[发明专利]一种空调系统自动设计框架系统及方法

说明书

本发明涉及一种空调系统自动设计框架系统及方法，将建筑空调系统及各设备信息数字化，以实现空调系统设计全过程，包括模型轻量化模块、BIM和建筑能耗模型(BEM)转化模块、自动分区模块、系统选择模块、自动选型模块、系统图生成模块、平面布管模块；基于BIM进行空调系统自动设计，实现空调系统设计中从负荷计算到设备选型再到绘图全部过程的自动化，大大降低空调系统设计的人力成本。在实际工程中如果建筑设计发生改变，BIM模型变化，则可自动完成空调系统设计，避免设计过程中重复工序。

技术领域

本发明涉及暖通空调领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，空调系统成为现代建筑中不可缺少的组成部分，为人们创造舒适的居住办公环境。传统的空调系统设计过程主要包括负荷计算、确定方案、设备选型、布线排管出图等几个主要步骤。虽然设计流程固定，但是由于建筑的形态各异，结构复杂，不同建筑需要暖通工程师按流程重新进行空调系统设计。工程师必须花费大量的时间在负荷计算、布线排管等重复工作上；而且一旦建筑设计有所改动，空调设计也必须随之更改，整个设计过程需重新进行。

业内有部分软件可以帮助工程师简化负荷计算和图纸绘制两部分操作。随着建筑信息化模型(BIM)的广泛使用，空调系统设计所需信息被高度数字化，已有研究和软件可以实现利用BIM进行负荷计算的功能。但是由于BIM中许多空调设计不需要的信息会干扰负荷计算模型，使工程师在使用现有方法或者软件时需要耗费大量精力在模型调整校验上，因此大部分工程师在实际过程中仍会采用手动计算的方式。而图纸绘制部分的简化更多是管径绘制的简化，仍需工程师在二维图之上手动布置设备并设置设备容量等信息。

另外，现有空调系统设计中有许多问题依赖于工程师经验，如是否应该进行内外分区。经验丰富的工程师会做出合理、节能的设计方案。这使得空调系统设计过程充满了主观性。

因此，目前还没有研究可以实现空调系统设计全过程的自动化。

发明内容

本发明的目的是提供一种空调自动设计框架系统及方法，基于BIM进行空调系统自动设计，实现空调系统设计中从负荷计算到设备选型再到绘图全部过程的自动化，大大降低空调系统设计的人力成本。在实际工程中如果建筑设计发生改变，BIM模型变化，则可自动完成空调系统设计，避免设计过程中重复工序。

需要保护的技术方案一

一种空调自动设计框架系统，其特征在于，将建筑空调系统及各设备信息数字化，以实现空调系统设计全过程，包括

(1)模型轻量化模块，输入为建筑信息模型(BIM)，进行轻量化处理，输出为简化的建筑gbxml和IFC文件；

(2)BIM和建筑能耗模型(BEM)转化模块，将模型轻量化模块输出的建筑gbxml和IFC文件经检验、缺失信息补充转化为建筑能耗模型idf文件；

(3)自动分区模块，对BIM和建筑能耗模型(BEM)转化模块得到的idf文件进行负荷计算并根据负荷特性进行负荷分区划分，输出各房间逐时负荷计算结果以及负荷分区结果，分别提供给自动选型模块进行设备选型，以及系统选择模块进行空调系统选择；

(4)系统选择模块，默认根据负荷分区结果进行系统选择，当有外界干预(可选)时，按照外加干预进行系统设置，输出系统分区结果；

(5)自动选型模块，根据系统选择模块得到的系统分区结果确定空调系统设备，再结合自动分区模块得到的房间负荷计算结果及分区结果进行空调系统各设备选型，输出选型方案；

(6)选型比较分析模块，(可选模块)在系统选择模块出现多个系统方案时，对不同系统得出的设备选型方案进行比较计算，得出最终IFC格式的选型结果；

(7)系统图生成模块，根据IFC格式的选型结果生成空调系统图；