dafür die physikalischen Mischtemperaturen. Dabei werden in ausgedehnten Rohrnetzen auch die Druck- und Wärmeverluste in den Rohrleitungen bzw. der Temperaturabfall im Vorlauf bis zum Verbraucher berücksichtigt. Dynamische Regelebenen erlauben den hydraulischen Abgleich von mehreren Differenzdruckreglern oder Strangregulierventilen hintereinander. Auch komplexe Einspritzschaltungen, Verteilschaltun­gen und Beimischschaltungen (mit und ohne Konstantbeimischung) können jetzt einfach integriert und berechnet werden. Die jeweili­gen Schaltungen stehen im Auswahlassistenten für hydraulische Schaltungen zur Verfügung und lassen sich automatisch in die CAD-Zeichnung einfügen. Diese Erweiterungen stehen auch in der Kälterohrnetzberechnung „Analyse Cooling“ zur Verfügung.

Mehr Produktivität durch Automatisierung

Um das Arbeiten am Linienmodell zu beschleunigen, wurde im liNear-Desktop der Befehl „Verbinden“ erheblich erweitert. So las­sen sich zwei Leitungssegmente anwählen und die Software schlägt eigenständig mehrere Verbindungsvarianten zur Auswahl vor. Der Befehl „automatischer Wanddurchbruch“ erkennt selbst­ständig alle Kanäle, Rohrleitungen und Kabeltrassen, die durch Wände konstruiert wurden und generiert automatisch die notwendigen Wand- und Deckendurchbrüche. Mit „Design 3D Pipe&Power“ lässt sich aus einem Ein-Strich-Rohrnetz auf Basis der Rohrnetzberechnungen der liNear-Analyse-Produkte mit nur einem Klick die gesamte Rohrnetzgeometrie dreidimensional generieren. Für den Anwender ergibt sich dadurch ein enormer Zeitvorteil gegenüber der „manuellen“ 3D-Konstruktion. Zudem lässt sich ein 2D-/3D-Mischmodell realisieren, welches weiterhin für die Berechnung genutzt wird. In einem weiteren Schritt können die Armaturen, die zu diesem Zeitpunkt aus neutralen 2D-Symbolen bestehen, ganz einfach durch millimetergenaue 3D-Herstellerbauteile oder neutrale 3D-Komponenten ausgetauscht werden. Damit wird der Planungsablauf von der ersten Entwurfszeichnung bis hin zu Ausführungsplanungen und dem 3D-Modell in jeder Planungsphase optimal unterstützt.

Planung und Berechnung mit Herstellerbibliotheken

Seit mehr als 20 Jahren ist die Datenerfassung ein fester und bedeutender Bestandteil der Softwareentwicklung bei liNear. Produkte von Herstellern aus der gesamten Branche werden mit größter Sorgfalt erfasst. Sowohl in der Angebotsphase als auch in der Projektdokumentation werden möglichst realitätsnahe Visualisierungen benötigt. Hier sollte ein CAD-Modell so aussehen wie seine Vorlage, das tatsächlich einzubauende Produkt. Spätestens dann, wenn es um die Vorfertigung geht, sind exakte Einbaumaße des Produkts unerlässlich. Nicht zu vergessen ist der Abgleich der verschiedenen Gewerke. Hier führen Platzhalter mit unbestimmten Abmessungen garantiert zu Folgeproblemen. Zudem enthält jedes Bauteil der liNear-Herstellerbibliotheken alle technisch relevanten Zusatzinformationen. Wo sind die Anschlüsse am Bauteil? Welcher Anschluss ist für Vorlauf, Rücklauf oder als Sicherheitsgruppe etc. vorgesehen? Welche Dimension und Druckstufe liegt am Anschluss vor? Diese Informationen werden von den liNear-Konstruktions- und -Berechnungsprogrammen genutzt, um dem Anwender eine einfach Konstruktionsweise zu ermöglichen, da beispielsweise entsprechende Gegenflansche mit Dichtungen automatisch platziert werden und die passenden Rohrleitungen voreingestellt sind. Reales Aussehen und exakte Abmessungen nützen nichts, wenn man keine größeren Pläne mehr anfertigen kann, weil der Rech­ner oder die Grafikkarte überfordert sind. Aus diesem Grund können die Bauteile in unterschiedlichen Detaillierungsgraden dargestellt werden. So kann der Benutzer mit der vereinfachten Darstellung ressourcenschonend konstruieren und für die opti­ma­le Präsentation der Ergebnisse die detaillierte Darstellung ver­wenden. Darüber hinaus stehen 2D-Ansichtszeichnungen für die klassische 2D-Ausführungsplanung zur Verfügung. In den liNear-Design-3D-Programmen („Pipe&Power“ und „Ventila­tion“) wer­den die unterschiedlichen Modelldarstellungen in einem Bauteil verwaltet. Der Anwender braucht nicht zu überlegen, welche DWG geladen werden muss.

Unterstützung von BIM

In der Diskussion um BIM (Building Information Modeling) und 3D-Gebäudemodelle wird immer häufiger mit dem CAD-Teil der BIM-Methode die dreidimensionale Planung gleichgesetzt. Der überwiegende Teil der TGA-Planungen läuft heute weiterhin aus nachvollziehbaren Gründen zweidimensional und/oder schematisch ab. Hier spielen u. a. die Projektgrößen, die Planungsphasen, Möglichkeiten des Datenaustauschs und nicht zuletzt das CAD-Know-how der Mitarbeiter eine große Rolle. Bei liNear gehört es zur Prämisse, dass sich die Softwarelösungen nicht auf einen „theoretisch optimalen“ Planungsablauf beschränken.

Anlagenbau in der Praxis

Seit vielen Jahren gehört der Büro- und Gewerbebau zu ei­nem Geschäftsbereich der H.I.T. Haus- und Industrietechnik GmbH mit Sitz in Dachau. 2013 wurde ein Bürogebäude mit vier Obergeschossen und rund 12 000 m² Bürofläche sowie zwei Untergeschossen mit Lager- und Technikräumen im Stadtteil München Riem fertiggestellt. Die Bauzeit für die Gewerke der Gebäudetechnik war mit sieben Monaten veranschlagt. Die letzten zwei Etagen wurden gerade betoniert, da musste bereits in den beiden Untergeschossen mit der Installation begonnen werden, um den terminlichen Vorgaben gerecht zu werden. In dem Gebäude wurden bis zur Fertigstellung eine Wärmepumpe mit 560 kW Heizleistung mit Brunnenwassernutzung, sieben RLT-Anlagen mit einer Gesamtluftmenge von 75 000 m³/h und einem Kanalnetz von rund 13 000 m² Blech montiert. Zur Realisierung dieser Aufgabenstellung war es nicht nur notwendig, eine starke Montagemannschaft aufzustellen, sondern auch zügig eine detaillierte Montage- und Werksplanung vorzulegen.

Seit über zehn Jahren setzt die Firma H.I.T. GmbH „AutoCAD“ mit den Zusatzmodulen von liNear ein. Die Konstruk­tions­abteilung der H.I.T. GmbH ist mittlerweile mit mehreren Lizenzen der 3D-Module Heizung und Lüftung („Design 3D Pipe&Power“ und „Design 3D Ventilation“) sowie mit den Berechnungsprogrammen der Analyse-Softwarefamilie ausgestattet. Die gelungene Integration von Bauteilen, Armaturen und Komponenten namhafter Hersteller in der Zeichenbibliothek war das ausschlaggebende Kriterium für den Geschäftsführer des Unternehmens, Herrn Steinhofer, in diese Softwarelösung zu investieren. Mit diesen Werkzeugen ausgestattet, ist es möglich, vor allem in der Pla­nung von Technikzentralen detail­getreue Montagepläne zu erstellen. Die nahezu realistische Darstellung von Pumpen, Ventilen, Brandschutzklappen, Luftauslässen und anderen Bauteilen überzeugen nicht nur in den gerenderten Darstellungen, sondern sind auch wichtig in der Konstruktion von Zentralen. Ein gezeichnetes Modell und die Möglichkeit, verschiedene Ansichten und Schnitte zu erzeugen, sowie die Genauigkeitstiefe und Maßhaltigkeit sind entscheidend in der Vorfertigung. So können der Konstrukteur und der Werkstattmeister in der Vorfertigung schon wesentliche Faktoren wie Montage vor Ort, Bedienbarkeit und Wartung der Anlagenteile in die Fertigung einfließen lassen.

Die Lüftungszentralen wurden ebenfalls millimetergenau vorgeplant. Mit „Design 3D Ventilation“ konnte eine exakte Kanalausführung erstellt werden. Damit war es möglich, für das gesamte Kanalnetz Stücklisten für die Fertigung auszugeben, Kanalteile zu positionieren und innerhalb kurzer Zeit die Montagepläne soweit aufzubereiten, dass den Monteuren eine Planqualität in Form einer Einbauanleitung vorlag. Aufmaßarbeiten vor Ort, die eine Verzögerung des Montageablaufs zur Folge gehabt hätten, entfielen durch diese Art der Montageplanung.

„Das sparte nicht nur Zeit, sondern erleichterte auch die Baustellenlogistik und die Disposition von Montagepersonal“, so René Uckert von der H.I.T GmbH. „Die Montage- und Werksplanung der gesamten Lüftungsanlage wurde für uns vom Planungs- und Konstruktionsbüro Peter Köberl mit Sitz in Passau übernommen. Die langjährige Zusammenarbeit zwischen der H.I.T. GmbH und Herrn Köberl sowie die Nutzung der gleichen Softwarelösungen ermöglichten es, zeitgleich und reibungslos am gleichen Projekt zu arbeiten.“ Hier zeigt sich, dass die liNear GmbH den BIM-Ge­dan­ken der gewerkeübergreifenden Planung seit Jahren bereits praxistauglich für die technische Gebäudeausrüstung realisiert hat.