一种地铁环控系统的动态设计方法与流程

本发明涉及建筑安装工程领域，具体地说是一种地铁环控系统的动态设计计算方法。

背景技术：

地铁环控系统能耗约占车站总能耗的35%-45%，系统管道占据了超过70%的上部空间，很大程度上决定了车站的规模和布置方式，是地铁机电设计的重要内容。地铁环控系统分为18h舒适空调（一类房间，人工扑灭）、24h设备空调（二类房间，人工扑灭）、24h设备空调（三类房间，气体灭火）、24h冷风降温空调（四类房间，气体灭火）、24h通风（五类房间，人工扑灭）、24h排风（六类房间，人工扑灭）六个子系统。一座标准车站约有65个房间，这些房间交叉分布，互有关联，根据使用功能的不同，分属不同的环控子系统，每个子系统计算都决定于环境功能要求、建筑面积、设备发热、房间定员等外部参数，且遵循各不相同的计算规则。通常一座标准站的环控系统设计需经过多轮计算，约涉及上百个参数，多个系统叠合、计算繁琐、数据众多、参数交叉使得环控系统计算困难。地铁设计多专业交叉，各专业条件互相制约，设计周期长，存在很多不确定因素，随着设计的深入，条件不断发生变化，任何外部条件的变化都会引起环控系统的变化。

当前环控系统计算主要依靠手动，需要进行大量的重复计算，费时费力，且无法随着外部条件的变化即时修改，容易引起错漏，难以满足时效性和精确性的要求。由于时效性和精确性不足，环控系统在确定设备规模，向下游专业提条件时，只能根据经验估算，误差较大，为了包容不确定因素，往往人为设置正向偏差，偏差层层传递放大，使得估算结果过于保守，容易造成系统土建规模大、设备容量大、管径大、末端风口大的“四大”问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种地铁环控系统的动态设计方法，利用excel的函数功能，自动分析比对设计条件，划分子系统，加载各项计算条件，把计算条件和结果关联起来，建立一种能够动态响应外部条件变化的，简便、精确的计算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地铁环控系统的动态设计方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，制定基础数据，对应导入房间信息：

制定房间名称对应的房间类别、发热量、定员数据，按次序在excel表中列出各房间的名称、位置、面积信息，各房间的名称必须按标准规则统一命名，作为检测引用的基础信息，

利用if嵌套or函数，以房间名称作为逻辑判断依据，与基础信息库做比对，判断出各房间的类别、所属环控子系统，

利用if嵌套vlookup函数，以房间名称作为判断条件，提取发热量和定员数据，并导入到各房间信息中，作为冷负荷计算的依据条件；

步骤二，计算各房间负荷，配置末端风口，气灭排风口和冗余空调：

利用vlookup函数筛选代号，根据预设的冷指标、定员、发热量数据，对应生成房间冷负荷，计算风口参数，利用if函数检算计算结果，并调整风口数量，得到各房间的冷负荷和末端风量数据；

根据送风量计算所需风口，生成风口规格、数量和对应风速，通过风速调整风口规格，至满足要求，配备气灭和冗余空调的，相应计算出气灭和冗余空调系统的末端配置；

步骤三：分类汇总各子系统合计容量，按照预设规则生成设备编号；

用透视表整理生成的数据，分类汇总，得到各子系统的合计参数，生成设备清单及编号。

作为优选，所述步骤一中具体操作步骤如下：

1）房间名称、面积、位置根据建筑布置输入实际数据;

2)房间类别栏输入=if(or(b2={"站长室","备用间"}),"1类房间",if(or(b2={"公安值班室","车控室"}),"2类房间",if(or(b2={"环控电控室","afc设备室"}),"3类房间",if(or(b2={"降压变电所","35kv开关柜室"}),"4类房间",if(or(b2={"环控机房","冷水机房"}),"5类房间",if(or(b2={"茶水间","盥洗室"}),"6类房间",)))))),将房间名称与设置的信息库对照，利用多重函数判断房间类别，在此基础上判断所属环控子系统及属性;

3)发热量栏输入=iferror(vlookup(b2,基础数据!a$2:b$25,2,false),0)，导入对应房间的发热量;

4)定员栏输入=if(or(b2={"站务室","乘务员休息室"}),vlookup(b2,基础数据!a$31:b$39,2,false),2)，导入对应房间定员。

作为优选，所述步骤二中具体操作步骤如下：

1）冷负荷栏输入=if(or(g2={"舒适空调","设备空调","冷风降温"}),(c2*90+i2*210)/1000+h2,0)，用于计算冷负荷；

2）空调风量栏输入=roundup(3600*m2/(if(or(g2={"舒适空调","设备空调"}),7.8,15.1)*1.15),0)，用于计算对应房间的空调送风量；

3）通风量栏输入=if(or(g2={"排风","通风"}),c2*5*if(e2="6类房间",10,6),0)，用于计算对应房间的通风量；

4）风速栏输入=roundup(1000000*p2/(vlookup(q2,基础数！d$37:e$45,2,false)*vlookup(r2,基础数据!f$37:g$45,2,false)*0.8*3600),1)，用于计算风速；

5）风口数量栏输入=if(s2<=2.8,"风口偏大",if(s2<=4,1,if(s2<=8,2,if(s2<=12,3,if(s2<=16,4,if(s2<=20,5,"风口偏小"))))))，用于根据风速校核风口数量；

6）风口尺寸栏输入=if(t2="风口偏大","100×100",vlookup(q2,基础数据!d$37:e$45,2,false)&"×"&vlookup(r2,基础数据!f$37:g$45,2,false))，用于生成风口尺寸；

7）风口数量栏输入=if(and(u2="100×100",t2="风口偏大"),1,t2)，用于确认风口数量;

8）气灭风量栏输入=if(or(e2="3类房间",e2="4类房间"),c2*4*5,"非气灭房间")，用于计算气灭房间的排风量；

9）风速栏输入=iferror(roundup(1000000*w2/(vlookup(x2,基础数据!d$37:e$44,2,false)*vlookup(y2,基础数据!f$37:g$44,2,false)*0.8*3600),1),"无")，用于计算对应排风量下的风速；

10）风速判别栏输入=if(z2<=4,"过小",if(z2<=6,"合适",if(z2="无","无","过大")))，用于校核风速；

11）风口尺寸栏输入=if(z2="风口偏大","100×100",vlookup(x2,基础数据!d$37:e$44,2,false)&"×"&vlookup(y2,基础数据!f$37:g$44,2,false))，用于生成风口尺寸。

作为优选，所述步骤三具体操作步骤如下：

1）类别栏输入=if(or(a5={"1类房间","2类房间","4类房间"}),"空调",if(a5={"5类房间"},"通风","排风"))，用于判别子系统类别；

2）送风代号栏输入=if(or(d5={"1","2","4"}),"pau",if(d5="5","faf","无"))，用于判别子系统代号；

3）排风代号栏输入=if(or(d5={"1","2","4"}),"raf/faf","eaf")，用于判别子系统代号；

4）送风编号栏输入=e5&"-"&c$2&d5&"01"，用于生成送风系统设备编号；

5）排风编号栏输入=f5&"-"&c$2&d5&"01"，用于生成排风系统设备编号。

本发明有益效果：

本发明依次经过筛选比对、导入信息、冷负荷计算、风量计算、末端风口配置、子系统分类汇总六步函数运算，将计算所需的外部条件利用逻辑判断、比对引用等功能加载到计算公式中，实现了设计条件与计算结果的有效链接。所有数据都是函数判断、数据引用计算的结果，无需手动输入计算，大大提高了计算效率和精度。外部设计条件变化时，所有信息自动跟随修正更新，自动计算出结果，并能够根据要求对各分项进行归类汇总，做到简洁、明确，实现了动态设计计算。

附图说明

图1为本发明方法步骤流程示意图；

图2为本发明实施例步骤一示意图；

图3为本发明实施例步骤二示意图；

图4为本发明实施例步骤三示意图；

图5为本发明实施例步骤四示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：一种地铁环控系统的动态设计方法，具体步骤如下：

如图2所示，步骤一，制定基础数据，对应导入房间信息：

房间名称、面积、位置根据建筑布置输入实际数据。

房间类别栏输入=if(or(b2={"站长室","备用间"}),"1类房间",if(or(b2={"公安值班室","车控室"}),"2类房间",if(or(b2={"环控电控室","afc设备室"}),"3类房间",if(or(b2={"降压变电所","35kv开关柜室"}),"4类房间",if(or(b2={"环控机房","冷水机房"}),"5类房间",if(or(b2={"茶水间","盥洗室"}),"6类房间",))))))。将房间名称与设置的信息库对照，利用多重函数判断房间类别，在此基础上判断所属环控子系统及属性。

发热量栏输入=iferror(vlookup(b2,基础数据!a$2:b$25,2,false),0)，导入对应房间的发热量。

定员栏输入=if(or(b2={"站务室","乘务员休息室"}),vlookup(b2,基础数据!a$31:b$39,2,false),2)，导入对应房间定员。

如图3所示，步骤二，计算各房间负荷及风口末端配置：

冷负荷栏输入=if(or(g2={"舒适空调","设备空调","冷风降温"}),(c2*90+i2*210)/1000+h2,0)，用于计算冷负荷。

空调风量栏输入=roundup(3600*m2/(if(or(g2={"舒适空调","设备空调"}),7.8,15.1)*1.15),0)，用于计算对应房间的空调送风量。

通风量栏输入=if(or(g2={"排风","通风"}),c2*5*if(e2="6类房间",10,6),0)，用于计算对应房间的通风量。

风速栏输入=roundup(1000000*p2/(vlookup(q2,基础数！d$37:e$45,2,false)*vlookup(r2,基础数据!f$37:g$45,2,false)*0.8*3600),1)，用于计算风速。

风口数量栏输入=if(s2<=2.8,"风口偏大",if(s2<=4,1,if(s2<=8,2,if(s2<=12,3,if(s2<=16,4,if(s2<=20,5,"风口偏小"))))))，用于根据风速校核风口数量。

风口尺寸栏输入=if(t2="风口偏大","100×100",vlookup(q2,基础数据!d$37:e$45,2,false)&"×"&vlookup(r2,基础数据!f$37:g$45,2,false))，用于生成风口尺寸。

风口数量栏输入=if(and(u2="100×100",t2="风口偏大"),1,t2)，用于确认风口数量

气灭风量栏输入=if(or(e2="3类房间",e2="4类房间"),c2*4*5,"非气灭房间")，用于计算气灭房间的排风量。

风速栏输入=iferror(roundup(1000000*w2/(vlookup(x2,基础数据!d$37:e$44,2,false)*vlookup(y2,基础数据!f$37:g$44,2,false)*0.8*3600),1),"无")，用于计算对应排风量下的风速。

风速判别栏输入=if(z2<=4,"过小",if(z2<=6,"合适",if(z2="无","无","过大")))，用于校核风速。

风口尺寸栏输入=if(z2="风口偏大","100×100",vlookup(x2,基础数据!d$37:e$44,2,false)&"×"&vlookup(y2,基础数据!f$37:g$44,2,false))，用于生成风口尺寸。

如图4所示，步骤三，分类汇总各子系统合计容量，按照预设规则生成设备编号：

类别栏输入=if(or(a5={"1类房间","2类房间","4类房间"}),"空调",if(a5={"5类房间"},"通风","排风"))，用于判别子系统类别。

送风代号栏输入=if(or(d5={"1","2","4"}),"pau",if(d5="5","faf","无"))，用于判别子系统代号。

排风代号栏输入=if(or(d5={"1","2","4"}),"raf/faf","eaf")，用于判别子系统代号。

送风编号栏输入=e5&"-"&c$2&d5&"01"，用于生成送风系统设备编号。

排风编号栏输入=f5&"-"&c$2&d5&"01"，用于生成排风系统设备编号。

本发明有益效果：

本发明依次经过筛选比对、导入信息、冷负荷计算、风量计算、末端风口配置、子系统分类汇总六步函数运算，计算所需的外部条件经过逻辑判断、比对引用处理后,加载到计算公式中，实现了设计条件与计算结果的有效链接。所有数据都是函数判断、数据引用计算的结果，无需手动输入计算，大大提高了计算效率和精度。外部设计条件变化时，所有信息自动跟随修正更新，自动计算出结果，并能够根据要求对各分项进行归类汇总，做到简洁、明确，实现了动态设计计算。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。