TUHVAC：集成化的空调设计分析环境 .docx

工程建筑学相关资料ENGINEERING ARCHITECTURE RELATED INFORMATION 工程建筑学相关资料 ENGINEERING ARCHITECTURE RELATED INFORMATION PAGE PAGE 1 TUHVAC：集成化的空调设计分析环境  TUHVAC: an integrate development environment forHVAC design and analysis 提要　　本文介绍了集成化空调设计软件TUHVAC的开发思想、主要特点与系统结构。关键词：空气调节 集成环境 模拟分析Abstract　　This paper introduces in detail the idea of developing the software， its characteristics and system structure and gives a detailed component model example.Keywords：air conditioning integrate development environment simulation and analysis 1 TUHVAC的设计思想　　目前世界上已出现多种版本的暖通空调CAD软件，这些CAD软件多数还只是一个绘图工具，用来提高工作人员的工作效率，仅有少数软件将一些设计计算与绘图相结合。然而真正意义上的CAD概念是计算机辅助设计，也就是使计算机在方案确定、设备选择、设计计算、材料统计、价格概算及工程绘图等各方面全面地为设计人员服务，从而真正提高设计质量和工作效率。由此看来，一个完整的CAD系统应具有三方面的功能；　　①数据库、知识库功能。能够存储各类设备信息（相当于设备手册）、设计参数（相当于设计手册）及国家标准（相当于规范）。设计人员能够方便地检索和使用这些信息。　　②计算功能。能够做多种计算分析以适应不同阶段的设计要求。如系统参与能耗估算（用于制定初步设计方案）、设备选择计算、风道水管设计计算、系统全年模拟分析、（以验证系统性能并对系统作全面评价）、成本与运行费用分析计算、动态模拟计算（以确定控制方案）等。　　③绘图功能。包括从初始阶段系统图的绘制到最终阶段的施工图绘制。　　对于如上要求的三方面功能，均有相应的软件可满足要求。例如相当多的数据库程序可用于信息的存储和检索；BTP可用于上述一些方案的设计计算；TRNSYS和HVACSIM+可用于全年模拟或动态计算；各种CAD工具则可用于工程图绘制。然而，实际调查却发现，无论是在国内还是美、日和欧洲的发达国家，数据库和设计分析软件都很少用于实际的空调工程设计。究其原因，可以发现目前的软件存在如下一些问题：　　①集成度不够，软件是联系差。数据库检索的信息不能直接被计算程序所应用，计算程序所得的结果不能直接被绘图工具利用。　　②就单一的计算过程来说，不同的程序仅能作某一种分析计算，而要完成上述各种分析就必须使用不同的程序，准备大量的数据文件，这是一项乏味、重复而且容易出错的工作。　　③设备参数性能缺乏标准的描述方式。软件中所用的设备描述方式与设备厂家所提供的性能描述方式往往不一致，需要程序使用者去做数据转换。这需要很大的工作量，有时是不切实际的。　　④软件界面简陋，极不好用。设计者如果不对软件本身作详细的了解，就难以准确地知道其输入输出的实际意义。设计人员为了能够利用这些软件解决设计中的实际问题而不得不花大量的时间精力去弄懂每一个软件。作为软件的使用者，并不愿意受软件的驱使，而希望作软件的主人。一个好的软件应该从使用者处理要求很少而为使用者提供最大的帮助，应服从于用户而并非让用户服从它，这应是新一代软件的主要设计思想。　　正是基于这样的设计思想，清华大学开发研制了TUHVAC系统，用于暖通空调系统设计、分析和评价。2 TUHVAC的总体结构　　TUHVAC系统融合了数据库技术和模型求解理论，图1是TUHVAC总体结构图。它包含三个大的部分：用户图形界面（Graphic User Interface）、数据库及系统描述（Database System Description）和求解器（TUSimulator）。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 TUHVAC总体结构图　　系统运行时，用户利用图形界面描述空调系统，综合利用数据库中设备库（CL）和知识库（BKD）的信息，描述计算要求（SRF）并定义控制系统（CDF），从而生成该系统的描述文件（SDF），求解器根据SDF、SRF和CDF的信息，必要时还需要气象数据（WD）进行综合求解，并按输出数据格式（CRF）输出求解结果。　　整个过程中使