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Foundry Design车间设计
典型铸造车间仿真设计实例
苏见波,徐继龙,刘建
(机械工业第六设计研究院有限公司,河南郑州450007)
摘要;介绍了三维工业建筑信息模型在典型铸造车间的应用,对重点车间的光环境、建筑物室内外噪声
气流组织和温度场等建筑性能进行了模拟分析。
关键词:铸造车间;仿真设计;三维模型
中图分类号:TG28;文献标识码:A;文章编号:1006-9658(2014)01-0057-03
D0I:10.3969/j.iSsn.1006-9658.2014.01.019
1前言
产工艺特点,厂区规划合理利用当地自然条件,采用
进入21世纪以来,发达国家纷纷调整其产业可视化规划手段,方便直观地为客户展示规划布局
政策与技术政策,将高新技术的重点和科技发展的(图1),使客户充分理解规划设计意图。
热点转向产业技术,主要是智能化制造技术领域,
使智能化制造技术由传统意义上的单纯机械加工
技术转变为集机械、电子、材料、信息和管理等诸多
技术于一体的先进制造技术,并加速用现代智能化
制造技术改造和提升传统制造业,实现制造业的高
适车间加工产房
综合
技术化。我国改革开放以来,机械制造业取得了巨
大的成就,从引进消化吸收向自主创新迈出了坚实
图1厂区规划布局可视化
的步伐叩。智能化设计将进一步提高制造系统的柔2.2铸造车间工艺布局可视化
性化和自动化水平,使生产系统具有更完善的判断
车间工艺设备根据各生产系统特点,利用仿真
与适应能力,也将会显著减少制造过程物耗、能耗
技术进行可视化布局(图2),使整个物流顺畅、路线
提升传统制造业的水平。
短捷。可视化的工艺布局也避免了设备在移动过程
济南某铸造公司新建铸造项目厂区用地面积
与钢结构或管线发生碰撞。
21.6万m2,总建筑面积6万m,年设计生产铸铁件
35000,有色铸件1000t。项目利用BIM技术构建
三维工业建筑信息模型,进行可视化设计,同时将
绿色工业建筑性能模拟应用于方案比选与设计优
只迎下连
化,工厂运维管理采用“工厂三维运维管理系统”
全力打造“绿色、节能、环保”的新型数字化工厂。
2三维工业建筑信息模型
图2铸造车间工艺布局可视化
2.1厂区规划布局可视化
2.3铸造车间模拟建造
结合济南地区气候特点、地块特点和该厂的生
利用车间模拟建造功能,将各阶段施工工序与
收稿日期:2013-10-13
BIM模型关联起来,可合理安排施工、有效控制工
稿件编号:1310-343
期,同时,将建造过程以三维方式展示给业主(图
作者简介:苏见波(1980-),男,工程师,主要从事铸造车间的工程3),也可使业主直观掌握整个项目的进展情况
咨询、工程设计及总承包工作
2.4车间公用专业及工艺设备可视化设计
中国铸造装备与技术1/2014CFMT
车间设计 Foundry Design
时对冬季主导风向加以防范。
各种被动设计策略舒适度百分比影响如图5
在济南地区,自然通风策略与高热容材料运用得当,
可大幅度提高室内热舒适度。
图3铸造车间模拟建造
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车间公用专业管线利用 Revit MEP进行可视
化设计(图4),避免了管线之间的“错漏碰缺”现象
的发生。在空间狭小的区域也可高效、准确地将各
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专业管线以最优方式排布,并直观展示,在施工前解
决碰撞问题,减少返工,有利于控制建设成本和工
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期
图5被动设计策略分析
机械工业第云设计研究院
通过组织自然通风,在5、6、7、8、9、12月能大幅
改善室内热舒适度。本方案结合建筑布局及平面形
状考虑了自然风的导人,以利于室内的通风。
通过利用高热容材料的热惰性,可减小室内环境
温度随室外环境温度的波动,提高室内环境的舒适
性(1/2/12月无作用),尤其在4/5/69/10月份。本方
案墙体、屋面、地面等实体结构均采用了隔热性能和
蓄热性能较好的材料,阻止热量进人室内并降低室
图4车间公用专业及工艺设备可视化设计
外温度波动对室内温度的影响,提高室内热舒适度。
车间工艺设备均建立其参数化模型,便于后期
从图6中可以看出在67/8月通过利用机械通
运维管理。
风可满足室内舒适度要求,本工程结合建筑布局进
行建筑通风设计,减小空调制冷运行时间,从而降低
3绿色工业建筑性能模拟
建筑能耗。各种颜色区块表示所采用的主动式降温
参照《绿色工业建筑评价标准》,对本项目设计策略,蓝线在区块内部的部分,则表明该蓝线所代表
方案进行了光环境、建筑物室内外噪声及重点车间的时间段可采用的最佳主动式降温策略。
内气流组织和温度场等绿色工业建筑性能模拟分
济南光气候区为Ⅲ类,车间采光等级为Ⅲ级,采
析。通过分析结果,对设计方案在建筑材料选用、建光形式为侧面采光兼顶部采光。由于各种因素,设
筑照明节能、噪声污染防治、气流组织优化、改善工
人作业环境等方面提供参考和修改建议,改进建筑
性能,达到¨绿色、节能、环保”的效果。
厂区环境绿色分析侧重于济南市气象数据的分
析、车间采光分析、车间运行时产生的噪音污染情况
分析等方面。从而确定厂区建筑最佳朝向、热舒适
度、采光方案及噪音污染治理措施等。
机械通风或
3.1厂区环境绿色分析
蒸发制冷
由全年各月风频图可知济南主导风向为北风,
夏季主导为西南风,设计中加以利用夏季主导风,同
图6焓湿图分析
cFTr中国铸造装备与技术1/2014