Повишаване на ефективността и прецизността при проектирането на HVAC в здравно заведение: Проект на FineHVAC BIM

Въведение

В взискателния свят на здравеопазването прецизността и ефективността са от първостепенно значение. Проектирането на специализирани пространства като Институт за рак на гърдата в болница в Сидни, Австралия, изисква щателно планиране и непоколебимо внимание към детайла. Този казус се задълбочава в това как интегрирането на дизайна на информационното моделиране на сгради (BIM) чрез софтуера 4M FineHVAC революционизира процеса на проектиране на системата HVAC (отопление, вентилация и климатизация) в рамките на Института за рак на гърдата, което води до значителни спестявания на време и значително подобрение на качеството. Освен това ще проучим изключително положителното въздействие, което този новаторски подход оказа върху проектираните пространства.

Предизвикателството

Проектирането на HVAC система за Институт за рак на гърдата изисква несравнимо ниво на прецизност за поддържане на строгите условия на околната среда, необходими за авангардни изследвания. Конвенционалният процес на проектиране, разчитащ на 2D чертежи и ръчни изчисления, се оказа труден и податлив на грешки. Предизвикателството беше да се повиши точността и ефективността на дизайна на HVAC системата, като същевременно се запази непоколебимото придържане към взискателните стандарти на здравните заведения.

Основните детайли на проекта за внедряване на софтуера за HVAC бяха както следва: Проектът беше разположен в помещенията на болница Westmead, разположена в Нов Южен Уелс, Австралия (Фигура 1). Сградата беше приземна. Имаше отделно болнично крило на горния етаж, което не беше част от този проект. Трябва да се отбележи, че югоизточната ориентация на една от фасадите на сградата я прави податлива на пряка слънчева светлина. За точно симулиране на местните климатични условия като отправна точка бяха използвани климатични данни от Ричмънд, Нов Южен Уелс.

Общото пространство на проекта обхващаше приблизително 600 квадратни метра, съществен параметър, който трябва да се има предвид в контекста на проектирането на ОВК система.

По отношение на зонирането, уникалните характеристики на всяка стая изискваха специфичен подход. Поради относително компактния размер на отделните стаи, стратегията за зониране се фокусира върху групирането на подобни стаи заедно. Това групиране помогна да се определят зони със сходни изисквания за HVAC, оптимизирайки енергийната ефективност и контрола на комфорта (Фигура 2). Освен това беше наложително да се обособи обособена и отделна зона за югоизточната фасада. Тази специфична стратегия за зониране гарантира, че HVAC системата може ефективно да се справи с уникалните климатични условия и излагането на слънце на този конкретен аспект на сградата.

Решението

Внедряването на софтуера FineHVAC BIM предостави новаторско решение за рационализиране на процеса на проектиране на ОВК система:

Възможностите за динамична 3D визуализация на FineHVAC позволиха на дизайнерите да изработят сложен, триизмерен модел на съоръжението. Това включва всички структурни компоненти и HVAC оборудване. Такава завладяваща визуализация улесни ранното идентифициране на потенциални конфликти и пространствени ограничения.

Присъщият капацитет на FineHVAC за интердисциплинарна интеграция насърчи безпроблемното сътрудничество между различни дизайнерски дисциплини. Независимо дали става дума за архитектура, HVAC или електрически системи, този рационализиран подход намалява неправилната комуникация и гарантира интегрирането на всички системи.

Параметричното моделиране, централна характеристика на FineHVAC BIM, позволи гъвкави настройки и експериментиране с различни HVAC конфигурации. Например, дизайнерите биха могли незабавно да преценят как промените в дизайна се отразяват на енергийната ефективност и качеството на въздуха.

Чрез симулиране на модели на въздушен поток и условия на околната среда FineHVAC гарантира, че HVAC системата ще предложи оптимална вентилация и контрол на температурата (Фигура 3). Това беше особено важно за поддържането на деликатния баланс, необходим за чувствителното оборудване и изследователите на Института.

Друга важна характеристика на FineHVAC беше фактът, че предлага точна оценка на разходите чрез предоставяне на изчерпателни списъци с материали и оборудване. Това предотврати всякакви нежелани бюджетни изненади.

Таблицата по-долу показва обобщение на резултатите от програмата, с охлаждащи и вентилационни товари, изчислени от софтуера. (Забележка: Стойностите на площта са изключени от съображения за поверителност.)

Софтуерът изигра централна роля в нашия проект чрез точно определяне на размерите на първичните твърди метални тръбопроводи и гъвкавите тръбопроводи. Това изчисление не беше просто въпрос на размер, а на оптимизация. Имахме за цел да постигнем деликатен баланс. Оразмеряването на канала беше щателно оптимизирано, за да се гарантира, че системата може да работи при по-ниско от обичайното статично налягане (Фигура 4). Този подход за стратегическо оразмеряване служи за двойна цел: намаляване на потреблението на енергия и минимизиране на работния шум, свързан с вентилационния агрегат (AHU). Също толкова важна цел беше ефективното управление на разходите, без ненужна ескалация на строителните разходи.

За ефективно разпределение на въздуха инсталирахме общо 40 дифузера за подаване на въздух и 10 дифузера за подаване на връщащ въздух. Освен това, седем кутии с променлив въздушен обем (VAV) бяха стратегически разположени, за да регулират и модулират въздушните потоци. Тези VAV кутии бяха безпроблемно интегрирани със система за управление на сградата (BMS), образувайки критична връзка към задвижването с променлива скорост на вентилатора на AHU. Тази синергия между технологичните компоненти гарантира прецизен контрол и оптимизиране на работата на HVAC системата.

Ползи

• Приемането на софтуера FineHVAC BIM за проектиране на ОВК система (Фигура 5) даде много забележителни предимства:

• Спестяванията на време бяха значителни. Процесът на проектиране стана ускорен с грешки и преработката беше сведена до минимум. Това позволи на проекта да напредне бързо, спазвайки кратки срокове.
• Подобряването на качеството беше значително, полученото пространство имаше по-добър въздушен поток и беше по-удобно за обитателите на сградата.
• Скоростта и прецизността, предлагани от софтуера FineHVAC, доведоха до по-висококачествен дизайн. Изследователите и клиницистите могат да вярват, че HVAC системата ще поддържа необходимите условия на околната среда с минимални колебания.
• Подобреното сътрудничество беше страничен продукт на BIM софтуера. Той насърчи конструктивната работа в екип между архитекти, инженери и HVAC изпълнители, което доведе до холистичен и добре координиран дизайн.
• Енергийната ефективност беше забележителен резултат. Възможностите за симулация позволиха избора на HVAC система, която отговаря на стандартите за енергийна ефективност. Това не само намали дългосрочните оперативни разходи, но и намали въздействието върху околната среда.
• Чрез 3D визуализацията е постигната оптимизация на пространството. Това спомогна за максимално използване на пространството в института. Разположението на оборудването, въздушният поток и пътищата за достъп бяха внимателно обмислени, за да се подобри функционалността на съоръжението.

Други положителни въздействия

Внедряването на софтуерния софтуер FineHVAC BIM за проектиране на ОВК система в Института за рак на гърдата имаше няколко допълнителни въздействия:

Подобрената изследователска среда гарантира, че изследователите могат да работят в среда, оптимизирана за техните нужди. Това допринесе за целостта на техните експерименти и потенциално доведе до по-точни резултати.

Комфортът на пациента беше значително подобрен. Пациентите, подложени на процедури или лечения в Института, изпитват повишен комфорт поради по-добро качество на въздуха и контрол на температурата.

Ефективността на разходите беше стратегически резултат. Енергийно ефективната HVAC система намали оперативните разходи, позволявайки на болницата да разпределя по-ефективно ресурсите.

Напредъкът в здравеопазването беше подхранван. Прецизността и надеждността на HVAC системата допринесоха за напредъка в изследванията на рака на гърдата, потенциално водещи до подобрени лечения и резултати.

Изводи

Използването на софтуер FineHVAC BIM за проектиране на HVAC система в рамките на Института за рак на гърдата в болница Westmead не само спести време и подобри качеството, но също така имаше широкообхватни положителни въздействия върху пространството и хората, които го използват. Най-общо казано, това конкретно казус подчертава потенциала на BIM софтуера да революционизира процесите на проектиране, да повиши ефективността и да подобри функционалността на здравните заведения, като в крайна сметка допринася за напредъка в здравеопазването и научните изследвания.