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淺談熱負荷電算程序研究管理的論文
摘要：通過(guò)對熱負荷計算流程的闡述，來(lái)說(shuō)明實(shí)現專(zhuān)業(yè)計算程序的一種思路。
關(guān)鍵詞：熱負荷程序計算流程
1、引言
最近幾年，由于受節能問(wèn)題的推動(dòng)，計算機技術(shù)應用于暖通空調工程領(lǐng)域中的首要問(wèn)題是建筑物冷熱負荷計算和建筑物能量分析。社會(huì )需求的驅使，要求把粗糙的穩態(tài)或準穩態(tài)計算方法向精確的動(dòng)態(tài)計算方法過(guò)渡。在這個(gè)新興的領(lǐng)域里，算法理論研究主要是對建筑熱過(guò)程電算方法的研究，包括經(jīng)典的穩定傳熱計算方法，有限差分法，諧波分析法，以及新出現的傳遞函數法等。其中古老的經(jīng)典方法由于有了計算機做為工具，又產(chǎn)生了新的研究和應用動(dòng)力。
在暖通空調專(zhuān)業(yè)所從事的設計工作中，要進(jìn)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，處理大量的數據，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(shí)由于計算工作的枯燥乏味，因而許多設計人員不愿詳細進(jìn)行計算，而采用了估算或簡(jiǎn)化計算的方法，這樣就造成了負荷計算數據的不精確與不合理性。
2、開(kāi)發(fā)工具的選擇
隨著(zhù)計算機技術(shù)的普及，在各大高校計算機語(yǔ)言已成為我們暖通空調專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課程，這樣就為我們專(zhuān)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(kāi)發(fā)語(yǔ)言，微軟公司的VisualBasic6.0為例（目前已成為大多數院校暖通空調專(zhuān)業(yè)的必修課程），來(lái)講一下暖通專(zhuān)業(yè)中，有關(guān)計算程序設計的問(wèn)題。MicrosoftVisualBasic開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是以BASIC語(yǔ)言為基礎，可視化的、面向對象的、采用事件驅動(dòng)方式的結構化高級程序設計語(yǔ)言，是一套完全獨立的開(kāi)發(fā)系統，它提供了開(kāi)發(fā)MicrosoftWindows應用程序的最迅速、最簡(jiǎn)捷的方法。VisualBasic最引入注目的特點(diǎn)就是它訪(fǎng)問(wèn)數據庫的強大功能，而在我們的專(zhuān)業(yè)計算中這一點(diǎn)顯得很重要，因為我們在計算中要進(jìn)行大量的數據處理，并且在完整的系統計算中，數據結果能否充分共享是程序自動(dòng)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作為存取數據的新標準，還提供了新的數據環(huán)境設計器，使得數據庫編程更為靈活、簡(jiǎn)便。數據庫表的索引是比表搜索更快的排序列表。每個(gè)索引輸入項指向其相關(guān)的數據庫行。
3、程序的實(shí)現流程
3.1控制中心設計
在進(jìn)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(guò)開(kāi)發(fā)工具來(lái)實(shí)現我們的目的。我們知道程序的關(guān)鍵是計算的準確性問(wèn)題，但同時(shí)也要保證她的易用性，在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的計算之前，我們需要對整個(gè)程序作一個(gè)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(jìn)入各計算模塊，并方便返回控制中心；
完成對用戶(hù)參數的設置修改；
提供各計算模塊的輸出
軟件系統流程圖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(guò)控制中心對各模塊起到協(xié)調組織的作用，而同時(shí)，各個(gè)模塊又是獨立的，這樣方便我們對各個(gè)模塊分開(kāi)設計。完成了計算中心的設計我們就可以分開(kāi)進(jìn)入各個(gè)計算模塊的設計過(guò)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(shí)現過(guò)程，希望能給同仁們共享。
3.2熱負荷計算模塊
供暖系統設計熱負荷是供暖設計中最基本的數據。它直接影響供暖系統方案的選擇、供暖管道管徑和散熱器等設備的確定、關(guān)系到供暖系統的使用和經(jīng)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(diǎn)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(jìn)行的工程計算項目進(jìn)行管理，如新建、刪除等；
能夠重復進(jìn)入已建立但未完成工程項目地繼續計算過(guò)程；
計算用氣象參數的自動(dòng)調入；
各種規范規定的修正系數的自動(dòng)選擇或輸入；
能夠根據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；
能夠對計算數據進(jìn)行保存，修改，刪除等操作；
完成計算最終數據的輸出，打印等。
以上問(wèn)題的解決，需要對軟件進(jìn)行整體的規劃，才能滿(mǎn)足各部分協(xié)調一致地為系統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
因為本系統可以進(jìn)行工程的斷點(diǎn)計算，所以需要對工程計算過(guò)程中的數據進(jìn)行存儲，故采用數據庫系統來(lái)完成此項工作，首先在系統控制中心建立熱負荷計算用數據庫系統，而后以工程名稱(chēng)建立不同的數據表，每一個(gè)數據表代表一個(gè)獨立計算單位，從而達到對數據隨時(shí)保存的目的。
本過(guò)程為系統設計熱負荷計算的核心部分，它需要完成房間9個(gè)部分的耗熱量的計算過(guò)程，同時(shí)能隨時(shí)存儲每一部分的計算數據，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(guò)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據進(jìn)行匯總，最終得到該房間的設計熱負荷；
能夠對計算數據進(jìn)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，現以外墻耗熱量計算為例，對軟件的計算原理作一闡述：
a.點(diǎn)擊外墻耗熱量計算選項卡，進(jìn)入外墻耗熱量計算過(guò)程；
b.作為一個(gè)房間，可能不止有一面外墻，而對各面外墻來(lái)說(shuō)，所使用的計算過(guò)程是相同的，這樣就需要軟件能重復地調用這一計算過(guò)程；
c.在計算的過(guò)程中需要對計算數據進(jìn)行存儲，并查看其范圍是否合適，所以軟件需要提供計算數據的查看功能；
d.計算過(guò)程中在調用外部計算工具時(shí)，需能提供傳值功能，并對外門(mén)參數進(jìn)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(dòng)計算；
外墻傳熱系數的計算或選擇；
外墻朝向的選擇；
計算數據的對應處理；
與計算模塊的調用接口；
計算的連續性進(jìn)行處理。
對于以上問(wèn)題進(jìn)行如下解決，輸入外墻尺寸，軟件自動(dòng)計算其面積；傳熱系數通過(guò)選擇窗口進(jìn)行選擇輸入，對于不同的朝向分別進(jìn)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(jìn)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據庫中進(jìn)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(shuō)明了，至此，供暖系統設計熱負荷軟件的計算流程已經(jīng)全部完成。
4、結論
本文只是通過(guò)對程序流程的介紹來(lái)闡述一下專(zhuān)業(yè)程序開(kāi)發(fā)的思路，其中的熱負荷計算模塊采用的是穩定傳熱計算方法，參見(jiàn)《供熱工程》（（第三版）中國建筑工業(yè)出版社賀平孫剛編著(zhù)）本文不再作詳細介紹。作為具有專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的應用程序開(kāi)發(fā)，每個(gè)人都可能有其獨特的設計思路，無(wú)論采用何種設計流程，最終的目的都是一樣的，提供精確的計算數據，滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)設計的要求，同時(shí)能把設計人員從枯燥繁雜的計算中解脫出來(lái)，提高我們的工作效率。如今計算機技術(shù)的飛速發(fā)展也我們專(zhuān)業(yè)的計算機化程度提高提供了條件，作為開(kāi)發(fā)工具而言，我們可以根據自身特點(diǎn)選用自己比較上手的語(yǔ)言。我們的專(zhuān)業(yè)知識如果能很好乘上計算機這個(gè)工具，一定會(huì )對我們專(zhuān)業(yè)的發(fā)展有極大的促進(jìn)。在這里，希望大家多探討，多交流，為我們專(zhuān)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(zhù)
2.《實(shí)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(shí)用計算法》中國建筑工業(yè)出版社單寄平主編
4.《空調專(zhuān)業(yè)實(shí)用CAD技術(shù)》北京工業(yè)大學(xué)出版社施建諾王世洪賈衡汪逸編著(zhù)
5.《VisualBasic6.0中文版語(yǔ)言參考手冊》北京希望電腦公司出品MicrosoftCorporation著(zhù)
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