CN102782689A - 用于自动化建筑服务设计的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种建筑系统设计过程，使用计算机硬件和软件通过自动化计算程序和迭代计算法检查建筑服务系统设计的多种可能方案，包括管道工程、供暖、通风、空调、电力和照明(204)。所述过程对系统设计要求的多种有效方案进行审查，同时对被审查的每个有效方案进行建设成本估算，并比较每种方案的成本，以确定达到或超出系统中输入的所有需要的设计参数的成本最低的方案(214)。优化过程返回的方案包括置于CAD数据库中的最佳方案的完整展示，所述CAD数据库可随时复制并用于建筑的投标和建设(216)。

Description

用于自动化建筑服务设计的系统和方法

与相关申请的交叉引用和优先权声明

本申请根据35 U.S.C.§119(a)对2009年12月23日提交，指定序列号为No.61/289,892，标题为“用于自动化建筑服务设计的系统和方法”的美国临时专利申请要求优先权，其完整公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开一般地涉及用于建筑设计的系统和方法，更特别地，涉及用于设计建筑服务系统的系统和方法。

背景技术

建筑服务系统(例如，管道工程、供暖、通风、空调、电力和照明)设计一般以主要非自动化的方式利用计算机辅助绘图系统和相关联的计算机化和手工设计方法而完成。现有技术提供了这些系统中的一些的设计的自动化计算，但是基本布局、路线规划和尺寸计算参数一般通过操作者手动数据录入方法或手工计算、表格和工程经验法则而输入到这些设计工具中。

发明内容

本发明的某些实施例在用于建筑服务系统的路线规划、布局、尺寸计算和设计过程的至少一个方面为自动化，在一些情况下，多个或大多数方面为自动化。这可使完工时间更快，设计更精密准确，设计解决方案的建设成本大大降低。整个过程中的单个子程序的能力使得系统的工程要求的计算精确得多。由于人为误差的几率大大降低，这又使尺寸计算更准确。设计和分析过程的速度使多种不同设计选项的布局、路线规划、设计和尺寸计算仅在几分钟或几秒钟之内完成，而使用常规方法，一般需要几星期或几个月才能完成。不仅系统设计多种有效方案的精确度比行业中目前可达到的高得多，而且还能对每种有效方案的建设成本进行估算，以确定哪种系统设计选择方案能在符合系统的所有输入参数的同时使成本更低。

在常规工程方法的时间和设计预算限制之内，自动化优化过程中每种可行选择方案的设计精确度不可能实现。因此，在采用当前行业可接受的技术的常规建筑系统设计过程中，使用了许多经验法则、手册和近似法。本发明的某些实施例提供的设计计算自动化，与这些设计的布局和绘图相结合，使尺寸计算方法高度精确，并能对可替代路线规划方法进行审查，而这在常规设计方案中非常耗时。

除设计计算精度更高之外，这些设计计算和决定中人为误差几率的降低使结果更精确、无误差。操作者仅负责安置将要包括在建筑中的设备和装置，并设置其所需操作特性，例如，流速、温度、电压和电流要求等。一旦操作者已在过程中包括的布局程序的辅助下完成这些建筑组件的规范化之后，软件过程运行预检程序，以验证操作者的输入数据，并查找遗漏或无效的输入信息，降低了主路线规划、尺寸计算和设计处理算法的输入误差。

均具有更高设计精度的多种可能设计方案的建设成本分析，由于时间和工程成本的限制，是常规过程中不能完成的一个特征。由于传统方法无法生成多种有效方案，在传统设计方法中不可能与其他可能方案进行成本比较。在本发明的某些实施例中，高精度计算的使用，以及设计问题的多种有效方案的成本审查，确保过程返回的最终结果最接近可能的最低建设成本选择方案。

在至少一个实施例中，本发明将虚拟处理技术并入在多个平行高速多处理器内核服务器级设备中，以使系统在短时间内完成所有这些高精度预测迭代设计，同时进行每种有效方案的建设成本估算。若使用常规方法，在这些时间内只能设计出系统的一个方案。另外，常规方法中不执行建设成本估算。最终节省建筑建设中的成本是本发明的一个或多个实施例提供的一个优点。

除了其他方面，根据本发明的某些实施例，已利用计算机硬件和软件开发了高度自动化过程，以获得建筑服务系统的建设成本优化设计。这种系统可包括，但不限于，管道工程、供暖、通风、空调、电力和照明系统。所述过程可采用使用预测迭代计算法的自动化计算程序，所述预测迭代计算法优于利用当前技术设计建筑服务系统的传统方法。通过使用高速计算机硬件和定制软件包，所述过程可审查系统设计要求的多种有效方案，同时对被审查的每种有效方案进行建设成本估算，并比较每种方案的成本，以确定达到或超出输入系统中的所有需要的设计参数的成本最低的方案。

所述系统的用户将每个系统的各种交付要求指定并输入到计算机辅助绘图(CAD)数据库中，包括压力、流量、电压、温度等参数，以及使每个建筑组件在建筑内用于其预期用途的其他技术参数。

一旦所有需要的组件及其所需操作参数已输入到CAD数据库中，处理之前进行一系列预处理计算机软件检查，以验证输入到CAD数据库中的数据的完整性和完成性。

一旦CAD数据库满足所有预检要求，将其提交给用于自动化工程设计的主设计、路线规划和计算引擎，以进行处理。路线规划和尺寸计算优化计算可在无人操作模式下的虚拟服务器上的批处理模式处理平台中执行。

一旦已对每个建筑系统的所有预计可行方案都进行了路线规划、尺寸计算和成本估算，所述系统比较每种有效方案的成本，并返回最节省成本的设计方案，以并入在最终建筑系统设计中。路线规划和尺寸计算优化过程返回的方案可包括置于CAD数据库中的最佳方案的完整展示，所述CAD数据库可随时复制并用于建筑的投标和建设。

在探索、预测和迭代计算法的使用中，所述过程具有革命性，可实现建筑服务系统的路线规划和尺寸计算与过程中最少的操作者参与之间最节省成本的结合。在确定建筑服务系统的路线规划和尺寸计算中，当前设计方法需要的操作者交互和决定程度较高。因为当前设计技术和软件所需的操作者交互程度较高，由于时间和财务上的限制，对每种建筑系统的多种可能设计方案进行审查并不实际。一般来说，建筑服务系统的设计者利用其自身培训和经验确定每个设计问题的单个预计方案，并利用接近所设计系统的实际要求的程序、参考表和图表对该单个方案进行判定。使用当前建筑设施系统设计和计算技术，不可能实现各种设计可能性的多次迭代计算和绘图，以及每次迭代的详细建设成本估算。本发明的各个实施例使用定制软件程序和强大的服务器级设备，不仅能探索多种可能方案，而且能使系统设计计算的精度高得多，从而大大降低所建设系统的成本。

根据至少一个实施例，出于安全和其他原因，所述系统同时在用于用户界面的安全工作站计算机系统和对可能设计方案执行多次预测迭代估算的强大多处理器执行服务器上运行，由此选择成本最低的方案。一旦完成并验证输入，不需要用户干预便可完成此过程。

所述设计过程的输入部分可在安全工作站计算机系统上通过系统操作者的交互式输入而执行。设计迭代可在执行服务器上以无人操作的批处理模式完成。用户可与过程软件的输入部分交互，以建立系统的所有输入参数，包括安置所有建筑居住者接口装置(管道夹具、插座、灯具、空气扩散器等)。优选地，用户在提交以进行处理之前指定这些装置以及建筑系统所需服务的物理配置。

一旦所述系统的输入参数由用户建立，对安全工作站系统执行预检算法，以确定是否存在会导致主设计程序故障的任何遗漏数据。如果预检软件识别出任何遗漏信息或参数，遗漏信息或无效参数以设计输入图上的图形反馈注释的形式提醒用户注意。用户随后校正这些不足，并将输入参数重新提交给预检软件，以进行另一次输入分析，以检查是否有任何进一步遗漏信息或无效参数。一旦所述预检软件的执行过程中未发现任何硬错误，输入参数图便可视为可以接受，可提交给设计程序。用户将输入参数图提交到队列中，以由在高速虚拟化服务器上执行的设计程序进行处理。

所述系统可采用在服务器级设备上运行的数量可变的虚拟执行处理计算机，所述虚拟执行处理计算机执行符合所提交的输入参数的所有要求的可能设计解决方案的分析所需的多次设计迭代。每个虚拟执行处理计算机对输入队列进行周期性扫描，以查看已由用户提交以进行处理的任务。所述虚拟执行处理计算机检索处理队列中的下一个指令集，加载所有所需输入文件，并对设计的每次有效迭代执行布局、路线规划、尺寸计算和成本估算方面的预定义程序。一旦已对有效迭代均进行了设计和成本估算，所述虚拟执行处理计算机选择使总建设成本最低的迭代，并将该方案返回到网络文件服务器上的存储器，并通知用户这组输入参数的处理已完成。用户随后可检索完成的设计文件，审核其精度、完成性和对任务的适用性，并将设计方案并入到该特定项目的最终文件中。

附图说明

现在将参考以下说明，结合附图，以便更完整地理解本公开及其特征，在附图中：

图1为图示了根据一个示例实施例的用于设计建筑服务系统的系统的框图；以及

图2为图示了根据一个示例实施例的用于设计建筑服务系统的方法的各个步骤的流程图。

具体实施方式

各个实施例在图1-3中图示。总体来说，各个实施例提供了用于将建筑服务系统的建筑设计自动化和优化的系统和方法。如图1所示，提供了用于将建筑服务系统的设计自动化的系统100。系统100包括各种计算、联网、服务器和交换平台。应理解的是，图1图示的是示例构造，可对所示组件进行各种组件的添加、消除和/或替代。另外，执行本文所述方法和功能所需的，适用于和/或有利于进行本文所述的方法和功能的任何特定类型的装置都可并入在系统100中。系统100可在任何适用平台上和在任何适用网络环境中操作。

在所图示的示例中，系统100包括与多个第一开关104耦合的多个瘦客户端102。开关104与多个安全工作站106耦合。工作站106与多个第二开关108耦合。第二开关108与第三开关110耦合。第三开关110与多个系统组件耦合，包括盘阵列116、SQL服务器112和第四开关120。SQL服务器112与文件服务器114耦合，盘阵列116与磁带备份单元118耦合。第四开关120与运行虚拟工作站的多个高速多核服务器级处理器122耦合。系统100提供了执行本文所述的过程的计算环境。

本文所述的过程和方法可在系统100上执行。应理解的是，任何所述方法中的任何特定步骤都可通过任何适用技术，通过系统100的各个组件的任何其中之一或任何组合在系统100上执行。例如，用户提供的数据集(例如，组件装置的位置和装置操作参数)可通过瘦客户端和/或安全工作站输入。

系统100的开关提供了组件之间的交换和通信、数据的重新路由和更替路由、资源优化等。所述磁带驱动器提供了数据、解决方案等的备份。所述盘阵列提供了数据和解决方案，以及用于系统及其软件的数据来源、计算机程序和/或算法的存储。所述服务器提供了数据、解决方案、文件等的存储。所述处理器提供了执行本文所述方法和功能的程序的执行平台。

根据图2，提供了用于将建筑服务系统的设计自动化的方法。方法200以步骤202开始，在该步骤中，从文件服务器(例如，图1中的文件服务器114)取得一个或多个基本设计文件。所述基本文件可为空文件，或可包括本文所述的一个或多个初始参数。所述一个或多个初始参数可包括，例如，一个或多个数据集。第一数据集可包括，例如，与建筑内的各个组件装置的定位或位置相关联的数据。

术语“建筑”并非具有限制性，可包括任何类型的构造结构，例如，办公楼、住宅、家庭、零售空间、库房、餐馆、服务楼、停车库、娱乐场所等。组件装置可包括表示系统中的节点的任何装置，包括节点和节点之间的互连。因此，组件装置可包括例如确定或影响与组件装置之间的互连相关联的参数的装置。组件装置可为本文所述的任何组件装置，包括，但不限于，供暖和空调单元、热水器、水槽、马桶、淋浴器、电源插座、灯具、计算机、开关、喷头、发电机、风扇、冰箱、制造设备等。

根据下一个步骤204，用户可定义和定位多个建筑服务装置。所述组件装置可以是在步骤202中所取得的一个或多个基本文件中已提供的组件装置。可替代地，或附加地，用户可定义新的组件装置及其相关联的操作参数。操作参数可包括与组件装置相关联的任何特性，例如，流速、温度、电压和电流要求等。

根据下一个步骤206，可执行初始设计数据的预检。这可包括运行预检程序的一个或多个计算机程序，以验证用户的输入数据，并识别任何遗漏或无效的输入信息，从而减少主路线规划、尺寸计算和设计处理算法的输入误差。一旦已输入所有需要的组件及其所需操作参数，在处理之前进行一系列预处理计算机软件检查，以验证输入数据的完整性和完成性。

根据下一个步骤208，可确定和呈现误差，用户可通过提供额外初始设计数据或增加已提供的初始设计数据而校正这些误差。可重新执行预检，以确保修改后的初始设计数据有效。应理解的是，可根据任何预定参数、最低或最高操作条件、行业标准等建立对初始数据的验证。例如，验证可包括：根据相关建设规范证实特定组件装置是否位于可接受的位置。作为另一个示例，验证可包括：相比与操作参数相关联的组件装置，确定所输入的操作参数正确。因此，如果用户输入的操作参数值处于特定组件装置可达到或推荐(例如)的范围之外，所述系统可返回错误消息。

根据下一个步骤210，提交初始设计数据，以进行处理。这可包括，例如，将初始设计数据发送给一个或多个处理器，以供在这些处理器上操作的一个或多个设计计算机程序使用。

根据下一个步骤212，一个或多个远程服务器检查处理队列，以确定要执行的下一个设计步骤。

根据下一个步骤214，执行所述设计程序。在该步骤中，可确定组件装置之间的多个互连的布置。互连可包括用于将一个组件装置与至少另一个组件装置连接的任何硬件、材料、路径等。因此，互连可包括，例如，管道、沟槽、电线、流道等。

给定的互连布置可以基于初始基本设计和/或任何数量的初始基本参数。例如，标准高层公寓建筑的组件装置及其互连可具有标准布局。本文所述的方法可从这种标准配置开始，并根据额外参数对其进行修改。额外参数可包括，例如，建筑中的楼层数量更多或更少，或需要使建筑更节能。

每种互连布置代表一种设计方案。优选地，多个有效设计方案通过一个或多个计算机程序的执行而被自动确定。所述多个设计方案的数量可由用户预定，或根据一些其他预期机制而预定。优选地，确定的每种设计方案均有效，这意味着该方案满足预定的一组最低要求。

根据最后步骤216，将最终设计方案输出给用户，以供审核。最终设计方案可根据任何数量的标准从多个设计方案中确定。在至少一个实施例中，最终方案基于与方案相关联的建设成本。优选地，所述建设成本(或至少这种建设成本的估值)被自动确定，并与相关设计方案相关联。可用于确定最终设计方案的其他标准包括，但不限于，方案是否有效、与方案相关联的操作成本、与方案相关联的效率等。

为了图示本文所述的系统和方法的各个特征，提供了以下示例情形。在该示例中，各个建筑服务系统被分成建筑服务系统的不同子集或子类别，如下所述：

·压力管道系统

·气体管道系统

·重力管道系统

·HV AC负载分析

·HV AC管道系统

·电气照明系统

·电源系统

·电气面板和单线图

压力管道系统

压力管道系统包括在压力下使液体流动的任何管道系统。常见示例包括生活用水、热水、冷却水和用于特殊建筑的各种生产用水。

压力管道系统设计过程中有六个主程序。

这些程序记录如下：

·管道夹具选择

·压力管道预检

·压力管道路线规划

·管道开口和配件插入

·管道尺寸计算和立管形成

·管道标记

主程序使用和/或调用多个支持程序。另外，不直接与用户交互的多个库例程也用于支持总设计过程。

所述六个主程序优选以上列顺序运行，用于所有功能。在运行路线规划、尺寸计算和标记程序中的任何一个程序之前，将合适的块插入图中，使用定制夹具和设备选择程序完成功能，所述程序可协助操作者识别房间中的必要夹具和设备并以自动化设计和优化程序可识别的格式精确指定每个的位置和实用/压力要求。

立管图及其背景由尺寸计算过程软件自动创建为新文件。

预检之后的四个主设计程序设计有批处理模式选项，以在执行服务器虚拟机上以无人操作方式实施批处理模式，由于强大的多处理器多核服务器级设备，节省了操作者的时间，减少了总处理时间。对于每个程序，提交命令调用提交当前输入参数图的例程，以由活动程序进行批处理。在调用之前，路线规划和尺寸计算程序检查输入参数图是否存在会阻碍成功运行的问题，并将错误标记出来。在批处理模式下，打印输出被传回到日志文件，警报解除。警报是导致要求用户干预的弹出窗口的错误消息，用户干预在远程执行虚拟机上不可能进行。当警报解除时，警报仅向日志发送消息，以用于后续的调试。整个系统的日志功能由单独程序执行。

所述系统的各个程序有时会互相(例如，在创建冷水和热水服务后，路线规划程序调用尺寸计算程序定位再循环点，从而可创建再循环管道)。用单个程序处理日志可确保条目以其创建顺序被正确记录。

可利用一个程序调用另一个程序的能力编写智能脚本程序，其中，指定点的下一个动作可取决于先前动作的结果。

在程序序列中的任何点，可能意识到输入规格已经改变。当输入规格改变时，一个特征允许用户准确地撤销自动化操作，进行改变，重新运行自动化设计和估算程序。即使图已保存并重新打开，所有四个主程序也仍具有撤销它们的操作的能力。

设计程序均在三维空间中操作，跟踪所有尺寸计算和图解模式下的z维度，以使尺寸计算和优化计算更精确，并使三维立管图以图形方式将最终优化系统显示在图上。

气体管道系统

气体管道系统包括在压力下使气体流动的任何管道系统。常见示例包括天然气、丙烷气、压缩气、医用气体及用于特殊建筑的其他生产气体。

气体管道包被设计为在经过证明的气体压力管道设计科学实践的限制内以最节省成本的方式将气体管道路线规划过程自动化。确定多种可行路线规划方案，并计算管道尺寸和结果成本。一旦已选择最佳路线，所述程序在图上对管道进行尺寸计算和标记，创建气体立管图，并计算气体节点压力损失数据。

气体管道系统设计过程中有六个主程序。所述程序记录如下：

·气体用具插入

·连接管道

·气体路线规划预检

·开口和配件插入

·气体管道尺寸计算和立管形成

·标记

主程序使用和/或调用多个支持程序。另外，不直接与用户交互的多个库例程也用于支持总设计过程。

所述六个主程序优选以上列顺序运行，用于所有功能。在运行路线规划、尺寸计算和标记程序的任何一个程序之前，将合适块插入图中，使用定制气体用具插入程序完成功能，所述程序可协助操作者识别要求气体服务的必要设备并以自动化设计和优化程序可识别的格式精确指定每个的位置和实用/压力要求。

立管图及其背景由尺寸计算过程软件自动创建为新文件。

预检之后的三个主设计程序设计有批处理模式选项，以允许在执行服务器虚拟机上以无人操作方式实施批处理模式，由于强大的多处理器多核服务器级设备，节省了操作者的时间，减少了总处理时间。对于每个程序，提交命令调用提交当前输入参数图的例程，以由活动程序进行批处理。在调用之前，路线规划和尺寸计算程序检查输入参数图是否存在会阻碍成功运行的问题，并将错误标记出来。在批处理模式下，打印输出被传回到日志文件，警报解除。警报是导致要求用户干预的弹出窗口的错误消息，用户干预在远程执行虚拟机上不可能进行。当警报解除时，警报仅向日志发送消息，以用于后续的调试。整个系统的日志功能由单独程序执行。

所述系统的各个程序有时会相互调用(例如，在确定气体管道的路线之后，路线规划程序调用尺寸计算程序制定系统的优化尺寸计算)。用单个程序处理日志可确保条目以其创建顺序被正确记录。

在程序序列中的任何点，可意识到输入规格已经改变。当输入规格改变时，一个特征允许用户准确地撤销自动化操作，进行改变，重新运行自动化设计和估算程序。即使图已保存并重新打开，所有主程序也具有撤销它们的操作的能力。

设计程序均在三维空间中操作，跟踪所有尺寸计算和图解模式下的z尺寸，以使尺寸计算和优化计算更精确，并使三维立管图以图形方式将最终优化系统显示在图上。

重力管道系统

重力管道系统包括在大气压力下通过倾斜管道使液体流动的任何管道系统。其还包括使液体在倾斜排水管中流动所需的放空(venting)系统。常见示例包括污水管、雨水管和酸性废水管或用于特殊建筑的其他特殊废水管。

压力管道系统设计过程中有六个主程序。所述程序记录如下：

·管道夹具选择(与上述压力管道程序集成。)

·重力管道预检

·重力管道路线规划

·管道开口和配件插入

·管道尺寸计算和立管形成

·管道标记

主程序使用和/或调用多个支持程序。另外，不直接与用户交互的多个库例程也用于支持总设计过程。

所述六个主程序优选以本节开头所列的顺序运行，用于所有功能。在运行路线规划、尺寸计算和标记程序的任何一个程序之前，必须将合适块插入图中，使用定制夹具和设备选择程序完成功能，所述程序可协助操作者识别房间中的必要夹具和设备，并以自动化设计和优化程序可识别的格式精确指定每个的位置和流量和连接高程要求。

立管图及其背景由尺寸计算过程软件自动创建为新文件。

预检之后的四个主设计程序设计有批处理模式选项，以在执行服务器虚拟机上以无人操作方式实施批处理模式，由于强大的多处理器多核服务器级设备，节省了操作者的时间，减少了总处理时间。对于每个程序，提交命令调用提交当前输入参数图的例程，以由活动程序进行批处理。在调用之前，路线规划和尺寸计算程序检查输入参数图是否存在会阻碍成功运行的问题，并将错误标记出来。在批处理模式下，打印输出被传回到日志文件，警报解除。警报是导致要求用户干预的弹出窗口的错误消息，用户干预在远程执行虚拟机上不可能进行。当警报解除时，其仅向日志发送消息，以用于后续的调试。整个系统的日志功能由单独程序执行。

所述系统的各个程序有时会互相调用。用单个程序处理日志可确保条目以其创建顺序被正确记录。

可利用一个程序调用另一个程序的能力编写智能脚本程序，其中，指定点的下一个动作可取决于先前动作的结果。

在程序序列中的任何点，可意识到输入规格已经改变。当输入规格改变时，一个特征可允许用户准确地撤销自动化操作，进行改变，重新运行自动化设计和估算程序。即使图已保存并重新打开，所有四个主程序也仍具有撤销它们的操作的能力。

所述设计程序均在三维空间中操作，记录所有尺寸计算和图解模式下的z尺寸，以使尺寸计算和优化计算更精确，并使三维立管图以图形方式将最终优化系统显示在图上。

HV AC负载分析

HV AC负载分析工具从构造平面布置图、灯光布置图和相关联的外部标高中自动提取信息，用于计算建筑的供暖和空调负载。若采用传统技术，这项工作以手动方式完成，读取和计算各个组件的面积，并对夹具、设备、灯光等计数。本发明的各个实施例优选地通过使用以无人操作的批处理模式在多处理器多核高速服务器级计算机上运行的多个虚拟机而不需要手动提取用于HV AC计算的信息，。

假定提交给所述过程的一组布置图包含所需建筑信息，所述系统将：

成功检测布置图的房间边界层上的一个或多个多边线(不包括定义为外墙边界(EB)多边线的“面积最大的房间”)。除EB多边线之外，其余的每个被检测的多边线都代表一个“房间”。

使用该EB多边线计算较小的、但虚构的“缩小的”外墙边界(REB)。所述REB与EB多边线的“轮廓”相符，每个“轮廓”线(或曲线)在EB的各个“轮廓”线(或曲线)的15英寸以内。

通过图形识别算法成功检测门(包括卷帘门)，所述图形识别算法在特定序列的灵活的可识别图形集中以及任何几何形状的线、多边线或三维人脸对象的组合中以任何几何配置查找一般用于表示构造图上的门的CAD对象。所述程序为每个门检测线插入属性块基准，针对该门检测线，所述程序可确定与特定“房间”内的特定门的关联情况。

通过图形识别算法成功检测窗户，所述图形识别算法在特定序列的灵活的可识别图形集中以及任何几何形状的线、多边线或三维人脸对象的组合中以任何几何配置查找一般用于表示构造图上的窗户的CAD对象。所述程序为每个窗户检测线插入属性块基准，针对该窗户检测线，所述程序可确定与特定“房间”内的特定窗户的关联情况。所述程序在内部将这些图对象分解为几何线段，并通过消除“重复”并延伸共线连接线段而“净化”该数据，以形成更少但更长的线段组合。所有这些线段组合都必须存在于EB多边线和REB之间，或被二者夹住。由于窗户检测线可与多个“房间”多边线相交，所述程序跨越(一个或多个)房间边界“拆分”这些检测线，使其重新建立一条检测线对应一个块的不变量。

在渲染包含墙、门和窗户边界的垂直标高(elevation)时，假定一些初始参数为默认值。另外，用户可分别更新适当窗户/门标高多边线，从而更新任何相关联的窗户/门属性块。用户还可更新没有相关联的窗户/门属性块的窗户/门标高多边线。相反地，用户还可更新块数据，以改变标高的渲染。

用户可使用AutoCAD“编辑”命令，例如，“重新调整尺寸”、“移动”、“网格编辑”、属性对话框等来“编辑”一个或多个门或窗户检测线段，以改变其位置和/或尺寸。当AutoCAD已完成这种“编辑”任务时，其重新计算检测线段的位置和特性，并插入新的窗户/门属性块基准，以反映新的配置。

如果用户随后手动添加一个或多个窗户/门检测线段，这些窗户/门检测线段可再次执行“检测”命令，该命令将保存现有检测数据，但是添加额外窗户/门属性块(和标高线)。

检测和输出与输入图中的一个或多个灯具相关联的任何数据。

将从图中提取的信息发送给文本文件，随后将所述文本文件导入商业可获得的开利公司(Carrier Corporation)的HAP负载分析程序。

HA VC管道系统

用户利用定制软件选择程序定义所有进气口和出气口的位置和尺寸，所述定制软件选择程序考虑所需气流、房间噪音标准和每个进气口和出气口的各种外观和精整要求。根据选择程序结果插入CAD文件的块包含将各个进气口和出气口连接到其HA VC服务设备上以及开始确定所有互连管道系统的最佳路线和尺寸的过程所需的所有信息。所述过程优选支持建筑系统的建设中常用的所有类型的管道，包括供气管道、返回空气管道、排气管道、新鲜空气管道、补偿空气管道。所述系统为高速和低速管道应用而调整HA VC系统的尺寸。

本发明利用多种图论、概率和统计优化程序计算HA VC系统的优化路线设计。首先采用一种自适应随机游走算法对线段进行采样，为此，估算对图进行成功添加的条件概率，使用平均自由程变量作为原点，无障碍空间的“局部”扫描的协方差椭圆作为双变量高斯(正态)分布的宽度。一系列算法的自适应组件的执行与试验线段的选择存在偏差，以通过选择与最小骨架(或主线)结构连接的可能的最长“跳出(runout)”管道而优化管道设计。通过计算机实验和统计分析已示出该新型策略能生成成本最低的方案。

随后在由主线/跳出图构成的图上执行管道尺寸计算，采用均等摩擦法、静压复得法或等速度法。采用图论构造(例如，最小生成树和最大权重林)为后续段指定(在结构高度支化的情况下，需明确指定)体积流量或“CFM值”，在采用均等摩擦技术的情况下，图论构造根据最大允许压力损失和最大速度的预设限值确定大小。如果用户不做改变，软件还将为以下项目提供默认值：空气密度、摩擦系数、粘度、雷诺(Reynolds)数、材料粗糙度，以及输出偏好，例如管道形状、纵横比和成本数量预算。

一旦已计算了路线和尺寸，所述软件以双线绘图格式在CAD文件上自动绘制管道，将第三维信息(标高)保存在绘制对象的外部数据(Xdata)中。最终CAD图包含完成的管道系统的双线展示，包括包含所有流量和压力损失信息的所有尺寸标记和外部数据。

所述自动化尺寸计算技术，与优化路线规划程序相结合，生成最终管道设计，该设计是一个成本优化解决方案，其设计精确度比常规设计方法准确获得的精确度高得多。

电气照明系统

灯具电路布置包被设计成将在当前建筑电路设计实践的限制内以最节省成本的方式在建筑内布置灯光电路的过程自动化。诸如灯光类型、灯光安装方式、灯光电压、房间内开关的数量和类型，以及最大瓦特数等规则指定了如何将灯光电路布置在一起，从而符合国家和地方规范要求。自动探索多个电路布置方案，并计算研究的每种方案的电线和导管的成本。一旦确定了成本最低的设计，绘制电路布置弧线，以避免障碍物，并将数据存储在电源电路布置包内的面板一览表程序图中，以将一览表的填写过程自动化。

灯具电路布置设计过程中有五个主程序。所述程序记录如下：

·电路布置预检

·绘制电路

·标记开关

·电路灯光阶段1

·电路布置阶段2

主程序使用和/或调用多个支持程序。另外，不直接与用户交互的多个库例程也用于支持总设计过程。

电路布置预检

所述预检为一个模式对话框，用于确保所有需要的信息都提供到用于灯具电路布置自动化程序的图和图目录中，以通过远程方式在无致命错误的情况下执行程序。

所述程序在图中显示所发现的面板块的数量，并检查是否已向每个面板提供了名称属性。用户可通过点击“选定面板”而从并列显示对话框中选定缺失名称的任何面板。当点击“选定面板”时，所述程序将焦点转移到AutoCAD图上，放大缺失属性的每个面板，并用红色框高亮显示，并打开块属性编辑器。所述程序还证实任务目录的电气设计文件夹中的每个命名面板具有对应的面板一览表。

预检程序可创建用于电路布置自动化的本地灯具一览表。所述程序在以“E”为前缀的所有目录图中搜索灯具一览表块。可从一览表中读取以下信息，并将其写入文本文件LocaILightSchedule.txt：

灯具名称

安装方式

伏特

瓦特

热负载

缺失条目的一览表在对话框上显示为错误。如果目录中没有找到一览表，也会显示错误。所述程序找到每个房间边界内的被识别灯具、开关和开关文本，并报告任何开关错误。存在开关错误的房间用红色多边线边框和消息框在图上标记出来。如果发现任何错误，用户需要关闭对话框，选定错误并重新进行预检。

对话框上的警报框列出以下潜在错误：

1.图中发现缺失一览表的灯具。被电路布置自动化程序所忽略的灯具。

2.未能被识别成灯具的块基准。

3.处于房间边界之外的没有用标记引向房间内部的灯具。

4.图中没有出口灯具。

绘制电路

绘制电路是一个协助用户在复杂情况下布置灯具电路的程序。其界面是一个无模式对话框，能使用户创建灯具选择集，并具有为特定类型进行过滤的选项。所述对话框显示灯具一览表以供参考，包括瓦特数、电压、每个电路的最大瓦特数，以及可适用于一个电路的特定类型的灯具的数量。

所述程序通过在数据库上进行迭代，并将弧线终点连接在适当层上而跟踪现有电路。如果选择集内的灯具具有不同电压，其电路不会布置到一起。如果所选灯具超过最大瓦特数，其电路不会布置到一起。否则，通过用于在电路布置应用中连接非线性灯具的相同程序将灯具连接。新灯具的电路可布置到非最大负载下的现有电路中。反馈在AutoCAD提示中显示，例如，所选灯具的数量和总瓦特数。

标记开关

标记开关是一个在AutoCAD命令行运行的实用程序(utility)，以用户指定的标记(a、b、c……)对用户选择的灯具和开关进行标记。所述程序在命令提示中调用标记，随后请求用户选择对象。对每个灯具块周围的多个位置进行检查，以将文本标记置于明确部位。所述命令行通知用户后续程序依赖于程序附加在每个标记上的外部数据，且标记不同灯具时外部数据不应被复制或改变位置。

阶段1-房间电路布置

自动化电路布置程序的第一阶段为房间边界内的灯具创建电路配置。如果房间内的灯具组不适用于一个电路，则探索用于该房间的电路组的多个配置，并将其置于分离的层上。对已在任务目录的一览表中定义的灯具类型创建灯具对象。所述灯具对象存储瓦特数、电压、安装类型、夜灯和应急灯数据。用于任务的预定灯具从用于项目的灯具一览表中读取。所述程序将已被用户手动布置电路的任何灯具分离出来。手动电路被识别为弧线连接的无“电路模式-自动”外部数据的灯具。如果在CAD数据库中预定义，则对用户定义的灯具组进行读取。所述程序对属于房间内，但没有置于其中的任何开关进行聚集。同样，所述程序对属于房间内，但没有置于其中的灯具进行聚集。最终，所述程序将灯具聚集到开关云状图中。

所述程序在每个房间内搜索，找到该房间内的灯具和开关，以进行房间电路布置。如果房间内发现开关标记，根据开关标记将灯具连接在一起。如果发现有两个三向开关，将房间与三向开关线路连接。如果房间内的灯具超过最大负载，或有一个以上的开关，按照类型对顶架和壁架进行分组。如果根据灯具类型所分的组仍超过最大瓦特数，采用各种分组技术将其进一步分成更小的组，并将不同分组存储在不同层，以进行成本估算。对于需要多个电路的房间有五种分组方法。

如果房间内的灯具不超过最大电路负载，将相同电压的顶灯连接在一起，随后将壁架与最近的相同电压的顶架或壁架连接，并将应急灯与最近的灯连接。将线性灯具连接成水平或垂直行，与基准线的方向匹配。

如果房间内的灯具不超过最大电路负载，将相同电压的顶灯连接在一起，随后将壁架与最近的相同电压的顶架或壁架连接，并将应急灯与最近的灯连接。将线性灯具连接成水平或垂直行，与基准线的方向匹配。

在房间内建立了电路组之后，如果在边界内发现房间开关，对其进行切换。如果房间包含三向开关，由于其已经切换，从该功能返回。如果发现有两个开关和一个开关组，对房间进行搜索，以查看双电平开关的类型。如果有一个组和一个开关，将该开关与最近的灯具连接。如果开关数量等于组的数量，找到组中与每个开关最近的灯具，并选择最近的灯具开关对，直到每个开关都已使用，从而将每组与一个开关连接。如果开关数量小于或大于开关组的数量，添加或去掉开关，使得一个开关的电路可布置到每个组中。

阶段2-将电路组与面板直接连接(home run)

所述电路布置阶段程序用于将单独的电路组合成组，并将组直接连接回面板，同时将电线和导管的总成本降到最低。第一步骤包括：读取灯具一览表，重新创建灯具基准和房间边界，读取导管和电线成本，并将所有电路层存储在包含来自阶段1的电路组的列表中。接下来，所述程序创建房间邻接表。所述程序随后将每个电路层连接成回路，聚集电路组，创建相邻电路边缘，将电路组合在房间内，利用六个分组方法的其中之一创建直接连接组(home run group)，计算所使用的电线和导管的尺寸和成本，并记录其值。将成本最低的分组方法返回给用户，作为提交的电路布置优化解决方案。

在使用六种方法的其中之一对图中的电路分组之后，根据电压将组分离，并直接连接到合适面板。为了将组直接连接，存储每组返回面板的最短路线。首先选择路线成本最高的组，审核其路线，以查看其经过多少个组，以及前一组是否也经过这些组的任何之一。可将最多三个组进行组合，以形成单路、双路或三路直接连接。如果最短路线经过已满的组，更改路线。将各组之间直接连接路线上的热线数量存储在全局数据结构中。在所有电路都已直接连接回面板之后，计算分组方案的成本。在成本最低的层上重新创建电路和直接连接组。将具有附属外部数据的电路标题和直接连接标记置于图上。电源电路布置过程中的功能“面板一览表”将在特定项目的所有电路布置都已完成之后为照明和电源电路分配电路数量。

电源系统

所述电源电路布置包被设计成将以最节省成本的方式布置电源装置的电路的过程自动化。四个主要步骤包括：用电源布局实用程序放置智能电源块；运行预检，以确保在图中和任务目录中找到必要信息，以进行电路布置自动化；布置电路；以及填写面板和电器一览表。

所述电源电路布置包由以下程序组成：

·电源装置布局

·电源电路布置预检

·电源电路布置

·一览表预检

主程序使用和/或调用多个支持程序。另外，不直接与用户交互的多个库例程也用于支持总设计过程。

电源装置布局

所述电源装置布局是一个电源布局程序，它是一个无模式对话框，用于放置和编辑智能电源块。用户通过一系列复选框、下拉和单选选项提供对每个特定装置进行电路布置和排定所需的信息。已提供工具提示，以协助用户进行正确选择。所述程序返回每个装置的对应块、描述、属性、NEMA配置、可用选项和设置选项。细目表在每列中指定允许值，使得管理员可根据需要添加或修改装置。所述细目表还在用户点击特定电源装置时驱动所设置、启用、列出的选项。另外，选项和互斥规则都已编码到程序中，以防止出现错误。

可使用电源装置布局程序执行以下任务：

·添加新的电源装置

·编辑现有电源装置

·编辑多个电源装置

·添加面板和面板一览表

电源电路布置预检

所述电源电路布置预检是一个模式对话框，其被设计成确保符合电源电路布置自动化程序的建图要求，以正确无误地运行。所述程序执行面板检查，并为用户提供电源装置和机械设备缺失标记的反馈，以及必须在自动布置电路之前解决的额外警告。当图通过预检，无任何错误时，“提交”按钮被使能，用于将图提交，以进行电源电路布置自动化。

所述程序在图中显示发现的面板块的数量，并检查是否已经提供了每个面板的名称属性。所述程序还证实任务目录的电气设计文件夹中的每个命名面板具有对应的面板一览表。最后，所述程序将对已由用户分配给面板的任何灯具以及与面板一览表存在电压/相位冲突或负载类型冲突的灯具进行标记。所述对话框还在包含电源块的目录内列出任何附加图。如果之前分配了屋顶布置图，用户在布置电路时可选择将列表中的图作为要组合的屋顶平面图与当前图相关联。任何机械设备错误在列表框中列出，用户可在列表框中选择和点击“添加”按钮，以选定错误。

电源电路布置

所述电源电路布置自动化被设计成以最节省成本的方式布置建筑内的电源装置的电路，同时确保符合规范和行业标准建立的标准电气电路布置规则。这可通过探索多个有效路线规划方案，估算每个方案的成本，并选择要返回给用户的成本最低的方案而实现。

所述过程由分类装置开始，所述分类装置利用电源布局程序而建立。从可以组合到一起的装置中创建电路组，并将这些组直接连接到合适面板。将组内的装置以最小距离连接。不同路线规划方案可通过改变灯具与面板的分组，并改变可组合在一起的灯具而实现，以创建单独电路组。

所述程序首先通过为合适面板分配每个装置而创建面板组。所述路线规划方案为被指定使用电源布局程序的面板或具有适当电压的最近面板或穿过墙壁的最近面板分配装置。每个面板组随后根据每个装置的电路类型和安装方式及装置的块插入点与墙壁、家具和背景层上的设备的接近度进一步分成组。装置的电路类型可为标准、独立或专用型。装置将安装在墙上(包括窗户和隔断)、家具、地板或天花板或设备上。布局期间已分配了电路和面板数量的装置直接与被分配面板连接，并用被分配电路数量进行标记。

一旦已确定了组，根据压降值计算电线尺寸，并计算组成本。将电路组根据行业标准设计惯例组合，以形成三路、双路和单路直接连接(homerun)，但须对分组、电线尺寸和电路运行路径的各种可能性进行成本分析。

用连接的电源装置的手柄绘制电源电路弧线。当电路布置完成时，所述程序执行清除程序，以选定跨过对象和其他弧线的弧线。

电气面板和单线图

所述面板和单线图包被设计成将在面板一览表中排定各个电气负载、平衡面板，以及根据采集到或输入到面板一览表中的负载和互连数据自动生成单线图的过程自动化。四个主要步骤包括：从先前执行的照明和电源电路布置程序中采集数据；根据采集的数据填写面板一览表；根据采集的负载数据和用户输入的面板的建议互连自动生成电源系统的单线图展示。所述系统在优化设计和减少系统冗余方面的措施具有独特性，因此，在对可用于将各个面板和设备互连的替代方法和设备进行估算之后，可获得成本最低的系统。

所述面板和单线图包由以下程序组成：

·智能电气面板一览表

·一览表预检

·面板一览表

·电器一览表

·单线图生成器

主程序使用和/或调用多个支持程序。另外，不直接与用户交互的多个库例程也用于支持总设计过程。

智能电气面板一览表

智能电气面板一览表已开发，用于与本文中的前述各个电路布置设计程序交互。所述一览表与各个电气包中的读取和写入程序兼容，还包含系统用户定义的各个面板的互连的有关信息。所述电气面板一览表链接到图中其位置、其电压和相位信息、整体建筑配电系统内其供给布置和次供给布置，以及该程序包中其他程序采集的负载数据。

一览表预检

一览表预检是一个无模式对话框，使用户在填写面板和电器一览表时指定任务目录中应使用的图。所述程序在目录中的每个图中搜索具有附属外部数据的文本，以找出具有照明和电源电路布置信息的图。找到的图显示在电源和照明电路列表框中。为了找到具有需要排定的电器的图，所述程序还搜索具有包含电器标记字母数字串的外部数据列表的块。找到的图显示在排定电器标记列表框中。

用户随后在列表框中选择合适的图，并点击“检查图”。所述程序按照面板和电器数据将找到的直接连接数据排序，并检查找到的所有数据是否存在会导致面板一览表程序运行故障的错误或遗漏。

面板一览表

所述面板一览表程序从读取从列出的图中检索的电源面板一览表数据和照明面板一览表数据开始。所述数据按照面板分成组。电气设计文件夹中的对应面板一览表中的任何现有电路数据均一目了然。随后将每个面板组分成照明、电源/其他和指定组。先将用户指定的电路写入excel电子表格。如果照明和电源电路都存在，将照明电路写入面板一览表的右侧，将电源电路写入左侧。先为三路直接连接分配电路数量，随后为双路和单路直接连接分配。在面板一览表的左侧和右侧之间来回切换，从而均衡负载。一旦已分配了电路数量并填写了面板一览表，所述程序按图对所有直接连接数据排序，并用分配的电路数量更新每个图中的直接连接占位符文本。

电器一览表

所述电器一览表程序获得要处理的图列表，并在包含电器标记条目的块中检索数据。按照电器标记对数据排序，并将其写入电气设计文件夹中的电器电气连接表。电子表格中的任何先前数据都将根据更新的自动检索数据进行修改。

单线图生成器

所述单线图生成器利用智能面板一览表和电器一览表中的负载、尺寸、断路器、保险丝、电线尺寸、压降和其他信息在适用时自动创建单线图，所述单线图根据建筑配电系统的行业标准进行构图和批注。所述单线图的生成完全自动化，除提交用于在远程服务器设备上处理的任务之外，不要求任何用户交互。所述过程包括计算配电系统中的压降条件和故障电流条件。用单线图信息创建新的CAD图数据库，并将其返回给系统用户。所述单线图生成器根据提交时输入的项目或代码特定参数而确认成本最低的材料和设备选择，包括断路器和保险丝分配系统、铜线和铝线组件，以及制造商信息，以确定特定零部件的可用性。成本估算根据用户在提交时输入的允许设计变量而进行。在对每个可行选项都进行了充分设计和成本估算之后，返回成本最低的建筑配电系统设计方案。

根据建筑服务系统设计方法的一个额外示例实施例，在第一步骤中，从(例如，本文其他地方所述的)文件服务器中检索一个或多个基本文件。所述一个或多个基本文件可包括初始设计数据(例如，组件装置的定义和位置和与这些装置相关联的操作参数)，或可包括组件装置之间的互连的默认构造或起始构造(例如，基本或默认设计方案)。

在下一个步骤中，操作安全工作站的用户访问在中心文件服务器上的建筑系统设计文件。所述文件可为CAD文件和(例如)表示基本建筑条件的电子表格的组合。CAD文件可表示现有条件和自动化设计过程考虑的和可能使用的系统。

在下一个步骤中，用户可定义和定位建筑服务组件装置。这可包括，例如，在基本文件中改变和/或并入装置定义和定位，和/或添加或删除任何数量的新的或基本文件组件装置。用户可在安全工作站上执行定制软件布局工具，以确保所有数据的格式都与自动化设计程序兼容。定制软件界面控制安装到建筑中的装置、灯具和设备的类型，以保持设计标准。仅可接受的装置、灯具和设备才可置于设计方案文件中。可用装置、灯具和设备由有权更改数据库的系统管理员保持。

在下一个步骤中，对初始设计数据执行预检，以证实该数据的完整性。用户可在(例如)安全工作站上执行预检程序。所述预检程序可审核建筑装置、灯具和设备的完成性和使自动化设计程序运行无误所需的缺失项目。所述预检程序可在自动化处理之前查找输入到设计方案文件中的任何或所有装置、灯具和设备的无效参数条目。所述预检程序可证实所有外部文件引用和数据表都存在，并具有与设计方案文件中的所有装置、灯具和设备相关的准确对应数据。如果所述预检程序发现无效或缺失信息，所述程序可对设计方案文件上的有问题项目进行高亮显示、云状图显示或以其他方式识别，并提供必要工具，以校正缺陷，或引导用户返回到合适的布局工具，以校正问题。如果所述预检程序在没有防止自动化设计程序正确操作的任何硬错误的情况下运行，所述文件可提交到自动化设计的处理队列，跳过过程中的下一个步骤。

在下一个步骤中，所述方法进行错误校正过程，并重新运行预检程序。用户校正预检程序识别的所有硬错误，并根据需要多次重新运行预检程序，以消除预检程序识别的所有错误和缺陷。所述系统可配置为在预检程序报告没有硬操作错误之前不允许将设计文件提交给自动化设计程序。预检程序识别的一些项目可认为是“软”错误，或仅警告用户可能存在缺失项目，所述缺失项目可能是设计中故意为之，但也可能是相关数据的遗漏。“软”错误不会妨碍自动化设计程序的正确操作。

在下一个步骤中，一旦所述预检程序的运行中没有任何硬错误，可将文件提交到自动化设计的处理队列。用户将完成的布局规格提交到处理队列，以由高速处理服务器进行远程无人操作设计处理。所述处理队列包含发送给自动化设计程序的，关于使用哪个自动化设计程序处理哪个文件的指令。任务保留在处理队列中，直到高速处理服务器上的可用虚拟机可用于处理该任务。所述高速处理服务器由多处理器多核高速服务器级设备组成，可根据虚拟机的特定用途在Linux或Windows操作系统中运行可变数量的虚拟机。有多个服务器，每个服务器包含多个虚拟机，用于达到所需处理吞吐量，以充分研究符合输入的建筑系统参数的要求的各个设计方案。在每个虚拟机完成前一任务之后，其审查处理队列，以确定列表中的下一任务是否适用于其预期用途。所述虚拟机以任务提交顺序审查队列，直到有合适的项目规范。涉及复杂系统的多次迭代的大项目被分成多个处理会话，以在多个虚拟机上执行，实现平行处理路径，加快执行时间。

在下一个步骤中，高速处理服务器上的虚拟机审核处理队列中的指令集之后，可执行以下序列的步骤。

(1)用户审核最终结果并将图发布；

(2)自动化设计过程将建设成本最低的方案返回给文件服务器，并通知用户处理任务已完成，同时随附过程中生成的输出文件描述；

(3)用户将完成的设计加载到用户的工作站计算机上，并审核设计的精确度、清晰性和完成性；

(4)一旦设计被视为完成，图保存在系统文件服务器上，并张贴到完成项目文件夹。

本文所述的一个或多个实施例可具有以下一个优点、一些优点、所有优点或不具有以下任何优点。一个优点在于多个不同工程设计方案的计算，对每个方案的建设成本和/或操作成本进行评价，以确定哪个工程设计方案在总成本最低的情况下最符合建筑需求。该优点在以前不可能实现，因为进行任何类型的等同分析都要求有巨大的人力。所述系统和方法可允许调查多种情形，而这在以前时不可能实现的，因为无法自动生成设计情形，对其进行成本估算并对其进行比较，以确定最有效、最廉价的方案。由于执行多个设计并对其进行分析所需的时间问题，使用现有技术制作多个设计，并对每个设计制定详细成本估算，以确定最佳方案完全无法实现。确定成本优化设计的概念是对现有系统和方法的一个改进。

当今技术并不具备计算机程序自动生成建筑服务系统的单个完整设计的能力。本文所述的系统和方法的一个优点在于，其可自动生成建筑服务系统的工程设计方案(例如，管道工程、供暖、通风、空调、电源、照明和消防)。所述系统和方法在根据建筑要求接受用户输入，自动计算管道、沟槽和导管路线，以及确定系统尺寸，并制定设计系统的详细成本估算的能力方面是一种革新。这些程序的输出可为利用现有计算机辅助绘图技术的CAD数据库文件，建筑业可利用现有计算机辅助绘图技术对建筑进行投标、颁发许可和建设。本文所述的设计过程的自动化程度代表对当前技术的巨大改进。

至少一个实施例的另一个优点在于，用于确定各个建筑服务系统(例如，管道工程、供暖、通风、空调、电源、照明和消防)的路线规划、尺寸计算和成本优化的程序采用探索、预测和迭代计算法，这些方法以前并未用于设计建筑服务系统。

另一个优点在于，制作用于处理的CAD文件的方法的独特之处在于，建筑的灯具、插座和其他组件装置的所有相关联的参数可以远程执行软件的格式预定义，所述远程执行软件用于自动生成可替代设计，以在过程中进行成本分析。

另一个优点在于，系统操作的平台的处理构造以现有技术为基础进行了革新。用于输入到过程中的CAD文件的制作可在安全刀片型工作站上执行。一旦制作了CAD文件并检查其输入数据的完整性之后，将其提交到队列中，以由一系列高速虚拟执行服务器处理，所述高速虚拟执行服务器设于防火墙系统之后，所述防火墙系统防止从刀片工作站对服务器进行任何访问。所述执行服务器与工作站刀片网络的分离防止了用户与路线规划、尺寸计算和优化软件本身之间的任何交互。

另一个优点在于，自动化设计程序的使用使建筑服务系统的设计更精密准确。由于时间和费用的限制，采用常规方法不可能实现这一点。算法生成的每种设计以高得多的精确度计算，可额外节省建筑建设中的成本，但在超大尺寸或近似系统中不会浪费不必要材料。不再使用手册、表格和其他近似法，而是根据系统的实际需要精确计算每个管段、导管、电线和沟槽，从而使设计更节省材料和能量。

本领域的技术人员可确定各种其他改变、代替、变化、变更和修改，只要不脱离本说明的主旨和范围，本发明应包含所有这些改变、代替、变化、变更和修改。

本发明对某些实施例和总体相关联的方法进行了说明，但本领域的技术人员应理解，可对这些实施例和方法进行变更和置换。由此，示例实施例的上述说明并不对本发明进行限定或约束。只要不脱离以下权利要求定义的本发明的主旨和范围，还可进行其他改变、代替和变更。

Claims (20)

1.一种用于设计建筑服务系统的系统，包括：

至少一个处理器，可操作以执行至少一个计算机程序；

至少一个用户界面，与所述至少一个处理器耦合，并可操作以接收多个数据集，所述多个数据集包括第一数据集和第二数据集，所述第一数据集包括至少一个建筑服务系统的多个组件装置的位置，所述第二数据集包括与所述多个组件装置中的至少一个相关联的至少一个操作参数；

所述至少一个计算机程序使用所述多个数据集生成多个设计方案，所述多个设计方案中的每个设计方案包括所述多个组件装置之间的互连的布置；

所述至少一个计算机程序可操作以确定与所述多个设计方案中的每个设计方案相关联的建设成本。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以确定与所述多个设计方案中的每个设计方案相关联的操作成本。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以根据操作成本和建设成本在所述多个设计方案中确定优化设计方案。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个设计方案的数量为预定数量。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个设计方案包括第一设计方案和第二设计方案，所述第一设计方案根据第一参数的至少第一值确定，所述第二设计方案根据所述第一参数的至少第二值确定，所述第一值和第二值之间相差预定量。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以对所述第一数据集和所述第二数据集中的至少一个进行预检，所述预检包括确定所述第一数据集和第二数据集的至少一个值是否满足预定阈值。

7.如权利要求1所述的系统，其中，用户输入所述第一数据集和第二数据集中的至少一个，并且其中，防止所述用户访问所述至少一个处理器。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个计算机程序根据操作成本和建设成本中的至少一个确定最终设计方案。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以根据一个或多个预定建筑要求确定至少一个组件装置的容量。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以生成包括所述多个设计方案中的至少一个的一组设计文档。

11.一种用于设计建筑服务系统的方法，包括：

建立第一数据集，所述第一数据集包括至少一个建筑服务系统的多个组件装置的位置；

建立第二数据集，所述第二数据集包括与所述多个组件装置中的至少一个相关联的至少一个操作参数；

采用至少一个计算机程序，所述计算机程序可操作以使用所述第一数据集和第二数据集生成多个设计方案，所述多个设计方案中的每个设计方案包括所述多个组件装置之间的互连的布置；

所述至少一个计算机程序可操作以确定与所述多个设计方案中的每个设计方案相关联的建设成本。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以确定与所述多个设计方案中的每个设计方案相关联的操作成本。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以根据操作成本和建设成本在所述多个设计方案中确定优化设计方案。

14.如权利要求11所述的方法，其中，所述多个设计方案的数量为预定数量。

15.如权利要求11所述的方法，其中，所述多个设计方案包括第一设计方案和第二设计方案，所述第一设计方案根据第一参数的至少第一值确定，所述第二设计方案根据所述第一参数的至少第二值确定，所述第一值和第二值之间相差预定量。

16.如权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以对所述第一数据集和所述第二数据集中的至少一个进行预检，所述预检包括确定所述第一数据集和第二数据集的至少一个值是否满足预定阈值。

17.如权利要求11所述的方法，其中，用户输入所述第一数据集和第二数据集中的至少一个，并且其中，防止所述用户访问所述至少一个处理器。

18.如权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个计算机程序根据操作成本和建设成本中的至少一个确定最终设计方案。

19.如权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以根据一个或多个预定建筑要求确定至少一个组件装置的容量。

20.如权利要求11所述的方法，其中，所述至少一个计算机程序还可操作以生成包括所述多个设计方案中的至少一个的一组设计文档。

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