多聯(lián)機(jī)的CAD輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用

1、多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的CAD輔助設(shè)計(jì)軟件開發(fā) 青島海信日立空調(diào)有限公司 陳 啟青島理工大學(xué) 朱 春北京鴻業(yè)同行科技有限公司摘 要 根據(jù)多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的CAD設(shè)計(jì)流程，引入系統(tǒng)劃分和系統(tǒng)計(jì)算概念，實(shí)現(xiàn)多聯(lián)機(jī)的CAD 輔助設(shè)計(jì)。介紹多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)CAD嵌套模塊的應(yīng)用，實(shí)踐中證明該嵌套模塊可以大幅減少設(shè)計(jì)人員工作量。關(guān)鍵詞： 多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng) CAD輔助設(shè)計(jì) 系統(tǒng)劃分 系統(tǒng)計(jì)算 Abstract Based on the CAD design flow chat of multi-splits air-conditioning system, provides concepts of system divisi

2、on and system calculation, and CAD secondary design of multi-splits system is taken out accordingly. Presents application of CAD nesting module of multi-splits system, it turns out the module lessens workload of designers greatly. Key words：Multi-split air-conditioning system, CAD secondary design,

3、system division, system calculation0 引言近年來，隨著居住條件的不斷改善，家用中央空調(diào)每年正以60%-70%的速度遞增。據(jù)中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會2005年最近公布的數(shù)據(jù)顯示，在北京、上海、廣州等城市，約有26%的消費(fèi)者愿意安裝中央空調(diào)。在這一需求量增長數(shù)字中，多聯(lián)機(jī)作為冷媒式空調(diào)系統(tǒng)，因其先進(jìn)的技術(shù)特點(diǎn)，具有越來越高的市場占有率。多聯(lián)機(jī)越來越廣泛的應(yīng)用也客觀要求該空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范化和簡約化。2005年6月，由青島海信-日立空調(diào)公司和北京鴻業(yè)科技公司合作，率先開發(fā)出多聯(lián)機(jī)繪圖設(shè)計(jì)模塊，成功嵌套在鴻業(yè)暖通設(shè)計(jì)軟件中。在CAD繪圖軟件中，鴻業(yè)暖通ACS5.0以上版

4、本針對多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，采用 C+軟件語言，以AUTOCAD 2000/2002/2004/2005/2006為繪圖平臺，對多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)做繪圖設(shè)計(jì)，可以快速的完成整個(gè)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程的各個(gè)階段的工作。1 多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的CAD輔助設(shè)計(jì)流程多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的繪圖設(shè)計(jì)主要包括設(shè)備布置、管線繪制、系統(tǒng)圖繪制以及系統(tǒng)標(biāo)注等。為了優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，盡量減少設(shè)計(jì)人員的工作量，在軟件設(shè)計(jì)中，特別引入了系統(tǒng)劃分和系統(tǒng)計(jì)算兩個(gè)步驟。系統(tǒng)劃分，即根據(jù)平面圖中室內(nèi)機(jī)的布置, 合理選定室內(nèi)機(jī)的數(shù)量, 作為一個(gè)系統(tǒng)并制定編號, 并最后與一臺室外機(jī)連接, 從而實(shí)現(xiàn)多聯(lián)機(jī)的”一拖多” 。系統(tǒng)劃分確定后, 被選定的室內(nèi)機(jī)

5、將不能與其它系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)連接, 依此確定室外機(jī)的容量配比, 同時(shí)避免了不同系統(tǒng)的室內(nèi)機(jī)混接的可能。系統(tǒng)計(jì)算, 選定一個(gè)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng), 計(jì)算模塊自動對系統(tǒng)內(nèi)的室內(nèi)機(jī)、冷媒管、分歧管等進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算, 計(jì)算結(jié)果存儲在計(jì)算機(jī)中, 并可通過相關(guān)標(biāo)注命令對指定設(shè)備和管線做標(biāo)注。圖1給出設(shè)計(jì)流程，根據(jù)流程圖做出如圖2的多聯(lián)機(jī)界面命令組模塊，該命令組還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備價(jià)格、冷媒注入量、保溫材料體積等的計(jì)算和自動統(tǒng)計(jì)。 圖1多聯(lián)機(jī)設(shè)計(jì)流程圖 圖2 鴻業(yè)多聯(lián)機(jī)界面命令組2 多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的CAD輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用2.1 設(shè)備布置根據(jù)建筑房間的空調(diào)冷、熱負(fù)荷和房間結(jié)構(gòu)的基本情況，進(jìn)行室內(nèi)機(jī)的布置。室內(nèi)機(jī)的樣式已做成設(shè)備圖

6、塊，其設(shè)備參數(shù)包括設(shè)備型號，制冷、制熱量，出風(fēng)量以及機(jī)組尺寸等均顯示在多聯(lián)機(jī)設(shè)備彈出菜單中，見圖3。此外，還可以添加多聯(lián)機(jī)設(shè)備和對設(shè)備參數(shù)做修改。圖3 室內(nèi)機(jī)選型2.2 系統(tǒng)劃分 根據(jù)室內(nèi)機(jī)的布置情況來劃分系統(tǒng)，見圖4。在平面圖中選擇合理的室內(nèi)機(jī)數(shù)量，系統(tǒng)的制冷總量即顯示在菜單中，同時(shí)根據(jù)圖中顯示的室外機(jī)配比率來做合理的室外機(jī)選型，確認(rèn)系統(tǒng)劃分前，對系統(tǒng)編號進(jìn)行統(tǒng)一管理。圖4 系統(tǒng)劃分系統(tǒng)劃分原理室內(nèi)機(jī)圖面布置完成后，室內(nèi)機(jī)實(shí)體初始沒有具有編號屬性，在完成系統(tǒng)劃分功能后，在室內(nèi)機(jī)實(shí)體擴(kuò)展數(shù)據(jù)上記錄其所在系統(tǒng)編號和設(shè)備編號屬性。系統(tǒng)劃分過程中主要有以下兩個(gè)核心過程：l 根據(jù)圖面室內(nèi)機(jī)提取出系統(tǒng)編

7、號下面給出核心實(shí)現(xiàn)代碼（“/”號開頭為注釋代碼）：/生成室內(nèi)機(jī)圖面過濾鏈表resbuf *rbFilter = acutBuildList(SnjFilter);/從圖面構(gòu)造所有室內(nèi)機(jī)選擇集ArxDbgSelSet ss;ArxDbgSelSet:SelSetStatus status = ss.allSelect(rbFilter);acutRelRb(rbFilter);AcDbObjectIdArray objIds;ss.asArray(objIds) ;CACSDljSnj eAcsSnj;CString sName;/遍歷選擇集，取的每臺室內(nèi)機(jī)的系統(tǒng)編號for(int i = 0

8、; i < objIds.length() ; i+)AcDbObjectId objId = objIds.at(i);if(eAcsSnj.AttachId(objId)/取得室內(nèi)機(jī)系統(tǒng)編號/查找是否已經(jīng)保存有該系統(tǒng)編號，如果沒有，則添加if(m_comboXtbh.FindStringExact(-1,sName) && !sName.IsEmpty()/ 添加新的系統(tǒng)名稱m_comboXtbh.AddString(sName); l 獲取指定系統(tǒng)編號下的所有室內(nèi)機(jī)/生成室內(nèi)機(jī)圖面過濾鏈表resbuf *rbFilter = acutBuildList(SnjFil

9、ter);/從圖面構(gòu)造所有室內(nèi)機(jī)選擇集ArxDbgSelSet ss;ArxDbgSelSet:SelSetStatus status = ss.allSelect(rbFilter);acutRelRb(rbFilter);AcDbObjectIdArray objIds;ss.asArray(objIds) ;CACSDljSnj eAcsSnj;CString sName;/遍歷選擇集，取的每臺室內(nèi)機(jī)的系統(tǒng)編號for(int i = 0 ; i < objIds.length() ; i+)AcDbObjectId objId = objIds.at(i);if(eAcsSnj.A

10、ttachId(objId)/取得室內(nèi)機(jī)系統(tǒng)編號/如果室內(nèi)機(jī)系統(tǒng)編號和指定的系統(tǒng)編號相匹配，則加入到同系統(tǒng)編號的室內(nèi)機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中if(sName = strXtName)AppendSnjDataToList(eAcsSnj); 2.3 管線繪制管線繪制包括繪制冷媒管、繪制冷凝管和繪制連接冷媒管路的分歧管，在多聯(lián)機(jī)主菜單中均已列出。按系統(tǒng)編號做冷媒管與室內(nèi)機(jī)連接，為方便冷媒管、冷凝管與室內(nèi)機(jī)的連接，軟件中提供“連接設(shè)備”命令。僅畫出主冷媒管線（冷凝管線），按照“連接設(shè)備”命令要求，即可實(shí)現(xiàn)管線與室內(nèi)機(jī)的自動連接，見圖5。平面圖中所畫管線和設(shè)備各自生成圖層，因而便于管理。所有冷媒管線和冷凝管線均

11、為多段線。圖5 冷媒管線與室內(nèi)機(jī)連接2.4 系統(tǒng)計(jì)算完成系統(tǒng)繪制后，進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算。如圖6，點(diǎn)擊“圖面搜索“，選中管線遠(yuǎn)端，即選中將與室外機(jī)連接的管線端，做系統(tǒng)初算。該軟件模塊對系統(tǒng)的每段管徑、管長和冷負(fù)荷做自動統(tǒng)計(jì)。通過計(jì)算顯示內(nèi)容，可以判斷系統(tǒng)各段繪制正確與否。如若有誤，在平面圖中更改后，再做系統(tǒng)復(fù)算校核。圖6 系統(tǒng)計(jì)算系統(tǒng)計(jì)算原理實(shí)際應(yīng)用中，各多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)廠家綜合考慮產(chǎn)品特性等各方面因素，大大簡化了計(jì)算過程，直接根據(jù)如下圖所示的計(jì)算規(guī)則進(jìn)行冷媒管（冷凝管）徑和分歧管型號的選擇，選擇的基本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)負(fù)荷范圍確定的，而且提供了計(jì)算規(guī)則模板的功能，滿足不同冷媒介質(zhì)的計(jì)算要求。計(jì)算過程中，關(guān)鍵是

12、統(tǒng)計(jì)每根冷媒管的承擔(dān)負(fù)荷。簡單多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)圖形表示：上圖是一個(gè)比較簡單的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，冷媒管主管為A，連接四臺室內(nèi)機(jī)，分別編號為K1-1，K1-2，K1-3，K1-4，每臺室內(nèi)機(jī)制冷量均為11.20Kw，冷凝管系統(tǒng)和冷媒管系統(tǒng)計(jì)算規(guī)則基本類似，現(xiàn)僅考察冷媒管系統(tǒng)，去掉冷凝管系統(tǒng)后：如果將上圖中的每根冷媒管段看成一個(gè)節(jié)點(diǎn)，則完全可以用二叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述冷媒管系統(tǒng)管線的父子關(guān)系，轉(zhuǎn)化為二叉樹后形成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖：從上圖可以看出，一個(gè)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的管線系統(tǒng)就是一棵二叉樹，冷媒管起點(diǎn)管段A為根結(jié)點(diǎn)，B、C為分支結(jié)點(diǎn)，D、E、F、G為葉結(jié)點(diǎn)。要確定每段冷媒管的管徑，必須確定每段管線的承擔(dān)負(fù)荷，首先確定末端管線

13、，也就是葉節(jié)點(diǎn)，每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)是和室內(nèi)機(jī)末端直接相連的，所以承擔(dān)的負(fù)荷就是與之相連的室內(nèi)機(jī)負(fù)荷。這樣葉節(jié)點(diǎn)D、E、F、G的承擔(dān)負(fù)荷就直接可以確定，然后遍歷所有葉節(jié)點(diǎn)，將葉節(jié)點(diǎn)的承擔(dān)負(fù)荷累計(jì)到其所有的祖先節(jié)點(diǎn)上。對葉節(jié)點(diǎn)遍歷完以后，則整個(gè)樹的所有節(jié)點(diǎn)負(fù)荷即可確定。如：遍歷到葉節(jié)點(diǎn)E，E節(jié)點(diǎn)的所有祖先為：C、B、A，則將E節(jié)點(diǎn)的承擔(dān)負(fù)荷累加到C、B、A節(jié)點(diǎn)上。用來表示節(jié)點(diǎn)的類，維護(hù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、該節(jié)點(diǎn)的左右子節(jié)點(diǎn)和父節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。class CNode public:/節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，存儲節(jié)點(diǎn)的承擔(dān)負(fù)荷信息NodeData m_data;/左子節(jié)點(diǎn)CNode* m_plChild;/右子節(jié)點(diǎn)CNode* m_prC

14、hild;/父節(jié)點(diǎn)CNode* m_pFather;public:/對所有祖先節(jié)點(diǎn)累計(jì)負(fù)荷void AddUpLoad(double dColdLoad,double dHeatLoad);/對所有祖先節(jié)點(diǎn)累計(jì)負(fù)荷void CNode:AddUpLoad(double dColdLoad,double dHeatLoad)/將負(fù)荷累加到本身節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中m_data.dColdLoad += dColdLoad;m_data.dHeatLoad += dHeatLoad;/將負(fù)荷累加到所有祖父節(jié)點(diǎn)中if(m_pFather != NULL)m_pFather->AddUpLoad(dColdLoad,dHeatLoad);2.5 其它 系統(tǒng)計(jì)算完畢后，可以自動生成系統(tǒng)展開圖（如圖7）和軸測圖。并且根據(jù)計(jì)算結(jié)果，按照多聯(lián)機(jī)模塊菜單相應(yīng)命令，可在平面圖中完成管徑、設(shè)備型號、冷凝管坡度等標(biāo)注，以及進(jìn)行系統(tǒng)的管長和材料統(tǒng)計(jì)。圖7 系統(tǒng)展開圖生成3 結(jié)論多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的CAD設(shè)計(jì)比較