CN110425717B - 一种棚类建筑用于bim碰撞管道检查的“一替多”风口装置 - Google Patents

一种棚类建筑用于bim碰撞管道检查的“一替多”风口装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置，包括散流器本体，散流器本体上设置有圆形进风口、弧形过渡段、楔形出风口及密封隔板；所述楔形出风口与密封隔板间隔布置散流器在本体上，楔形出风口沿散流器本体的圆弧面间隔布置，相邻的楔形出风口之间以密封隔板隔开，气流从圆形进风口流入，经与圆形风口连接的弧形过渡段，从间隔布置的楔形出风口流出。本发明的风口装置能代替传统的多个风口，既能使BIM管道碰撞检查效率提高、工程造价减少，还能使空调送风更加均匀，满足人体在整个棚类建筑不同位置的舒适性，解决目前BIM管道碰撞检查效率低、棚类建筑空间风口布置困难、工程造价高、通风效果差等问题。

Description

一种棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置
技术领域
本发明属于通风空调的技术领域，涉及通风空调房间内风口的改进，尤其涉及一种棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置。
背景技术
不同建筑功能、形状的建筑，其暖通空调系统设计方案也不同。棚类建筑的棚顶与矩形建筑的规整、平齐不同，棚类建筑从外形上看，给人一种和谐、圆润的美感，又带有坚实牢固的特点。棚类建筑通常设计有弧形穹顶，不同弧度位置的建筑顶部距离地面的高度也不同。棚类建筑的各对立面距离不一，通常在棚类建筑内布置多个送风口，实现均匀送风。然而，棚类建筑的风口越多，建筑内布置的风管也越多，其安装难度也随棚类建筑的结构空间和空调系统方案的设计复杂程度随之增加。工程中，通常利用BIM软件平台的碰撞检查功能，解决在施工中经常遇到的管道打架、交叉碰撞等问题，避免后期因图纸问题带来的停工以及返工，提高了项目管理效率，也为现场施工及总承包管理打好了基础。管道碰撞检测的操作过程需要人工分析出哪些是重点问题，哪些是次要问题，过分依赖软件的碰撞检测结果并不准确。某些错误问题不是管线碰撞问题，而是管线和空间的冲突。总体上看，受到设计方案、安装空间不够、图样规范性等多因素限制，BIM的管道碰撞检测在实际操纵中并不顺利。要想解决建筑业的能源浪费、工程成本(人员、金钱、时间等)的巨大投资、施工困难、通风效果不理想等问题，最有效的办法就是从通风空调设计方案出发，制定简洁、高效的空调系统设计方案。
然而，常见的圆形散流器出风风向单一，即使在一个房间内对称布置多个圆形散流器，由于棚类建筑场地形状的限制、安装困难，再加上风管与散流器接管不当等因素，使得BIM碰撞检测时，耗时长、发生错误可能性越大，且设计人员难以根据棚类建筑对通风空调系统及时改正，实际散流器出风不均匀、送风效果差、室内舒适性得不到保障。因此，对风口的结构进行优化，使得棚类建筑空间用一个风口代替多个风口，既能提高BIM碰撞检测的效率，又能对建筑内的通风有显著的改善效果，至关重要。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置，在棚类建筑内只需布置该“一替多”风口的圆形散流器一个，就能解决棚类建筑内BIM管道碰撞检查效率低、棚类建筑空间风口布置困难、工程造价高、通风效果差问题。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置，包括散流器本体，所述散流器本体上设置有圆形进风口、弧形过渡段、楔形出风口及密封隔板；所述圆形进风口与通风管道相连接，所述楔形出风口与密封隔板间隔布置在散流器本体上；所述楔形出风口沿散流器本体的圆弧面间隔布置，相邻的楔形出风口之间以密封隔板隔开，气流从圆形进风口流入，经与所述圆形进风口连接的弧形过渡段后，从间隔布置的楔形出风口流出；
所述楔形出风口在沿出风方向的投影图中，以0°顺时针方向为起始的第二、三象限内，楔形出风口对应的角度分别为8°，7°，6°，4°，3°，3°，2°，3°，3°，4°，5°，5°，6°，8°，10°，10°，10°，10°；所述楔形出风口在投影图中以y轴对称设置；与所述楔形出风口相连的非风口区域采用所述密封隔板密封。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述楔形出风口向下倾斜45°。
可选的，该风口装置的风口叶片开度随楔形出风口的位置角度的变化规律为：
Figure BDA0002174834120000031
x表示第n个楔形出风口的叶片开度，s表示楔形出风口的总个数，n表示自0°方向起始的第n个风口。
Figure BDA0002174834120000032
y'为角度系数，例如：s＝36，n＝1，y＝9°的角度系数：
Figure BDA0002174834120000033
其中
Figure BDA0002174834120000034
与/>
Figure BDA0002174834120000035
角度系数分布规律呈对称关系。
拟合角度系数曲线公式为：
Figure BDA0002174834120000036
其中：y0＝1.116±0.07218，A＝-101.286±16.01288，w＝91.840±8.49982，xc＝164.31163±1.64692
综上，出风口叶片角度y拟合公式为
Figure BDA0002174834120000037
由上，本发明通过多个密封隔板分隔形成多个楔形送风口，风从与通风管道相连接的圆形进风口进入，经弧形过渡段从楔形出风口流出，多个出风口可将管道中的风进行分流。本发明的风口装置能代替传统的多个风口，既能使BIM管道碰撞检查效率提高、工程造价减少，还能使空调送风更加均匀，满足人体在整个棚类建筑不同位置的舒适性，解决目前BIM管道碰撞检查效率低、棚类建筑空间风口布置困难、工程造价高、通风效果差等问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置的结构示意图；
图2为本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置的俯视图；
图3为图2中的第二、三象限内楔形出风口对应的角度的示意图；
图4为本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置在半圆型房间的俯视图；
图5为本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置与棚类建筑中的传统圆形散流器的出风效果对比图；其中(a)为本发明的风口装置的出风效果图，(b)为传统风口的出风效果图；
图6为本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置的叶片角度的角度系数变化规律曲线拟合示意图；
图7为本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置的随楔形出风口角度变化的速度分布和传统风口的速度分布的对比效果图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1-7所示，本发明针对传统风口的送风现状，提供一种棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口，在棚类建筑内只需布置该“一替多”风口的圆形散流器一个，就能解决BIM管道碰撞检查效率低、棚类建筑空间风口布置困难、工程造价高、通风效果差问题。
本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置包括散流器本体，散流器本体上设置有圆形进风口、弧形过渡段、楔形出风口1及密封隔板2；所述楔形出风口1与密封隔板2间隔布置散流器在本体上。本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置的圆形进风口与通风空调管道/静压箱相连接，楔形出风口1沿散流器本体的圆弧面间隔布置，相邻的楔形出风口1之间以密封隔板2隔开，气流从圆形进风口流入，经与圆形风口连接的弧形过渡段，从间隔布置的楔形出风口1流出。
如图1所示，本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置与风管的接口直径为D mm，风管长度为H1mm，楔形出风口共36个，风口长度为Hmm，弧形过渡段的长度为H2mm，楔形出风口向下倾斜角度α为45°。如图2和图3所示，36个楔形出风口在沿出风方向的投影图中，以0°顺时针方向为起始的第二、三象限内，楔形出风口对应的角度分别为8°，7°，6°，4°，3°，3°，2°，3°，3°，4°，5°，5°，6°，8°，10°，10°，10°，10°，楔形出风口在投影图中以y轴对称设置，第二、三象限内共有18个楔形出风口，第一、四象限内有与第二、三象限内对称的另18个楔形出风口。与楔形出风口相连的非风口区域采用密封隔板密封。改变楔形出风口的角度即改变与出风口相连的挡板角度，圆形散流器的楔形出风口的角度自90°-270°方向的变化规律为，逐渐递减再递增，90°方向附近的4个楔形出风口角度最大，均为10°，270°方向的楔形出风口角度次之，为8°。
如图6所示，棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置的风口叶片开度随楔形出风口位置角度呈规律性变化，x表示第n个风口的叶片开度，s表示楔形出风口总个数，n表示自0°顺时针方向起始的第n个风口，即叶片开度随楔形出风口位置角度的变化规律为：
Figure BDA0002174834120000061
其中y0＝1.116±0.07218，A＝-101.286±16.01288，w＝91.840±8.49982，xc＝164.31163±1.64692，且
Figure BDA0002174834120000062
与/>
Figure BDA0002174834120000063
角度系数分布规律呈对称关系。
在以上的结构设计上，进行本发明的棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口的圆形散流器的效果验证：
与传统圆形散流器对比
如图5所示，为了说明“一替多”风口的圆形散流器在棚类建筑内的送风效果，将本发明装置与传统圆形散流器在棚类建筑空间内的气流组织进行了对比。发现传统散流器送出的风覆盖性较差、风速不满足要求等，新鲜空气输送至风口所在位置周围。本发明的“一替多”风口的圆形散流器能保证棚类建筑内圆弧面、直端面的区域内也能送到风，即表明该“一替多”风口的圆形散流器在棚类建筑具有良好的送风效果。
与传统圆形散流器的速度分布对比
如图7所示，传统圆形散流器的送风主要分布在散流器周围，主要原因是传统圆形散流器没有考虑风口风速随不同位置风口射出的差异性。本发明的新型圆形散流器通过将风口剖分为一定数量的楔形出风口，调整不同位置的楔形出风口角度大小，从而优化圆形散流器的气流组织。对比传统圆形散流器和改进后的新型圆形散流器，可以发现，新型散流器不同位置的风口出风速度呈现规律性变化，先递增，再递减，最后再递增。改进后的圆形散流器出风速度能够满足棚类建筑内对风口的射程要求，最大风速达到1.6m/s，表明本发明的新型圆形散流器在棚类建筑内具有良好的改进效果。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种棚类建筑用于BIM碰撞管道检查的“一替多”风口装置，包括散流器本体，其特征在于：
所述散流器本体上设置有圆形进风口、弧形过渡段、楔形出风口及密封隔板；
所述圆形进风口与通风管道相连接，所述楔形出风口与密封隔板间隔布置在散流器本体上；
所述楔形出风口沿散流器本体的圆弧面间隔布置，相邻的楔形出风口之间以密封隔板隔开，气流从圆形进风口流入，经与所述圆形进风口连接的弧形过渡段后，从间隔布置的楔形出风口流出；
所述楔形出风口在沿出风方向的投影图中，以0°顺时针方向为起始的第二、三象限内，楔形出风口对应的角度分别为8°，7°，6°，4°，3°，3°，2°，3°，3°，4°，5°，5°，6°，8°，10°，10°，10°，10°；所述楔形出风口在投影图中以y轴对称设置；
与所述楔形出风口相连的非风口区域采用所述密封隔板密封；
所述楔形出风口向下倾斜45°；
该风口装置的第n个楔形出风口的叶片开度为：
Figure FDA0004178670740000011
x表示第n个楔形出风口的叶片开度，s表示楔形出风口的总个数，n表示自0°顺时针方向起始的第n个风口。
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