Informacijsko modeliranje stavb s programom Revit

(1)

UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za strojništvo

Informacijsko modeliranje stavb s programom Revit

Zaključna naloga Univerzitetnega študijskega programa I. stopnje STROJNIŠTVO

Mohor Lotrič

(2)

(3)

UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za strojništvo

Informacijsko modeliranje stavb s programom Revit

Zaključna naloga Univerzitetnega študijskega programa I. stopnje STROJNIŠTVO

Mohor Lotrič

Mentor: izr. prof. dr. Uroš Stritih, univ. dipl. inž.

Ljubljana, avgust 2021

(4)

(5)

Zahvala

Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Urošu Stritihu, za njegov čas in nasvete. Posebna zahvala gre tudi podjetju Protim Ržišnik Perc za zagotovitev licence Revit in Jerneju Povšiču za pomoč in vodenje pri izdelavi zaključnega dela. Ne nazadnje gre zahvala tudi družini, ki mi je omogočila študij, ter prijateljem za vso pomoč in podporo v času študija.

(6)

(7)

Izvleček

UDK 004.925.84:697(043.2) Tek. štev.: UN I/1474

Informacijsko modeliranje stavb s programom Revit

Mohor Lotrič

Ključne besede: projektiranje

informacijsko modeliranje stavb ogrevanje

Revit

strojne inštalacije

V zaključni nalogi je obravnavano informacijsko modeliranje stavb. Ta koncept projektiranja se je v zadnjih letih močno razširil, saj je zelo dobra nadgradnja tradicionalnega projektiranja. V nalogi je sama metoda BIM predstavljena predvsem s strani dela strojnih inženirjev, ki imajo zelo pomembno vlogo pri snovanju sodobnih objektov. Za primer je v nalogi izbran večstanovanjski objekt, za katerega je po metodi BIM projektirana toplotna postaja. Ta je bila najprej zasnovana in dimenzionira, potem pa še modelirana v programu Revit. Tekom izdelave zaključne naloge, je bilo ugotovljeno, da implementacija BIM-a v Sloveniji poteka dobro, vendar je prostora za napredek in razvoj na tem področju še veliko.

(8)

Abstract

UDC 004.925.84:697(043.2) No.: UN I/1474

Building information modeling with Revit program

Mohor Lotrič

Key words: modeling

Building Information Modeling heating

Revit

building installations

The thesis deals with Building Information Modeling (BIM). This concept of designing has been greatly expanded in recent years, because it is a very good upgrade of traditional designing. In the thesis, the BIM is presented mainly by the work of mechanical engineers, who play a very important role in the design of modern facilities. For example, we chose multi-apartment building, for which district heating substation was designed using BIM method. Heating substation was first designed and dimensioned, and then modeled in Revit program. The conclusion is that the implementation of BIM in Slovenia is progressing well, but there is still much room for improvement.

(9)

Kazalo

1. Uvod ... 1

1.1. Ozadje problema ... 1

1.2. Cilji ... 2

1.3. Struktura naloge ... 2

2. Projektiranje objektov ... 3

2.1. Projektna dokumentacija... 5

2.2. Vrste projektiranj ... 6

2.2.1. Strojno projektiranje ... 6

2.3. Usposobitev stavbe ... 9

3. Informacijsko modeliranje objektov (BIM) ... 10

3.1. BIM ... 10

3.1.1. Razvoj BIM-a ... 10

3.1.2. Implementacija BIM-a v Evropi in svetu ... 11

3.1.3. Ravni BIM-a ... 11

3.1.4. BIM dimenzije ... 12

3.1.5. Prednosti BIM-a ... 14

3.1.6. Slabosti BIM-a ... 14

3.2. Revit ... 15

3.2.1. Arhitektura ... 16

3.2.2. Statika in konstrukcija ... 16

3.2.3. Strojne in elektro instalacije ... 16

4. Projektiranje toplotne postaje stanovanjskega objekta ... 18

4.1. Dimenzioniranje toplotne postaje ... 20

4.1.1. Določitev moči toplotne postaje ... 21

4.1.2. Snovanje toplotne postaje ... 22

4.1.3. Dimenzioniranje cevi ... 23

4.1.4. Dimenzioniranje toplotnih izmenjevalcev ... 24

4.1.5. Določanje armatur ... 25

(10)

4.2. Modeliranje toplotne postaje v Revit-u ... 29

4.2.1. Postavitev večjih elementov v prostor ... 29

4.2.2. Napeljevanje cevi ... 30

4.2.3. Dodajanje armatur ... 31

5. Diskusija ... 34

6. Zaključki ... 36

Literatura ... 37

(11)

Kazalo slik

Slika 2.1: Odnos med možnostmi za vpliv in proizvodnimi stroški [1]. ... 3

Slika 2.2: Reprezentativni vzorec življenjskega cikla projekta [1]. ... 4

Slika 2.3: Obseg in postopek komišeninga [5]. ... 9

Slika 3.1: BIM stopnje [2]. ... 11

Slika 3.2: BIM dimenzije. ... 12

Slika 3.3: Uporaba BIM-programov Slovenija 2019 [11]. ... 15

Slika 4.1: Stanovanjski objekt [15]. ... 18

Slika 4.2: Lokacija stanovanjskega objekta [16]. ... 19

Slika 4.3: Toplotna postaja. ... 20

Slika 4.4: Določanje dimenzij cevi s programom RohrDIM [13]. ... 23

Slika 4.5: Posnetek zaslona programa za določanje izmenjevalca [14]. ... 24

Slika 4.6: Izračun tlačnih izgub na prehodnem ventilu. ... 25

Slika 4.7: Primer izračuna tlačnih izgub. ... 25

Slika 4.8: Primer Izbora črpalke. ... 26

Slika 4.9: Delovno polje črpalke. ... 27

Slika 4.10: Shema dimenzionirane toplotne postaje. ... 28

Slika 4.11: Postavitev večjih elementov v tlorisu in izometričnem pogledu. ... 29

Slika 4.12: Povezovanje glavnih elementov s cevnimi razvodi. ... 30

Slika 4.13: Primer modela črpalke v orodju MagicCAD. ... 31

Slika 4.14: Primer modeliranja BIM modela toplotnega izmenjevalca. ... 32

Slika 4.15: Prikaz postavitve manjših elementov v modelu. ... 32

Slika 4.16: Končni BIM model toplotne postaje. ... 33

(12)

Kazalo preglednic

Tabela 4.1: Moč toplotne postaje za pripravo sanitarne vode [11]. ... 21 Tabela 4.2: Moč toplotne postaje za talno ogrevanje. ... 21

(13)

Seznam uporabljenih simbolov

Oznaka Enota Pomen

A 𝑚² površina

R Pa/m tlačni padec V 𝑚³/ℎ volumski pretok

(14)

Seznam uporabljenih okrajšav

Okrajšava Pomen

BIM informacijsko modeliranje stavb (ang. Building Information Modeling)

ZGO zakon o graditvi objektov

IDP idejni projekt

IDZ idejna zasnova

PGD projekt za pridobitev gradbenega dovoljenja

PZI projekt za izvedbo

PID projekt izvedenih del

CAD računalniško podprto načrtovanje (angl. Computer-Aided Design )

2D dvodimenzionalen

3D trodimenzionalen

4D časovno načrtovanje

5D stroškovno načrtovanje

6D trajnost

7D upravljanje objekta

DN nazivni premer cevi

(15)

1. Uvod

1.1. Ozadje problema

Svet že dolga leta gradi objekte na popolnoma enak način. Produktivnost na področju gradbeništva je v zadnjih desetletjih močno stagnirala v primerjavi z ostalimi panogami, in sicer predvsem zaradi pomanjkanja sodelovanja med različnimi strokami in pomanjkljive izmenjave projektnih informacij. Posledica teh težav sta nesmotrna poraba denarja in večje finančno tveganje zaradi nepredvidljivih prekoračitev stroškov, zamud pri gradnji javne infrastrukture in sprememb projektov, ki bi se jim bilo mogoče izogniti.

Vse zgoraj naštete probleme, bi lahko bistveno izboljšali s pristopom BIM (ang. Building Information Modeling) oziroma informacijskim modeliranjem stavb. S BIM pristopom se že v fazi idejnega snovanja vzpostavi integriran računalniški trodimenzionalen BIM

model, ki omogoča integracijo terminskega plana in plana stroškov, tehničnih lastnosti uporabljenih objektov oz. gradnikov, kot tudi druge podatke, ki so lahko pomembni za različne deležnike projekta. Sodelovanje preko enovitega BIM modela zagotavlja, da si izvajalci med seboj delijo iste informacije, BIM pa omogoča tudi različne ocene pričakovanih ter dejanskih stroškov gradnje, kot tudi izbor najbolj primernega ponudnika tako s tehničnega kot tudi stroškovnega in časovnega stališča. S tem se lahko predvidijo možnosti in omejitve, na katere lahko naletimo pri izvedbi projekta, kot tudi pri kasnejšem vzdrževanju gradnje.

(16)

Uvod

1.2. Cilji

Cilj zaključne naloge je predstavitev informacijskega modeliranja stavb ter predstavitev uporabnosti na področju projektiranja strojnih inštalacij. V delu se bomo posvetili, tako projektiranju v splošnem, kot tudi informacijskemu modeliranju objektov in programski opremi, ki nam to omogoča.

Za projektiranje bomo uporabljali program Revit, ki je trenutno eden najbolj razširjenih na trgu in omogoča sodelovanje vseh strok v enakem programskem okolju. Cilj naloge je dimenzionirati toplotno postajo stanovanjskega objekta in jo zrisati v programu Revit.

1.3. Struktura naloge

Zaključna naloga je smiselno razdeljena na več sklopov, najprej je bil narejen pregled teorije na področju projektiranja in informacijskega modeliranja stavb. Nato pa je bil zasnovan in z dimenzioniran ter v Revit-u zmodeliran primer toplotne postaje stanovanjskega objekta.

(17)

2. Projektiranje objektov

Projektiranje predstavlja izdelavo projektov, potrebnih za gradnjo, rekonstrukcijo, vzdrževanje ali odstranitev objektov na podlagi zahtev investitorja in v skladu s predpisi in standardi. Pomen doseganja kakovosti v fazi projektiranja je posebno velik, saj se v tej fazi določi večina karakteristik kakovosti gradbenega objekta. Običajno tudi napake, ki jih odkrijemo kasneje tekom gradnje, izvirajo prav iz področja projektiranja. Morebitne napake je možno v fazi projektiranja ob ustreznem zagotavljanju in kontroli kakovosti relativno enostavno odkriti in poceni odpraviti. Vpliv odločitev v fazi zasnove in konstrukcije na končno kakovost objekta je prikazan na sliki 2.1[1].

Iz slike 2.1 je razvidno, kako pomemben je pravilen pristop k zasnovi in projektiranju objekta. V tej fazi namreč lahko z angažiranjem pravih strokovnjakov, z izbiro pravilne variante na osnovi verodostojnih projektnih podatkov in pogojev bistveno vplivamo na

Slika 2.1: Odnos med možnostmi za vpliv in proizvodnimi stroški [1].

(18)

Projektiranje objektov

slab projekt ne moreta dati kasneje dobrega objekta. Tudi v fazi gradnje ni možno bistveno popraviti slabega projekta, zahtevajo pa takšna popravila ali spremembe ogromno več denarja, kot pa v fazi zasnove ali v fazi projektiranja [1].

Vsak projekt ima že po definiciji več faz, od definiranja projekta do končne predaje objekta, ki je rezultat celotnega dela na projektu. Pri raznovrstnih projektih se tudi faze razlikujejo, saj ni vseeno ali gradimo stanovanjski objekt ali pa hladilni obroč v jedrski elektrarni. Zaporedje vseh faz od začetka do konca projekta imenujemo življenjski ciklus, ki se zaključi tako, da projekt ugasne ali pa preide v nov projekt. Velikokrat je težavno določiti tako natančen začetek ter konec, vendar pa brez časovnih okvirov ne moremo govoriti o projektu [1].

Po Morrisu je tipični življenjski ciklus projekta razdeljen v štiri faze, kot to prikazuje slika 2.2.

Slika 2.2: Reprezentativni vzorec življenjskega cikla projekta [1].

(19)

Tretja faza se imenuje izvajanje, sestavljajo jo proizvodna, dobava, gradbena dela, instalacije in preizkušanje. Tretja faza se zaključi, ko so dela po projektih končana in oprema nameščena.

Četrta faza je predaja in zagon. Ta faza vsebuje končne preizkuse in vzdrževanje, konča pa se s polnim obratovanjem objekta [1].

2.1. Projektna dokumentacija

Projektna dokumentacija spada med osnovne korake izvedbe gradnje, ki na skupaj s tehnično dokumentacijo predstavlja dokumentacijo o gradnji. Projektna dokumentacija zajema vse potrebne podatke za pridobitev dovoljenj in soglasij za začetek gradnje.

Izdelajo jo strokovnjaki različnih strok, ki morajo tesno sodelovati za uspešno izvedeno delo in predstavlja nekakšen okviren zaključek posameznih faz načrtovanja [2].

Po trenutno veljavnem zakonu, s katerim urejamo gradnjo objektov, Zakonom o graditvi objektov (ZGO-1) in njegovim podzakonskim aktom (Pravilnik o projektni dokumentaciji), poznamo več vrst projektne dokumentacije.

idejna zasnova (IDZ): namen tega projekta je pridobitev projektnih pogojev oziroma soglasij za priključitev od pristojnih soglasje dajalcev.

idejni projekt (IDP): ta projekt se izdeluje z namenom izbora najustreznejše variante zasnove objekta oziroma načina izvedbe.

projekt za pridobitev gradbenega dovoljenja (PGD): omenjen projekt se izdeluje za potrebe pridobitve gradbenega dovoljenja

projekt za izvedbo (PZI): izdelan je na podlagi PGD za potrebe izvedbe gradnje, saj so v njem podani detajli oziroma tehnične rešitve, na podlagi katerih se izvaja gradnja na gradbišču.

projekt izvedenih del (PID): v tem projektu se vrišejo spremembe, ki so nastale v času gradnje in se izdeluje za potrebe pridobitve uporabnega dovoljenja.

S projektno dokumentacijo odgovorni projektant določi lokacijske, funkcionalne, tehnične in oblikovne značilnosti predvidenega objekta tako, da ob upoštevanju naročila investitorja, zagotovijo skladnost s prostorskimi akti, zanesljivost in evidentiranost [3]. Cilj je izdelati projekt, ki bo zajemal ustrezne rešitve, na podlagi katerih bo projekt nudil kvalitetno funkcionalno in bivalno okolje ter varnost.

(20)

2.2. Vrste projektiranj

Glede na vrsto dela lahko projektiranje ločimo na več strokovnih področij: arhitektura, gradbeništvo, strojništvo, elektrotehnika, geotehnologija in rudarstvo, geodezija, prometno inženirstvo in krajinska arhitektura. Možen uspeh zagotavlja samo uspešno sodelovanje vseh potrebnih strok, za določeno vrsto projekta. V tej nalogi se bomo posvetili predvsem predstavitvi vloge strojnega inženirja, ki na podlagi gradbeno arhitekturnih načrtov skladno s tehničnimi predpisi in normativi izdela načrte strojnih inštalacij, ki objektu zagotavljajo uporabno vrednost.

2.2.1. Strojno projektiranje

Nemalokrat je strojno projektiranje nekoliko zapostavljeno v primerjavi z delom arhitektov in gradbenih projektantov, kar pa verjetno izvira iz nekoliko nižje začetne investicije v strojni del, v primerjavi z obema strokama. Okvirno cena vseh instalacij, strojnih in električnih, v začetku stane približno tretjino vseh stroškov ob izgradnji novega objekta.

Vendar potrebno se je zavedati, da se danes stavbe gradi za obdobje 50 let. Ko pa prištejemo objektu še stroške obratovanja v njegovi življenjski dobi, pa kar naenkrat postane delo strojnega inženirja najbolj odgovorno z vidika porabe sredstev. Zato je potrebno biti zelo previden pri prenaglem odločanju, katera stroka skrbi za deljenje denarja, pri gradnji novih objektov. Pri tem pa ne smemo pozabiti tudi na to, da so prav strojne inštalacije tiste, ki objektu dodelijo uporabno vrednost in zagotavljajo udobno notranje okolje. Med strojne inštalacije spadajo inštalacije ogrevanja, prezračevanja in klimatizacije, vodovoda, odtočne inštalacije, plinske inštalacije in protipožarne inštalacije.

Ogrevanje

Pozimi prostore ogrevamo. Temperatura mora ustrezati načinu delovanja ljudi v teh prostorih. Pri mirovanju je višja, pri razgibani fizični aktivnosti pa nižja. Ogrevanje mora biti tako, da lahko izbiramo in vzdržujemo zaželeno temperaturo v prostoru. Zaradi ogrevanja ne sme padati kvaliteta zraka v prostoru. Strmimo k temu, da so investicijski stroški in stroški ogrevanja čim manjši. Toploto, ki prehaja skozi stene, okna in vrata, in tisto, ki je potrebna za ogretje svežega zraka, moramo v prostor dovesti. Prostore lahko ogrevamo lokalno ali pa s centralnim ogrevanjem. Danes je večino objektov ogrevanih centralno, to vrsto ogrevanja pa v grobem delimo še na navadno centralno ogrevanje – če je kurišče v ogrevanem objektu, in na daljinsko ogrevanje, ko iz enega mesta prenašamo toploto po celem mestu. Objekte, ki proizvajajo toploto za daljinsko ogrevanje imenujemo toplarne, te običajno poleg proizvodne toplote za daljinsko ogrevanje proizvajajo še

(21)

Prezračevanje in klimatizacija

S popolno klimatizacijo zagotovimo v prostoru določeno temperaturo, primerno čist zrak in primerno vlago. Pozimi zrak, ki ga vpihujemo, ogrejemo na želeno temperaturo. Poleti vpihan zrak hladimo. Temperatura v prostoru ne bo enaka kot pozimi, ker bi bila temperaturna razlika med zunanjim zrakom in zrakom v prostoru prevelika in bi se lahko prehladili. Zato naj bi bila temperatura v prostoru le za največ 6 stopinj nižja kot zunaj.

Čisti zrak zagotovimo tako, da je število izmenjav na uro dovolj veliko. Sveži zrak mora biti seveda čist. Vpihovan zrak je lahko svež ali obtočni, vendar v tem primeru obvezno filtriran. Paziti je treba, da je gibanje zraka v prostoru dovolj počasno – odvisno od temperature. Pomembno vlogo pri počutju igra tudi vlaga, človek ne občuti relativne vlažnosti med 35% in 65%. Občuti jo šele pod omenjeno mejo in nad njo. Če je relativna vlažnost nizka, lahko sprejme zrak še veliko vlage, kar suši človekovo telo [4].

Vodovodne inštalacije

Sistem cevi in vanje vgrajenih naprav za pretok in odtok vode imenujemo vodovodna inštalacija. Pri takšnih sistemih je bistvenega pomena nemoteno in kvalitetno zagotavljanje zadostne količine hladne ali tople vode v namen uživanja, zagotavljanja osebne higiene ali potreb po tehnološki vodi v proizvodnem procesu. Vse te zahteve sistem za preskrbo z vodo lahko zagotavlja le ob njegovi primerni zasnovi, izvedbi in vzdrževanju, zato pa je potrebno projekt vodovnih inštalacij skrbno izvesti in načrtovati. Omrežje od zajetja in priprave vode do zgradb imenujemo zunanji vodovod. V zgradbah imamo notranjo, interno ali hišno vodovodno instalacijo. Vodo prosto izteka skozi ventile ali pipe v sanitarne predmete, kot so umivalniki, korita, WC školjke in podobno, ali skozi zaporne organe neposredno v tehnološke naprave. Omrežja za sanitarno, požarno in tehnološko vodo so lahko ločena, lahko pa skupna za več namenov. Vedno mora biti zagotovljen stalen pretok sanitarne vode. Voda v nobenem delu instalacije ne sme zastajati, ker bi se lahko razmnožile nevarne klice. Te nevarnosti pri zunanjem vodovodu skoraj ni. Če je hišna instalacija ločena na sanitarno in protipožarno omrežje, mora biti zagotovljeno, da stoječa voda iz požarne mreže ne more uhajati v sanitarno instalacijo. Če sta izvedeni kot skupno omrežje, pa mora biti zagotovljen pretok skozi vse odcepe do protipožarnih naprav- hidrantov [4].

Plinske instalacije

Plin uporabljamo kot gorivo za ogrevanje in kuhanje, v laboratorijih in podobno. Plinska instalacija v celoti in njeni posamezni deli vsak zase morajo biti narejeni tako, da so pri pravilni uporabi varni. Inštalacija je sestavljena iz cevne napeljave, plinskih meril in dimovodne napeljave [4]. Ena izmed pomembnih prednosti plinskih instalacij je, da so cenovno ugodne in se investicija kmalu povrne, poleg tega pa jih odlikujejo tudi zelo nizki kasnejši stroški vzdrževanja.

(22)

Odtočne inštalacije

Odtočne instalacije skrbijo za odvod sanitarne vode, industrijske odpadne vode in odvod atmosferskih voda. Sanitarne odpadne vode so odtoki od umivalnikov, kadi in podobno, kuhinjski odtoki, ki vsebujejo maščobe in organske odpadke, in fekalne odplake z organskimi odpadki iz toalet. Industrijske odpadne vode so lahko skoraj čiste, lahko pa vsebujejo organske ali drugačne odpadke, celo kisline ali baze, včasih so biološko ali bakterijsko onesnažene. Atmosferska voda se izliva s streh in drugih površin in pri tem pobira nečistoče s teh površin. Odpadne vode se v urbaniziranih naseljih zlivajo v zunanjo kanalizacijo, po njej do čistilnih naprav in naprej v najbližjo reko ali ponikalnico.

Kanalizacija za atmosfersko in sanitarno vodo ali tehnološko vodo je praviloma ločena. Od sanitarnih predmetov, talnih iztokov ali tehnoloških izlivov so položene odtočne cevi z nagibom 1 do 2% do vertikalnih odtočnih cevi, ki vodijo do talne kanalizacije, ki je pod tlakom najnižje etaže. Te cevi vodijo v zunanjo kanalizacijo. Če je talna kanalizacija v najnižji etaži nižja od zunanje kanalizacije ali če obstaja nevarnost, da se ob večjih padavinah dvigne nivo podtalnice in bi lahko udarila voda iz kanalizacije nazaj v zgradbo, speljemo odtoke pod stropom ustrezne etaže neposredno v zunanjo kanalizacijo. Vse odplake iz nižjih etaž se stekajo v primeren jašek, od koder jih prečrpavamo v višje ležečo kanalizacijo [4].

Protipožarne instalacije

Za gašenje požarov so postavljene zunanje in notranje hidratne mreže. Potrebna količina vode za gašenje in druge zahteve so predpisane v Pravilniku o tehničnih normativih za zunanjo in notranjo mrežo za gašenje požarov. Zunanje omrežje okrog zgradb je navadno v obliki zanke, z odcepi do zunanjih, praviloma nadzemnih hidrantov. V zgradbah so notranje hidrantne mreže, ki morajo biti po pravilniku mokre, stalno napolnjene in iztočnim tlakom na najvišjem hidrantu najmanj 3bar. Hidranti morajo biti postavljeni tako, da je mogoče gasiti vse prostore. Hidrantna mreža je lahko ločena od sanitarne vodovodne instalacije ali pa je skupna. Če je skupna, je treba posebej paziti, da voda v odcepih do hidrantov ne zastaja, ampak je omogočen stalen pretok skozi vse dele omrežja [4].

(23)

2.3. Usposobitev stavbe

V praksi se velikokrat pokaže, da se nadzor večinoma izvaja samo v fazi gradnje, ne pa tudi v fazi obratovanja in vzdrževanje. To velikokrat pripelje do slabega rezultata izvedbe projekta, čeprav je bilo v fazi gradnje vse narejeno v skladu s projektno nalogo. Zato se v stroki pojavlja težnja po uvedbi usposobitve stavbe (ang. commissioning), ki nam bi z majhnimi vložki omogočal doseganje bistveno boljših rezultatov pri delovanju objektov.

Angleško besedo »commissioning« bi bilo smiselno prevesti v slovenski jezik, pri čemer je najbolj smiselni zapis poslovenjenja beseda komišening.

Komišening je postopek, ki zagotavlja, da so vsi tehnični sistemi objekta pravilno načrtovani, izvedeni, praktično preizkušeni in vzdrževani v skladu s projektno nalogo.

Postopek komišeninga nadzira vodja komišeninga, ki vodi skupino sestavljeno iz investitorjev, projektantov, izvajalcev del, dobaviteljev opreme in strokovnega izvajalca meritev in nastavitev [5].

Retro-komišening se uporablja pri že obstoječih objektih in sistemih, ki predhodno še niso bili vodeni skozi postopek komišeninga.

Re-komišening je postopek, ki se uporablja za objekte, ki so bili tekom svoje gradnje že vodeni skozi ta postopek, vendar se ga uporablja po določenem pretečenem času oziroma v primeru spremembe namena uporabe prostorov, težav z delovanjem ali pa želji po izboljšanju energetske učinkovitosti [5].

Trajajoči komišening predstavlja nadaljevanja postopka komišeninga tekom uporabe stavbe z namenom neprestanega izboljševanja delovanja tehnične učinkovitosti stavbe in doseganja čim višje energetske učinkovitosti. Trajajoči komišening se izvaja tekom celotne življenjske dobe objekta, običajno v načrtovanih obdobjih, občasno pa tudi v primerih izrednih potreb [5].

Slika 2.3: Obseg in postopek komišeninga [5].

(24)

3. Informacijsko modeliranje objektov (BIM)

V zadnjem času se število projektov, kjer je je zahtevan BIM-pristop pri projektiranju in izvedbi, nenehno povečuje. Pomembno se je zavedati, da BIM-pristop ne nadomešča faze projektiranja temveč jo nadgrajuje. Osnovni pomen uporabe BIM-a je povečati učinkovitost vodenja investicije gradnje od zasnove, načrtovanja, pregledov, razpisov za izbiro izvajalca gradenj, gradnje, nadzora do predaje zgrajenega objekta v uporabo ter izboljšati kakovost končnega objekta in procesov.

3.1. BIM

BIM (ang. Building Information Modeling) oziroma informacijskim modeliranjem stavb je sedanjost in hkrati prihodnost v segmentu projektiranja objektov. Arhitekti in inženirji produciramo risbe. Nekoč so bile vse narejene ročno, s prihodom CAD-a je ta postopek postal hitrejši in enostavnejši. V osnovi ideji pa se sam postopek ni veliko spremenil, razen tega da so svinčnike zamenjali moderni modelirni programi. BIM-pristop pa nam omogoča vključevanje in sodelovanje različnih strok in delovnih procesov, ki tradicionalno obstajajo vsak posamično. Podatkovne BIM modele si delijo projektanti, investitorji in izvajalci, kar omogoča celostno projektiranje in koordinacijo z zagotavljanjem in podajanjem točnih, usklajenih informacij vsem udeleženim na projektu. Tako so prave informacije posredovane pravim ljudem ob pravem času. Podobno kot informacije je tudi 3D model ključen del BIM-pristopa. Postavlja osnovo projekta in vsebuje digitalne približke delov in elementov objekta ter vzpostavlja logične povezave med njimi. Omogoča nam izkoriščanje

(25)

Informacijsko modeliranje objektov (BIM)

letih. Pomembno vlogo pri razvoju BIM-a, je v Evropi potrebno pripisati predvsem javnem sektorju, ki vedno bolj intenzivno spodbuja uporabo informacijsko modeliranje objektov.

Organizacije javnega sektorja skrbijo za smotrnejšo porabo javnih sredstev, pri čemer morajo za določeno količino denarja dobiti največjo možno protivrednost materiala oziroma opravljenih storitev. Poznavanje in kakovostna raba tehnologije informacijskega modeliranja lahko zagotovita ekonomsko in časovno učinkovitejše upravljanje gradnje [7].

3.1.2. Implementacija BIM-a v Evropi in svetu

V svetu je vodilna sila v BIM-u Anglija, kjer že od leta 2016 tamkajšnja agencija za infrastrukturne projekte zahteva, da je vsa projektna dokumentacija, za projekte financirane s strani države, pripravljena v 2. stopnji BIM-a. Zaradi opaznih časovnih in finančnih prihrankov, postaja BIM vse pogostejša zahteva tudi investitorjev v privatnem sektorju.

Evropska unija si je na European BIM Summitu, februarja 2015, zadala jasne cilje glede implementacije BIM-a v infrastrukturne projekte. Tako morajo biti od leta 2018, vsi objekti v vrednosti več kot 2 mio. EUR, podprti z BIM-om v fazi projektiranja in izvedbe.

Po letu 2020 pa mora biti vsa infrastruktura in vse javne stavbe-novogradnje in rekonstrukcije podprte z BIM-om v vseh fazah projekta(projektiranja, gradbe in upravljanja). V Sloveniji BIM implementacija, v primerjavi z drugimi državami, poteka dokaj počasi, investitorji pa v večini niso seznanjeni s prednostmi, ki jih BIM ponuja [6].

3.1.3. Ravni BIM-a

Nekatere države so začele vključevati BIM v gradbeno zakonodajo. Tako se na trgu pojavlja veliko modelov, ki jih zaradi lažje primerjave o zrelosti BIM-a razvrščamo v različne ravni glede na stopnjo sodelovanja, ki jo programska oprema omogoča. Cilj tega razvrščanja je čimprejšnji prehod na 3. stopnjo, kjer imamo samo en model, ki ga lahko uporabljajo vsi.

Slika 3.1: BIM stopnje [2].

(26)

Stopnja 0

Projekti na ravni 0 se izvajajo samo v 2D CAD-u, sestavljenih iz vrstic, krogov in besedila.

Načrti se običajno natisnejo in zamenjajo na papirju. Na tej ravni digitalno sodelovanje praktično ne poteka.

Stopnja 1

Ta stopnja je običajno mešanica 3D in 2D CAD projektiranja. Morda pride do sodelovanja na podlagi izmenjave datotek, vendar v splošnem ne prihaja do sodelovanja različnih strok.

Stopnja 2

To je stopnja, na kateri vsi udeleženci na projektu še vedno uporabljajo lasten model 3D CAD. Ni nujno, da je isti, vendar omogoča zelo enostavno delitev podatkov, ker vsi delujejo v istem formatu, ki ga je mogoče vključiti v model drugih soudeležencev na projektu.

Stopnja 3

Čeprav natančne zahteve 3. stopnje še niso čisto določene, gre za približno

popolnoma integriran BIM (ali iBIM), kjer projektna skupina dela na enem osrednjem modelu, ki se nahaja nekje v oblaku. To bi bil en sam model v skupni rabi 3D CAD, na katerem lahko sodeluje vsaka stranka in neposredno dodaja svoje podatke. Ta model bistveno pomaga pri zmanjšanju napak in nesoglasij tekom modeliranja [8].

3.1.4. BIM dimenzije

BIM dimenzije nam omogočajo boljše razumevanje gradbenega projekta in nam predstavljajo povezave informacij s določeno fazo projekta. V osnovi poznamo več dimenzij BIM pristopa, vsaka pa je nadgradnja prejšnje. Vse so predstavljanje v tem poglavju.

(27)

2D CAD

2D CAD model je glavni rezultat vsakega projekta znotraj arhitekturne, gradbene in inženirske industrije, sestavljen je iz dvodimenzionalnih risb, ki projekt prikazujejo v različnih pogledih in na različnih nivojih detajlov. Tudi v BIM projektih 2D risbe še vedno igrajo zelo pomembno vlogo, še posebej, ko se gre za načrtovanje gradnje z visokim nivojem geometričnih detajlov ali komunikacije na gradbišču.

3D modeliranje

Pri 3D modeliranju dodamo tretjo dimenzijo, ki nam nazorno pomaga opisati zgradbo in ne pušča prostora za nesporazume. 3D model gledalcu omogoča obračanje modela in ogled iz katerega koli kota, zato za razliko od 2D CAD-a, ni več potrebno risanje prerezov in narisov.

3D BIM

V 3D BIM modelu se izdelajo natančne gradbene komponente, ki jim dodamo pomen in dodatne informacije, kot so tip materiala ali pa posebne zahteve za izvedbo. Ta način dela nam omogoča ustvarjanje inteligentnega modela, ki bistveno izboljšuje upravljanje informacij in komunikacijo na projektih.

4D časovno načrtovanje

Dodana dimenzija časa trem prostorskim dimenzijam v modelu, omogoča načrtovanje aktivnosti znotraj časovnega razporeda. S pomočjo teh informacij lahko bolje načrtujemo, simuliramo in koordiniramo postopek gradnje.

5D stroški

Peta dimenzija, ki jo lahko povežemo z BIM modelom, so stroški. Dodajanje podatkov o stroških elementom modela omogoča izdelavo profilov stroškov za projekt, kar je koristno za predvidevanje, koliko denarja bo potrebnega za vsako fazo. Prav tako se lahko uporablja kot osnova za upravljanje projekta, za spremljanje napredovanja projekta in omogočanje izvajanja korekcijskih ukrepov [9].

6D trajnost

Za razliko od dimenzije 5D, ki se osredotoča predvsem na stroške tekom gradnje, je v dimenziji 6D pozornost predvsem na stroških v celotnem življenjskem ciklu objekta. Že v fazi načrtovanja je potrebno zagotoviti komponente, ki bodo ekonomsko in upraviteljsko sprejemljive ter bodo objektu zagotavljale učinkovito in trajno življenjsko dobo.

(28)

7D upravljanje

Zadnja sedma dimenzije pride v uporabo ko je objekt dokončan, saj skrbi predvsem za učinkovito upravljanje stavbe skozi svoj časovni cikel uporabe. Določa časovne okvirje potrebne menjave ali vzdrževanja elementov v objektu [6].

3.1.5. Prednosti BIM-a

Glede na rezultate uporabe BIM-a, lahko z za gotovostjo trdimo, saj prinaša prednosti tako projektantom, kot tudi investitorjem. Glavne prednosti BIM metode so:

- Prihranek v ceni in sredstvih: z BIM metodo lahko bistveno bolje optimiziramo porabljen čas in denar tako v fazi projektiranja, kot tudi v fazi gradnje.

- Boljša učinkovitost in krajše trajanje projekta: z dobro urejenim časovnim planom, se veliko lažje in učinkovito razdeli delo na projektu, kar na koncu pripelje do veliko večje učinkovitosti in hitrejšega konca projekta.

- mnogo boljša komunikacija in koordinacija med soudeleženimi na projektu:

moderna programska oprema omogoča enostavno komuniciranje in koordinacijo udeležencev na projektu, kar bistveno zmanjša možnost napak pri komunikaciji.

- večja možnost modularne gradnje: naenkrat lahko na projektu dela več udeležencev vzporedno, kar omogoča da vsak skrbi za svoj del projekta in to omogoča velike prihranke časa.

- kvalitetnejši končni produkt: bistveno manjša možnost skritih napak na objektu in lažje odpravljanje napak tekom procesa, omogočajo doseganje kvalitetnejših končnih rezultatov v primerjavi z tradicionalnimi metodami [8].

3.1.6. Slabosti BIM-a

Slabosti BIM bi lahko razdelimo v tri večje skupine:

- Nekompatibilnost s partnerji: veliko strokovnjakov še ne deluje v BIM-u, zato je nemalokrat potrebno iskati nove poslovne partnerje, kar pa je lahko zelo zahtevna naloga.

- Težave s predpisi: ker je BIM še v začetku svoje faze implementacije, veliko pravnih struktur in javnih služb še ni popolnoma utečenih v BIM proces. To pa nemalokrat povzroča dvojno delo na projektu, saj nekatere službe sprejemajo samo dokumente po tradicionalnem načinu projektiranja.

(29)

3.2. Revit

Dejstvo je, da je BIM-proces močno pogojen z programsko opremo. Na trgu obstaja veliko ponudnikov različne programske opreme, ki omogočajo projektantom da pripeljejo idejo od zasnove do konca na urejenem 3D modelu. Ni pa nujno, da vsi programi vsebujejo orodja za arhitekturo, strojne in elektro instalacije ter statiko. Podjetja glede na svoje potrebe in finančne zmožnosti izbirajo programe, ki jim kot celota najbolj ustrezajo.

Potrebno pa je pri tem poudariti, da je nakup nove programske opreme velik finančni in časovni zalogaj, saj privajanje kolektiva na novo okolje traja več kot eno leto. Zato je ključnega pomena, da se podjetja na začetku odločijo za njim najbolj ustrezen program in potem na tem gradijo svoje BIM okolje.

V zadnjem času so pri nas najbolj prepoznani programi za BIM modeliranje: Revit, Archicad, Allplan, AutoCAD, Civil3D in DDS-CAD. Ne ponujajo pa vsi enako učinkovitega implementiranja BIM procesa [10].

Slika 3.3: Uporaba BIM-programov Slovenija 2019 [11].

Kot prikazuje slika 3.3 je bil v Sloveniji leta 2019 najbolj razširjen BIM program Autodesk Revit. Njegova priljubljenost pa samo še narašča, saj eden redkih omogoča izvedbo celotnega projekta v enem programskem okolju. Omogoča hkratno BIM projektiranje arhitektom, gradbenikom, projektantom strojnih in elektro inštalacij ter planerjem skozi celoten proces projektiranja. Glavne prednosti Revita v primerjavi z drugimi BIM programi, bi lahko razdelili v trik skupine: načrtovanje, sodelovanje in vizualizacija.

Načrtovanje

Revit omogoča enostavno načrtovanje gradbenih elementov, analize in simulacije sistemov ter predelavo načrtov. Bistvena prednost programa so tudi obsežne knjižnice že obstoječih elementov ter možnost ustvarjanje novih knjižnic, ki ob naslednjih podobnih projektih bistveno skrajšajo čas modeliranja določenega objekta.

Sodelovanje

Enotna platforma programa Revit omogoča dostop večjega števila projektnih sodelavcev hkrati. To zagotavlja, boljšo koordinacijo, s čimer se lahko izognemo nepotrebnim kolizijam in popravljanju že opravljenega dela.

(30)

Vizualizacija

V Revit-u lahko ustvarimo kakovostne vizualizacije, ki nam omogočajo učinkovitejšo predstavitev načrtovane zasnove tako investitorjem kot tudi članom ekipe.

Posebno se to pozna pri izvedbi, saj lahko projektant kar iz svojega računalnika natančno vidi problem in ga tako veliko učinkoviteje reši, kot v primeru tradicionalnih programov [11].

Revit je na voljo kot samostojen program ali pa znotraj različnih programskih paketov, ki omogočajo delovanje v specializiranem okolju določene stroke. Zaradi vrste projektnega dela je stroke znotraj programske opreme Revit najlažje razdeliti v tri pomembnejše skupine.

3.2.1. Arhitektura

Arhitekti so tisti na osnovi katerih Revit bazira, saj so njihove podloge izhodišče za delo vseh nadaljnjih strok na projektu. Vsak projekt v Revit-u se začne pri arhitektu, ki izdela modele zgradb. Revit arhitektom omogoča precej enostavno modeliranje stavb, saj ima že vgrajene funkcije za vstavljanje 3D elementov, kot so stene, vrata, stopnice in okna. Revit avtomatsko generira nadstropja, prereze, 3D poglede in upodobitve grafik, kako bi modeli izgledali v realnosti. S pomočjo parametričnih komponent omogoča izdelavo raznolikih in kompleksnih oblik stavbnih elementov, pohištva ter ostale opreme. Revit že v idejni zasnovi omogoča arhitektom enostavno testiranje in poljubno oblikovanje volumnov stavb, kar z sočasno uporabo stavbnih elementov bistveno poenostavi prehod projekta v naslednje faze. 3D predstavitev projekta nudi boljšo predstavo o objektu pred gradnjo z vidika oblike, materiala in osvetlitve objekta. Omogoča pa tudi izdelavo fotorealističnih predstavitev projektov, kar arhitektom pride prav predvsem pri predstavitvah projektov na različnih natečajih in pred morebitnimi investitorji.

3.2.2. Statika in konstrukcija

Revit vsebuje tudi orodja za statiko in konstrukcije. Vsem strokam je skupen izhodiščni arhitekturni model. Omogoča enostavno sestavljanje konstrukcij in morebitne statične izračune. Najbolj uporabljena orodja s področja statike in konstrukcije v Revit-u so knjižnice jeklenih profilov, sistemi za vijačenje jeklenih konstrukcij in enostavna možnost modeliranja lastnih armatur.

(31)

na primer MagicCAD, kjer lahko uporabnik najde zbranih več milijonov BIM modelov različnih proizvajalcev in ponudnikov. Če se tudi tam ne najde ustreznega modela, Revit omogoča izdelavo lastnih knjižnic elementov. Izdelava lastne knjižnice terja veliko časa, je pa običajno veliko bolj urejena, saj imajo vsi elementi zapisane lastnosti po enakem ključu, kar omogoča veliko večjo preglednost in omogoča enostavnejšo uporabo teh elementov pri različnih kalkulacijah. V takšnih primerih so v prednosti velika podjetja, k imajo generirane velike privatne knjižnice 3D modelov, ki pa jih nerade delijo z drugimi.

Projektiranje strojnih instalacij v Revit-u bistveno zmanjša možnost kolizij in omogoča samodejno izdelavo popisov, ki se avtomatsko spreminjajo glede na spremembe na samem informacijskem modelu.

(32)

Projektiranje toplotne postaje stanovanjskega objekta

4. Projektiranje toplotne postaje

stanovanjskega objekta

(33)

V našem primeru smo obravnavali stanovanjski blok v Kranju s 59 stanovanji, za katerega je bilo potrebno glede na želje investitorja in ob upoštevanju optimalnih tehničnih in ekonomskih rešitev sprojektirati toplotno postajo, ki bo objektu zagotavljala segrevanje tople vode in ogrevanje bivalnih prostorov s talnim gretjem. Glede na to, da je objekt stacioniran na območju, ki ga pokriva mestni vročevod, je bila edina možna pot priklop na vročevod. V začetni fazi, smo najprej dimenzionirali toplotno postajo, nato pa smo jo zmodelirali po BIM metodi v programu Revit.

Slika 4.2: Lokacija stanovanjskega objekta [16].

(34)

4.1. Dimenzioniranje toplotne postaje

Za optimalno delovanje objekta, je dimenzioniranje najbolj pomembna točka samega projektiranja. Če je objekt slabo tehnično zasnovan, ga ne moremo narediti učinkovitega niti z najmodernejšo in najdražjo opremo. Zato je pomembno, da si v tej fazi vzamemo dovolj časa in temeljito premislimo, katere rešitve so najboljše za dane vhodne podatke.

Hkrati pa skrbimo, da so vse rešitve še ekonomsko upravičene in po nepotrebnem ne vgrajujemo dragih tehnologij, če niso nujne za učinkovito delovanje objektov.

(35)

4.1.1. Določitev moči toplotne postaje

V danem projektu, lahko moč toplotne postaje razdelimo v dva večja segmenta, moč potrebna za segrevanje sanitarne vode in moč potrebna za ogrevanje prostorov s talnim gretjem. Moč dela toplotne postaje za ogrevanje sanitarne vode določimo iz tabel upravitelja vročevoda, ki ima predpisane potrebne okvirne moči glede na število stanovanj v objektu.

Tabela 4.1: Moč toplotne postaje za pripravo sanitarne vode [11].

Iz tabele 4.1 lahko razberemo, da predpisana okvirna moč toplotne postaje za segrevanje sanitarne vode za 59 stanovanj enaka 137 kW.

Potrebno moč za talno gretje, pa izračunamo glede na površino objekta. Iz podatkov arhitekturnega modela lahko izračunamo površino vseh stanovanj in glede na to dimenzioniramo moč talnega ogrevanja. Slika prikazuje vrsto in površino stanovanj v obravnavanem objektu.

Tabela 4.2: Moč toplotne postaje za talno ogrevanje.

(36)

Iz podatkov v projektu lahko izračunamo, da je skupna površina stanovanj 3124m². Iz standardov in izkušenj projektantov se potrebno toplotno moč za ogrevanja kvadratnega metra stavbe ocenjuje na 35W/m² [12]. Tako pridemo do potrebne moči za talno gretje enake 110kW. Če sedaj seštejemo potrebno moč za oba segmenta segrevanja pridemo do 247kW, kar je tudi skupna moč toplotne postaje, ki jo bomo projektirali v danem stanovanjskem objektu.

4.1.2. Snovanje toplotne postaje

Bistven podatek pri snovanju toplotne postaje je prisotnost vročevoda v bližini objekta. To pomeni, da se po pravilih moramo odločiti za priklop na vročevod, če želimo pridobiti gradbeno dovoljenje za stavbo. Ko enkrat vemo, da se bomo ogrevali s pomočjo vročevoda, je zelo pomemben podatek temperatura dovoda in odvoda vode, ki jo lahko izkoriščamo za ogrevanje objekta, saj je to bistven podatek za dimenzioniranje elementov v toplotni postaji. Glede na te podatke smo v nadaljevanju dimenzionirali cevi, toplotne izmenjevalce, črpalke in vse druge pomembne elemente toplotne postaje.

(37)

4.1.3. Dimenzioniranje cevi

Cevi se dimenzionira glede na potreben pretok vode, ki pa je odvisen od količine energije, ki jo mora voda prenesti in pa temperaturno razliko med dovodom in odvodom medija.

Večja kot je temperaturna razlika, več energije lahko prenesemo z enako velikim pretokom vode. Pri izbiri cevi pazimo, da ne presegamo tlačnih izgub večjih od 150 Pa/m, saj le te iz inženirskega vidika niso priporočljive, saj lahko po nepotrebnem preobremenjujemo črpalko. Tlačne izgube, so neposredno povezane z premerom cevi in sicer z večanjem premera cevi tlačne izgube padajo. Potrebno pa se je zavedati, da so cevi z večjimi premeri dražje in zavzemajo več prostora, zato se v praksi nagibamo k dimenzioniranju čim manjših še sprejemljivih cevi. Za dimenzioniranje cevi se danes uporablja namenske programe, ki nam lahko natančno izračunajo potrebne parametre in nam glede na vhodne podatke predlagajo optimalno izbiro cevi. V našem primeru smo v ta namen uporabili program RohrDIM [13].

V program vstavimo potrebno moč, ki jo bo potrebno zagotavljati in temperaturno razliko med dovodom in odvodom vode in izberemo vrsto cevi, ki jo želimo uporabiti, saj se upori razlikujejo glede na tip in material cevi. Program nam vrne več parametrov, za nas je najpomembnejši volumski pretok, glede na katerega program predlaga optimalni premer cevi in zanj izračuna tlačne izgube. Programu lahko tudi ročno povečamo ali zmanjšamo premer cevi, program pa nam izračuna tlačne izgube z večjim ali manjšim premerom in nas v primeru prevelikih izgub tudi opozori. Tako se lahko ročno približamo nam ustrezajoči dimenziji.

Slika 4.4: Določanje dimenzij cevi s programom RohrDIM [13].

(38)

4.1.4. Dimenzioniranje toplotnih izmenjevalcev

V objektu smo se odločili za dva izmenjevalca toplote v primarnem krogu, enega za segrevanje sanitarne vode drugega pa za talno gretje. Prednost dveh izmenjevalcev je da jih lahko optimalneje dimenzioniramo na potrebno relativno temperaturo. Pomembna je tudi funkcija lažjega računanja stroškov glede na porabo sanitarne vode in ogrevanja. Velika prednost dveh izmenjevalcev je tudi mnogo boljše izhodišče, za nadaljnjo dograjevanje ali renoviranje toplotne postaje, saj omogoča obnovo zgolj enega segmenta.

Toplotne izmenjevalce smo dimenzionirali glede na potrebno moč izmenjane toplote in temperaturno razliko med dovodom in odvodom. Za dimenzioniranje smo uporabili namensko programsko opremo proizvajalca toplotnih izmenjevalcev, v našem primeru Danfoss Hexact [14]. Slika 4.2 prikazuje posnetek zaslona vnesenih parametrov v Danfoss HEX.

V Danfoss HEX vstavimo potrebno moč in temperature dovoda in odvoda na primarni ter sekundarni strani. Program pa nam vrne toplotne izmenjevalce, ki ustrezajo danim

Slika 4.5: Posnetek zaslona programa za določanje izmenjevalca [14].

(39)

4.1.5. Določanje armatur

Ventile in vse ostale pripadajoče armature smo določili glede na prerez cevi. Razen prehodnih ventilov, ki jih je zaradi zagotavljanja avtoritete potrebno dimenzionirati tako, da je na prehodnem ventilu tlačen padec velik približno tretjino skupnih uporov v krogu.

Tako ventilu zagotovimo čimbolj linearno karakteristiko in lahko z njim učinkovito nadzorujemo pretok skozi cevi. Te ventile dimenzioniramo s pomočjo izračuna upora na ventilu, ki ga izračunamo iz pretoka na ventilu in kvs-a ventila, ki ga dobimo v katalogu proizvajalca.

Sliki 4.3 in 4.4 prikazujeta posnetek zaslona iz programa Excel v katerem smo poračunali, tlačne izgube za posamezne odseke cevovoda. Skupne upore cevovoda dobimo tako, da seštejemo vse tlačne padce znotraj posameznega kroga.

Slika 4.7: Primer izračuna tlačnih izgub.

Slika 4.6: Izračun tlačnih izgub na prehodnem ventilu.

(40)

4.1.6. Dimenzioniranje črpalk

Črpalke določimo s pomočjo pametnega iskalnika črpalk. Pri katerem izberemo okviren tip črpalke in vnesemo črpalno količino in višino. Nato nam je program podal črpalke, ki ustrezajo tem parametrom, mi pa smo na podlagi izkušen projektiranja izbrali najprimernejšo.

Slika 4.3 prikazuje programsko opremo za iskanje črpalk, ki ustrezajo danim parametrom.

Slika 4.8: Primer Izbora črpalke.

(41)

Ko v iskalniku izberemo določen tip črpalke, si lahko v tehničnem listu ogledamo delovno polje črpalke in se prepričamo če delovna točka črpalke ustreza našim potrebam. Tehnični list črpalke prikazuje slika 4.4.

Slika 4.9: Delovno polje črpalke.

(42)

Vse dimenzionirane komponente smo potem vrisali v shemo, ki jo prikazuje slika 4.7.

(43)

4.2. Modeliranje toplotne postaje v Revit-u

Izhodišče vsakega strojnega projektiranja v BIM-u je tako imenovana arhitektura podloga, ki predstavlja arhitekturni model objekta. Nato se strojni inženir v dano arhitekturo vmesit strojne instalacije, v našem primeru toplotno postajo. Ker se toplotna postaja nahaja v samo enem prostoru, je bilo v našem primeru najbolj bistveno poznati gabarite prostora v katerega bo postavljena toplotna postaja.

4.2.1. Postavitev večjih elementov v prostor

Običajno se modelira v nekem zaporedju, najprej se v prostor umesti največje elemente. V našem primeru smo najprej postavili izmenjevalnika toplote, zalogovnik, večjo ekspanzijsko posodo in razdelilnika za talno ogrevanje. Pazimo da so elementi funkcionalno postavljeni in je do njih omogočen kar se da enostaven dostop v primeru okvare ali servisiranja. Običajno se velike elemente postavlja ob stene, da je po sredni prostora čim več prostora za dostopanje do vseh elementov toplotne postaje. Seveda smo pri tem pozorni tudi na mesto, kje v prostor pridejo cevne povezave in kje ga zapuščajo.

Slika 4.11: Postavitev večjih elementov v tlorisu in izometričnem pogledu.

(44)

4.2.2. Napeljevanje cevi

V naslednjem koraku se s cevmi poveže večje elemente in pri tem predvideva razporeditev ostalih elementov na ceveh. Pazimo, da cevi niso po nepotrebnem zavite in preveč prepletene. Pozorni smo tudi na lokacije vhodov in izhodov cevi v prostor. V našem primeru teh podatkov še nismo imeli, zato smo dovode in odvode cevi narisali zgolj okvirno.

Slika 4.12: Povezovanje glavnih elementov s cevnimi razvodi.

(45)

4.2.3. Dodajanje armatur

Potem se na umeščene cevi v prostor dodaja ventile, proti povratne ventile, lovilce nesnage, regulacijske ventile, črpalke, ekspanzijske posode, kalorimetre, tlačne in temperaturna tipala in vse druge pomembne elemente. V Revit-u za vse elemente obstajajo tako imenovane knjižnice, v katerih so shranjene familije Revit modelov. Revit familija predstavlja npr. model zapornega ventila v velikostih DN20 do DN50. Ko najdemo željeni kos, ga uvozimo v program in postavimo na željeno mesto.

Danes ima že skoraj vsak proizvajalec strojnih elementov svojo Revit knjižnico BIM modelov, ki so običajno prosto dostopni na internetu. Ker pa je iskanje teh elementov po internetu zahtevno in vzame veliko časa, imajo podjetja običajno narejene svoje privatne knjižnice BIM modelov, ki jih potem nanašajo na model. Obstajajo pa tudi različna Revit orodja, ki deluje kot nekakšne zbirke BIM modelov različnih proizvajalcev. Slika prikazuje primer modela črpalke v takšnem spletnem orodju, imenovanem MagicCAD. Tako lahko element enostavno prenesemo iz spletne strani in ga umestimo v model.

Slika 4.13: Primer modela črpalke v orodju MagicCAD.

Potrebno pa se je zavedati, da tudi BIM še ni na takšnem nivoju, da bi bilo možno najti vsak element točno tak kot je bil dimenzioniran. V takšnem primeru se v BIM model vnese podoben element, ki zadošča za vizualno predstavo modela. V samem popisu pa ga preimenujemo v element, ki smo ga dimenzionirali, tako da se v popisu vse pravilno izide.

Druga možna rešitev v takem primeru pa je lastno modeliranje BIM modelov. To običajno vzame veliko časa, zato se te rešitve poslužujemo ob enostavnejših elementih. V našem primeru smo zmodelirali BIM model toplotnega izmenjevalca, saj v knjižnici proizvajalca ni bilo BIM modela podobnih dimenzij. Spodnja slika prikazuje modeliranje BIM familije.

(46)

V našem primeru smo zmodelirali BIM model toplotnega izmenjevalca, saj v knjižnici proizvajalca ni bilo BIM modela podobnih dimenzij. Slika 4.11 prikazuje modeliranje BIM familije.

Vsakemu elementu, ki ga vnesemo v model je potrebno določiti eksaktno lokacijo. To storimo z premikanjem modela v različnih pogledih in s pomočjo raznovrstnih funkcij, ki jih ponuja program Revit. Slika 4.12 prikazuje detajlno postavitev manjših elementov.

Slika 4.14: Primer modeliranja BIM modela toplotnega izmenjevalca.

(47)

Ko smo na model postavili vse elemente, ki smo jih definirali v shemi, smo dobili BIM model toplotne postaje. Rdeče obarvane cevi predstavljajo dovode vroče vode, oranžne odvode hladne vode, z modro pa je označen priklop omrežja hladne sanitarne vode, ki doteka v omrežje sanitarne vode.

Slika 4.16: Končni BIM model toplotne postaje.

(48)

Diskusija

5. Diskusija

V zaključni nalogi nas je zanimalo, kako nam BIM lahko pomaga pri načrtovanju objektov. Med izdelavo smo dodobra spoznali delo z BIM pri projektiranju strojnih inštalacij in možnost uporabe programa Revit za te namene.

Najprej smo se posvetili projektiranju na splošno, saj informacijsko modeliranje stavb ne nadomešča tradicionalnega projektiranja, temveč ga samo nadgrajuje. Predstavili smo pomembnost pravih odločitev v fazi projektiranja, vrste dokumentacije na projektih, podrobno spoznali vrste strojnega projektiranja in nekaj povedali o usposobitvi stavbe oz.

tako imenovanem komišeningu. Nato smo se posvetili informacijskemu modeliranju stavb ter podrobno spoznali razvoj BIM-a, njegovo implementacijo v svetu in definirali BIM stopnje in dimenzije. Natančno smo določili prednosti in slabosti uporabe BIM-a ter predstavili programsko opremo Autodesk Revit.

V nadaljevanju smo zasnovali toplotno postajo stanovanjskega objekta in dimenzionirali vse njene elemente. Tekom dimenzioniranja toplotne postaje smo se spoznali z različnimi programi izdelanimi s strani proizvajalcev opreme, ki so nam omogočili enostaven in optimalen izbor elementov toplotne postaje. Ko smo dimenzionirali vse komponente toplotne postaje, smo se posvetili BIM modeliranju v programu Revit. V arhitekturno podlogo smo postopoma vrisali 3D model zasnovane toplotne postaje. Tekom modeliranja toplotne postaje smo se spoznali z knjižnicami Revit familij, ter se naučili modelirati lastne BIM elemente.

(49)

Diskusija

projektiranja. Za napredek na tem področju, bi bilo potrebno bolj natančno standardizirati same podatke, ki so zapisani v ozadju posameznega BIM elementa. To bi omogočalo enostavno uporabo modelov v višjih BIM dimenzijah, kar bi dolgoročno prineslo bistveno znižanje stroškov in prihranilo veliko časa. Trenutno lahko del BIM-a za dimenzioniranje in računaje stroškov do potankosti izkoriščajo samo večja podjetja, ki imajo generirane in urejene velike lastne knjižnice BIM elementov. Zato bi bilo nujno, da se v Sloveniji na področju BIM-a ustvari skupna knjižnica elementov, ki bi tudi manjšim podjetjem in privatnikom omogočala snovanje objektov po metodi BIM na višjem nivoju. Kljub vsemu, pa je napredek v implementaciji BIM-a v Sloveniji v zadnjih letih precej velik, kar se že kaže v boljši učinkovitosti in krajšem trajanju projektov ter kvalitetnejših končnih projektih.

(50)

6. Zaključki

Glavni mejniki in rezultati, ki smo jih dosegli v zaključni nalogi so:

1) Predstavili smo ozadje informacijskega modeliranja stavb;

2) Dimenzionirali smo toplotno postajo večstanovanjskega objekta;

3) Po BIM metodi smo zmodelirali toplotno postajo;

4) Spoznali smo se z programom Revit;

5) Seznanili smo se s trenutnim stanjem BIM-a v Sloveniji;

6) Zmodelirali smo lasten Revit BIM element.

Pokazali smo postopek dimenzioniranja in modeliranja toplotne postaje po metodi BIM. Iz naloge so razvidne prednosti uporabe BIM-a pri projektiranju objektov. Tekom dela na projektu smo spoznali delovanje informacijskega modeliranja stavb v praksi in ugotovili, da je v Sloveniji še veliko prostora za izboljšave na tem področju. Ugotovili smo tudi, da je program Revit trenutno eden najboljših na svojem področju.

Predlogi za nadaljnje delo

V nadaljnjem delu bi lahko model toplotne postaje združili z preostankom projekta stavbe, ki v času izvedbe te zaključne naloge še ni bil dokončan. Za konkretnejše izboljšave v smeri obsežnejšega izkoriščanja BIM-a, bi bilo potrebno generirati knjižnico urejenih

(51)

Literatura

[1] C. Reflak, Janez; Javornik B., Rajko; Kerin, Andrej; Pšunder, Igor; Pavčič, Metka;

Vodlam, Tatjana; Marinko, Marija; Dobnik, Od projekta do objekta. Ljubljana:

Verlag Dashofer, založna, d.o.o, 2007.

[2] G. Robič, “Informacijsko modeliranje stavb s programom DDS-CAD,” Univerza v Ljubljani, 2018.

[3] Ministrstvo za okolje in prostor, “Pravilnik o tehnični dokumentaciji.pdf,”

Ljubljana, 2008.

[4] T. Japelj, Strojne instlacije. Ljubljana: Tehniška založba, 1990.

[5] M. Lenassi, “Komišening,” 2019. http://www.lenassi.si/slo/komisening.

[6] A. Gartner, “Advanced BIM solutions — Gartner Lifecycle Architecture,” 2020.

https://www.gartner-a.com/advanced-bim-solutions.

[7] M. Lahne, “PRIMERJAVA POPISNIH KOLIČIN VEČSTANOVANJSKE STAVBE S POMOČJO INFORMACIJSKEGA MODELA,” Univesity of Ljubljana, 2019.

[8] K. 2011 Eastman, C.M, Teicholz, P.Sacks, R. and Liston, “A Guide to Building Information Modelling for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors,” Wiley and Sons. p. 682, 2018.

[9] Baldinistudio SL d.o.o, “Kaj je 5d BIM,” 2021.

https://www.baldinistudio.si/blogs/post/kaj-je-5D-BIM.

[10] R. Dr. Klinc, “Prezentacija-Klinc-BIM-kje-smo-in-kam-gremo.pdf.” Loke pri Zagorju, 2019.

[11] informacijske tehnologije CGS plus, “Revit,” 2021.

http://cgsplus.si/projektiranje/autodesk-revit/.

[12] Strojni projektant, “Dimenzioniranje talnega ogrevanja,” 2021.

[13] Wärmebedarf-Service, “RohrDim.” Würzburg, [Online]. Available:

https://www.heizlast.de/rohrdim.

[14] Danfoss, “Hexact Danffos.” 2018, [Online]. Available:

https://www.danfoss.com/en/service-and-support/downloads/dcs/hexact/#tab- overview.

[15] “Stanovanjski objekt,” Gorenjski utrip, 2020. https://gorenjski-utrip.si/lastniki- iskraemeca-bodo-gradili-stanovanja/.

[16] Google LLC, “Google Earth Pro.” 2021, [Online]. Available:

(52)