NEW
P&K TAL2K
Multi-Core
Berechnung wird mit fast 2-facher (Dual Core) oder 4-facher (Quad-Core) Geschwindigkeit ausgeführt.
Cluster
Berechnung wird mit bis zu 16-facher Geschwindigkeit ausgeführt. (Bedarf mehrere speziell vernetzte ausreichende PCs; Spezielles Installationswissen ist notwendig)
P&K 3781
Schornsteinhöhenberechnungen und Korrektur
bei unebenen
Geländeformen
nach den Richtlinien VDI 3781 und TA Luft
Programmbeschreibung
Inhaltsverzeichnis
1. Übersicht
2. Einführung
2.1 Installation
2.2 Dateien
2.3 Integrierte Hilfe und Handbuch
3. Schornsteinbauhöhe nach TA Luft
3.1 Liste der Schadstoffe
4. Höhenkorrektur nach VDI 3781
4.1 Korrektur für die Schemata
4.2 Geländeprofil
4.3 Anpassungsrechnung
4.4 Korrekturgrafik ausgeben
4.5 Korrekturbericht ausgeben
5. Bedienung
5.1 Innerhalb der Formulare
5.2 Innerhalb der Tabellen
5.3 Innerhalb der Grafiken
6. Bekannte Probleme/Kompatibilität
7. Begriffserklärungen
Anhang
1. Übersicht
Mit P&K 3781 bieten wir Ihnen ein PC-Programm zur Durchführung
von Schornsteinhöhenberechnungen nach
P&K 3781 ist in zwei voneinander unabhängige Programmbereiche gegliedert.
Ein Programmabschnitt berechnet die Schornsteinbauhöhe entsprechend
dem "Nomogramm zur Ermittlung der Schornsteinhöhe" (Abbildung 2)
und dem "Diagramm zur Ermittlung des Wertes J" (Abbildung 3) der
Der zweite Programmabschnitt berechnet die für ein gegebenes
Geländeprofil gemäß der
Zu beiden Programmteilen werden die Eingabedaten und die Rechenergebnisse in Dateien gespeichert. Ein Einstieg in die jeweilige Programmfunktion ist nur möglich, wenn vorher eine zugehörige Datei ausgewählt wurde (Hauptmenüpunkt "Dateien"). Die Demo ist durch einige gesperrte Eingabefelder für die Schornsteindaten geschützt.
Die Ergebnisse der Berechnung können als Berichtstext in eine Datei oder auf einen Drucker ausgeben werden.
Eine Grafik mit dem Geländeschnitt und ausgewählten Schemata
kann an gängige Drucker und Plotter sowie an andere Programme
übergeben werden.
2. Einführung
2.1 Installation
Zur Programminstallation ist das Setup-Programm auszuführen.Nach der Installation kann die Sprache unter dem Menü "Optionen" geändert werden.
Das Programm wird mit dem Aufruf pk_3781.exe gestartet. Zur Vereinfachung wurde bei der Installation eine Verknüpfung in einer benutzerdefinierten Programmgruppe erzeugt.
2.2 Dateien
Zur Speicherung aller Parametereinstellungen eines Projektes werden jeweils Sätze von Dateien mit gleichem Namen und unterschiedlicher Extension angelegt.
Der Dateienverwalter stellt Funktionen für alle notwendigen Handhabungen der Dateien zur Verfügung:
| Neu | Erzeugt ein neues Projekt mit dem Namen NONAME in das neue Daten
eingegeben werden können. Dieses kann später als neues Projekt
gesichert werden |
| Öffnen | In diesem Formular können Projekte geöffnet werden. |
| Sichern | Sichert alle Dateien eines Projektes ohne vor dem Überschreiben zu warnen. |
| Sichern als | Sichert alle Dateien eines Projektes, wobei der Name des Zielprojektes gewählt oder eingegeben werden kann. Wenn eine dieser Dateien existiert, wird gefragt, ob diese überschrieben werden soll. |
Zu jedem TA-Luft-Projekt werden mit dem Dateienverwalter zwei Dateien
gleichen Namens (dem Projektnamen) und mit folgenden Extensionen im aktuellen
Datenpfad angelegt und verwaltet:
| *.HOH | Eingabedaten der Höhenberechnung |
| *.SHH | Liste der Schadstoffe |
Zu jedem "Korrektur"-Projekt werden mit dem Dateienverwalter zwei
Dateien gleichen Namens (dem Projektnamen) und mit folgenden Extensionen im
aktuellen Datenpfad angelegt und verwaltet:
| *.KOR | Eingabedaten der Höhenkorrektur |
| *.SHP | Geländeprofil |
Diese Dateien sind einfache Textdateien im ASCII-Format.
2.3 Integrierte Hilfe und Handbuch
In P&K 3781 ist eine kontextbezogene Hilfe integriert, die aus jedem
Punkt des Formulares heraus mit der Funktionstaste <F1> aufrufbar ist. In
den Hilfetext sind gegebenenfalls - farblich abgehoben - Querverweise
eingestreut, die mit Mausklick abgerufen werden können.
3. Schornsteinbauhöhe nach TA Luft
Grundlage für die Berechnung der Schornsteinbauhöhe ist das "Nomogramm zur Ermittlung der Schornsteinhöhe" (Abbildung 2) der TA Luft 2002.
In einer Schadstoffliste wird für die aufgeführten Abgasbestandteile entsprechend diesem Nomogramm eine Schornsteinmindesthöhe (H') berechnet.
Für den Schadstoff, der die größte Schornsteinhöhe bedingt, wird ein Höhenzuschlag für Bebauung und/oder Bewuchs gemäß dem "Diagramm zur Ermittlung des Wertes J" (Abbildung 3) der TA Luft 2002 berücksichtigt.
Ein beliebiger Text, der im Ergebnisausdruck (Report) der Schornsteinhöhenberechnung nach TA Luft erscheint, kann eingegeben werden. Der Volumenstrom des Abgases ist im Normzustand nach Abzug des Feuchtegehaltes an Wasserdampf und die Temperatur an der Schornsteinmündung in °C anzugeben.
Der Auftrieb des Abgases wird durch den Innendurchmesser des Schornsteins oder den äquivalenten Durchmesser der Querschnittsfläche bestimmt.
Die mittlere Höhe der geschlossenen vorhandenen oder nach einem Bebauungsplan zulässigen Bebauung oder des geschlossenen Bewuchses über Flur (wenn mehr als 5 % des Beurteilungsgebietes davon betroffen sind) bestimmt den Höhenzuschlag nach dem "Diagramm zur Ermittlung des Wertes J".
Siehe auch Formular Schornsteinhöhe nach TA
Luft Nomogramm und Report
3.1 Liste der Schadstoffe
Für die relevanten Schadstoffe werden Bezeichnung, S-Wert und wahlweise Emissionsmasssenstrom oder Emissionskonzentration in eine Tabelle eingetragen.
In der Tabelle können mit Hilfe der Funktionstasten des Tabelleneditors Zeilen freigemacht oder gelöscht werden.
Die Bezeichnung eines Stoffes kann frei eingetragen oder aus einer internen Liste ausgewählt werden. S-Werte werden aus einer Benutzerdatei oder aus einer Datei S-Valuesxxxx.txt geladen, wobei xxxx für 1986 oder 2002 steht. Welche Datei benutzt wird, wird unter dem Menü Optionen / TA Luft Version bestimmt.
Die Konzentration des emittierten luftverunreinigenden Stoffes ist bezogen auf den Volumenstrom des Abgases im Normzustand nach Abzug des Feuchtegehaltes an Wasserdampf. Wird die Konzentration eingegeben, so wird der Emissionsmassenstrom berechnet und umgekehrt.
Zu jedem Schadstoff wird unter Berücksichtigung der Abgasparameter die Schornsteinmindesthöhe berechnet, die sich durch Anwendung des TA-Luft-Nomogramms ergibt.
Der größte Höhenwert wird in das Formular der Abgasparameter übertragen.
Siehe auch Formular Liste der
Schadstoffe
4. Höhenkorrektur nach VDI 3781
Für die aus dem ersten Rechenschritt resultierende Schornsteinbauhöhe (H) ist unter Umständen aufgrund von topographischen Gegebenheiten ( wenn die Anlage in einem Tal liegt oder die Ausbreitung der Emissionen durch Geländeerhebungen gestört wird) eine Korrektur nach der Richtlinie VDI 3781 Blatt 2 vorzunehmen (TA Luft 86, Abschnitt 2.4.3 und TA Luft 2002).
Mit Hilfe dieser Richtlinie kann die Schornsteinhöhe für schematisierte Geländeformen berechnet werden. Zur Anpassung des tatsächlichen Geländeprofils an ein solches Schema müssen drei charakteristische Parameter bestimmt sein. Diese Parameter können manuell in das entsprechende Formular "Höhen" eingetragen werden oder mit Hilfe einer Anpassungsrechnung vom Programm ermittelt werden.
Zur Kontrolle und Präsentation der Berechnungen steht die grafische Ausgabe des Geländeprofils mit den angepaßten Geländeschemata auf Display und Drucker/Plotter zur Verfügung.
Die Richtlinie VDI 3781 Blatt 2 (August 1981) enthält auf der Seite 9 einen Druckfehler mit erheblichen Auswirkungen! In den Bildunterschriften der Bilder 16 und 17 sind die Werte für x/d vertauscht. Bild 16 beschreibt das Nomogramm für x/d=-1.25 und Bild 17 das Nomogramm für x/d=-2. Im Entwurf der Richtlinie vom April 1979 ist dieser Sachverhalt noch richtig beschrieben. P&K 3781 benutzt die richtige Zuordnung der Nomogramme.
Siehe auch Formular Korrektur der
Schornsteinhöhe
4.1 Korrektur für die Schemata
Die x-Koordinate des Schornsteinstandortes ist in dem willkürlich in den Geländeschnitt gelegten Koordinatensystem anzugeben. Die Veränderung des Standortes erfordert eine neue Festlegung (oder Neuberechnung) der charakteristischen Schemaparameter.
Die nach TA Luft berechnete Schornsteinbauhöhe wird im Programmabschnitt "TA Luft" zur Verfügung gestellt und kann von dort zusammen mit der Fahnenüberhöhung importiert werden (Taste "Importiere"}.
Zu den fünf möglichen schematisierten Geländetypen (bei der Geländestufe wird zwischen der nach links und nach rechts aufsteigenden Stufe unterschieden) sind die charakteristischen Parameter (d, a, x0) zu definieren und die resultierende Schornsteinhöhe kann abgelesen werden.
Für die Geländewelle ist der charakteristische Höhenparameter (a) eine abgeleitete Größe und deshalb für die Eingabe wenig geeignet. Deshalb wird hier (anders als bei den anderen Schemata) der Ausdruck 2*b (siehe VDI 3781 Abschnitt 3.1) als Höhenparameter benutzt.
x0 beschreibt den Abstand des Zentrums des jeweiligen Schemas (Koordinatenursprung in den Abbildungen unter Abschnitt 3.1 der Richtlinie 3781 Blatt 2) vom Koordinatenurspung des Geländeschnittes und ist somit nicht mit dem charakteristischen x der Richtlinie identisch.
Im Falle des Schemas "Welle" findet sich in der VDI-Richtlinie keine Anweisung für den Fall -0.5 < x/d < -0.25. Es ist aber offensichtlich, daß dieser relative Standort gleichwertig zu dem Standort -(x/d + 0.5) ist. Diese Transformation wird gegebenenfalls durchgeführt.
Die Einbeziehung eines Schemas in die grafische Darstellung und in den Korrekturbericht kann geschaltet werden.
Ein beliebiger Text kann eingegeben werden, der im Korrekturbericht (Report) erscheint.
Zu jedem Schema werden die wichtigsten Zwischenergebnisse der Rechnung
und die korrigierte Höhe (HG) ermittelt.
| beta | Kantenwinkel |
| x/d | Schornsteinlage |
| hG* | korrigierte effektive Quellhöhe |
| HG* | korrigierte Schornsteinbauhöhe |
| delta_H | korrigierte Abgasfahnenüberhöhung |
| HG | neue Schornsteinbauhöhe |
Ist die Anwendung der Richtlinie unzulässig (entweder beta oder x/d sind außerhalb des Gültigkeitsbereichs) so werden alle folgenden Größen mit Null ausgewiesen.
Siehe auch Formular Korrektur der
Schornsteinhöhe
4.2 Geländeprofil
In einen durch den Schornsteinstandort verlaufenden senkrechten Geländeschnitt ist ein willkürliches Koordinatensystem in x- und z-Richtung (Abstand und Höhe) zu legen.
Für das Geländeprofil sind dann in ausreichender Dichte Stützstellen nach aufsteigendem x-Wert in die Tabelle einzutragen.
In der Tabelle können mit Hilfe der Funktionstasten des Tabelleneditors Zeilen freigemacht oder gelöscht werden.
Siehe auch Formular Geländeprofil und
Beispiele
4.3 Anpassungsrechnung
In der Anpassungsrechnung wird für die zugeschalteten Geländeschemata eine automatische Anpassung eines Geländeschemas an das Geländeprofil vorgenommen.
Der Geländeabschnitt in dem die Anpassung erfolgen soll ist für jedes Schema einzutragen. Die Wahl dieses Bereiches kann unter Umständen großen Einfluß auf das Ergebnis haben. Der Ausschnitt sollte die für das jeweilige Schema relevante Geländestruktur vollständig - einschließlich der seitlichen Ausläufer - umfassen. Wird der Ausschnitt jedoch so großzügig gewählt, daß das Geländeschema darin nicht mehr eindeutig zu identifizieren ist, so kann die Anpassungsrechnung eine Anpassung an die falsche Struktur vornehmen.
Die Anpassungskurven sind immer so parametriert, daß sie durch den Schornsteinstandort laufen.
Die Anzahl der Anpassungsschritte bestimmt die Genauigkeit der Anpassung. Die Anpassung eines Geländeschemas an das tatsächliche Geländeprofil erfolgt in einer Kette von aufeinander aufbauenden, mit jedem Schritt genauer werdenden Anpassungsrechnungen. Je mehr Anpassungen zugelassen werden, desto genauer wird das Ergebnis auf Kosten der Ausführungszeit.
Mit der Schrittzahl 6 wird für die charakteristischen Parameter (a, d und x0) eine Genauigkeit von 0.8 % der Ausdehnung des Geländeprofils erreicht, bei der Schrittzahl 9 wird eine Genauigkeit von 0.1 % erreicht. (z.B. werden bei der Schrittzahl 6 bei einem Profilausschnitt von 1000 m und einer Höhendifferenz von 100 m die Parameter d und x0 auf 8 m genau und der Parameter a auf 0.8 m genau bestimmt)
Siehe Formular Parameter der
Profilanpassung
4.4 Korrekturgrafik ausgeben
Unter dem Menüpunkt "Grafik" werden das in der Tabelle abgelegte Geländeprofil und die im "Höhen"-Formular zugeschalteten Schemata grafisch dargestellt.
Siehe Beispielgrafik
4.5 Korrekturbericht ausgeben
Eingaben und Berechnungen des Programmzweiges "Korrektur" werden auf den aktuellen Drucker ausgegeben.
Für die im "Höhen"-Formular zugeschalten Geländeschemata werden die charakteristischen Parameter, die daraus abgeleiteten Zwischenergebnisse und die resultierende Schornsteinhöhe aufgelistet.
Die größte Schornsteinhöhe eines zugeschalteten Schemas
wird als "korrigierte Schornsteinhöhe" in den Bericht eingetragen.
| x | Schornsteinlage bezüglich der Schemamitte |
| a | Strukturhöhe |
| d | Strukturbreite |
| beta | Kantenwinkel |
| lambda | |
| x/d | relative Schornsteinlage |
| HE/a | relative Schornsteinbauhöhe |
| hE/a | relative effektive Quellhöhe |
| K | Korrekturfaktor für Schornsteinbauhöhe |
| k | Korrekturfaktor für effektive Quellhöhe |
| HG* | korrigierte Schornsteinbauhöhe |
| hG* | korrigierte effektive Quellhöhe |
| delta_H | korrigierte Abluftfahnenüberhöhung |
| HG | neue Schornsteinbauhöhe |
All diese Größen sind unter identischen Namen in der Richtlinie definiert und werden dort näher erläutert.
Ist die Anwendung der Richtlinie unzulässig (entweder beta oder x/d sind außerhalb des Gültigkeitsbereichs) so wird HG mit dem Text "unzul." ausgewiesen.
Siehe auch Report
5.0 Bedienung
5.1 Innerhalb der Formulare
In den Bildschirmformularen erfolgen die Eingaben in Formularfeldern. Mit den Tasten cursor rauf, cursor runter, tab und shift tab oder mit der Maus kann der Cursor über die Felder bewegt werden. cursor links und cursor rechts bewegen den Cursor zeichenweise innerhalb eines Feldes.
Reelle Zahlen können mit Punkt oder Komma oder auch als 1e-6 für 10-6 eingegeben werden. Der Fehlerton kann bei der Eingabe ignoriert werden, er wird nur als Warnung ausgelöst, weil 1e oder 1e- keine gültige Zahl ist.
Gegebenenfalls (wenn im Formular gekennzeichnet) kann eine Auswahlliste von diskreten Eingabewerten geöffnet werden.
Mit F1 wird zu einem Formularfeld oder zum ganzen Formular eine kontextbezogene Hilfe angeboten und das integrierte Handbuch zugreifbar.
Mit OK oder ABBRECHEN wird das aktuelle Formular verlassen.
Siehe auch: Calculator
5.2 Innerhalb der Tabellen
Allgemein
Die Reihenfolge und Weite der Spalten kann durch Klick in den Spaltentitel oder zwischen Spaltentiteln und Ziehen angepaßt werden. Dieses ist insbesondere dann sinnvoll, wenn man eine vorgegebene Reihenfolge der Werte bei der Eingabe hat, weil man nur einmal TAB drücken muß, um in die nächste Spalte zu gelangen.
Wenn die Daten in den Spalten zu weit sind, werden im Spaltentitel die Symbole in Klammern (z.B. Temperatur (T0) ) verdeckt, sie können aber durch verbreitern der Spalte sichtbar gemacht werden.
Die Tasten "+" und "-" sind zum Löschen und Einfügen von Datensätzen. Die Taste "Dup" dient zum duplizieren des aktuellen Datensatzes, welches nützlich ist, wenn man einen Datensatz eingeben muß, der fast genauso aussieht wie der Aktuelle. Der neue Datensatz wird an die Tabelle angehängt. Wenn eine Reihe angefügt werden soll, muß die untere graue Reihe selektiert werden bevor die Plustaste gedrückt wird.
Einzelne Felder, in denen eine Auswahl möglich ist, sind (blass) gelb gekennzeichnet. Zum Aktivieren der Auswahl klickt man einmal in die Zelle, um diese auszuwählen und ein zweites Mal, um die Auswahl zu aktivieren (kein Doppelklick).
Zwischen den einzelnen Feldern kann mit den Cursor- oder Tab-Tasten gewechselt werden.
Die Bewegung des Cursors über den oberen oder unteren Rand des Tabellenformulars hinaus läßt den dargestellten Ausschnitt um eine Zeile nach oben oder unten rollen.
Einige Tabellen können sortiert werden. Mit einem Klick der rechten Maustaste in die maßgebliche Spalte wird ein Pull-Down Menü geöffnet und es kann Sortiere aufsteigend oder Sortiere absteigend gewählt werden.
In einigen Tabellen kann ein Reihen-Editor aufgerufen werden. Der Reihen-Editor stellt nur einen Datensatz zur Eingabe bereit und kann mehr oder weniger Funktionen bieten als der Tabellendialog.
Einzelne Spalten können evtl. über das Popup-Menü importiert werden. Aus der zu wählenden Datei werden die Werte gelesen und ab der Position, von der aus der Dialog aufgerufen wurde, überschrieben. Es wird ein Wert pro Zeile pro Zeile aus einer ASCII-Datei (auch CSV) gelesen.
In einigen Tabellen kann gesucht werden. Siehe Suchen in Tabelle.
Siehe auch: Calculator und Spaltenwerte modifizieren.
5.3 Innerhalb der Grafiken
Die meisten Grafiken können gezoomt werden; dazu muß ein Rechteck von der linken oberen Ecke zur rechten unteren Ecke mit der Maus aufgespannt werden. Um den Zoom rückgängig zu machen, muß ein Rechteck von der rechten unteren zur linken oberen Ecke mit der Maus aufgespannt werden. Außerdem kann die Grafik verschoben werden; dazu zieht man die Grafik, mit der rechten Maustaste gedrückt.
Dialoge können z.T. auch über ein Klick auf die Achsen, die Legende, den Titel oder Doppelklick auf die Darstellung geöffnet werden.
Der Schalter
muß
für alle Funktionen, die durch Klicken in die Darstellung ausgelöst
werden, gedrückt sein.
Grafische Abbildungen vom Bildschirm können mit
Datei/Drucken oder dem Schalter
auf einen
Drucker ausgegeben werden.
Der Export von Grafiken kann mit
ausgeführt werden. Grafiken können auch mit
in die Zwischenablage kopiert werden.
Setup (Layout, Export und Formate)
Mit dem Edit-Schalter läßt sich ein Formular öffnen, in dem die Grafik parametriert werden kann. Funktionen zum Export oder zum kopieren sind ebenfalls in diesem Dialog enthalten.
Die in
gemachten
Änderungen werden nicht automatisch gespeichert. In einigen Grafiken ist
es trotzdem möglich Konfigurationen unter dem Datei-Menü zu
speichern und zu laden. Diese Funktion kann zu ungewollten Ergebnissen
führen, weil die Konfigurationsdatei nicht unbedingt zu den aktuellen
Daten paßt. In der aktuellen Darstellung nicht benutzte Serien, die nicht
automatisch gelöscht werden, können abgeschaltet werden. Die Daten
werden in sogenannten Serien verwaltet. Die Konfiguration kann mit und ohne
Daten gesichert werden. Meist werden die Daten vom Programm durch die aktuellen
ersetzt, dennoch kann es auch mal wichtig sein die Daten mitzusichern.
Änderungen oder Einstellungen in anderen Formularen und der Daten können Modifikationen in Setup übeschreiben!
Es wird empfohlen, den Grafiktyp auf die zu ladende Konfiguration voreinzustellen.
MAX
Mit dem Schalter MAX in der Werkzeugleiste können die Skaleneinstellungen auf die Maximalwerte gesetzt werden.
ISO
Der Schalter ISO stellt die Grafik isometrisch dar. Dieses muß nach Größenveränderung der Grafik wiederholt werden.
6.0 Bekannte Probleme/Kompatibilität
Kompatibilität zur Vorgängerversion
Das Programm
kann die Dateien von Vorgängerversionen lesen; letztere können mit
diesem Programm erzeugte Dateien nur teilweise verarbeiten.
Hinweise
Falls die sog. Hints zu schnell verschwinden, kann
in der Datei P&K.ini (im Programmverzeichnis) ein Wert für
"HintHidePause" gesetzt werden, z. B. HintHidePause=2500, bedeutet, der Hint
bleibt für 2,5 Sekunden sichtbar, wenn diese nicht durch andere Aktionen
beendet wurde.
7.0 Begriffserklärungen
| VDI | Verein Deutscher Ingenieure |
| TA Luft | Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft |