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Erweiterung: ArCADia Gasinstallationen – Gasversorgung

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ArCADia BIM Erweiterungen Gasinstallation - Berechnung von Gasdurchfluss, Gasverbrauch, Gasbedarf, Druckabfälle, Leitungsquerschnitte

Version: 2.0 | Neu! | Auf Lager.
Plattform | Voraussetzung: ArCADia BIM Architekturdesigner | Windows 10, Windows 8, Windows 7, Windows Vista

  • Auslegung und Positionierung des Hauptgasschranks.
  • Auslegung und Anordnung der Gasverbraucher, Messgeräte etc.
  • Durchführung von Berechnungen (u.a. Bestimmung von: Gasdurchfluss, Gasverbrauch, Gasbedarf, Druckabfälle, Leitungsquerschnitte).
  • Positionierung von Sperrarmaturen.
  • Automatische Erstellung von Listen mit nötigen Form- oder Rohrstücken.
  • Materiallisten.
  • eine detaillierte Produktbeschreibung finden Sie weiter unten

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  • nutzbar auf 3 Computer

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Detaillierte Informationen über die ArCADia-BIM Gasinstallationen Erweiterung

Klicken Sie auf einen blauen “Tab” (Tabulator | Reiter) für weitere Beschreibungen des ArCADia-BIM Gasinstallationen – Gasversorgung Erweiterung:

Beschreibung

6.1.Berechnungen #

Nach der Überprüfung der Richtigkeit eines erstellten Installationsmodells und der Auswahl der Durchmesser können Sie die Berechnungen ausführen. Um Berechnungen auszuführen, gehen Sie wie folgt vor:

ArCADia:

· Klicken Sie auf die Menüleiste Gas Þ logische Menügruppe Gasinstallationen Þ
AutoCAD oder ArCADia-INTELLICAD:

· Klicken Sie auf die Werkzeugleiste Gasinstallationen Þ obliczenia.bmp

oder schreiben Sie

· IGAS_CALC.

Es erscheint das Fenster mit einer Berechnungstabelle. Das Fenster enthält zwei Tabellen.

Die obige Tabelle dient zur Auswahl eines Berechnungswegs durch den Nutzer. Auf diesem Weg werden die Berechnungen für Druckverluste und Druck vor dem Gasverbraucher ausgeführt. Die Auswahl eines Weges, auf dem Berechnungen ausgeführt werden, erfolgt durch Markieren des Häkchens im Auswahlfeld beim gegebenen Gasverbraucher. Danach erhält der Nutzer die Information über die Gesamtlänge eines Berechnungsabschnitts sowie über den maximalen, zulässigen Einzeldruckverlust. Der zulässige Einzeldruckverlust ist so festgesetzt, dass der Gesamtdruckverlust den Wert für den gegebenen Anschlusstyp auf dem Weg zum Gasverbraucher nicht überschreiten wird.

Nach der Markierung des Auswahlfeldes wird die untere Berechnungstabelle ausgefüllt. Die Berechnungen werden auf dem Weg vom festgesetzten Gasverbraucher bis zum Hauptschrank ausgeführt. Das Programm berechnet dabei lineare und lokale Druckverluste auf den Berechnungsabschnitten. Darüber hinaus gibt es den Gesamtdruckverlust auf dem Weg bis zum Gasverbraucher an. In der Tabelle erscheinen folgende Werte:

– Summe der Druckverluste [Pa] – Summe aller Druckverluste auf einem Berechnungsweg,

– Druckrückgewinn/Druckabnahme – Änderung des Drucks in Hinsicht auf den Unterschied der Gas- und Luftdichte und die Höhe des montierten Gasverbrauchers. Bei einem Gas, das leichter als Luft ist, kommt ein Rückgewinn vor. Wenn das Gas schwerer als Luft ist, kommt eine Druckabnahme vor, die das Zeichen “- ” vor dem Wert trägt.

– Gesamtdruckverlust – Verlust unter Berücksichtigung des Rückgewinns oder der Abnahme,

– Mindest- und Höchstdruck vor der Gaseinrichtung.

Abb. 56. Ansicht einer Berechnungstabelle

In den Tabellenspalten finden Sie:

Spalte 1 – Abschnittsname – Name des Berechnungsabschnitts, der den Weg von der Gasquelle bis zum Gasverbraucher darstellt. Bezeichnung des Berechnungsabschnitts und Nummern der Anfangs- und Endknoten für einen Berechnungsabschnitt.

Nach der Auswahl eines Berechnungsabschnitts und der Durchführung der Berechnungen im Grundriss sowie in der Erweiterung erscheinen die Bezeichnungen für die Berechnungsabschnitte. Die Änderung eines Berechnungsweges verursacht die Änderung der Bezeichnungen für Berechnungsabschnitte des neuen Weges.

Spalte 2 – Tatsächlicher Gasdurchfluss

Mithilfe der Höhe der Wärmeleistung (M) einer Gaseinrichtung und der Heizwertgröße, die im Fenster mit den Parametern eines Hauptgasschranks bestimmt wurde, wird der

Tatsächliche GasdurchflussQr = (M/Hi) x 3,6 [m3/h] berechnet,

wo:

Mdie Leistung des Gerätes in Kilowatt [kW],

Hi – der Heizwert von Gas [kW/m3]

ist.

Wenn das Gas für n-Verbraucher von einem Berechnungsabschnitt geführt wird, verfügt dieser über eine zugeschriebene Information über die Summe der Leistungen der unterstützten Verbraucher.

Tatsächlicher GasdurchflussQr = (M/Hi) x 3,6 [m3/h]

Spalte 3 – Gelichzeitigkeitsfaktor

Einem Berechnungsabschnitt wird der Wert des Gleichzeitigkeitsfaktors zugeschrieben. Dieser wird nach der Formel von R. Zajda: f = 1/n0,52 berechnet, wo n für die Anzahl der Gleichzeitigkeitsgruppen steht.

Spalte 4 – Rechnerischer Gasdurchfluss

Der rechnerische Gasdurchfluss stellt das Produkt von tatsächlichem Durchfluss und Gleichzeitigkeitsfaktor dar:

QRechn. = Qr x f,

wo f für den Gleichzeitigkeitsfaktor steht.

Wenn ein Berechnungsabschnitt das Gas für m-Gasverbraucher (m – Anzahl der Gasverbraucher), die in n-Gleichzeitigkeitsgruppen (n – Anzahl der Gleichzeitigkeitsgruppen) versammelt sind, und für k-Gasverbraucher, die zu keiner Gleichzeitigkeitsgruppe gehören, führt, dann wird die Formel für die Bestimmung eines rechnerischen Gasdurchflusses des Abschnitts und dieses Abschnitts folgendermaßen aussehen:

QRechn, i = (Q1 x fn + Q2 x fn + Q3 x fn + ……. + Qm x fn) + Qa + Qb + Qc + ………. + Qk

Q1 ……….. Qm – tatsächlicher Gasverbrauch für Gasverbraucher, die zu den n-Gleichzeitigkeitsgruppen gehören

Qa ……….. Qm – tatsächlicher Gasverbrauch für k-Gasverbraucher, die zu keiner Gleichzeitigkeitsgruppe gehören

Spalte 5 – Ausmaße

In der Spalte 5 werden Durchmesser von der Zeichnung abgelesen oder – wenn der Nutzer eine automatische Auswahl eines Durchmessers markiert – werden Durchmesser von Rohrleitungen automatisch hinzugewählt. Bei weiteren Berechnungen wird der Innendurchmesser des Rohres berücksichtigt.

Spalte 6 – Rechnerische Geschwindigkeit

In der Spalte 6 wurde der Wert für die rechnerische Geschwindigkeit eines gegebenen Berechnungsabschnitts dargestellt.

Spalte 7-11 – Ersatzlängen für lokale Widerstände

Auf einem gegebenen Abschnitt können Absperrarmaturen (Ventile) und Formstücke montiert werden, deren Rohrleitungsdurchmesser automatisch übernommen werden.

Jedes Element der Armatur und jedes Formstück verursacht einen lokalen Druckverlust. Die lokalen Verluste werden auf sog. Ersatzlängen Lz für einen gegebenen Durchmesser umgerechnet. Die Ersatzlängen der Elemente auf einem Berechnungsabschnitt werden zusammen addiert, und ihre Summe wird danach zur Länge eines gegebenen Berechnungsabschnitts addiert. Die tatsächliche Länge eines Berechnungsabschnitts wird somit um die Summe der Ersatzlänge vergrößert.

Tab 5. Ersatzlänge für Armaturen und Formstücke in Metern von einer Rohrleitung mit gegebenem Durchmesser

Art des Formstücks/Widerstand

Nenndurchmesser (mm)

10

15

20

25

32

40

50

65

80

Kugelhahn

Kk

0,10

0,15

0,30

0,30

0,30

0,40

0,50

0,60

0,90

Winkelhahn

Kt

0,30

0,40

0,70

0,70

0,80

1,10

1,70

2,10

3,00

Kniestück

Kl

0,40

0,55

1,30

1,30

1,50

1,80

1,90

2,10

2,90

Verengung

Zw

0,10

0,10

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,50

0,70

T-Stück Durchgang

Tp

0,10

0,15

0,40

0,40

0,50

0,70

1,00

1,30

1,80

T-Stück Abzwiegung

To*

0,25

0,40

0,90

1,10

1,40

1,90

2,70

3,20

4,50

Hauptgasstrom im 90° Winkel

Spalte 12 – Abschnittslänge

In dieser Spalte wird von der Zeichnung die tatsächliche Länge eines Berechnungsabschnitts eingelesen, also, anders ausgedrückt, die Entfernung zwischen Knotenpunkten.

Spalte 13 – Gesamtabschnittslänge

Die Gesamtabschnittslänge ist die Summe der tatsächlichen Länge und der Ersatzlängen in diesem Abschnitt.

Lco = ΣLz + Lo [m], wo:

ΣLz – Summe der Ersatzlängen,
Lo – Abschnittslänge.

Spalte 14 – Einzeldruckverlust

Die Bestimmung des Einzeldruckverlusts (für 1 m Rohrleitungslänge).

Der Einzeldruckverlust wird auf Basis folgender Formel berechnet:

wo:

Δhj – Einzeldruckverlust [Pa/m],
Hmin i – minimaler Installationseingangsdruck [Pa],
λ – Reibwert der Rohrleitungswände,
d – Innerer Rorhleitungsdurchmesser [mm],
QRech – rechnerischer Durchfluss [m3/h].

Bestimmung des Reibwerts

wo:

(für das Erdgas aus der E-Gruppe sollte folgende kinematische Viskosität angenommen werden: 14,3 x 10-6 m2/s),
k – Rauhigkeitsfaktor (für Stahlrohre 0,045 mm, für Kupferrohre 0,0015 mm),
wtat.rechn. – tatsächliche rechnerische Geschwindigkeit:

[m/s],

wo:

A – Flächeninhalt eines inneren Rohrdurchmessers, berechnet nach der Formel:

Bei der Wahl der Funktion einer automatischen Durchmesserauswahl sollte die Druckverlustgröße auf einem gegebenen Abschnitt für 1 m Rohrleitung die Höhe Δhmax = Δhd/1,3 Lc [Pa/m] nicht überschreiten.

Spalte 15 – Druckverlust

In dieser Spalte wird der Druckverlust Δh auf einem Berechnungsabschnitt berechnet.

Δh = Lco x Δhj [Pa]

Kontrollfenster Gesamtdruckverlust

Die Größen der Abschnittsverluste in der Spalte 15 werden zusammen addiert und auf dieser Basis bekommen Sie die Summe der Druckverluste auf dem Berechnungsweg ΣΔh.

Kontrollfenster Berechnung von Druckrückgewinn/Druckabnahme

In Gasinstallationen kommt der Effekt der Druckänderung in Hinsicht auf den Höhenunterschied zwischen einer Gasquelle (Rohrleitungsende am Hauptgasschrank) und einem Gasverbraucher vor, der sich an oberster Stelle eines gegebenen Berechnungswegs befindet. Es ist der sog. Druckrückgewinn oder die sog. Druckabnahme.

Wenn die Dichte eines gasförmigen Brennstoffes niedriger als die Dichte der Luft unter denselben Druck- und Luftbedingungen ist, dann kommt ein Druckrückgewinn (mit positivem Wert) vor.

Wenn das Gas eine größere Dichte als die Luft hat, dann kommt eine Druckabnahme (mit negativem Wert) vor.

Δhod = (ρp – ρg) x (Wo – Ws) x 9,81 [Pa]

wo:
Ws – Höhe des niedrigsten Punktes beim Gasschrank [m],

Wo – Höhe des höchsten gelegenen Punktes der Installation beim Gasverbraucher [m],

ρp – Luftdichte (unter normalen Umständen 1,293 kg/m3),

ρg – Gasdichte unter denselben Gas- und Temperaturbedingungen wie für die Temperatur.

Kontrollfenster Gesamtdruckverlust

Der Gesamtdruckverlust wird als Unterschied der Druckverlustsumme und der Druckrückgewinngröße berechnet:

ΔH = ΣΔh – Δhod [Pa]

Der Mindestdruck vor einem Gasverbraucher wird nach folgender Formel berechnet.

Pmin = Ppmin – (ΔH x 1000) [kPa]

Der Höchstdruck vor einem Gasverbraucher wird nach folgender Formel berechnet.

Pmax = Ppmax – (ΔH x 1000) [kPa]

Kriterien für die Bewertung der Richtigkeit von entworfenen Installationsdurchmessern

Die auf einzelnen Berechnungswegen angenommenen Durchmesser müssen die mit den zulässigen Werten vergleichbaren Bedingungen erfüllen.

Kriterium für zulässigen Druckverlust auf kritischem Weg

ΣΔh ≤ Δhd – die Summe der abschnittsbezogenen Druckverluste sollte kleiner als oder gleich dem zulässigen Druckverlust auf einem kritischen Weg sein, berechnet vom ungünstigsten gelegenen Gasverbraucher aus bis hin zum Gasschrank.

Kriterium für minimalen Druck vor dem Gasverbraucher – auf jedem Berechnungsweg

Pmin ≥ Pd min

Kriterium für maximalen Druck vor dem Gasverbraucher – auf jedem Berechnungsweg

Pmax ≤ Pd max

Wenn der Planer auf einem gegebenen Berechnungsweg keine Werte erreicht, die das Kriterium erfüllen, oder es nicht möglich ist, die Durchmesser besser zu optimieren, dann können die Durchmesser der Rohrleitungsgruppe, die einen gegebenen Berechnungsabschnitt bilden, geändert werden.

Suggest Edit

Systemvoraussetzungen

  • Prozessor: Pentium IV (empfohlen min. Pentium IV D oder besser),
  • Arbeitsspeicher: 512 MB RAM, (empfohlen min. 1024 MB RAM),
  • Festplattenspeicher: 500 MB freier Festplattenspeicher
  • Grafikkarte: OpenGL 1.5 kompatibel,
  • Betriebssystem:
    • Windows XP Sp2 DE
    • Windows Vista 32 bit /64 bit DE
    • Windows 7 32 bit /64 bit DE
    • Windows 8 32 bit/64 bit DE
    • Windows 10 32 bit/64 bit DE
    • ArCADia BIM LT
  • ArCADia BIM LT 
  • ArCADia-Architektur Erweiterung empfohlen