淺談熱負荷電算程序研究管理的論文

　　摘要：通過對熱負荷計算流程的闡述，來說明實現(xiàn)專業(yè)計算程序的一種思路。

　　關鍵詞：熱負荷程序計算流程

　　1、引言

　　最近幾年，由于受節(jié)能問題的推動，計算機技術應用于暖通空調工程領域中的首要問題是建筑物冷熱負荷計算和建筑物能量分析。社會需求的驅使，要求把粗糙的穩(wěn)態(tài)或準穩(wěn)態(tài)計算方法向精確的動態(tài)計算方法過渡。在這個新興的領域里，算法理論研究主要是對建筑熱過程電算方法的研究，包括經典的穩(wěn)定傳熱計算方法，有限差分法，諧波分析法，以及新出現(xiàn)的傳遞函數(shù)法等。其中古老的經典方法由于有了計算機做為工具，又產生了新的研究和應用動力。

　　在暖通空調專業(yè)所從事的設計工作中，要進行大量的重復的，繁雜的計算工作。特別是在最基本的冷熱負荷計算中，需要查看大量的參數(shù)，處理大量的數(shù)據(jù)，而在不同的計算單元中又存在大量的重復性計算內容，這樣就大大的降低了工作效率，同時由于計算工作的枯燥乏味，因而許多設計人員不愿詳細進行計算，而采用了估算或簡化計算的方法，這樣就造成了負荷計算數(shù)據(jù)的不精確與不合理性。

　　2、開發(fā)工具的選擇

　　隨著計算機技術的普及，在各大高校計算機語言已成為我們暖通空調專業(yè)學生的必修課程，這樣就為我們專業(yè)的電算化提供了契機。在這里，我以如今比較流行的計算機開發(fā)語言，微軟公司的VisualBasic6.0為例（目前已成為大多數(shù)院校暖通空調專業(yè)的必修課程），來講一下暖通專業(yè)中，有關計算程序設計的問題。MicrosoftVisualBasic開發(fā)語言是以BASIC語言為基礎，可視化的、面向對象的、采用事件驅動方式的結構化高級程序設計語言，是一套完全獨立的開發(fā)系統(tǒng)，它提供了開發(fā)MicrosoftWindows應用程序的最迅速、最簡捷的方法。VisualBasic最引入注目的特點就是它訪問數(shù)據(jù)庫的強大功能，而在我們的專業(yè)計算中這一點顯得很重要，因為我們在計算中要進行大量的數(shù)據(jù)處理，并且在完整的系統(tǒng)計算中，數(shù)據(jù)結果能否充分共享是程序自動化程度、功能是否完善的重要因素。VisualBasic6.0不僅引入了功能強大的ADO作為存取數(shù)據(jù)的新標準，還提供了新的數(shù)據(jù)環(huán)境設計器，使得數(shù)據(jù)庫編程更為靈活、簡便。數(shù)據(jù)庫表的索引是比表搜索更快的排序列表。每個索引輸入項指向其相關的數(shù)據(jù)庫行。

　　3、程序的實現(xiàn)流程

　　3.1控制中心設計

　　在進行程序設計之前，首先我們先要明確一下，我們要求程序能給我們提供什么樣的功能，這樣我們才能通過開發(fā)工具來實現(xiàn)我們的目的。我們知道程序的關鍵是計算的準確性問題，但同時也要保證她的易用性，在進行專業(yè)的計算之前，我們需要對整個程序作一個整體設計，如下圖所示，我們對控制中心作以下功能設計：

　　能夠進入各計算模塊，并方便返回控制中心；

　　完成對用戶參數(shù)的設置修改；

　　提供各計算模塊的輸出

　　軟件系統(tǒng)流程圖3-1

　　這樣設計的目的在于各計算模塊之間是相互獨立的，設計是通過控制中心對各模塊起到協(xié)調組織的作用，而同時，各個模塊又是獨立的，這樣方便我們對各個模塊分開設計。完成了計算中心的設計我們就可以分開進入各個計算模塊的設計過程了，由于篇幅的限制，在這里我謹以供暖熱負荷計算模塊為例，向大家介紹一下程序的實現(xiàn)過程，希望能給同仁們共享。

　　3.2熱負荷計算模塊

　　供暖系統(tǒng)設計熱負荷是供暖設計中最基本的數(shù)據(jù)。它直接影響供暖系統(tǒng)方案的選擇、供暖管道管徑和散熱器等設備的確定、關系到供暖系統(tǒng)的使用和經濟效果。與控制中心的設計思路相同，我們首先需要明確我們想要達到的目的，考慮熱負荷計算的特點及程序使用的方便，我們對程序作以下功能設計：

　　為每一工程設置獨立的存儲空間；

　　能夠對將要進行的工程計算項目進行管理，如新建、刪除等；

　　能夠重復進入已建立但未完成工程項目地繼續(xù)計算過程；

　　計算用氣象參數(shù)的自動調入；

　　各種規(guī)范規(guī)定的修正系數(shù)的自動選擇或輸入；

　　能夠根據(jù)不同的已知條件選擇正確的計算公式；

　　能夠完成所有工程所需項目的計算；

　　能夠對計算數(shù)據(jù)進行保存，修改，刪除等操作；

　　完成計算最終數(shù)據(jù)的輸出，打印等。

　　以上問題的解決，需要對軟件進行整體的規(guī)劃，才能滿足各部分協(xié)調一致地為系統(tǒng)設計熱負荷的計算順利工作。采用如下計算流程，如圖示：

　　熱負荷計算模塊流程圖3-2

　　因為本系統(tǒng)可以進行工程的斷點計算，所以需要對工程計算過程中的數(shù)據(jù)進行存儲，故采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來完成此項工作，首先在系統(tǒng)控制中心建立熱負荷計算用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，而后以工程名稱建立不同的數(shù)據(jù)表，每一個數(shù)據(jù)表代表一個獨立計算單位，從而達到對數(shù)據(jù)隨時保存的目的。

　　本過程為系統(tǒng)設計熱負荷計算的核心部分，它需要完成房間9個部分的耗熱量的計算過程，同時能隨時存儲每一部分的計算數(shù)據(jù)，對這一部分的計算程序需完成以下工作：

　　為每一房間建立獨立的存儲空間；

　　完成房間公用變量的存儲過程；

　　計算包括所有可能引起房間耗熱量的部分，每一部分互不影響，并能相應的存儲到該房間的存儲空間里；

　　能對各部分的計算數(shù)據(jù)進行匯總，最終得到該房間的設計熱負荷；

　　能夠對計算數(shù)據(jù)進行處理，如修改、刪除、查找、打印等。對本計算部分的程序設計如下面的流程所示：

　　熱負荷計算模塊流程圖3-3

　　以上各部分的計算原理大同小異，現(xiàn)以外墻耗熱量計算為例，對軟件的計算原理作一闡述：

　　a.點擊外墻耗熱量計算選項卡，進入外墻耗熱量計算過程；

　　b.作為一個房間，可能不止有一面外墻，而對各面外墻來說，所使用的計算過程是相同的，這樣就需要軟件能重復地調用這一計算過程；

　　c.在計算的過程中需要對計算數(shù)據(jù)進行存儲，并查看其范圍是否合適，所以軟件需要提供計算數(shù)據(jù)的查看功能；

　　d.計算過程中在調用外部計算工具時，需能提供傳值功能，并對外門參數(shù)進行選擇處理。

　　其計算原理流程圖如下：

　　熱負荷計算模塊流程圖3-4

　　軟件需作如下處理：

　　外墻傳熱面積的自動計算；

　　外墻傳熱系數(shù)的計算或選擇；

　　外墻朝向的選擇；

　　計算數(shù)據(jù)的對應處理；

　　與計算模塊的調用接口；

　　計算的連續(xù)性進行處理。

　　對于以上問題進行如下解決，輸入外墻尺寸，軟件自動計算其面積；傳熱系數(shù)通過選擇窗口進行選擇輸入，對于不同的朝向分別進行計算；每一方向的外墻計算調用同一計算模塊，最后對各方向計算結果進行疊加處理，得到外墻部分的總耗熱量；將外墻部分耗熱量添加到數(shù)據(jù)庫中進行存儲。其軟件流程如下：

　　熱負荷計算模塊流程圖3-5

　　其余各部分的計算原理與外墻耗熱量計算原理基本相同，這里就不一一說明了，至此，供暖系統(tǒng)設計熱負荷軟件的計算流程已經全部完成。

　　4、結論

　　本文只是通過對程序流程的介紹來闡述一下專業(yè)程序開發(fā)的思路，其中的熱負荷計算模塊采用的是穩(wěn)定傳熱計算方法，參見《供熱工程》（（第三版）中國建筑工業(yè)出版社賀平孫剛編著）本文不再作詳細介紹。作為具有專業(yè)特點的應用程序開發(fā)，每個人都可能有其獨特的設計思路，無論采用何種設計流程，最終的目的都是一樣的，提供精確的計算數(shù)據(jù)，滿足專業(yè)設計的要求，同時能把設計人員從枯燥繁雜的計算中解脫出來，提高我們的工作效率。如今計算機技術的飛速發(fā)展也我們專業(yè)的計算機化程度提高提供了條件，作為開發(fā)工具而言，我們可以根據(jù)自身特點選用自己比較上手的語言。我們的專業(yè)知識如果能很好乘上計算機這個工具，一定會對我們專業(yè)的發(fā)展有極大的促進。在這里，希望大家多探討，多交流，為我們專業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

　　參考資料：

　　1.《供熱工程》（第三版）中國建筑工業(yè)出版社賀平孫剛編著

　　2.《實用供熱空調設計手冊》中國建筑工業(yè)出版社陸耀慶主編

　　3.《空調負荷實用計算法》中國建筑工業(yè)出版社單寄平主編

　　4.《空調專業(yè)實用CAD技術》北京工業(yè)大學出版社施建諾王世洪賈衡汪逸編著

　　5.《VisualBasic6.0中文版語言參考手冊》北京希望電腦公司出品MicrosoftCorporation著

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