基于AutoCAD圖形界面的綠色建筑節能軟件的設計分析

馬琳

（楊凌職業技術學院陜西咸陽712100）

在建筑工程施工中，節能和安全問題已經成為當前的關注熱點，在建筑工程項目設計中，建筑節能則是工作中的重要組成部分。綠色建筑節能在設計過程中不但要和建筑行業密切相關，同時也必須要考慮到建筑本身的成本以及消防問題。因此在建筑工程設計中，如何節能規范、有效掌握及應用及節能軟件成為建筑設計人員的學習重點。綠色建筑節能主要目的是降低建筑物室內環境能源消耗，加大可再生可利用能源利用。文中則對AutoCAD圖形界面下的綠色建筑節能軟件設計探討。

1 綠色建筑節能設計的應用及發展

建筑設計是建筑物建造之前的主要工作項目之一，不但要確認建筑功能，同時還必須要確定建筑用途及材料組成，那么在建筑材料選擇中的和建筑節能密切相關。在這種情況下建筑設計階段，首先會確定建筑外圍護結構充墻體材料。其中在建筑節能設計及成本控制過程中，必須要找到兩者之間的平衡點，只有這樣才能夠實現建筑成本及節能良好協調。針對這一問題在設計階段就需要做好相關工作，一方面需要確保建筑物能夠滿足相關標準要求，另一方面則需要有效控制建筑成本。在建筑設計行業中，通常企業均會依照節能要求詳細規劃設計，基于節能設計需求為客戶提供設計方案。但是同樣也存在一些魚龍混雜的設計單位，對于建筑節能要求不管不問，一味節約成本，導致在工程審查中出現嚴重問題，因此針對這一問題對于建筑設計企業來講則需要強化行業管理，真正將綠色建筑節能設計落到實處。綠色建筑節能設計軟件應用也成為必然發展趨勢。

2 綠色建筑節能軟件系統設計的實例分析

2.1 接口設計

文中以EnergPlus為例，屬于全新軟件，不但具有建筑能耗分析軟件DOE-2及BLAST的應用有點，并且還具有一系列新功能，因此成為是DOE-2的新一代建筑能耗分析軟件。這一軟件在應用過程中程度對IDF格式輸入文件按具有規定，必須要完整的命名書寫規則，IDF格式屬于是文本格式，在進行工程設計的時候則需要將其進行手工編寫。想要完成IDF格式文本計算工作則需要制定數據文件名稱，在這種情況下也就需要開發EnergPlus接口，以能夠對軟件的前處理及后處理模塊完成，不但能夠實現軟件應用的連續性，并且在程序完成之后還能夠開發調用功能，自動進行IDF格式文本計算。基于以上需求，EnergPlus接口的設計流程圖見圖1.基于AutoCAD圖形界面的開發，則是在IDF文件上生成，采用AutoCAD的建模功能，從而實現墻體及窗戶的繪制功能開發，實現圖形建模。

在實際工程應用中，工程師在AutoCAD軟件通常情況下應用的是DWG圖紙，但是如果一個工程中出現兩種存儲文件格式，其中分別是DWG及XML格式，那么進行打開及保存其中一個的時候則需要保存兩種文件格式，自然給實際使用帶來較大不變，在這種況下，則可以應用AutoCAD數據庫文件進行擴展詞典的方式，進行XML格式文件進行儲存。其中在AcDbDatabase數據庫的塊表Model_Space中把XML格式文件記錄成為“BUILD”分支數據。在應用中只需要對DWG文件進行處理即可。

圖1 接口流程設計

2.2 模型構建

打開EnergPlus軟件，在CAD界面中將圖形導入，效果則見圖2.本次所選取的圖形過于復雜，因此對其進行簡化處理，只選擇建筑的墻體門窗。將所有搜集到的建筑參數，均輸入到EnergPlus軟件中，進行數據導入，具體流程則為“選項”＞“導入”＞“三維CAD幾何體”.之后在軟件中會彈出對話框，能夠看出軟件中支持導入的CAD格式文件。在實際應用中，模型構建完畢，并且已經其對各參數信息成功定義，在調用Energyplus計算之前，為確保應用安全，則需要調用模型檢查模塊檢查現模塊中是否出現錯誤，一旦發現出現錯誤，則必須要對中斷計算，并將具體的錯誤信息顯示出來，其中檢查過程中，主要從以下一方面著手：1）房間各圍護組成的完整性；2）房間及圍護的命名的正確性；3）圍護對象的圍護結構類型參數信息正確性等等。如果檢查沒有出現錯誤，則可以繼續建立建筑模型。

圖2 建筑某個房間的CAD平面圖

在軟件左側的工具條中選擇“建立區域”選項，則可以在地平面上采用鼠標進行墻體平面圖繪制，拐點處則可以定點，這也就是軟件中的區域劃分空間，這樣更有助于在建模完成之后進行計算，并且便于進行層高設置。在軟件中所顯示出來的視圖模式中，轉化為平面模式，以此為畫圖提供便利。在畫圖工作完成之后，即要完成立體圖設計。依照已經繪制的房間立體圖形，將其整合成為整體區域，在樓層空間中，不同的區域功能劃分則需要實施不同設置，采用鼠標對設計模型進行3600轉換，確保每個房間細節無誤之后，也就可以實現這一樓層的模型立體圖設計。在將一層模型立體圖設計完成之后，則可以采用復制工具借助于變換-移動操作將其他樓層立體圖繪制出來。

2.3 功能實現

在模型構建完成之后，則可以實現軟件的相關功能。首先在進行圍護結構參數庫中則包括建筑材質和構造信息，這些數據信息則可以應用數據庫進行管理及維護，在其應用過程中可以對其建筑材質以及構造類型隨意添加，并且可以更改編輯庫中已經有的參數。下圖3則為樓板的屬性編輯設置。完成建筑模型建立之后，不但能夠進行墻體以及門窗屬性參數定義，并且還能夠對圍護結構庫進行調用，只要將其所選擇的維護結構類型名稱直接選取，那么也就能夠在建筑模型墻體或者窗戶屬性信息中將這一結構詳細參數自動存入，便于進行模擬計算。

圖3 樓板編輯設置

模型建立之后，相關參數信息定義完畢，則可以調用模型檢查模塊對已經建立的模型實施錯誤檢查，一旦發現錯誤則會立即中斷計算，并且將具體的錯誤信息呈現在列表中。其中模型檢查模塊的檢查內容則主要包括有房間各圍護結構完整性、各維護對象維護結構類型參數信息正確性以及房間、維護命名正確性等。確定檢查沒有錯誤的時候，也就可以在CAD平臺上進行建模模型建立，其能夠將IDF文件格式的輸入文件自動生成，并且還能夠進行氣象參數文件指定，其計算過程則需要調用EnergPlus軟件的核心程序。在DOS環境下EnergPlus軟件則屬于是控制臺程序，在計算過程中所得到的提示信息并不便于保存，所以對于在計算過程中的輸出信息則可以借助于線程間通信技術將其實施在輸出窗口進行顯示，相關數據信息計算結束后，也就可以進行計算日志查看。EnergPlus軟件計算過程中，結果輸出文件有兩種方式，分別是ESO文本格式以及SQLite數據庫結果文本，在本次研究過程中所選用的則是后者。這屬于是一種輕型數據庫，具有較高處理速度，便于應用。在采用SQLite數據庫結果文本輸出結果信息之后，進行數據存儲.將其具體的數據信息在界面上進行整理，一方面可以將其保存，另一方面也可以將其結果輸出在支持的Excel文件中，從而為工程師工作數據處理提供便利。

3 結束語

通過以上設計，有效實現了AutoCAD圖形界面上的EnergPlus圖形化軟件接口設計，并且在CAD界面上進行建筑建模計算，不但具有維護結構庫參數設計，還能夠實現作息模式參數庫、氣象參數設計以及EnergPlus調用計算、結果輸出等功能，為當前的綠色建筑節能軟件應用設計提供了便利。在實踐中發現，這一軟件建模、計算及應用過程，和我國的建筑設計師應用習慣更為契合，因此得到廣泛應用。綜上所述，基于AutoCAD圖形界面的綠色建筑節能軟件更符合我國建筑師操作習慣，從而更有助于顯著提高設計質量及工作效率，在當前建筑行業節能發展中具有重要應用價值。

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