Revit MEP – Innowacyjność wkroczyła na Wydziały Inżynierii Środowiska polskich uczelni

Na Politechnice Warszawskiej wykonano pierwsza pracę dyplomową z użyciem Revit MEP. Praca Chodor(2011) [1] pod tytułem , Projekt wentylacji i klimatyzacji salonu samochodowego z wykorzystaniem programu Revit MEP, opracowana została w Zakładzie Klimatyzacji i Ogrzewnictwa Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej i przedstawiona do obrony w styczniu 2011 roku przez inż. Annę Chodor pod kierunkiem dr inż. Tomasza Klinke. Projekt układu wentylacji i klimatyzacji wykonano na modelu architektonicznym obiektu opracowanym w Revit Architecture w Biurze Projektów Budownictwa Chodor-Projekt sp.z o.o. w Kielcach. Praca jest innowacyjnym przykładem kompleksowego opracowania projektu wentylacji i klimatyzacji za pomocą narzędzi 3D(+) na bazie modelu architektonicznego.

Poniżej pokazano wizualizacje instalacji uzyskane w programie Revit MEP 2011.


Instalacja wewnętrzna HVAC


Instalacja HVAC na parterze


Instalacja zewnętrzna HVAC (na dachu)


Instalacja zewnętrzna HVAC (na dachu) – detale lokalizacji i kolizji


Instalacja zewnętrzna HVAC (na dachu) – detale lokalizacji i kolizji


Krawędziowy widok 3D instalacji - modelu roboczego Revit MEP

Projektowanie BIM - Revit MEP - projektowaniem zrównoważonym

Aspekt zrównoważonego projektowania staje się obecnie coraz ważniejszy. Dzięki technologii modelowania informacji o budynku BIM (Revit), dużo prostsza staje się nie tylko wizualizacja, co pokazano wyżej, ale także symulowanie i analizowanie zachowywania się budynku w okresie projektowania i użytkowania. Oprogramowanie Revit MEP przechowuje bowiem kompletny i spójny model informacji o budynku, a wbudowane narzędzia analityczne są ukierunkowane na skuteczne prowadzenie analiz energetycznych oraz wyznaczenie obciążenia instalacji. Te efektywne, szybkie analizy prowadzone są przy tym w złożonym modelu, uwzględniającym szereg czynników pomijanych w standardowych analizach inżynierskich, na przykład akumulację cieplną ścian.
Scholze Gruppe (2011b)[4] omówił kilka ciekawych aspektów pracy z Revit MEP, wskazując, że program jest systemem 5D, umożliwiającym wielobranżową współpracę, architekta, konstruktora i instalatorów. Przedstawiony w niniejszym artykule przypadek dotyczy współpracy architektoniczno-instalacyjnej na platformie Revit. Wielowymiarowość systemu, przekraczająca trzy wymiary przestrzeni 3D zapisujemy krótko 3D(+), gdzie (+) (+1) -czas=etapowanie, (+1)- ekonomiczność-kosztorysowanie, (+1) wybrana cecha na etapie użytkowania, i dalsze (+…) – kolejne uogólnione wymiary.
Dzięki programowi Revit uzyskano elastyczność nieosiągalną w metodach tradycyjnych, a przejawiającą się przede wszystkim praktycznym wyeliminowaniem wprowadzania przez instalatora architektonicznych danych dla każdego pomieszczenia osobno. W omawianym przypadku dane takie zawierał model architektoniczny zbudowany przez architekta w programie Revit Architecture Chodor-Projekt (2009) [2]. Przez cały okres projektowania Revit ma niewielką wrażliwość na zmiany dokonywane przez architektów, a zwykle zmuszające do czasochłonnego aktualizowania poprzednio zbudowanego modelu. Model Revit śledzi mianowicie, każdą zmianę architektury i konstrukcji obiektu i samoczynnie aktualizuje się. Autodesk (2011) [6]

Revit MEP oblicza zyski i straty ciepła w zgodzie z polskimi wymaganiami

Revit MEP posłużył do wyznaczenia zysków i strat ciepła w obiekcie. Obliczenia w programie Revit MEP wykonywane są amerykańską metodą Radiant Time Series (RTS), opisaną w publikacjach ASHRAE. [7].
Zaskakująco, mimo pojawiającej się w dyskusjach krytyki metody (np. Scholze Gruppe (2011a) [3]), jako niedostosowanej do potrzeb polskich - uzyskano zadowalającą zgodność z obliczeniami ręcznymi. Nie sprawdzano zgodności z nowym programem OZC 3D, wspólpracującym z Revit , opisanymi na blogu Scholze Gruppe (2011a)[3], ponieważ w okresie projektowania obiektu ten program nie był jeszcze dostępny.
Nieocenioną opcją okazało się automatyczne obliczanie zysków ciepła od nasłonecznienia, temperatury zewnętrznej i infiltracji.
Ponieważ uzupełnienie danych architektonicznych o szczegółowe dane energetyczne (chodzi głównie o parametry oświetlenia, zyski ciepła od urządzeń i od ludzi) jest żmudne, więc skorzystano z opcji Revita umożliwiającej na znaczne przyśpieszenie tego procesu na dwa sposoby. W obliczeniach wstępnych ustawiono globalne parametry dla całego modelu, co było możliwe, gdyż obiekt w analizowanej części salonu oraz pomieszczeń biurowych jest raczej jednorodny i wystarczające okazało się wskazanie ogólnego przeznaczenia budynku i zastosowanie statystycznych danych dla tego typu obiektów dostarczanych przez program Revit. W dokładniejszych obliczeniach dane uszczegółowiono poprzez określenie typu każdej ograniczonej przestrzeni (salon, biuro, pomieszczenia higieniczne, kuchnia, sala konferencyjna, itd). Revit wstawił dane uwarunkowane statystycznie dla tego typu przestrzeni. Następnie dane te poddano tylko drobnym korektom, wykonując obliczenia pomocnicze.
Strefowanie czyli przyporządkowanie podobnych do siebie przestrzeni do jednej strefy (ang. zone) jest mocnym narzędziem Revita, bo umożliwia wykonanie symulacji zmierzających do optymalizacji obiektu poprzez sterowanie jakością powietrza w rozłącznych obszarach. W takim modelu możemy w dowolny sposób kształtować dobór urządzeń takich jak klimatyzatory, pompy ciepła czy centrale wentylacyjne poprzez kontrolę temperatury, wilgotności i jakość powietrza w przestrzeniach przyporządkowanych do rozłącznych lub wspólnych stref. Mechanizm strefowania pozwala kontrolować ilość powietrza dostarczaną do poszczególnych pomieszczeń i modyfikować ją w zależności od zmian zysków ciepła. Ponadto każda strefa może być obsługiwana przez inne systemy, na przykład strefa kuchni i stołówki poprzez instalację wyciągową, podczas gdy reszta budynku obsługiwana będzie przez system VAV pracujący zgodnie z trybem pracy biura od 8.00 do 18.00

Green Building Studio

W obliczu rosnących wymagań odnośnie procesu projektowania poprzestanie na
obliczeniu zapotrzebowania na ciepło i chłód budynku okazuje się nie być wystarczające. Zarządzanie zasobami energetycznymi staje się coraz ważniejszym aspektem, a informacje dotyczące wpływu obiektu na środowisko i zużycia energii w cyklu życia obiektu są niezbędne.
Analiza energetyczna budynku podczas pracy z programem Revit MEP możliwa jest dzięki opcji wyeksportowania modelu w formacie gbXML do współpracującego programu symulacyjnego.
Ciekawym programem zewnętrznym jest Green Building Studio (Autodesk (2010)[5]).
Jeśli w programie Revit zostały wcześniej zdefiniowane strefy energetyczne oraz przeprowadzono obliczenia zysków i strat ciepła dla rozpatrywanego modelu, to zdecydowana większość danych niezbędnych do analizy energetycznej jest już zdefiniowana.

Green Building Studio (GBS) [5] bazuje na trzech źródłach danych:
1) modelu zdefiniowanym w Revit MEP ( cała geometria budynku pochodzi właśnie z tego modelu, podobnie jak dane dotyczące pomieszczeń i orientacji obiektu w stosunku do stron świata),
2) danych dodatkowych ustalonych przez projektanta w programie GBS , w tym lokalizacji obiektu w punkcie geograficznym na mapach Google,
3) danych pochodzących ze wskazanego regionu, uzyskanych przez GBS poprzez zaimportowanie pomiarów z najbliższej stacji meteorologicznej, a także uzupełnione statystyczne (korelacyjne) dane dla danego regionu i typu obiektu, w przypadku, gdy użytkownik potrzebnych danych nie uszczegółowił.
Serwis GBS umożliwia szybką symulację związaną z :
• obliczeniem kosztów związanych ze zużyciem energii w ciągu roku i w ciągu całego cyklu życia obiektu ( w okresie 30 lat),
• obliczenie zużycia energii ( elektryczność i gaz) w ciągu roku i w ciągu całego
cyklu życia obiektu,
• obliczenie szczytowego zapotrzebowania na energię,
• obliczenie możliwości wykorzystania energii słonecznej lub energii wiatru,
• analizę zużycia wody,
• obliczenia emisji dwutlenku węgla,
• ocenę potencjału naturalnej wentylacji,
czyli w zasadzie wszystkich analiz energetyczno-ekologicznych wymaganych przez współczesną technikę.
Niezwykle cennym narzędziem jest również możliwość porównania kilku rozwiązań
projektowych ( program analizuje jednocześnie kilka modeli) w celu wyboru najlepszego rozwiązania z warunku wymienionych wcześniej parametrów energetyczno-ekologicznych.

Artykuł opracowano we współpracy z Biurem Projektów Budownictwa Chodor-Projekt sp. z o.o. Kielce
Literatura
[1] Chodor Anna (2011), Projekt wentylacji i klimatyzacji salonu samochodowego z wykorzystaniem programu Revit MEP, Praca dyplomowa inżynierska, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, pod kierunkiem: dr inż. Tomasz Klinke, Warszawa, styczeń 2011
[2] Chodor-Projekt (2009), Biuro Projektów Budownictwa, Projekt architektoniczny salonu samochodowego. Model Revit Architecture, Kielce, 2009,
[3] Scholze Gruppe (2011a), Nowe oprogramowanie, blog Revit MEP Club,
[http://revitmepclub.blogspot.com] [dostępne w dniu 12-04-2011],
[4] Scholze Gruppe (2011b), Revit MEP – od 3D do 5D, blog Revit MEP Club,
[http://revitmepclub.blogspot.com] [dostępne w dniu 12-04-2011],
[5] Autodesk (2010) Inc, Green Building Studio 2010 User Guide, NY, 2008,
[http://www.advancedsolutionsonline.com/pdf/products/greenbuild_with_revit.pdf]
[6] Autodesk(2011) Inc, User's Guide, Revit MEP 2011, NY , April 2011
[http://images.autodesk.com/adsk/files/revit_mep_2011_user_guide_en.pdf]
[7] Spitler, J.D., D.E. Fisher. (1999). Development of Periodic Response Factors for Use with the Radiant Time Series Method. ASHRAE Transactions. Vol. 105, No. 2, pp. 491-509.

dr inż. Tomasz Klinke, Politechnika Warszawska
inż. Anna Chodor
dr inż. bud., inż. arch. Leszek Chodor, Politechnika Świętokrzyska

Nowe oprogramowanie

Zawarte w programie Revit MEP algorytmy, umożliwiające obliczanie zapotrzebowania ciepła oparte są na amerykańskich normatywach i nie nadają się do stosowania ich w warunkach europejskich. Naprzeciw oczekiwaniom projektantów wyszła firma Sankom, która stworzyła oprogramowanie wspomagające obliczenia zapotrzebowanie ciepła (zgodnie z EN 12831)i charakterystyki energetycznej (zgodnie z EN ISO 13790:2009) obiektów zaprojektowanych w Revicie MEP. Producent oferuje 3 wersje:

1. Bezpłatny Audytor OZC 3D plugin dla Autodesk Revit umożliwiający eksport danych z Revit do programu Audytor OZC 3D. Ta wersja skierowana jest do architektów, którzy przekazują wygenerowane dane z modelu instalatorowi celem wykonania przez niego obliczeń.
   
2. Audytor BCC plugin dla Autodesk Revit – uzupełnienie pozwalające wykonanie analizy cieplno-wilgotnościowej zgodnie z EN ISO 13788:2003
3. Audytor OZC 3D - pełna wersja programu pozwalająca pobrać dane z programu Revit, a na tej podstawie obliczyć zapotrzebowanie na ciepło według europejskich norm, wykonać świadectwa energetyczne a także analizę cieplno-wilgotnościową. Wersja ta przeznaczona jest dla projektantów instalacji sanitarnych.
   

Korzystanie z tych modułów wymaga od architekta wykonania modelu z zachowaniem określonych wytycznych rysowania. Wskazówki te (poradnik tworzenia modelu gbXML) producent załącza do zakupionego programu.
Jesteśmy w trakcie testowania i analiz tego oprogramowania. O wnioskach i uwagach poinformujemy wkrótce.

Scholze Gruppe

Pojawiły się na rynku kolejne narzędzia upraszczające posługiwanie się Revitem MEP

Narzędzia te z grupy EASY-Tools pozwalają na znaczną oszczędność czasu zmniejszając po prostu znacznie ilość „kliknięć” w celu osiągnięcia zamierzonego celu. W przygotowaniu są dalsze grupy narzędzi.

FILTER TOOLS
Narzędzie do selekcji i filtrowania elementów.w oparciu o różne kryteria
Podstawowa funkcja FILTER w programie Revit selekcjonuje elementy według kategorii (Mechanical Equipment, Pipes etc.). Nakładka Filter Tools daje możliwość wybrania poszczególnych elementów z różnych rodzin i kategorii. Zaznaczanie jest dużo prostsze gdyż elementy wybiera się z listy i nie trzeba szukać rodzin na całym rysunku. Ponadto, nakładka umożliwia zapisanie zaznaczenia w pamięci.

PARAMETER TOOLS
Narzędzie do edytowania parametrów rodzin w projekcie.
Nakładka zestawia wybrane rodzaje rodzin i wyświetla ich parametry. W jednym miejscu można je zmienić lub dodać nowe (np. informacje o cenie).
Wygenerowaną tabele można wyeksportować do pliku .xml bądź skopiować i wkleić do Excela.

EXPLORERLEIN
Narzędzie do szybkiej edycji (jak w Office) nazw elementów oraz ich właściwości (np. koloru)

HELFERLEIN
Narzędzie do szybkiego ukrywania elementów architektonicznych jak np. wymiary, poziomy, przekroje, okna itd.
Nakładka pozwala ukryć poszczególne elementy nie tylko w danym widoku czy projekcie ale również zapisać na stałe jako ustawienia globalne dla późniejszych projektów.
Informacje na ten temat dostępne są w Revit MEP Club

Scholze Gruppe

Od dziś blog po niemiecku i angielsku !

Dość długi brak publikacji wynikał z oczekiwania na umożliwienie redagowania ich w trzech językach. W międzyczasie mamy już taką możliwość, co pozwoli nam na nawiązywanie znacznie szerszych kontaktów i tym samym dostęp do znacznie większej ilości różnorodnych informacji.
Po naszych dotychczasowych rozmowach i konsultacjach potwierdza się fakt, że mimo stale rosnącego udziału instalacji w kosztach budownictwa kubaturowego umiejętność posługiwania się Revitem MEP nadal pozostaje daleko z tyłu za modułami konstrukcyjnym i architektonicznym.
Z drugiej strony coraz więcej biur projektów jest przez swoich zleceniodawców zobowiązywane do wykonywania kompleksowych projektów w 3 D.
Wskazuje to na otwierający się rynek tego typu zadań.
Jesteśmy wraz z naszymi partnerami, w trakcie przygotowywania określonych pakietów zagadnień w tym między innymi:

1. Zorganizowanie periodycznej, bezpośredniej wymiany praktycznych doświadczeń w zakresie posługiwania się programem Revit MEP
2. Opracowywanie dodatkowych aplikacji usprawniających posługiwanie się Revit MEP
3. Uporządkowanie kwestii istniejących i tworzonych bibliotek.
4. Prace nad stworzeniem i testowaniem modułów umożliwiających przeprowadzanie obliczeń w oparciu o lokalne przepisy i normy.
5. Określenie warunków i parametrów połączeń internetowych umożliwiających jednoczesną pracę na tym samym pliku centralnym w rozmaitych lokalizacjach.
6. Rozwijanie narzędzi do stosowania systemu 5D czy b.i.m.

Scholze Gruppe

Revit MEP - od 3D do 5D

Projektowanie trójwymiarowe rozwija się bardzo dynamicznie. Wiodącą specjalnością w tym zakresie jest branża konstrukcyjna, wykorzystująca płynące z tego korzyści w najpełniejszym zakresie.
W branży architektonicznej możliwość prezentowania klientowi realistycznych wizualizacji w jakości fotograficznej z uwzględnieniem oświetlenia naturalnego i sztucznego ułatwia podejmowanie precyzyjnych decyzji już na etapie koncepcji.

Pochodną tego nurtu jest idea projektowania 5D (bim lub bimm) umożliwiająca generowanie z modelu graficznego danych czasowych (harmonogram) – 4D oraz danych kosztowych (kosztorysu) - 5D. Zmiany i korekty w modelu graficznym automatycznie dopasowują elementy obliczeniowe.

Z pośród oferowanych na rynku programów jedynie Revit umożliwia integrację wszystkich branż, która jest warunkiem funkcjonowania systemu 5D.

Inną istotną zaletą programu Revit jest możliwość projektowania rozproszonego tj. praca na tym samym pliku w różnych lokalizacjach. Jedno ze znanych nam biur austriackich korzysta z pomocy kolegów pracujących w Australii.

Revit MEP służący do projektowania instalacji mechanicznych i elektrycznych jest aktualnie stosunkowo najmniej zaawansowany i jest bardzo niewiele przykładów branżowych projektów 3D zrealizowanych kompletnie przy pomocy programu Revit.

Pozostający w tyle Revit MEP wymaga radykalnego zwiększenia tempa jego wdrażania.

Inicjując powstanie Revit MEP Club mamy nadzieję przyczynić się do możliwie jak najbardziej intensywnej wymiany doświadczeń pomiędzy użytkownikami.

Nieliczne biura, które zdecydowały się na intensywne wdrażanie tego programu, w niektórych przypadkach hermetyzują się, pielęgnując zdobytą wiedzę jako atut rynkowy.

W przeciwieństwie do nich staramy się dzielić doświadczeniami z jednostkami wdrażającymi ten program, aby nie tracić w kilku miejscach jednocześnie czasu na rozwiązywanie tego samego problemu.

Zamierzamy również w przyszłości organizować niekomercyjne warsztaty i seminaria służące wymianie praktycznych skrótów i usprawnień pozwalających na zmniejszenie pracochłonności czynności projektowych.

Innym zagadnieniem jest tworzenie brakujących dotychczas bibliotek. Mamy tu do czynienia z zapotrzebowaniem na biblioteki dla projektantów instalacji zawierającymi schematyczne elementy i ich parametry techniczne oraz biblioteki dla architektów zawierające realistyczne odwzorowania np. grzejników i innych widocznych elementów instalacji.

Poniżej przedstawiamy przykłady omawianych zagadnień.

Scholze Gruppe

Instalacje 3D - usunięta część przegród budowlanych

Instalacje 3D - usunięta część przegród budowlanych (kotłownia)



Wycinek instalacji w 3D


Grzejnik Brandoni - Milwaukee



Grzejnik Brandoni - Rado QD