近零能耗綠色建筑智能輔助設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

徐慧敏，王喬，白亮

（吉林建筑科技學(xué)院 建筑與規(guī)劃學(xué)院，吉林 長春 130114）

0 引言

近零能耗綠色建筑指的是適應(yīng)自然條件與氣候特征，通過氣密性能以及保溫隔熱性能高的圍護結(jié)構(gòu)，利用新風(fēng)熱回收技術(shù)，并采用可再生能源，提供舒適室內(nèi)環(huán)境的建筑。近零能耗綠色建筑主要采用的是被動式設(shè)計策略，包括選取合適朝向、遮陽裝置、蓄熱材料、自然通風(fēng)等，可以為人們提供舒適并且節(jié)省資源的方式，對人類社會健康發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義[1]。目前應(yīng)用在近零能耗綠色建筑智能輔助設(shè)計注意以軟件為主，例如PHPP等，但都不是專業(yè)的針對于綠色建筑的軟件，并且性能差強人意，成本也相對較高，很難普及。近零能耗綠色建筑智能輔助設(shè)計軟件極大地降低了成本，可以為近零能耗綠色建筑的建設(shè)提供有力的支持。

1 系統(tǒng)簡介

近零能耗綠色建筑智能輔助設(shè)計系統(tǒng)采用多種主流技術(shù)進(jìn)行軟件內(nèi)部優(yōu)化處理，提高軟件按鈕相應(yīng)速度，具有數(shù)據(jù)高速處理功能，并在系統(tǒng)中加入了許多人性化設(shè)置，用來對近零能耗綠色建筑智能輔助設(shè)計進(jìn)行管理。系統(tǒng)具有信息處理、后臺驅(qū)動管理等軟件參數(shù)，并對軟件進(jìn)行在線控制管理。該系統(tǒng)還能夠進(jìn)行背景圖片設(shè)置，設(shè)置信息的過濾以及設(shè)置自動登錄等功能，綜合提升用戶的體驗效果。系統(tǒng)主要包括施工圖管理、施工方案設(shè)計、鋼重量校核等功能[2]。

2 主要功能

2.1 系統(tǒng)登錄

用戶在界面內(nèi)輸入有效的用戶名或密碼，輸入完成后，點擊界面內(nèi)的登錄按鍵，即可成功登錄系統(tǒng)，如果用戶輸入的用戶名或密碼有誤，系統(tǒng)會彈出對應(yīng)的錯誤提示框信息[3]。

2.2 主頁

在桌面上的系統(tǒng)的圖標(biāo)，雙擊之后會彈出一個窗口，在這個窗口中需要輸入用戶名與密碼，在輸入用戶名和密碼之后點擊登錄，進(jìn)入到軟件的主界面中，其中含有多個功能按鈕和板塊信息供使用者查看處理（如圖1所示）。

圖1 功能版面信息

2.3 施工圖管理

在軟件的左邊是系統(tǒng)的核心功能欄，其中含有不同的按鈕信息和內(nèi)容，其中的“施工圖管理”功能按鈕是對河道防護施工的設(shè)計圖的詳細(xì)管理，點擊后進(jìn)入到對應(yīng)的功能界面中，其中含有多個板塊信息和內(nèi)容數(shù)據(jù)，供施工者隨時調(diào)用施工圖。

2.4 施工技術(shù)管理

在軟件的左邊是系統(tǒng)的核心功能欄，其中含有不同的按鈕信息和內(nèi)容，其中的“施工圖技術(shù)”功能按鈕是對河道防護施工過程中所涉及的技術(shù)信息內(nèi)容的詳細(xì)管理，系統(tǒng)分為不同的板塊信息，點擊后切換出對應(yīng)的功能菜單，包括：平面設(shè)計、支反力計算、鋼重量校核、批量生成，使用者可根據(jù)情況點擊使用。

2.5 施工方案設(shè)計

在施工技術(shù)管理功能欄中點擊其中的子菜單按鈕，此功能是對施工方案的設(shè)計和參數(shù)設(shè)置，點擊后進(jìn)入到對應(yīng)的功能界面，其中含有多個功能參數(shù)和按鈕，使用者可根據(jù)情況點擊設(shè)置（如圖2）。

2.5.1 基本參數(shù)

在施工方案設(shè)計功能界面中含有多個功能按鈕和板塊信息，其中基本參數(shù)欄是對工程施工基本參數(shù)的添加，使用者可根據(jù)情況填入信息，包括 ：型號、結(jié)構(gòu)、載重、速度。

2.5.2 對重方案

在施工方案設(shè)計功能界面中含有多個功能按鈕和板塊信息，其中對重欄是對工程施工中的鉆孔重量的添加，使用者可根據(jù)情況填入信息，包括：導(dǎo)軌——鉆孔導(dǎo)軌、對重導(dǎo)軌；鉆孔直徑——頂輪、導(dǎo)向輪，其中對重部分還需要對重位置、規(guī)格、對重輪直接以及偏移量進(jìn)行設(shè)置[4]。

2.5.3 鉆孔方案

在施工方案設(shè)計功能界面中含有多個功能按鈕和板塊信息，其中鉆孔欄是對工程施工中的鉆孔具體參數(shù)的添加，使用者可根據(jù)情況填入信息，包括：鉆空方式、鉆孔寬度、鉆孔高度、鉆孔廠家以及型號、設(shè)備廠家以及型號。

2.5.4 井道方案

在施工方案設(shè)計功能界面中含有多個功能按鈕和板塊信息，其中井道欄是對工程施工中的實施的鉆孔井道參數(shù)的添加，使用者可根據(jù)情況填入信息，包括：井道凈寬、井道凈深、門洞寬、門洞高、門洞左右道井道左內(nèi)壁距離（可選）。

2.5.5 軌道方案

在施工方案設(shè)計功能界面中含有多個功能按鈕和板塊信息，其中軌道欄是對工程施工中的實施的鉆孔軌道參數(shù)的添加，使用者可根據(jù)情況填入信息，包括：軌——鉆孔導(dǎo)軌、對重導(dǎo)軌；鉆孔直徑——頂輪、導(dǎo)向輪[5]。

2.5.6 方案圖

在施工方案設(shè)計功能界面中含有多個功能按鈕和板塊信息，其中左邊是對方案圖的詳細(xì)內(nèi)容的呈現(xiàn)，讓使用者能快速的查看到具體的方案的平面圖（如圖3所示）。

圖3 打開的方案圖界面

2.5.7 樁孔方案

在施工方案設(shè)計功能界面中含有多個功能按鈕和板塊信息，其中樁孔板塊是對河道防護施工的樁孔信息的添加，包括：鉆孔凈寬、樁孔凈深（凈高）、標(biāo)準(zhǔn)樁孔、主軌中心到各構(gòu)件距離等。

2.6 支反力計算

在施工技術(shù)管理功能欄中點擊其中的“支反力計算“子菜單按鈕，此功能是對工程施工中的支反力的詳細(xì)計算，包括：已知——安全鉗、升降載重、轉(zhuǎn)機重量、平衡系數(shù)；支反力——鉆機緩沖器承載R1、對重緩沖器承載R2、鉆機導(dǎo)軌荷載N1/N2、對重導(dǎo)軌荷載N3/N4。

2.7 支反力參數(shù)

在支反力界面中含有多個板塊信息和內(nèi)容數(shù)據(jù)，其中支反力是對其詳細(xì)參數(shù)的添加，使用者可根據(jù)情況填入具體的信息內(nèi)容數(shù)據(jù)，包括：鉆機換成器承載R1，對重緩沖器承載R2，鉆機導(dǎo)軌負(fù)荷N1-N4。

2.8 鋼重量校核

在施工技術(shù)管理功能欄中點擊其中的“鋼重量校核”子菜單按鈕，此功能是對灌樁中的鋼筋重量的校準(zhǔn)（如圖4）。

圖4 鋼重量校核功能界

2.8.1 已知

在鋼重量校準(zhǔn)板塊界面中含有多個功能板塊信息內(nèi)容，其中已知板塊可以填入已知的重量信息內(nèi)容，其中含有多個功能參數(shù)和按鈕，包括：鉆機引擎機器自重、升降載重Q、鉆機重量P升降、對重重量P對重、其他重量、鉆機系統(tǒng)、平衡系數(shù)、平衡系數(shù)。

2.8.2 高級計算

在上圖界面中含有多個功能按鈕，其中“高級計算”按鈕，是對校準(zhǔn)計算的詳細(xì)重量的校準(zhǔn)計算，點擊后進(jìn)入到對應(yīng)的功能界面中，其中含有多個功能按鈕和參數(shù)信息，包括：回歸公式、最值、Y對應(yīng)的X。

2.8.3 批量生成方案

在施工技術(shù)管理功能欄中點擊其中的“批量生成”子菜單按鈕，此功能是可以進(jìn)行施工方案設(shè)計圖批量生成的快捷設(shè)置操作。

2.8.4 方案繪制設(shè)置

在施工技術(shù)管理功能欄中點擊其中的“繪制設(shè)置”子菜單按鈕，此功能是可以進(jìn)行施工方案設(shè)計的繪制工具的詳細(xì)設(shè)置。

2.9 系統(tǒng)注銷

點擊退出系統(tǒng)按鈕，就給出相應(yīng)提示，是否確定要退出系統(tǒng)，確定退出，直接點擊退出系統(tǒng)按鈕，則系統(tǒng)就會關(guān)閉，如需再次使用系統(tǒng)，則會回到我們的第一步操作，點擊確定按鈕，即可進(jìn)行退出的操作。

3 結(jié)語

智能輔助設(shè)計系統(tǒng)最關(guān)鍵的技術(shù)為Revit端合規(guī)性插件檢查技術(shù)與建筑信息交互技術(shù)，建筑信息交互技術(shù)采用Autodesk公司的Large Mode Viewer技術(shù)來實現(xiàn)建筑信息交互，該技術(shù)具有無需安裝插件、強大的API功能等優(yōu)勢，建筑信息交互技術(shù)主要包括四部分，分別為數(shù)據(jù)庫、項目和人員信息維護、角色信息維護以及評估管理。通過上述系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計，實現(xiàn)了近零能耗綠色建筑智能輔助設(shè)計系統(tǒng)的運行，為近零能耗綠色建筑的建設(shè)提供有力的支持。