集成化建筑设计系统

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1、集成化建筑设计系统Integratedbuildingdesignsystem提要集成化建筑设计系统(IntegratedBuildingDesignSystem,IBDS)是当今计算机辅助建筑设计领域的一个十分活跃的课题。近年来，IBDS有较大发展，并逐渐引起学术界和工业界的重视。本文分析IBDS的背景，介绍IBDS的概念，讨论IBDS的相关技术，最后综述IBDS的状况。关键词：建筑计算机辅助设计暖通空调集成化建筑系统产品数据交换标准Abstract30Beinganactivetopicinthefiel

2、dofcomputeraidedbuildingdesign,IBDS(IntegratedBuildingDesignSystem)hasmadegreatprogressandattractedmoreandmoreattentionofacademicandindustrialcirclestheseyears.ThispaperintroducesthebackgroundandtheconceptofIBDS,discussesandreviewsitsrelatedtechnologyanddev

3、elopment.Keywords：buildingCADHVACIBDSSTEP1前言随着计算机辅助设计技术的发展普及，近年来，国内外在计算机建筑设计包括模拟计算、图纸绘制和资料管理等方面的研究和开发有了较大进展，同时也暴露出一系列问题。由于社会发展对建筑设计的效率和质量要求的不断提高，近十年来逐渐提出（集成化建筑设计系统）（IBDS）的概念，世界各国相应投入大量人力和财力从事此方面的研究开发工作，并开始产生一些中应用于实践的成果。本文综述IBDS的研究和发展状况。302提出IBDS的背景集成化建筑设计系统

4、的由来出于如下四方面原因：2．1模拟分析软件的可应用性从70年代初起，采用模拟分析方法计算建筑物结构负荷、预测建筑物热环境特性、分析供热空调系统工作状态等方面的研究开发工作已广泛开展，到目前似乎已相当成熟。但这些模拟分析方法在实际设计中应用的却很少。据近年在北美、西欧[1～3]的调查，建筑设计中使用计算机做计算的在50%以上，但所用软件多数是根据设计手册上的比较粗略的算法编制而成的，其功能仅代替手算，在一定程序上提高了设计效率，但并不能提高设计质量。在设计中真正使用模拟分析软件的不足20%。对一些设计公司的调

5、查表明，虽然他们购买了一些大型模拟分析软件，但往往不是为了在设计中使用，而是为了向客户显示实力，争取市场。3020多年来模拟分析方法的研究与相应软件的开发表明，模拟分析软件的应用对建筑设计是很重要的[4]，它们可以准确预测系统特性，从而提高系统性能，降低运行能耗。但是为什么很难付诸实际应用？调查结果表明，除商业性原因外，尚有如下技术原因：①使用困难。为做一次模拟分析，需准备和输入大量的数，这是一件枯燥而耗时的工作。在设计过程中要分析不同的问题，往往需要使用不同软件，这些软件间尽管所需要的数据有许多是相同的，但

6、所要求的格式不同，又要重复输入。为了得到一点结果，人要围着机器转，设计人员不到万不得已时，不会这样做。30②结果不可信。曾请三十余名自认为有模拟分析经验的工程师对同一建筑用同一程序做能耗分析，所得结果的最大与最小差别竟在一倍以上[5]，类似的实验曾做过多次，结果均是同样的现象发生[6]。由此使人产生怀疑，甚至得出悲观的想法[7]。究其原因，发现模拟分析是一完整过程，要获得正确的答案，不仅与所用软件有关，还与使用软件的全过程有重要关系[8]。一座建筑物很复杂，只能选其一部分并在简化后做模拟分析，而不同的选择与不

7、同的简化，结果就会相差很大。模拟软件一般都要求输入许多设计人员很难确定的系数，如房间换气次数、窗帘遮阳系数、室内发热量等，这些系数的取值很不同，导致结果偏差很大。再就是初始条件和边界条件的选取也存在很大影响。面对一个软件，设计人员很难对这些选择做出正确的决策，而不同的决策又有结果大相径庭。由此，当模拟计算结果与经验估计出的结果或手册法结果相差悬殊时，该信哪一个？设计人员最终又选择了经验数据或手册法。当计算模型越复杂时，要求输入的数据就越多，输入数据的不确定度也就越大，从而导致结果的不确定度越大。③特殊问题不能

8、解。当被分析系统复杂或特殊时，由于计算软件的通用性不够，往往又不能分析计算。例如采用蓄冷水池的空调系统或蓄冰系统，一般常见的分析软件就无能为力。即使简单地对系统做模拟分析，要根据软件中所确定的设备模型形式去输入设备性能参数，如果设备厂家提供的性能参数的形式与软件中的设备模型不同，用户就无所适从。结果是："凭经验能估计出的结果，计算机大概也能算出，可是还要输入大量数据，结果也不一定比估出的可