4、控制和逆向计算过程通常控制都是以小步长进行的，但在空调系统设计时，需要考虑建筑物和系统全年的运行情况。
如何将这两种不同类型的过程结合在一起呢？实际上，设计可以划分成两个层次：空调系统设计和控制设计。DeST注重于解决前一层次的问题。无论选择何种系统，采用何种设备，系统设计的目的是要产生一个完全可控的、能够满足用户要求的系统。DeST对系统进行模拟时，以1h为时间步长进行长时间（全年）的计算。为了避免不同控制器特性的影响，没有采用小步长的控制方法，而用逆向的计算过程。例如，在详细设计阶段，当对变风量系统的送风管网进行分析时，设计者的任务是校验管网能否满足各个时刻的风量分布要求，并选择适当的风机。
为解决此问题，采用传统小步长控制的模拟过程是：
①选择一个风机，设定控制参数（比如PID参数）；
②计算管网各处的流量；
③如果管网的流量与要求的流量没，通过某种控制策略调整变风量末端；
④在下一个小的时间步长内，重复②，以期达到要求的流量分布。
由于风道的惯性非常小，此模拟必须以相当小的时间步长进行计算（1s），能否达到要求的流量分布与控制策略有很大的关系，因此此方法不适用于对全年各种工况的校验。从另一个角度考虑此问题，假想在一种理想化的控制下，各变风量末端可以满足要求的送风量，从而可以计算出各管段上的流量；假设各房间的压力为零，则当定压点压力能够维持时，各变风量前后的压差可以计算出来，对风机的流量和压力要求也可以确定。相对于传统的模拟过程，这是一种逆向的求解过程。因此，校验送风量分布是否能够实现，应该首先通过在各工况下地风机的要求来判断，而不应立即着眼于确定详细的控制策略。只要风机和管网能够在理想控制下满足要求，则必然可以通过某种具体的控制方式满足流量分布。在设计时，应先解决"可控性"的问题，然后再解决"如何控制"的问题。图4给出了在两种定静压控制方式和一种变静压控制方式下风机的工况点。在此基础上可以选择风机以满足全年运行，结合风机的性能参数，确定风机全年能耗，也可以根据各变风量末端的压差计算出各个时刻下的末端噪声。
定压点位于风机出口处
浮动静压控制
定压点位于风道上距风机出口2/3处
采用逆向的求解思路，避免了采用小步长的反馈控制，逆向的求解过程可以看成一种开环的“理想化”控制方法。用此方法在进行设备（例如表冷盘管）校核计算时，可以计算出已知出口和入口参数时对冷冻水侧的要求。如果校核发现该设备无法达到要求的出口状态，则无论采用何种控制方式，该设备都无法满足运行的要求。从此意义上说，通过逆向的求解算法，DeST着重研究系统的可控制性，即：
①该设备能否通过某种控制方式满足要求？
②如果可以，该设备的最佳运行效果是什么？
通过校核回答以上两个问题后，设计人员可以进一步研究具体的控制方法，并通过与最佳的运行效果进行比较以确定控制方法的优劣。
5、DeST的用户界面DeST在WINDOWS95/98/NT下运行。
所有的模块都集成到CABD中。CABD是一个基于AutoCAD R14开发的用户界面。用户在此界面上进行建筑物的描述，通过选单调用其它模拟模块，与建筑物相关的各种数据（材料、几何尺寸、内扰等）通过数据库接口与CABD相连。
各种模块以ActiveX、DLLs通讯ARX的形式集成在一起，使得DeST成为一个高度集成化的软件工具，其目的是最大限度地减少用户花费在输入数据的时间，让设计人员将注意力集中在分析模拟结果、比较方案等创造性的工作中。所有的模拟结果以纯文本的格式存储，用户可以很方便地使用其它数据处理工具（如EXCEL）进行整理和分析。通过一定的实践，当用户能够熟练地使用DeST的界面后，准备数据以及运行程序所消耗的时间大概是分析所需要的时候的1/4或者更少。
6、DeST能够解决的问题下面用两个实例来演示如何采用DeST 设计的不同阶段进行分析。
其一是ANNEX30案例1中1个9层的办公楼，该楼位于德国，在模拟时采用了比利时的室外气象参数。设计要求房间温度全年控制在22～26℃，相对湿度必须满足40%～60%的范围。该案例的详细数据参阅文献[10].图8该建筑的标准层平面图。另案例是位于天津的一个商业建筑。
6.1 初步设计阶段
在本阶段，通过DeST计算出不同朝向下各房间逐时的基础室温，对该建筑物的不同朝向进行了比较。
从上述结果可以看出，朝向对于类似会议室1的房间没有太大的影响，而对于类似于休息室1的房间，则有显著的影响。朝东时该类房间要比朝南时温度偏高许多，这说明太阳辐射对于此类房间是一个很重要的影响因素，通过此比较可对建筑的最初设计提供参考。
6.2 方案设计：水系统类型比较
在每一种控制精度下，DeST对该楼进行了全年的模拟，计算出各月份需要冷热源同时提供冷水和热水的小时数。
从结果可以看出，当要求的精度较高时，风机盘管需要设计成四管制以满足各个时刻同时的冷热水要求，否则在过渡季中将有上千h不满足。如果要求的精度不高（如±3℃），则两管制的系统基本可以满足要求，在6个月的过渡季内，共有138h不能满足要求（3月13h，4月47 h，5月9 h以及秋季3个月中的69 h）。相应的冷热水供应时期也可以确定，在4，5月和10，11月只供应热水，在6～9月都供应冷水。
6.3 方案设计阶段：运行方式比较
在ANNEX30案例1中，对每1层的8个房间设计采用变风量系统。由于比利时夏季的室外温度并不高，因此新风的应用策略对空调机组能耗需求影响较大。本例中比较了两种新风策略，一种设定新风比从30%到100%可调，另一种设定新风比全年固定为30%.图12～16是采用DeST进行模拟后得到的结果。
在冬季，新风量越少越少省能；从5～9月，新风可利用的潜力很大，系统可以通过增大新风量来节省制冷能耗。由于比利时夏季的室外气温相对较低，通过充分利用新风，可以节省大约3/4的冷量。由于计算中采用了逆向的求解过程，避免了迭代，因此在进行此类方案模拟时，节省了计算时间，同时设计者也可通过冷量的需求对两种新风策略进行量化的比较。
6.4 详细设计阶段：风机的选择
此外，DeST也可以用于对空气处理室各部件进行各工况的样验，确定最佳的空气处理过程，分析冷冻机最优的运行模式等等。为实现详细的校核，关键在于充分利用已知阶段的数据（前一阶段的设计结果），通过模拟获得合理的全工况点，并将期用于下一阶段的设计。
7、结论
①与传统的模拟软件相比，DeST有用了不同的模拟方式。通过采用逆向的求解过程，对已知部分采用详细的模型而对未知部分采用"理想化"的部件，使得在设计的不同阶段可以采用相应的模拟分析手段，同时又依据各设计阶段之间的关系将各模块集成为一个整体。这使得DeST更接近于实际的设计过程，设计者可以采用DeST在设计的每一个阶段通过详细的模拟进行校核，从而保证设计的可靠性。
②基于全工况的设计是更可靠的设计。DeST在每一个设计阶段都计算出逐时的各项要求（风量、送风状态、水量等等），使得设计可以从传统单点设计拓展到全工况设计。
③在实际设计过程中，减少消耗在数据输入上的时间是非常重要的，DeST彩了各种集成技术并提供了良好的界面，因此可以很方便地应用到工程实际中。从1998年后半年至今，DeST已经成功地用于20余例实际工程分析。
8、参考文献
1 Markku Jokela， IEA-BCS ANNEX 30 Bring simulation into application. Subtask 2， Design Process Analysis， Final report.
2 ASHRAE. Air-conditioning system design manual. The ASHRAE 581-RP Projet Team： 2-23～2-25.
3 Reference Manual （2.1 A）。 LBL - 8706 - 11216， Lawrence Berkeley National Laboratory.
4 S A Klein. TRNSYS， A transient simulation program. ASHRAE Trans， 1976， V82， Part 1： 623～631.
5 D R Clark. HVACSIM，Building Systems and Equipment Simulation Program Reference Manual， 1985.
6 Jiang Yi. State space method for analysis of the thermal behavior of rooms and calculation of air conditioning load. ASHRAE Trans， 1981， V88： 122～132.
7 Tinazhen H， Yi Jiang. A new multi-zone model for the simulation of building thermal performance. Building and Environment 1997， 32 （2）： 123～128.
8 Chen Feng， Jiang Yi. Define HVAC scheme by simulation. Procceeding of System Simulation in Buildings 1998， Liege.
10 Uwe Willan. Test case for data transfer （second proposal）， ANNEX 30 documents， AN30-960325-11，WD-56，1996.
责任编辑：xiaohan
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