Сравнение на софтуер за натоварване на отоплителния специалист TGA специалист
Софтуерът за изчисления съгласно DIN EN 12831 обещава технически и правно безопасен дизайн, както и икономична работа на отоплителните системи. Това таблично сравнение на продукти показва как отделните програми се различават в детайли.
Компактна информация
- Високите усилия, свързани с определяне на топлинното натоварване в съответствие с DIN EN 12 831, особено когато има чести промени в сградата, изискват използването на софтуер за топлинно натоварване.
- Софтуерът за топлинно натоварване рационализира изчислението, позволява лесно да се вземат предвид промените, оценката на варианти, анализи и други изчисления.
- Има разлики в детайлите - например когато се вземат предвид топлинните мостове, топлинните загуби през земята или прехвърлянето на BIM данни за сградата.
- Поради многото промени, корекции и разширения на стандарта за отоплително натоварване е препоръчително да се обърне внимание на състоянието на софтуерния стандарт и дали софтуерът се актуализира редовно.
- Годишните разходи за договори за поддръжка също се различават значително в някои случаи.
В TGA изчисляването на нагряващото натоварване е една от най-важните задачи на специалистите инженери и изпълнителните компании. Използва се в стари и нови сгради за определяне на натоварванията, свързани с помещението или зоната, и за проектиране на радиаторни, подови или стенни отоплителни системи и котел. Прецизното изчисление е предпоставка за надеждна, безопасна и икономична работа.
В допълнение към техническия аспект, изчисляването, отговарящо на стандартите, има и правен аспект, особено след като в допълнение към VOB Част C, настоящата съдебна практика изисква изчисляване на натоварването на отопление в съответствие с DIN EN 12 831 [2]. Практически всички сгради с височина на тавана до 5 м, както и сгради, които се отопляват до неподвижно състояние при стандартни условия, подлежат на задължението за изчисляване. Това включва жилищни сгради, както и офис и административни сгради, училища, библиотеки, болници, хотели и ресторанти, универсални магазини, търговски зали или индустриални сгради.
Твърде скъпо за сметки на ръка
Усилието за изчисляване е сравнително високо, тъй като за стандартизирано, технически и правно надеждно определяне на нагревателното натоварване съгласно DIN EN 12 831 трябва да се вземат предвид не само многобройни параметри. За да се изчислят топлинните загуби на сграда, е необходимо да се знае как повърхностите на обвивката разсейват топлината към студената среда. Следователно, пълна физическа стая и модел на сграда, включително геометричното разделение, всички строителни материали, компоненти на помещението, температури и т.н. трябва да бъдат записани в структурирана форма предварително. Следователно изчисляването на топлинното натоварване съгласно настоящия стандарт не е икономически осъществимо без софтуер за изчисление.
Идеалните програми не само рационализират изчислението на отоплителното натоварване, но също така дават възможност за допълнителни анализи и изчисления с входните данни, като енергийни оценки или изчисление на охлаждащия товар. Те водят потребителя стъпка по стъпка през стандарта. Интегрираните таблици му позволяват да намира подходящите данни за всеки отделен случай. Стойностите по подразбиране ускоряват въвеждането, напр. Б. стайната температура и обмяната на въздух според използването на помещението. Проверките за достоверност разпознават неправилни въвеждания на данни и привличат вниманието към тях.
Геометрията на сградата може да се импортира в програмата за топлинно натоварване чрез CAD интерфейси или да се поеме директно чрез директна CAD връзка. Ако няма налични CAD данни, геометрията може да бъде въведена в таблична или графична форма с помощта на интегриран моделиращ сграда. Често повтарящите се помещения могат да бъдат предварително зададени параметрично и да се използват отново и отново - например санитарни клетки в жилищен блок. Това ускорява регистрацията на сгради и опростява глобалните промени. Табличното и графично определение на компонентите на помещението, като стени, тавани, прозорци и врати, с помощта на компютърни компоненти и индивидуално разширяващи се бази данни за материали опростяват изчисляването на U-стойностите.
Ползи не само когато има промени
Софтуерът за отоплително натоварване разкрива своите предимства, особено в случай на промени: той може да бъде въведен по време на строителния процес с минимални усилия, изчисленията, плановете и етикетите могат да бъдат актуализирани съответно. Ако например се промени стойността на U, нагревателният товар също може да се актуализира бързо. Това не само опростява последващите промени, но също така и варианти на изчисления, така че по-добрите мерки за изолация или прозорци веднага се отразяват в отоплителния товар.
Подобрен е и потокът от данни: Въведената геометрия на помещението и сградата може да се използва за допълнителни изчисления - за енергийни оценки съгласно EnEV, DIN V 18 599, изчисления на охлаждащото натоварване съгласно VDI 2078 или за концепции за вентилация съгласно DIN 1946-6. Обратно, данните от изчислението на натоварването на охлаждане могат да се влеят в изчислението на нагряването, поради което някои доставчици на софтуер предлагат и комбинирано изчисляване на натоварването на нагряване/охлаждане.
Оценките и функциите за докладване на пропорциите на площта, загубите при пренос, пропорциите на натоварването на сградата и др. Дават бърз преглед на проекта. Всички данни за изчисления могат да бъдат изведени на принтер или като файл, по избор за всички, маркирани, групирани, филтрирани или отделни стаи.
Чрез интегрирани или модулно свързани дизайнерски програми, радиаторите и радиаторните клапани могат да бъдат определени с изчислените данни за топлинното натоварване, може да се проектира отоплението на стената/пода и много повече. Ако радиаторите, включително етикетите, се прехвърлят в CAD етажни планове, те могат да се използват за генериране на линейни диаграми, списъци с части или подробни планове за инсталиране на участващите компании.
Изчислена топлина съгласно DIN EN 12 831
Нагряващото натоварване показва кой топлинен поток трябва да се подава към стая или сграда, когато външната температура е най-ниска на местно ниво през зимата, за да може да се поддържа желаната температура. Той се изчислява от април 2004 г. въз основа на DIN EN 12 831, който замества стария DIN 4701 [2], който се използва в продължение на много десетилетия в хода на европейската стандартизация и хармонизация на изчислителните методи.
Оттогава новият стандарт за топлинно натоварване е допълван няколко пъти: С DIN EN 12 831, Допълнение 1 [3], стандартът за топлинно натоварване е адаптиран към обичайните за Германия навици за отопление и вентилация, метеорологични данни и др. Опростен метод на изчисление за определяне на топлинното натоварване на сградата според Методът на обвиващата повърхност е дефиниран в Приложение 2 [4].
Допълнение 3 [5] за опростена процедура за определяне на натоварването на помещението е на разположение в чернова от август 2014 г. (TGA 11-2014: Опростено определяне на натоварването на помещението, уеб код 616341). Той позволява изчисление в случай на непълни данни за съществуващи сгради или в ранните фази на планиране за нови сгради.
В допълнение към тези допълнения за практически методи за сближаване, DIN EN 12 831 трябва да бъде ново компилиран и разширен в хода на прилагане на Директивата за строителството на ЕС (EPBD) [10]. Основният стандарт и трите му добавки са обобщени в DIN EN 12 831 Част 1 [6]. Този проект е допълнен от част 3 [7], която също е нова, за изчисляване на енергийните нужди за отопление на БГВ (TGA 4-2015: Изчисляване на нагряващото натоварване в контекста на EPBD, уеб код 643307).
Доставчиците на софтуер трудно могат да се справят с това бързо развитие и многото промени в настоящия стандарт за натоварване на отоплението. Докато двете добавки 1 и 2 вече са интегрирани в повечето програми, проектите на стандарти, като добавка 3, не се вземат предвид или само от няколко програми - в зависимост от това дали има запитвания от потребителите.
Натоварването с отопление на някои програми също се изчислява според други специфични за страната стандарти - например за Австрия според ÖNORM H 7500-1, за Швейцария съгласно SN SIA 384.201, за Франция според NF P 52-612/CN или за Турция съгласно TS 2164.
Отоплително натоварване стъпка по стъпка
Документите, необходими за изчисление, включват плана на обекта, включително информация за посоката на компаса, информация за вида на сградата (еднофамилна къща, жилищна сграда или нежилищна сграда), височината на съседната сграда, географското местоположение на имота и местната дълбочина на подпочвените води. За описание на геометрията на помещенията и сградите са необходими приложения на сградата или работни планове (планове на етажи, секции, изгледи, може би като CAD файл). В допълнение към всички размери на сгради, стаи, прозорци и врати, това трябва да съдържа и всички имена на стаи, употреба на помещенията и номера на стаите.
Освен това се изисква подробно описание на сградата, което съдържа информация за стената, тавана и покривната конструкция, прозорците и вратите (вид остъкляване, материал на рамката и др.). Освен това всички зададени стойности, които се отклоняват от стандартните вътрешни температури, трябва да бъдат съгласувани със собственика на сградата или потребителя.
Самото изчисление се извършва в няколко стъпки: След като се определи стандартната външна температура чрез местоположението, се определят данните за помещението (размери, отопляем/неотопляем, стандартна вътрешна температура) и данните за сградата (размери, термични свойства). След въвеждане на данните за помещението и сградата, отоплителното натоварване, което се състои от топлинните загуби за пренос и вентилация, може да се изчисли стая по стая.
Преносните топлинни загуби се изчисляват, като се използват коефициентите на топлопреминаване (U-стойности) съгласно DIN EN ISO 6946 [8] за всички зони около стаята. Термичните мостове се вземат предвид при изчислението като еднократна сума, като се използва корекционна стойност или в детайли, като последната е определяща за прецизно изчисляване на нагревателното натоварване, особено в стари сгради.
Различните видове предаване също се обръщат специално внимание: топлинни загуби отвън, чрез неотопляеми помещения отвън, през земята или до съседни отопляеми помещения. При повечето програми е възможно опростено или подробно изчисляване на почвата съгласно DIN EN ISO 13 370 [9]. В допълнение към стандартния случай на „подова плоча без изолация на ръбовете“, често срещана на практика хоризонтална и вертикална изолация на ръба също може да бъде изчислена.
При изчисляване на топлинните загуби на вентилацията се вземат предвид топлинните загуби, причинени от течащи компоненти като прозорци или врати, както и тези, причинени от ръчна или механична вентилация на помещение. В зависимост от вида на сградата (еднофамилна къща, жилищна сграда, нежилищна сграда), херметичността на обвивката на сградата, защитата на сградата срещу вятър и броя на отворите се определя определен обем въздушен поток, с минимален обем поток за всяка стая като основа по хигиенни причини е поставен.
Дали трябва да се вземе предвид допълнителна отоплителна мощност, за да се приведат помещенията с прекъсната работа на отоплението през нощта или през уикенда до стандартната вътрешна температура в рамките на определено време, също може да се договори индивидуално с клиента/потребителя. Тази ефективност на претопляне е показана отделно от стандартното нагряващо натоварване. Стандартното отоплително натоварване на помещението се дължи на сумата от всички топлинни загуби при пренос и вентилация и всяка допълнителна отоплителна мощност.
Какви решения има?
Около 30 доставчици предлагат програми за изчисляване на натоварването на отоплението (вижте таблицата и информационното поле). Повечето програми за изчисления са част от обширни решения за изчисляване на енергията и/или строителните услуги или са интегрирани в CAD програми. Последното има предимството, че данните за сградата и компонентите се прехвърлят към изчислението на нагряващото натоварване чрез интерфейс.
Само около половината от програмите, представени тук, имат IFC или gbXML интерфейс (Green Building XML). С оглед на значението на метода за работа на BIM за зоната на TGA, това е неразбираемо, особено след като работното натоварване за изчисляване на нагряващия товар и охлаждащото натоварване може да бъде значително сведено до минимум чрез поемане на топлина, пренасяща околните площи, данните в стаята или U-стойностите.
Въпреки това, работните процеси могат да бъдат рационализирани в тази форма само ако архитектът/проектантът на сграда работи по модел, ориентиран и данните за импортиране са с подходящо качество. На практика обаче понастоящем само няколко проекта отговарят на тези изисквания. Много доставчици на софтуер са се концентрирали върху разработването на ефективни инструменти за заснемане на геометрия на помещенията и сградите.
Калкулаторите на топлинно натоварване се предлагат и като частично безплатни приложения. Това обаче е само приблизителна оценка на натоварването на помещението/сградата в случай на обновяване въз основа на DIN EN 12 831, отчасти и на изтегления DIN 4701, част 3. Изчисленията не заменят стандартизираното изчисление на нагряването.
Честите промени, корекции и разширения на настоящия стандарт за отоплително натоварване обаче водят до известна степен на несигурност сред разработчиците и потребителите. Разработчиците понякога изчакват, преди да разберат промените в стандартите в своя софтуер. Поради това потребителите трябва да обърнат внимание на кои стандарти се основава съответният софтуер и дали софтуерът се актуализира редовно чрез актуализации/надстройки.
С оглед на разходите за софтуер, които варират между 0 евро (приложение), 300 до 500 евро (софтуер за отоплително натоварване), 3000 евро (TGA-CAD с интегрирано изчисляване на нагревателното натоварване) и повече, последващите разходи за Вземат се предвид актуализации и надстройки или годишните разходи за договорите за поддръжка, които понякога се различават значително.Мариан Беханек
литература
[1] Правила на DIN 4701 за изчисляване на топлинните нужди на сгради, Част 1: Основи на изчисленията, Част 2: Таблици, изображения, алгоритми, Част 3: Проектиране на системи за отопление на помещения. Берлин: Beuth Verlag, март 1983 г. и август 1989 г. Стандартите са заменени от DIN EN 12 831
[2] DIN EN 12 831 Отоплителни системи в сгради - метод за изчисляване на стандартното отоплително натоварване. Берлин: Beuth Verlag, август 2003 г.
[3] DIN EN 12 831 Допълнение 1 Отоплителни системи в сгради - Метод за изчисляване на стандартния нагревателен товар - Национално приложение NA; Берлин: Beuth Verlag, април 2004 г., корекция през юли 2008 г. и ноември 2010 г.
[4] DIN EN 12 831 Допълнение 2 Отоплителни системи в сгради - Процедура за изчисляване на стандартното нагряващо натоварване - Приложение 2: Опростена процедура за определяне на натоварването на сградата и мощността на топлинния генератор. Берлин: Beuth Verlag, май 2012 г.
[5] DIN EN 12 831 Допълнение 3 (проект) Отоплителни системи в сгради - Процедура за изчисляване на стандартното нагряващо натоварване - Приложение 3: Опростена процедура за определяне на натоварването на помещението. Берлин: Beuth Verlag, август 2014 г.
[6] DIN EN 12 831, част 1 (проект) Отоплителни системи и системи за охлаждане на водна основа в сгради - Метод за изчисляване на стандартното нагряващо натоварване - Част 1: Натоварване в помещението. Берлин: Beuth Verlag, януари 2014 г.
[7] DIN EN 12 831, част 3 (проект) Отоплителни системи и системи за охлаждане на водна основа в сгради - Процедура за изчисляване на енергийните изисквания и степента на използване на системите, Част 3: Отопление на БГВ, нагряване и определяне на изискванията. Берлин: Beuth Verlag, декември 2014 г.
[8] DIN EN ISO 6946 Топлинно съпротивление и топлопропускливост - метод на изчисление. Берлин: Beuth Verlag, април 2008 г.
[9] DIN EN ISO 13 370 Топлинно поведение на сградите - Топлопреминаване през земята - Метод за изчисление. Берлин: Beuth Verlag, април 2008 г.
[10] Директива 2010/31/ЕС на Европейския парламент и на Съвета от 19 май 2010 г. относно енергийните характеристики на сградите (преработена); [EPBD или Директива на ЕС за сгради]. Официален вестник на ЕС от 18 юни 2010 г., L 153/13; Изтегляне: уеб код 296893