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1、建筑暖通空调CAD李芬容 2011.21. 建筑暖通空调CAD简介n1.1 什么是建筑暖通空调CAD？以ATUOCAD为平台，在归纳总结大量暖通工程设计的基础上，结合暖通专业领域的新发展，实现计算绘图一体化的软件。具有智 能化、自动化高等特点受到暖通工程师的广泛好评。目前常用的有 天正暖通和鸿业暖通。n1.2 学习这门课程的目的、任务目的：可以熟练应用暖通CAD进行计算、绘图。任务：1）理论教学（1-8周）2）上机对所学内容进行操作熟练。n1.3 CAD的发展历史80年代后期国内开始出现ATUOCAD绘图软件。80年代末，建筑 CAD的研制与开发在国内逐渐形成一定的规模，暖通计算机绘图也 迅速
2、崛起，并渐渐与建筑CAD脱离，到90年代初已经形成了相对完 整、独立的暖通绘图软件包。 90年代，随着计算机硬件技术的不断 进步，主要研究的是暖通的计算机软件开发上面。21世纪，由于工程建设中工作量的日益增加，加快了对绘图速度的要求。这时，在 暖通方面，发展完善和应用较多的都是在ATUOCAD平台上二次开发的软件。目前，在英国的CAD软件很多，面向建筑设备的有400多种，其 中面向暖通空调的有100多种。它们当中多数是辅助完成某种计算的独立软件。而辅助绘图用的也是独立平台的集成软件，它可以先前 将建筑的AutoCAD的图纸输入作为条件图，再进行设备图的绘制。 n1.4 专业CAD的主要功能两大
3、功能：计算和绘图。 在鸿业ACS暖通空调软件中，主要的功能有： （1）冷、热负荷计算 （2）焓湿图。软件动态生成任意大气压下的dwg格式焓湿图。 （3） 空调水系统设计。平面图可转换成系统图。 （4）风机盘管和空调器。可直接应用软件进行布置。 （5）空调水系统的水力计算。可根据设定流速、比摩阻或管线承担的 负荷计算其管径和系统的阻力，生成Excel计算表 。 （6）空调风系统的设计和水力计算。 （7）采暖系统的设计。 （8）分户计量的供热系统的设计计算。 （9）冷冻机房设计。 （10）动力专业设计，双线管道和阀门绘制及材料统计。 2. ATUOCAD基础暖通CAD的应用是随着建筑CAD的发展而
4、发展起来的 ，它是以 ATUOCAD为平台开发出来的。n2.1 暖通CAD的界面绘图界面是主要的工作界面。界面组成：主要由 菜单、工具条、绘图区、命令提示窗口和命令行、状态行组成。菜单：ATUOCAD的完整菜单和鸿业CAD的功能菜单。n2.2 ATUOCAD文件的操作（创建、打开、存储）文件操作包括新建（new）、打开(open)、保存(save)、赋名存盘 (Save As)等。n2.3 ATUOCAD的命令输入方法（1）命令输入方式包括有鼠标输入、键盘输入、菜单输入、按钮输入。（2）命令的重复（MULTIPLE）、撤销（UNDO）、重做（REDO）。n2.4 ATUOCAD的坐标系统通过键
5、盘可以精确输入坐标。（1）直角坐标n 绝对直角坐标：输入点的（X，Y，Z），在二维图形中，Z坐标可 以省略。如“10，20”指点的坐标为（10，20，0）n 相对直角坐标 ：输入时，要加上“”符号，如“10，20”指该点相 对于当前点，向X方向移动10，Y方向移动20。n（2）极坐标n 绝对极坐标：给定距离和角度，在距离和角度中间加 上“连接设备，按照命令栏的提示进 行选取各条管线。在与设备连接完成以后，管 线已经自动打断，删除多余的管段。 （2）水管阀件 路径：水管水管阀件该命令用于在空调水系统或采暖系统中，在水管 管线上布置阀件。是按照最新的图库制图标准 录入的。用户可自行扩充图库。水管阀
6、件的界面说明添加：用户自定义添加图块文件和幻灯片文件。（只需用 户在图面上手工选取要做块的实体）。 删除：删除选中的图块，仅删除图块记录，图块文件和幻 灯片文件并没有删除。 修改：对指定的图块进行修改，可以重新指定图块文件和 幻灯片文件，也可以重新制作块来覆盖原来的块。前页、后页：浏览图库中所有的块。布置：在图面上布置（也可双击图块进行布置）。插入时提示输入图块旋转角度：不选中该项，布置图块时 提示选择管线，图块提取管线方向确定图块插入角度； 选中该项时，可以在任意位置插入图块，并询问插入角 度。6.2 平面图水管的水力计算平面图绘制完成之后，就可以进行水力计算了。n1. 设计计算参数流量单位
7、：选用合适的单位，用于显示管段的流量。冷凝水量：当计算冷凝水管系统时，该项可用，冷凝水管 的水量是根据水管承担的负荷和用户设定的冷凝水量两 者数据计算出来的。设备缺省水阻：如果搜索到末端设备（如风机盘管或者空 调器）无设备水阻，则采用此缺省水阻，在后面的计算 中会将此阻力计入到总阻力损失中去。末端局阻系数：风机盘管或者空调器接管处一般还有阀门 、过滤网等局阻系数，在此输入此局阻系数。相对于设 备的水阻，该数值较小。计算控制：程序在计算中根据用户选择的控制类型选取合 适的管径。 控制数据设定：设定当前计算的环路是采用哪种控制方式 进行选管操作的。默认的不可以更改，但可以新建控制 数据方案，更改已
8、有的控制方案。v设定完成以后，可进行下一步工作n2. 搜索分支单击“搜索分支”按钮，在图上用鼠标选取要计 算水管系统的远端，程序自动选择与之相连的 管段，点击“所有管段”按钮返回界面，可看到选 取的整个管段系统在闪烁。 v 在有管件的管段，需手动添加局部阻力系数。 需要编辑管段单击鼠标，可出现水管数据的一 个对话框。n3. 初算（设计计算） 在完成以上的设定，搜索管段之后，就可进行初 算。n4. 复算（校核计算）如果用户对于初算出来的管径和变径局阻系数不 满意，可以手动输入值；然后进行复算，复算 是程序根据每段管段的所设定的值，进行校核 计算。并不进行管段尺寸的选择和变径局阻系 数的计算。 计
9、算后，在每个管段的最前端都显示有图标，直 观指示您的计算结果是否在您要求的范围内。笑脸：计算结果在控制范围之内。红脸：计算结果超出控制范围。这并不代表结果 是不合理的，因为管径的规格不是连续可调的 。n5. 出计算书出EXCEL的计算书，可自行对计算书进行保存 。n6. 标注将结果标注在图上，可以在标注按钮的对话框中 选取需要标注的内容。如编号、管径等等。6.3绘制系统图在平面图绘制完毕后，可用”绘制系统图”命令可 将平面图转换为轴测图。在该对话框中，可选择转换为系统图的管线类型， 以及是否同时把管径标注出来。v 如果选中标注管径，则全部标注在系统图中（ 非常短的管线，不标注）。由于管线可能很
10、多、 且很密集，图面可能会显得比较乱，影响美观。因此，在绘制系统图这个对话框中可不选中管 径标注这个复选框，使用“标注”命令中的“管径 标注”命令来自行标注。绘制系统图时，在CAD的命令行中，会出现提 示：请在平面图中选择空调水系统、选择对象 、确定平面图的基点和系统图的基点。6.4材料统计用材料表中的材料汇总命令中对平面图中的材料 进行统计。在图中绘制材料表。7. 空调风系统的设计7.1 单线风系统的设计流程1. 布置风口命令：设备布置风口包括有：风口类型、风口参数、风量计算、风口形式等 内容。 需确定风口参数，其中的水力损失由于对后面的水力计 算有影响，需输入。在风量计算中，风口的总风量也
11、需手动输入。风口形式可根据图形进行选择，也可自由添加。2. 绘制管线风口绘制完毕后，即可进行单线风管的绘制。 命令：单线风管布送风管（或布其他类型管）要注意管线的标高。3. 管线与风口的自动连接管线绘制完毕后 ，用连接风口命令进行自动连线。（跟 水系统设计中设备与管线连接功能相似。）在完成以上的步骤之后，对单管风管系统进行水力计算。4. 水力计算 （1）在进行水力计算之前，需进行风管排序。（与水系统 的区别） 排序的作用：为计算风管及管线变双时管件形成的方向和 形式而做排序准备的。 命令：单线风管风管排序。 v 选择风管时，点取风管起点的位置。水力计算从图形中提取计算原始数据，可以较好 的进行
12、风管的设计型计算和校核型计算，程序 自动计算弯头、三通等管件的局阻系数，对于 风管管段尺寸的选择也比较合理，并允许用户 对任一管段进行手动的校正。 （2）风系统水力计算的步骤（与水系统基本相似）。n1）确定计算参数、方法风管最大尺寸：选择要计算的风管是矩形风管还是圆形风 管，控制风管的最大尺寸。端口余压：控制最不利环路的压力损失的最大值，如果程 序算出的最不利环路的阻力损失大于端口余压，程序会 提醒用户。计算方法：静压复得法、阻力平衡法、假定流速法（常用 ）。计算结果：显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路 的各个管段数据。n2）搜索分支：从图面上提取数据，点取搜索分支按钮， 根据程序提示选
13、取单线风管。当成功搜索出图面管道系 统后，最长环路按钮可用，单击可以得到最长的管段组 。n3）初算提取管段数据，包括管段长度和承担的风量，点击“所有管 段”按钮返回界面，可看到选取的整个管段系统在闪烁， 点击“初算”按钮进行计算。v 在可选管径规格列表中选取合适的管径组合，当用户选 择标准模式时，规格列表不允许进行修改，当选取自定 义模式时，可以根据用户的需要进行规格列表扩充、修 改、删除。标准模式的风管规格按照最新的国家规范取 值。 风管最大风速：在用阻力平衡法进行初算后如果发现比摩阻偏小，可以 适当的增大风管的最大风速，再进行初算，直到满意为 止。局阻修正系数和沿程阻力修正系数：将计算后的
14、局阻和沿程阻力乘以相对应的这两个系数， 可以作为一个安全系数来用。主管固定高度和支管固定高度：程序在计算中选择管径，可能会选出各式各样的结果。 如果在这两项中输入不为0的数据，程序首先对主风管 和支风管的高度取用户设置的值，然后尽可能选取合适 的风管宽度。这样计算出来的结果，风管的高度变化不 大。在这里可以改变当前选择的管段（标题栏可以看见用户 选择的管段）的一些参数，可以改变管段的长度，风管 的尺寸（直径或者高宽）和变径局阻系数的设置，对于 初算是无效的，当进行复算时可以根据初算的结果进行 调整。在进行初算之前，添加该段管段的风阀管件的局 阻系数。 4）复算：对于算出来的管径（或者高宽）和变
15、径局阻系数不满意 ，可以手动输入值，然后进行复算，复算是程序根据每 段管初算完成后，如果用户段的所设定的值，进行校核 计算（相对于初算，初算是设计计算），并不进行管段 尺寸的选择和变径局阻系数的计算。5.管件标注在图上可以进行管段编号、管径等信息的标注。6.生成系统图根据图面上的单线风管，自动生成单线轴测系统 图。7.管线对齐单线风管在布线时象草图性质布线， 标高可以先 输入大概标高， 在尺寸确定后， 再采用”对齐” 功能将各风管准确定位。 管线对齐包括竖向对齐与平面对齐。竖向对齐：顶部平齐、中心对齐、底部平齐。 平面对齐：中心对齐与边向对齐。8. 管线变双：自动把单线风管转换成双线风管（2D
16、或3D），选择单线风 管变双的起始管段就可以将其变为双线风管，则可以用 双线风管的修改、编辑等操作了。步骤： 1） 选择双线形式（二维或三维）； 2） 选择平面弯头、三通、四通形式及线端散流器 连接形式； 3）键入弯头曲率半径； 4）点取确认按钮后开始进行管线变双。7.2双线风系统简要流程分为以下几个步骤： 1. 绘制双线风管和连接风口双线风管的绘制：可绘制二维风管、三维风管， 两者绘制方法基本类似。弯头是自动绘制的。双线风管连接风口：程序自动连接风口。包括侧 送风口的连接。2. 双线风管编辑：可以修改风管的界面尺寸和标高信息。风管伸缩：采用该命令可以方便的将风管进行伸 长和收缩。平面定位：有中心线定位和边线定位两种方式。竖向对齐：用于将风管与一些参考风管进行对齐 的操作。有顶平、底平。3. 管件连接变径连接：系统自动将两条方向一致，截面不同 ，标高相差不大的风管用变径连接起来。 矩形弯头连接：程序自动将两条标高、截面高度 相同，不平行的风管用弯头连接起来。 v两风管截面尺寸相同时，可连接任意角度风管 两风管截面尺寸不相同时，仅能连接90度风
