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绿色建筑节能软件的设计探究

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摘要:在对绿色建筑节能设计发展现状研究基础上,探讨AutoCAD图形界面下的绿色建筑节能软件设计,详细分析软件设计中的接口设计、模型构建以及功能实现等,以为绿色建筑节能设计提供技术支持。基于AutoCAD图形界面下的绿色建筑节能软件设计能够有效实现EnergPlus图形化接口软件设计,实现图形化建筑建模功能,从而为绿色建筑节能软件的参数批量设置以及结果数据输出等等功能。基于AutoCAD图形界面下的绿色建筑节能软件设计能够显著提高建筑工程建模效率及准确率,在绿色建筑节能发展中具有一定应用价值。

关键词:AutoCAD图形界面;绿色建筑;节能软件

在建筑工程施工中,节能和安全问题已经成为当前的关注热点,在建筑工程项目设计中,建筑节能则是工作中的重要组成部分。绿色建筑节能在设计过程中不但要和建筑行业密切相关,同时也必须要考虑到建筑本身的成本以及消防问题。因此在建筑工程设计中,如何节能规范、有效掌握及应用及节能软件成为建筑设计人员的学习重点。绿色建筑节能主要目的是降低建筑物室内环境能源消耗,加大可再生可利用能源利用。文中则对AutoCAD图形界面下的绿色建筑节能软件设计探讨。

1绿色建筑节能设计的应用及发展

建筑设计是建筑物建造之前的主要工作项目之一,不但要确认建筑功能,同时还必须要确定建筑用途及材料组成,那么在建筑材料选择中的和建筑节能密切相关。在这种情况下建筑设计阶段,首先会确定建筑外围护结构充墙体材料。其中在建筑节能设计及成本控制过程中,必须要找到两者之间的平衡点,只有这样才能够实现建筑成本及节能良好协调。针对这一问题在设计阶段就需要做好相关工作,一方面需要确保建筑物能够满足相关标准要求,另一方面则需要有效控制建筑成本。在建筑设计行业中,通常企业均会依照节能要求详细规划设计,基于节能设计需求为客户提供设计方案。但是同样也存在一些鱼龙混杂的设计单位,对于建筑节能要求不管不问,一味节约成本,导致在工程审查中出现严重问题,因此针对这一问题对于建筑设计企业来讲则需要强化行业管理,真正将绿色建筑节能设计落到实处。绿色建筑节能设计软件应用也成为必然发展趋势。

2绿色建筑节能软件系统设计的实例分析

2.1接口设计

文中以EnergPlus为例,属于全新软件,不但具有建筑能耗分析软件DOE-2及BLAST的应用有点,并且还具有一系列新功能,因此成为是DOE-2的新一代建筑能耗分析软件。这一软件在应用过程中程度对IDF格式输入文件按具有规定,必须要完整的命名书写规则,IDF格式属于是文本格式,在进行工程设计的时候则需要将其进行手工编写。想要完成IDF格式文本计算工作则需要制定数据文件名称,在这种情况下也就需要开发EnergPlus接口,以能够对软件的前处理及后处理模块完成,不但能够实现软件应用的连续性,并且在程序完成之后还能够开发调用功能,自动进行IDF格式文本计算。基于以上需求,EnergPlus接口的设计流程图见图1.基于AutoCAD图形界面的开发,则是在IDF文件上生成,采用AutoCAD的建模功能,从而实现墙体及窗户的绘制功能开发,实现图形建模。在实际工程应用中,工程师在AutoCAD软件通常情况下应用的是DWG图纸,但是如果一个工程中出现两种存储文件格式,其中分别是DWG及XML格式,那么进行打开及保存其中一个的时候则需要保存两种文件格式,自然给实际使用带来较大不变,在这种况下,则可以应用AutoCAD数据库文件进行扩展词典的方式,进行XML格式文件进行储存。其中在AcDbDatabase数据库的块表Model_Space中把XML格式文件记录成为“BUILD”分支数据。在应用中只需要对DWG文件进行处理即可。

2.2模型构建

打开EnergPlus软件,在CAD界面中将图形导入,效果则见图2.本次所选取的图形过于复杂,因此对其进行简化处理,只选择建筑的墙体门窗。将所有搜集到的建筑参数,均输入到EnergPlus软件中,进行数据导入,具体流程则为“选项”>“导入”>“三维CAD几何体”.之后在软件中会弹出对话框,能够看出软件中支持导入的CAD格式文件。在实际应用中,模型构建完毕,并且已经其对各参数信息成功定义,在调用Energyplus计算之前,为确保应用安全,则需要调用模型检查模块检查现模块中是否出现错误,一旦发现出现错误,则必须要对中断计算,并将具体的错误信息显示出来,其中检查过程中,主要从以下一方面着手:1)房间各围护组成的完整性;2)房间及围护的命名的正确性;3)围护对象的围护结构类型参数信息正确性等等。如果检查没有出现错误,则可以继续建立建筑模型。在软件左侧的工具条中选择“建立区域”选项,则可以在地平面上采用鼠标进行墙体平面图绘制,拐点处则可以定点,这也就是软件中的区域划分空间,这样更有助于在建模完成之后进行计算,并且便于进行层高设置。在软件中所显示出来的视图模式中,转化为平面模式,以此为画图提供便利。在画图工作完成之后,即要完成立体图设计。依照已经绘制的房间立体图形,将其整合成为整体区域,在楼层空间中,不同的区域功能划分则需要实施不同设置,采用鼠标对设计模型进行3600转换,确保每个房间细节无误之后,也就可以实现这一楼层的模型立体图设计。在将一层模型立体图设计完成之后,则可以采用复制工具借助于变换-移动操作将其他楼层立体图绘制出来。

2.3功能实现

在模型构建完成之后,则可以实现软件的相关功能。首先在进行围护结构参数库中则包括建筑材质和构造信息,这些数据信息则可以应用数据库进行管理及维护,在其应用过程中可以对其建筑材质以及构造类型随意添加,并且可以更改编辑库中已经有的参数。下图3则为楼板的属性编辑设置。完成建筑模型建立之后,不但能够进行墙体以及门窗属性参数定义,并且还能够对围护结构库进行调用,只要将其所选择的维护结构类型名称直接选取,那么也就能够在建筑模型墙体或者窗户属性信息中将这一结构详细参数自动存入,便于进行模拟计算。模型建立之后,相关参数信息定义完毕,则可以调用模型检查模块对已经建立的模型实施错误检查,一旦发现错误则会立即中断计算,并且将具体的错误信息呈现在列表中。其中模型检查模块的检查内容则主要包括有房间各围护结构完整性、各维护对象维护结构类型参数信息正确性以及房间、维护命名正确性等。确定检查没有错误的时候,也就可以在CAD平台上进行建模模型建立,其能够将IDF文件格式的输入文件自动生成,并且还能够进行气象参数文件指定,其计算过程则需要调用EnergPlus软件的核心程序。在DOS环境下EnergPlus软件则属于是控制台程序,在计算过程中所得到的提示信息并不便于保存,所以对于在计算过程中的输出信息则可以借助于线程间通信技术将其实施在输出窗口进行显示,相关数据信息计算结束后,也就可以进行计算日志查看。EnergPlus软件计算过程中,结果输出文件有两种方式,分别是ESO文本格式以及SQLite数据库结果文本,在本次研究过程中所选用的则是后者。这属于是一种轻型数据库,具有较高处理速度,便于应用。在采用SQLite数据库结果文本输出结果信息之后,进行数据存储.将其具体的数据信息在界面上进行整理,一方面可以将其保存,另一方面也可以将其结果输出在支持的Excel文件中,从而为工程师工作数据处理提供便利。

3结束语

通过以上设计,有效实现了AutoCAD图形界面上的EnergPlus图形化软件接口设计,并且在CAD界面上进行建筑建模计算,不但具有维护结构库参数设计,还能够实现作息模式参数库、气象参数设计以及EnergPlus调用计算、结果输出等功能,为当前的绿色建筑节能软件应用设计提供了便利。在实践中发现,这一软件建模、计算及应用过程,和我国的建筑设计师应用习惯更为契合,因此得到广泛应用。综上所述,基于AutoCAD图形界面的绿色建筑节能软件更符合我国建筑师操作习惯,从而更有助于显著提高设计质量及工作效率,在当前建筑行业节能发展中具有重要应用价值。

参考文献:

[1]王晶,沈勇嵬.开放的选择性BIM概念下的住宅节能可视化计算研究[J].建筑节能,2014(5):78-84.

[2]许凯.建筑节能窗传热特性的数值模拟与实验研究[D].成都:西南交通大学,2014.

作者:马琳 单位:杨凌职业技术学院

绿色建筑节能软件的设计探究责任编辑:张雨    阅读:人次