Оптимизация системы воздуховодов, Математические методы расчета систем воздуховодов Опции

[vsklokoch]

Я вылез из тьмы и обнаружил, что не знаю ни одной специализированной программы, позволяющей оптимизировать систему воздуховодов по заданным параметрам, например:
- минимум места за потолком (отсутствие пересечений и т.п.)
- минимум стоимости
- минимум шума
- минимум скорости
- минимум сопротивления и т.д.
Тот же Маджик Кад сводит рутину к нулю, но где пойдет очередной кусок трубы приходится задавать самостоятельно.
Однако если рассматривать систему воздуховодов как транспортную сеть, то мы имеем классическую транспортную задачу (логистическую, если хотите) решаемую методами линейного математического программирования.
Тут мы сталкиваемся (помимо правильной постановки целевой функции и граничных условий) только с одной проблеммой:
подготовка и введение данных в любой пакет линейного программирования занимает такое количество времени, что полученная, к примеру, экономия на материалах и оборудовании вряд ли покроет хотя бы зарплату проектировщика.
Кто знает какой-нибудь специализированный софт? - подскажите.

[vsklokoch]

Я вылез из тьмы и обнаружил, что не знаю ни одной специализированной программы, позволяющей оптимизировать систему воздуховодов по заданным параметрам, например:
- минимум места за потолком (отсутствие пересечений и т.п.)
- минимум стоимости
- минимум шума
- минимум скорости
- минимум сопротивления и т.д.
Тот же Маджик Кад сводит рутину к нулю, но где пойдет очередной кусок трубы приходится задавать самостоятельно.
Однако если рассматривать систему воздуховодов как транспортную сеть, то мы имеем классическую транспортную задачу (логистическую, если хотите) решаемую методами линейного математического программирования.
Тут мы сталкиваемся (помимо правильной постановки целевой функции и граничных условий) только с одной проблеммой:
подготовка и введение данных в любой пакет линейного программирования занимает такое количество времени, что полученная, к примеру, экономия на материалах и оборудовании вряд ли покроет хотя бы зарплату проектировщика.
Кто знает какой-нибудь специализированный софт? - подскажите.

[jota]

Непонятно, мне по крайней мере, чего хотите.
Да, МС обладает свойствами логистики, а вот трассировку задать программно для каждого отдельного плана задача не сильно нужная. В Ревит-Меп есть функция предложения трассировки из нескольких вариантов, после того, как указываете группу терминалов системы и конечную точку. Но это не ахти как нужная функция. Сама графика в современных программах занимает не более 10% времени проектирования. Значительное время занимает накопление и подготовка информации, принятие решения, а также самая нудная работа - оформление проекта в комплекс с написанием объяснительных записок и технических спецификаций

Сообщение отредактировал jota - 9.9.2011, 17:42

[Skaramush]

К тому же, по большому счёту, воздуховоды, оборудование и т.д. для проектировщика - вторичны. Должны быть вторичны. Первичны параметры в РЗ или ОЗ.
Не совсем понятна попытка увеличить важность второстепенной задачи, выводя её чуть не в ранг приоритетной.

[Зольников Михаил]

Если будут такие программы - мы будем не нужны

А, если серьезно - очень много нюансов, которые программе не объяснишь: эстетически симметричное расположение светильников, вентрешеток и спринклеров, множество пересекающихся коммуникаций, Заказчика, у которого семь пятниц на неделе - и программе такое поведение не объяснишь.

Я люблю свою работу, мне нравится проектировать. Мне нравится Магикад. Жаль, почти не работал в Аллклиме.

[vsklokoch]

Любая система вентиляции - это оборудование и ВОЗДУХОВОДЫ.
Сколотил проект и отправил - работа закончена - дайте денег. В большинстве проектов спецификации воздуховодов
приведены предельно сжато. А чего заморачиваться если львиная доля стоимости приходится на оборудование.
Зададим скорость потока 3-7 м/с и глядишь и сопротивление не перевалит за допустимое.
А что имеет клиент?
Представьте себе что шикарнейший товар к Вам приносит какой-нибудь хам, да еще и некомплектный и с задержкой на неделю и удивляется что Вы не хлопаете в ладоши от счастья.
Наши (ВТОРИЧНЫЕ по вашему мнению) воздуховоды - тот же самый доставщик.
Они задерживают часть воздуха там где монтажники заузили трубу в пересечении не учненном Вами,
они свистят, они передают звуки из соседних помещений.

А вот еще история
Стоимость оборудования 5000 килоруб. Стоимость воздуховодов 120 килоруб. Когда дошло до дела наше оборудование
не прокатило, т.к. система воздуховодов удовлетворяющая заказчика не влезала за дизайнерский потолок.
Пришлось идти на компромис, не нам - КЛИЕНТУ. (Клиент вместо мерседеса купил деу нексия - просто не было места в гараже ).

Так может не стоит недооценивать.

Почему над системами оптимизации автодорог работают целые НИИ? Может и на нас отломят пару прог?

[Skaramush]

У вас, пардон, мешанина эмоций и странные познания.
Уже вот это:

Зададим скорость потока 3-7 м/с и глядишь

вызывает сомнение в вашем понимании сути предмета. Дело в том, что в вашем диапазоне сопротивление возрастает почти в пять с половиной раз. Какое уж тут

не перевалит за допустимое.

Система не влезла под потолок...
Пардон, а пространство для монтажа инженерных систем не было задано изначально? Или было, но "потом пришёл дизайнер"?
В первом случае халтурщик это проектировщик системы вентиляции, такое нужно уточнять сразу. Второй - при чём тут "оптимизация"?

И ещё раз - оборудование, воздуховоды, воздухораспределители - это не цель, это средства. Цель - параметры в РЗ и ОЗ. Вот над чем нужно ломать голову.

[Зольников Михаил]

Чтобы быть хорошим проектировщиком, требуется отличное знание норм, богатый опыт, логика, здравый смысл, чувство локтя со смежниками, во время работы думать о работе, стараться все время узнать новое, выезжать на объекты - если они уже существуют. Умеет ли это программа?
Не так просто сдаются проекты, особенно, если проходят экспертизу или «трудный» Закзачик. Или если потолки в здании – низкие и провести надо много коммуникаций. Если бы все было так, как пишете – было бы предельно просто.
Доля стоимости оборудования при монтаже вентиляции – 15-30%. 15-30% - воздуховоды. 5-10% - прочее. Остальное – стоимость монтажа.

[vsklokoch]

Давайте еще раз определимся. Проект как вещь в себе - бесполезная бумажка. Важно то, что на выхлопе получит заказчик, заплатив проектировщику и монтажнику. Основная проблема большинства проектов именно в оторванности от
простите нашего земного. В проект закладывается оборудование наиболее знакомое проектировщику, а какая на выходе по его спецификации получится сумма - это не его забота. Главное РЗ и ОЗ.
Получается, что проектный и сметный софт вообще нигде не пересекаются.

Что касается скоростей и сопротивлений, то опять же я процитировал чужой подход.

Запотолочное пространство было задано, но в исходники дали только планы помещений.
Расчет был сделан на уровне КП (справедливости ради стоит отметить, что возможно на этом уровне проектировщик и схалтурил).
По месту потолки оказались косыми и разноуровневыми. При том объеме воздуха которое клиент хотел прогонять через помещения без системы воздуховодов дизайнеру браться за потолки было бессмысленно.

Суть искомой мной оптимизации - что эффективнее - тонкие пересекающиеся трубы, или толстые распластанные по всем потолкам, но не пересекающиеся. И в каких направлениях эти трубы распластывать. Абсолютно очевидно что в первом случае стоимость оборудования и эксплуатационные затраты будут выше.
Вопрос в том насколько. Где та золотая середина?

Возвращаясь к софту.
Абсолютно очевидно, что решение поставленной мной задачи безсмысленно при следующих подходах:
1. Обсчет всех возможных вариантов вручную (без софта)
2. Проект - это одно, а стоимость оборудования - это другое.
3. Раз клиент уже заказал проект, значит конкурс будет только на уровне реализации этого проекта.

Эти варианты я не рассматриваю. Но по-настоящему грамотным будет тот проект, который при одинаковых выходных параметрах обеспечит заказчику наименьшие первичные и эксплуатационные затраты.

[Skaramush]

Основная проблема большинства проектов именно в оторванности от
простите нашего земного.

Вот такое "оторванное" и не может называться проектом. В лучшем случае это эскизный вариант. Проект предусматривает всё, вплоть до пересечений инженерных сетей между собой в заданном пространстве. Это первое.
Второе. Дизайнерские изыски при превалировании требований к климатическому комфорту обязаны "стоять в очереди", то есть быть вторичными, если не третичными. Если для обеспечения "22 +/-2 градуса, 50+/-5 процентов и 0,12 - 0,15 м/с" нужно занять "вот столько", то это не головная боль вентиляционника, как протиснуться, а дизайнера, как "вот это" закрывать и прятать. Максимум - совместный выбор воздухораспределителей.

Ставить же инфантильность (мягко говоря) подхода ряда "проектантов" к работе в ранг возникновения необходимости дополнительного софта - (опять же мягко говоря) - перебор.

[vsklokoch]

Доля стоимости оборудования при монтаже вентиляции – 15-30%. 15-30% - воздуховоды. 5-10% - прочее. Остальное – стоимость монтажа.

Михаил, эти доли вы получили из опыта, т.е. формулы-эмпирические. Я ищу софт который позволит получать золотое соотношение для каждого объекта.
"Раскидывать" воздуховоды по помещениям любой опытный проектировщик может на уровне подсознания, но -это приходит только с опытом. Программа позволила бы исключить из этого опыта субъективный опыт.
Да, естественно, трассировки в большинстве случаев, зависят от множества вещей не связанных с непосредственно вентиляцией, что опять же подтверждает мое мнение, что при определенном уровне трудоемкости задача теряет смысл.
Но разве не полезно иметь готовый идеальный вариант?
Как аргументировать смежнику, что в данном конкретном месте сдвигать свои трассы должен он?

[Skaramush]

Дополнительное пояснение. Для "тонких пересекающихся" есть граничное соотношение сторон, равное 1/6,3 по нормативам или 1/5 из практики, свыше которого оставшееся "за пределами" пространство воздуховода - бесполезная трата металла.

Как аргументировать смежнику, что в данном конкретном месте сдвигать свои трассы должен он?

Элементарно. Трудоёмкостью задачи. Что проще и где меньше размер последствий, при появлении нескольких отводов на трубопроводе, нескольких изгибов трассы кабеля или пара коленей (хорошо если простой формы) воздуховода приличного сечения?

Подобные вопросы решаются ПОСТОЯННО на стадии взаимной увязки проектов.

[ivan-l-ing]

Кстати, по 87 в пз требуют описывать принятые решения по оптимальным трассировкам, тык что помимо того чтобы прога сама прокладывала пусть еще и объяснительную пишет сразу, чтобы ваще не париться.

[vsklokoch]

Ставить же инфантильность (мягко говоря) подхода ряда "проектантов" к работе в ранг возникновения необходимости дополнительного софта - (опять же мягко говоря) - перебор.

Точно, пусть заказчик пригибается, а мне нужно прогнать воздуховод по потолку именно здесь!

Похоже, я действительно никак не могу понятно сформулировать задачу.
ТЕХНАРИ, стоимость СИСТЕМЫ вентиляции так же важна как с пересечений инженерных сетей между собой.

А насчет прересечений "тонких" я в курсе и в теории и в практике (лет пять назад проглотил пилюлю).
Вопрос принятия решения "пересекать или разводить"?

[Зольников Михаил]

Теоретически, программу, о какой Вы говорите, сделать можно...
Но тот же Магикад, обладающий меньшими способностями, но здорово облегчающий жизнь проектировщику, стоит ОЧЕНЬ ДОРОГО.
А эта программа будет стоить как маленький самолет.

[Skaramush]

Теоретически, программу, о какой Вы говорите, сделать можно...
Но тот же Магикад, обладающий меньшими способностями, но здорово облегчающий жизнь проектировщику, стоит ОЧЕНЬ ДОРОГО.
А эта программа будет стоить как маленький самолет.

И при кажущейся значимости оттащит на себя ресурс - время, исполнителей - не оправданный прогнозируемым эффектом.
Пусть я упёртый, но это будет создание видимости работы.

[ivan-l-ing]

Пусть я упёртый, но это будет создание видимости работы.

Зато если сделать, то любая обезьяна проект слепить смогет, будет больше свободного времяни и можно начать выращивать кукурузу

[jota]

Товарищи железные дорожники!
Давайте построим паровоз!
Что тут сложного?
Пифм-пафм, пифм-пафм... и поехали......(с)

[Vano]

Теоретически, программу, о какой Вы говорите, сделать можно...

Нельзя

Михаил, эти доли вы получили из опыта, т.е. формулы-эмпирические. Я ищу софт который позволит получать золотое соотношение для каждого объекта.

А не найдете.
Золотое соотношение и или золотое сечение, это не просто формула - это интуитивно на основе опыта индивидуума чувство.
А чувство, опыт, или чутье не описать в формате 0 и 1.

Зато если сделать, то любая обезьяна проект слепить смогет, будет больше свободного времяни и можно начать выращивать кукурузу

Теоре́ма о бесконе́чных обезья́нах (в одном из многочисленных вариантов формулировки) утверждает, что абстрактная обезьяна, ударяя случайным образом по клавишам печатной машинки в течение неограниченно долгого времени, рано или поздно напечатает любой наперёд заданный текст.
Игнорируя знаки препинания, пробелы и различия между заглавными и строчными буквами, у обезьян, случайным образом ударяющим по клавишам английской печатной машинки и пытающимся набрать оригинальный текст «Гамлета», имеется в распоряжении 26 английских букв. Вероятность набрать верно первые две буквы текста равна 1/676 = 1/26·1/26. Поскольку вероятность падает экспоненциально, шанс верно набрать первые 20 букв текста выпадет один раз из 2620 = 19 928 148 895 209 409 152 340 197 376 (около 2·1028). Вероятность же случайного набора всего текста знаменитого произведения с первого раза, за неимением более подходящего определения, астрономически мала. Текст Гамлета содержит приблизительно 130 000 букв[4]. Соответственно, она равна 1/3,4·10183 946.
Как то так и с золотой трассировкой.

[Vano]

Вспомнились цитаты с форума:
вот представляю себя потоком воздуха и как бы мне хреново было течь по такой системе.
иногда очень полезно представить себя воздухом, протискивающимся через системы.

[Gruz1709]

- минимум места за потолком (отсутствие пересечений и т.п.)
- минимум стоимости
- минимум шума
- минимум скорости
- минимум сопротивления и т.д.

описание идеального проектировщика... дешевле нанять толкового специалиста, чем купить программу, которая будет уметь всё это.

[vsklokoch]

[quote name='Vano' date='14.9.2011, 0:35' post='687366']
Нельзя


А не найдете.
Золотое соотношение и или золотое сечение, это не просто формула - это интуитивно на основе опыта индивидуума чувство.
А чувство, опыт, или чутье не описать в формате 0 и 1.
[quote name='Vano' date='14.9.2011, 0:35' post='687366']


В том-то и юмор что такие программы поиска "золотого сечения" существуют уже очень давно. А методика по которой эти программы написаны существовала задолго до появления ЭВМ. Эти программы хорошо знакомы экономистам.
Метод перебора всех возможных вариантов (метод той самой пресловутой обезьяны) даже для современным машин ест дикое количество ресурсов, при этом существует математический метод - СИМПЛЕКС-МЕТОД, реализованный в усеченном виде даже в маткаде.
Но проблема применения этого метода именно в трудоемкости подготовки исходных данных, а основной недостаток в том, что он работате только для линейных зависимостей (впрочем эта проблема решается линеализацией функций на ограниченном интервале).
Именно о применнении симплекс-метода в решении задач вентиляционного проектирования я и веду речь с самого начала.

[Skaramush]

Остаётся вопрос, зачем придавать проходному вопросу видимость мировой проблемы?

Упомянутый выше магикад, да и все прикладные программы, не проектируют вентиляцию. Они снимают рутинную работу с проектировщика. И кстати, вполне позволяют решить ту "проблему", которую с такой настойчивостью поднимает автор топикстартера. Магикад так точно позволяет.
Но опять - это не является проектированием вентиляции.

[vsklokoch]

А вот и "дико дорогой" пакет линейного программирования. (если я все правильно сделал он должен быть прикреплен к этому сообщению) К сожалению не могу найти ссылку на автора.

А вот, простешее (не претендую на удачную постановку задачи) применение этого пакета к нашей с Вами отрасли.

Требуется прогнать приток некий объем воздуха, обозначим его как Q.
Целевая функция ах1+вх2+cy1+dy2 >> min
где а-стоимость вентилятора имеющего производительнось Q при сопротивлении трассы Р1.
в-стоимость вентилятора имеющего производительнось Q при сопротивлении трассы Р2.
с-стоимость системы воздуховодов позволяющая пропускать Q при скорости потока соотвествующей P1.
d-стоимость системы воздуховодов позволяющая пропускать Q при скорости потока соотвествующей P2.
x1, х2, у1, у2 - множители, принимающие значения 1 или 0.
Очевидно, что если с<d, то P1<Р2, но при этом а<в (мы рассматриваем однотипное оборудование).

Конечно же решение задачи очевидно: просуммировать а+с и в+d. Где меньше там и круто.
А если добавить дополнительное граничное условие, т. е. задать стоимость с и d как функцию от диаметра водуховода, и ограничить этот самый диаметр?
Решение уже не настолько очевидно.
А ведь граничные условия функций могут содержать и другие условия - например, шум как функцию от диаметра (через скорость, конечно).
Сложно? Так я о том и говорю. Нужен специализированный софт.

Прикрепленные файлы

 SimplexWin.exe ( 127,38 килобайт ) Кол-во скачиваний: 12

 

[vsklokoch]

Остаётся вопрос, зачем придавать проходному вопросу видимость мировой проблемы?

Упомянутый выше магикад, да и все прикладные программы, не проектируют вентиляцию. Они снимают рутинную работу с проектировщика. И кстати, вполне позволяют решить ту "проблему", которую с такой настойчивостью поднимает автор топикстартера. Магикад так точно позволяет.
Но опять - это не является проектированием вентиляции.

Трудно не согласиться. И не собираюсь. Свою хлебушку, будучи профессионалом, можно зарабатывать и так.
Да, это явно выходит за рамки чистого проектирования вентиляции.

Картина получается слудующая: пока не умеешь - не до оптимизации, лишь бы работало, умеешь - проектируешь на подсознанке и опять же не до глупостей.

Деревянные ферменные мосты для железных дорог в США автор разрабатывал у себы на ранчо ломая бревна. Потом, спустя время, наши инженеры подвели под это математику и (о чудо!) сейчас считают, а не ломают!

[Polosaty]

Вспомнились цитаты с форума:
вот представляю себя потоком воздуха и как бы мне хреново было течь по такой системе.
иногда очень полезно представить себя воздухом, протискивающимся через системы.

о, поступаю аналогично.
А по теме- программа такая есть - инженер-проектировщик называется. И другой в ближайшем будущем не предвидется.

[vsklokoch]

о, поступаю аналогично.
А по теме- программа такая есть - инженер-проектировщик называется. И другой в ближайшем будущем не предвидется.

Все верно. Это же в какой зародышевой стадии находится методика проектирование систем вентиляции, что человека нельзя заменить машиной!

[Gelena]

Господа, подскажите, пожалуйста ключ к графмкам аэродинамическмх характеристик вентиляторов, приведенных во всех каталогах. Ну не понимаю я их.

[vsklokoch]

Господа, подскажите, пожалуйста ключ к графмкам аэродинамическмх характеристик вентиляторов, приведенных во всех каталогах. Ну не понимаю я их.

Если в телегу бросить мешок - кляча телегу потащит бодро, три мешка - уже медленнее, а десять - не потащит вообще.
Вентилятор подаст больше воздуха (м3/час) при меньшем сопротивлении воздуховодов (Па). Меньше - при большем, что на графиках и отражено.
Если можно, давайте по теме.

[Kult_Ra]

Я вылез из тьмы и обнаружил, что не знаю ни одной специализированной программы, позволяющей оптимизировать систему воздуховодов по заданным параметрам, например:
- минимум места за потолком (отсутствие пересечений и т.п.)
- минимум стоимости
- минимум шума
- минимум скорости
- минимум сопротивления и т.д.
Тот же Маджик Кад сводит рутину к нулю, но где пойдет очередной кусок трубы приходится задавать самостоятельно.
Однако если рассматривать систему воздуховодов как транспортную сеть, то мы имеем классическую транспортную задачу (логистическую, если хотите) решаемую методами линейного математического программирования.
Тут мы сталкиваемся (помимо правильной постановки целевой функции и граничных условий) только с одной проблемой:
подготовка и введение данных в любой пакет линейного программирования занимает такое количество времени, что полученная, к примеру, экономия на материалах и оборудовании вряд ли покроет хотя бы зарплату проектировщика.
Кто знает какой-нибудь специализированный софт? - подскажите.

Похоже, что-то уже Вы знаете про такой "специализированный софт", но выбрали особую маркетинговую форму подачи информации.

В 1967 примерно году Аврунин Геннадий Абрамович из Харьковского Сантехпроета защитил кандидатскую по теме типа "Штрафные функции при оптимизации систем воздуховодов". Но когда были (через год-два) написаны программы Пар-ВН4 (разветвленные) и Пар-ВН7 (коллекторные-паукообразные), то в них всё скатилось до заурядного не превышения пределов скоростей. Правда и техника тогда была - Минск2/22. Только "таблично" и без графики. И не мог он осилить даже комбинированные тройники/крестовины - сочетания "ствол-ответвление".

Прошло уже 40 с лишком годов. Изменились и условия проектирования и методы проектирования и материалы, средства и люди.

И вот он - размах нынешний оптимизации проявился, наконец-то реально замаячил благодаря информации от vsklokoch!

Сообщение отредактировал Kult_Ra - 14.9.2011, 19:21

[Kult_Ra]

Теоретически, программу, о какой Вы говорите, сделать можно...

Да, и реально не сложно, но только заточенную под конкретные , специфические объекты. - свинарники, птичники, некие промцеха и ... иже с ними "типизизованные". Или сразу надо иметь мощный инструмент специализации программы.

Но тот же Магикад, обладающий меньшими способностями, но здорово облегчающий жизнь проектировщику, стоит ОЧЕНЬ ДОРОГО.

Да он просто пока не имеет конкурентов и стоимость разработок (и техническая поддержка, и связи с обновлением изделий для комплетовки систем) пока очень много требуют "издержек" плюс "хлеб с икрой и маслом".

А эта программа будет стоить как маленький самолет.

Это пока или "мечта" или поиск, разведка боем - стоит ли "овчинка выделки"!! Либо "поверка идеи".

Сообщение отредактировал Kult_Ra - 14.9.2011, 19:43