1 引言
在大型中央空调的设计中,设计人员必须对每个房间的夏季得热量和冬季散热量进行逐时的计算。然后累加得出整个建筑的冷负荷来选择制冷机的制冷量,进一步确定每个房间的空调方式。负荷计算是一个非常繁复的过程,其中要用到大量的气象数据、维护结构的相关数据等。但此计算过程具有非常好的规律性,计算的格式确定,可以运用Excel 表的强大计算功能进行计算,很适合由计算机软件来实现。目前,已经存在一些计算负荷的相关软件,可因为不是暖通空调工程方面的专业人士开发的,所以难免有使用不方便的地方,某些特殊型式的房间无法计算,输出的表格中没有公式,所以修改起来非常麻烦。为此笔者应用VISUAL BASIC 6.0和VISUAL BASIC FOR APPLICATION开发了一个复合软件。
2 设计思想
综合考虑空调冷负荷计算过程中所涉及到的问题,笔者认为目前的软件存在的问题是结构化较好,但同时对于用户使用的灵活性,就大打折扣。例如输出的计算结果不再保留有公式,如果用户需要修改只有两种方法:一、从输出的EXCEL表格中修改,需要手动重新输入公式;二、从计算软件中修改,然后重新输出EXCEL 表格,此过程非常浪费时间。另外,对于某些特殊的房间类型不能计算。综合以上,笔者在WINDOWS 98环境下的VISUAL BASIC 6.0和VISUAL BASIC FOR APPLICATION开发了此复合软件。用户可以根据喜好自由选择计算方法,可以由程序输出EXCEL表格,也可在EXCEL环境下由程序输出逐时温度、冷负荷系数等,手动或由程序自动输入计算公式,然后由用户自己完成其它的工作,从而在减少用户工作量的基础上在最大限度上给予用户以自由度。
3 开发工具
此软件选用了在WINDOWS 98环境下的VISUAL BASIC 6.0和VISUAL BASIC FOR APPLICATION作为开发工具。VISUAL BASIC 6.0具有如下特点:1具有面向对象的可视化设计工具;2. 事件驱动的编程机制;3. 提供了易学易用的应用程序集成开发环境;4. 结构化的程序设计语言;5.支持多种数据库系统的访问;6. Active技术。可以高效、快捷的建立出功能强大的、形象直观的应用软件。而VISUAL BASIC FOR APPLICATION是MICROSOFT OFFICE 环境下,专门为应用程序宏而设计的一种程序设计环境,它提供在EXCEL进行二次开发的工具。
4 主要功能
本软件分两个主要的部分。第一部分:也是本软件的主体部分实现的功能是,不用查表只要输入相关的参数――面积、构造类型、朝向人员设备数据等,程序会自动进行数据查询并以Excel表的形式输出计算结果,大大减少了空调设计者的工作量;第二部分:在EXCEL的基础上, 当用户在EXCEL环境下进行负荷计算时,如果需要可以由程序输入所需要的室外计算逐时温度、玻璃窗的相关参数和人员设备散热冷负荷系数等;同时还可以由用户输入的室内温度计算出温差并保留公式,而且可以输入冷负荷公式。这样就给计算人员以极大的自由度,对于某些特殊的房间类型,就可以应用这些功能以简化计算过程。程序的两部分共同使用一个数据库,程序的第一部分提供了修改或增加数据的功能,以保证数据库中的数据能随时更新。
5 计算原理及基本输入参数
计算原理:空调房间的得热量由下列各项得热量组成:1.通过维护结构传入室内的热量;2.透过外窗进入室内的太阳辐射热量;3.人体散热量;4.照明散热量;5.设备、器具、管道及其它室内热源的散热量;6.食品物料的散热量;7.渗透空气带入室内的热量;8.伴随各种散湿过程产生的潜热量。确定房间计算冷负荷时,应根据上述各项得热量的种类和性质,以及房间的蓄热特性,分别逐时计算,然后逐时叠加,找出综合最大值。(二)房间湿负荷的构成:房间散湿量由下列各项散湿量构成:1.人体散湿量;2. 渗透空气带入室内的湿量;3.化学反应过程的散湿量;4.各种潮湿表面、液面或液流的散湿量;5.食品或其他物料的散湿量;6.设备散湿量。确定房间计算湿负荷时,应根据上述湿源的种类,选用不同的群集系数、负荷系数和同时使用系数,分别逐时计算,然后逐时叠加,找出综合最大值。(三)空调系统冷负荷的构成空调系统的冷负荷,应根据所服务房间的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式,按各房间逐时冷负荷的综合最大值或各房间计算冷负荷的累加值确定,并应计入新风冷负荷以及通风机、风管、水泵、冷水管和水箱温升引起的附加冷负荷。 其详细计算公式在暖通专业的手册中有详细的介绍,笔者在这里不再赘述。
基本输入参数:本软件采用了非常友好的用户操作界面。对于本软件的第一部分用户需要输入的参数有:建筑所在地;各房间的维护结构面积、构造类型,人员设备等相关参数。对于第二部分,用户先选定需要输入逐时温度等数据的单元格,然后选择所要输入的数据类型对应的命令,填入地点、朝向等。以上参数在输入时都有保护性措施,大多数数据都有下拉式列表供用户选择,对于某些特殊的值,如果用户输错或输漏程序都将给予提示,确保程序的可执行性。
6 软件的系统结构
本软件具有标准Windows风格界面。本系统的主体部分启动后,页面设置如图1。用户需输入地点、维护结构的相关数据、室内人员、设备、灯光等相关信息(见图2、3、4)。然后由程序打印出计算结果,并输出到EXCEL中。

图1
图5-图7分别为外墙参数输入窗口,窗体参数输入窗口,屋顶参数输入窗口,还有灯光、设备参数输入窗口、渗风量窗口和内维护结构窗口,由于篇幅所限不再一一枚举,值得提出的图4所示的城市数据扩展和修改窗口,此窗口为用户提供了对数据的修改和扩展权限,很利于程序数据库的及时更新。在程序的第四页可以看到,计算完的表格显示在一个EXCEL工作表中,用户可以拉动滚动条检查一下参数和计算结果是否有问题,如有问题可以返回前一页进行修改,用户输入的每一项在第三页都有一个记录项显示在左侧的数据列表中,用户可以方便的查看、编辑、增加和删除表项。如果没有问题就可以点击EXCEL工作表上方的快捷图标将计算结果输出到EXCEL表中。如果用户对输出的表格的型式不满意可以在EXCEL中进行调整,然后输出打印。



图2-图4

图5
图6


图7

图8

图9

图10

图11 图12
图8和图9是本程序的第二部分,其是在EXCEL基础上进行的二次开发。对于一些特殊的房间类型,使用结构化的程序无法实现对其的计算,所以笔者在EXCEL基础上加入了自定义菜单。用户可以先选定需要输入计算温度等数据的单元格,然后选择相应的命令,就会弹出相应的窗体(见图11-图12鉴于版面限制没有全部列出),这时输入相关参数,程序就可以自动输出所需的数据。如果需要的话还可以输出公式,只要输入相隔的行数就会由程序自动输出公式,输出结果见图10这样就又为用户省去了一大部分的工作量。
7 综述
本文叙述了笔者开发的一个冷负荷计算软件的主要功能。此软件的设计思想就是在最大限度上简化冷负荷计算的工作量,第一部分计算结果的表格完全由程序输出,第二部分的功能就是代替计算人员查表及输入公式的工作,两部分同时使用一个数据库,具有很好的共享性。
现在本程序还有待于完善调整,从而不断的扩充一些新的功能。笔者正在不断研究如何进一步优化程序以尽量简化计算过程,以对此软件开发升级。
参考文献:
【1】 陆亚俊,暖通空调,北京:中国建筑工业出版社 2002/6;
【2】 路延魁,空气调节设计手册,北京:中国建筑工业出版社 1997/4;
【3】 陆耀庆,实用供热空调设计手册,北京:中国建筑工业出版社1997/2;
【4】 宋伟,吴建国等,中文VISUAL BASIC 6.0 高级编程,北京:清华大学出版社2000/8;
E.Winemiller,J.Roff,B.Heyman,R.Groom原著,顾斌、杨德斌译,Visual Basic6.0数据库开发,北京:清华大学出版社,


