【シェア】BIMに基づく機電設備の深化設計
WeChat連携 · 小纬 · 2024-04-26
以下の記事は机电人脉より。
#1設備詳細設計の内容
設備据付工事の計算・照査の具体的な内容:送風機および空調ユニットの圧力(ヘッド)計算、ポンプ揚程の計算・照査、ダクト断面積、管径、騒音、防振、伸縮継手、保温、水力バランス、スプリンクラーなど。


ダクトの水力計算
電気分野のパラメータ照査の主な内容には、電流負荷計算、開閉器の照査計算、ケーブルの電圧降下計算、ケーブルトレイ(橋架)の規格計算、照度計算、電力密度値の計算などがある。
1)負荷計算の照査方法
一般的な超高層プロジェクトでは、グレードの異なる電力負荷の性質に応じて、需要係数法を用いて負荷計算を行う。電気系統図と平面図に基づき、必要な各負荷の総設備容量と計算電流のデータを算出する。配電点の総設備容量は、接続される各電気設備の設備容量の合計をとり、そのうち単相の電気設備は三相に均等に配分して、各相の計算負荷をできる限り近づけ、不平衡度を小さくする。

2)配電箱遮断器の選定照査
負荷計算表のデータを用いて、各回路の計算電流が遮断器の保護安全値の範囲内にあるかを照査し、遮断器の保護機能が負荷への電力供給要件を満たすかを検証する。負荷容量の計算電流に負荷係数を乗じる原則(動力設備:1.25倍、照明系統:1.1倍、エレベーター系統:1.4倍)に基づき、その数値を満たす定格電流の引き込み(主幹)遮断器を選定する。

3)ケーブル選定の照査
サプライヤーから、ケーブルの許容電流、異なる周囲温度における許容電流の補正係数、異なる配列方式における修正係数を収集し、プロジェクトに適用するケーブルの実際の許容電流を算出する。引き込みケーブルの許容電流が遮断器の整定値より大きいという原則に基づいてケーブルを選定する。各配電系統回路の中で最も不利な点を選び、そのユニットのインピーダンス値と末端設備容量に基づいて、電圧降下が規範の要求を満たすかどうかを確認する。電圧降下が大きすぎる場合、条件が許せば、まずケーブル経路の長さを短縮することによって最適化する。

4)ケーブルトレイ規格の照査方法
負荷計算によって決定されたすべてのケーブル規格と、サプライヤーが提供するケーブル外径などのデータに基づき、各ケーブルトレイ内の全ケーブルの断面積の合計を計算する。本プロジェクトの発注者側コンサルタントの要求により、将来の運転調整や予備の必要性に備えて、動力用トレイの充填率は30%以下とすべきとして再計算・照査する。

5)照度の検証方法
サプライヤーが提供する照明器具の光度パラメータ、光束、利用係数の数値表に基づき、利用係数法によって、機能の異なるエリアごとに電力密度と平均照度値をそれぞれ計算し、照度の検証を行う。


#2統合支持架台の設計比較・選定
支持・吊り金物(支吊架)の設計選定および照査の根拠となる規範と図集は以下のとおり:
1)03S402「室内配管用支持金物および吊り金物」
2)GB50242-2002「建築給水・排水・暖房工事の施工品質検収規範」
3)03K12 「風管(ダクト)用支持・吊り金物」
4)03SR417-2 「プレハブ配管吊り下げ据付図」
5)GB 50019-2015 「工業建築の暖房・換気・空調設計規範」
6)GB50243-2016「換気・空調工事の施工品質検収規範」
7)G50303-2015「建築電気工事の施工品質検収規範」
8)04D701-3「ケーブルトレイ設置」
9)JGJ145-2013「コンクリート構造あと施工アンカー技術規程」
10)GB50009-2012「建築構造荷重規範」
11)GB50017-2017「鉄骨構造設計規範」
12)GB50981-2014「建築設備耐震設計規範」
異なる案を比較して最適なものを選定する。事例では最終的に案2が選択され、規範に基づく自動照査により耐荷重要件を満たすことが確認された。
案1:

案2:

初期設計の支持・吊り金物では耐荷重要件を満たさない

ソフトウェアによる自動照査の後は、耐荷重要件を満たす

#3管路の最適化設計
詳細設計段階では、システム性能、施工の経済性、配置の見栄えなどの面で最適化を達成するため、異なる配置案を比較し、BIM技術の可視化とパラメトリック化の特長を活用して、直感的に最適案を選択する。



図面審査ソフトウェアによって干渉レポートを出力し、施工説明を容易にする。

BIMに基づく壁貫通スリーブ(套管)の先行埋設施工では、完成済みの統合詳細設備モデルを基礎として、Magicadソフトウェアを用いて壁に孔を自動で事前確保し、スリーブを生成するとともに、事前確保した孔の施工図を出力して、施工時の墨出し(放線)を指導する。


ソフトウェアが検出した、異なるレベル(標高)で要求を満たさない箇所を調整することで、内装工事との取り合いが大幅に容易になる。财富中心プロジェクトは階高4.2mだったが、管路の最適化により、最終的に標準階の階高を効果的に3.5mに抑えた
END
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