Tlaková ztráta VZT potrubí - Revit

V dnešním článku si vysvětlíme, jak BIM aplikace Autodesk Revit MEP 2021 počítá tlakové ztráty na systémech VZT potrubí, kde vznikají chyby ve výpočtu a jak chyby opravit. Na konci najdete krátké video, jak nastavit trasu potrubí a vytvořit výkaz. 

Uplatnění Revitu v odvětví technického zařízení budov stále roste. Příkladem je dimenzování a výpočet tlakové ztráty na potrubní síti VZT.

Výpočet tlakové ztráty obecně

Výpočet tlakové ztráty na VZT potrubí se počítá jako součet tlakové ztráty třením po délce a tlakových ztrát místními odpory.

Kde λ je koeficient ztráty třením, l je délka přímého úseku potrubí, D je hydraulický průměr potrubí, ρ je objemová hmotnost vzduchu, w je rychlost proudícího vzduchu a ε je ztrátový koeficient. Tento koeficient je však těžko vyjádřitelný. Literatura většinou udává tento koeficient tabulkově, ale hodnoty se napříč literaturami značně liší. Koeficient se dá také získat z výpočtových vztahů, ale i tyto výpočty se značně liší napříč literaturou.

Při ručním výpočtu projektant většinou sáhne k excelovským tabulkám, kde má předem připravenou tabulku pro výpočet. Hlavní nevýhodou tabulek je, že většina veličin se mění v závislosti na jakékoli změně v potrubní trase, ať už délky či rozměru potrubí nebo množství dopravovaného vzduchu. Proto je nutné při každé změně výpočet ručně upravit.

Výpočet tlakové ztráty Revit

Revit respektuje veškeré zákonitosti tlakových ztrát třením po délce. Rozlišuje laminární proudění, přechodové a turbulentní proudění. Pro přechodové a turbulentní proudění je nutné vybrat metodu výpočtu. Program nabízí výpočtové rovnice; Colebrookovu implicitní rovnici, explicitní rovnice Altshulovu-Tsalovu a Haalandovu rovnici. Nastavení najdeme na záložce Správa → Nastavení TZB → Mechanická nastavení → záložka výpočet. Rozdíly mezi hodnotami těchto výpočtových metod se pohybují řádově v setinách P/m (Pascalu na metr přímého úseku). 

Revit dokáže do výpočtu celkové tlakové ztráty větve zahrnout také místní tlakové ztráty místními odpory. V tomto případě je možné postupovat čtyřmi možnými výpočty. 

Není definováno • Měrný koeficient • Měrná ztráta • Koeficient z tabulky ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning)

Není definováno - zanedbávání místní tlakové ztráty. Měrný koeficient, znamená tradiční možnost, a tedy ztrátového součinitele ε. Měrná ztráta umožnuje projektantovi zadat konkrétní tlakovou ztrátu v Pascalech. Koeficient z tabulky ASHRAE - tato tabulka vychází z velké škály potrubních tvarů pro které na základě geometrických tvarů je vybrán ztrátový koeficient. Nevýhodou tabulek ASHRAE je jejich striktnost, nepružnost a jistá nekompatibilita s potrubními výrobky. Tabulky ASHRAE nejsou uživatelsky fyzicky dostupné. Velmi často nastává situace, že tvarovka neodpovídá typově tvarovce v tabulce. To je důsledek toho, že vymodelovaný prvek neodpovídá přesným parametrům tabulkového prvku (liší se například v průměru potrubí). Nemůžeme tedy přiřadit ztrátový koeficient pomocí tabulky.

Při používání tabulky ASHREA v českém prostředí tabulka nevrací validní hodnoty, ale vrací hodnoty záporné v tisících Pascalech. Je to zapříčiněno používáním čárky jako desetinného oddělovače. Pokud chceme využívat tabulkové hodnoty ASHREA, musíme v nastavení OS změnit desetinný oddělovač na tečku. Toto nastavení najdeme v Ovládacích panelech Windows → položka Hodiny a oblast → změnit formáty čísel a pod tlačítkem Další nastavení. 

Pro výpočet tlakové ztráty na potrubí je potřeba vymodelovat kompletní větev, včetně mechanického zařízení a vyústek vzduchotechniky. Zkontrolovat správné spojení prvků můžeme v systémovém prohlížeči nebo příkazem zobrazit přerušení na kartě Analyzovat. Množství vzduchu přidáváme na jednotlivých vyústkách. Přidáme-li údaj o tlakové ztrátě na vyústce, Revit automaticky tyto hodnoty přebírá do potrubní sítě.  U potrubních tvarovek vybereme jednu z možností výpočtu, popřípadě zadáme ztrátový koeficient nebo vlastní hodnotu. 

Spustíme inspektor systému na kartě Upravit / Potrubí. Nyní bychom měli vidět kritickou trasu s jednotlivými řezy a celkovou tlakovou ztrátu na kritické větvi. 

Výkaz tlakových ztrát spustíme příkazem Výkaz ztrát tlaku potrubí na kartě Analyzovat. Vybereme Systém potrubí a z dostupných polí si navolíme pole, které jsou pro nás důležité ve výkazu. Tlačítkem Generovat vytvoříme Výkaz tlakových ztrát potrubí ve formátu html, který otevřeme ve webovém prohlížeči. 

Rozdíl mezi mým ručním výpočtem na zkušební trase a výpočtem v Revitu, je 1,4 Pascalu. Nutno podotknout, že jsem nevyužíval tabulek ASHREA, ale jak do ručního výpočtu, tak i do Revitu jsem zadal ztrátový koeficient převzatý ze stránek www.tzb-info.cz

Videoukázka:

Závěr: Výpočet v Revitu je použitelný a značně urychlí práci hlavně při změnách na potrubní trase. Bohužel zatím musíme ztrátový koeficient řešit ručně. Zadat buď ztrátový koeficient, konkrétní hodnotu, nebo vybírat z neúplných, a ne vždycky odpovídajících tabulek ASHREA. 

DŮLEŽITÁ AKTUALIZACE 11/2023: doplňková aplikace Pressure Drops významným způsobem usnadňuje výpočet tlakové ztráty potrubí VZT v Revitu a dokáže vyřešit některá omezení zmíněná v článku.