[发明专利]一种自然通风冷却塔三维设计方法

说明书

本发明涉及冷却塔技术领域，特别是一种自然通风冷却塔三维设计方法。具体包括以下过程：步骤S1、输入冷却塔设计所需的基本参数并保存至数据库；步骤S2、进行冷却塔热力计算确定冷却塔主要工艺尺寸；步骤S3、进行结构计算，完成冷却塔主要结构构件的结构设计；步骤S4、提取热力计算和结构计算数据形成数据文件；步骤S5、根据数据文件确定内外分区；步骤S6，在内外分区的基础上进行淋水梁柱设计和配水系统设计；步骤S7，读取数据文件，根据淋水梁柱设计和配水系统设计生成三维真实模型；步骤S8、自动生成施工图纸和材料报表。本发明输入数据少，设计过程数据传递内部实现，减少工程师手工读取、输入工作量，保证准确性，避免出错，更加高效。

技术领域

本发明涉及冷却塔技术领域，特别是一种自然通风冷却塔三维设计方法。

背景技术

自然通风冷却塔在工业项目应用广泛，如冶金项目、化工项目、火力发电厂、核电站等。冷却塔主要由双曲线形的通风筒及其支承，压力进水沟、中央竖井、淋水构架、配水槽等构件以及配水系统、填料系统、除水器等设备组成。

BIM((Building Information Model)作为一种新兴的建筑模型设计方法，其具有直观性、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，这些特点使得BIM技术逐渐取代传统的二维设计技术。在国内外的建筑行业，特别是复杂单体建筑中，BIM技术已经有了一定的应用，但在工业领域如火电厂、化工厂等，BIM技术的应用还相对比较滞后。

就目前现状而言，实现BIM技术的软件平台已经有多种可供选择，如Autodesk公司的Revit软件、Bentley 公司的MicroStation 平台、Dassualt Systems公司的CATIA软件、Graphisoft公司的Archicad软件等等，这些软件平台都有自身的优势和特点。出于各种原因（如通用性、操作友好性和价格等）的考虑，目前业内普遍采用Autodesk公司的Revit软件来进行BIM三维建模。

冷却塔涉及构件设备多，空间上交错布置，各构件设备之间既有联系，又相互制约。冷却塔涉及工艺和结构2个专业，通常由多名工程师配合完成设计工作。整个冷却塔设计工作，工程师常常要进行大量的配合修改工作才能完成设计。同时，传统的二维设计技术下，由于无法直观考虑各构件之间空间关系，碰撞时有发生，一定程度上也增加了设计修改的工作量。

为此，基于BIM技术，发明一种更为简单的冷却塔三维设计方法，使设计师更专注于设计本身，实现计算完成后自动形成布置，工程师确认布置方案后，自动完成图纸的绘制和材料报表的统计，减少冷却塔的设计的时间和成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种自然通风冷却塔三维设计方法。

本发明采用的技术方案如下：一种自然通风冷却塔三维设计方法，具体包括以下过程：步骤S1、输入冷却塔设计所需的基本参数并保存至数据库；步骤S2、进行冷却塔热力计算确定冷却塔主要工艺尺寸 ；步骤S3、进行结构计算，完成冷却塔主要结构构件的结构设计；步骤S4、提取热力计算和结构计算数据形成数据文件；步骤S5、根据数据文件确定内外分区；步骤S6，在内外分区的基础上进行淋水梁柱设计和配水系统设计；步骤S7，读取数据文件，根据淋水梁柱设计和配水系统设计生成三维真实模型；步骤S8、自动生成施工图纸和材料报表。

进一步的，所述步骤S3中，所述主要结构构件包括通风筒及其支承，压力进水沟、中央竖井、配水槽，完成主要结构构件的几何尺寸和配筋信息。

进一步的，所述步骤S5的具体过程为：步骤S5-1、布置轴网，其中第1个轴网距起点的距离为配水槽宽度加上轴网间距，自第2个轴网起与上一轴网距离均为轴网间距，对一个象限的配水布置和计算；步骤S5-2、计算配水内区正方形边长，确定内外分区边界，所述正方形边长a=(0.6πR^2)^0.5，a取相邻两根配水管的中心位置，R为塔筒内半径。