在建築方案設計階段如何對其天然光環境進行模擬研究?
01-16
目前我們在方案階段常用的模擬軟體是ecotect,但是其精確度存在很大的問題,而且好像ecotect只更新到2010,其後並沒有更新,這也一定程度上說明Autodesk公司已對其放棄了。那問題來了,目前我們在建築設計階段怎樣對其光環境分析模擬?
作為模擬工程師,我就直接切入正題了。談一下用Ecotect的模擬。雖然說Ecotect目前已經停止更新,並且官方網站上的下載也已經停止,但從部分殘存備份的下載網址上面還是可以下到2010或2011版本。從工程上來講採用這款軟體建模聯合radiance模擬光環境仍然是被工程行業廣為認可的。
Ecotect模擬的採光步驟:
建模相比其他工程軟體來說,建模功能簡潔易懂。一般來說,對於建築專業的人員來說,其建模複雜程度僅比sketchup稍不便一點點。並且室內採光模型相對其他室內模型(如cfd通風模型,能耗模型)來說,屬於比較簡便的一種。採光模型只需要將主要功能空間(典型公建內如辦公室、大堂、會議室、設計室等,具體可參照《建築採光設計標準》GB50033-2013)勾勒出來(不要將門打開),並根據立面設計在外牆上插入窗和外遮陽。通常來講,如果沒有室內透明隔斷,基本不用考慮其他室內的空間格局。建立模型時,也需要設置地板、牆壁、頂棚的反射係數。比較常見的參數可取0.4、0.7、0.8(順序與前者依次對應)。當然,如有比較特殊的室內裝飾,這些參數最好以實際具體的來設置。另外,窗的透光率也是一個重要參數,一定要根據項目的實際透光率來,透明部分面積典型參數如窗0.6~0.7,玻璃幕牆為0.4。建模完成之後需要設置的是光環境的各項參數。目前根據國內標準《建築採光設計標準》,採用的模型為全陰天模型(CIE Overcast sky)計算採光係數(Day light factor)的方式較為常用。這樣的方式為採光最不利的工況下計算,通常情況下,其結果也能夠反映出實際自然採光的狀況。首先找到自己項目的所在的光氣候區位置(參考《建築採光設計標準》附錄),設置全陰天模型的平均照度。全陰天模型來說(這個可以網上參考一下全陰天模型的定義),建築朝向影響不大,可以不設置,但如果做晴天模型請務必設置好建築的朝向。
接下來就開始模擬了,首先選擇一處或多個需模擬的房間的地板,在0.75m處打上網格,打網格的過程中盡量調整網格的x軸、y軸的網格個數,使每個網格的形狀接近正方形如圖1。網格的疏密程度將會影響結果的精確程度,當然也要考慮到電腦能承受的計算量。一般而言,用radiance進行計算不需要耗費太多資源,並且速度較快,網格數量可以越細越好。接下來進入模擬步驟,選擇radiance(圖2),當中具體步驟就不贅述了,最後設置界面如圖3設置即可。你如果按照建築採光設計標準進行採光評估,可以採用ectect建模,再導入radiance中計算(radiance採用逆向追蹤法計算,比ecotect精確,這是目前全世界都認可的採光評估軟體),最後把結果返回ectect,進行結果輸出。如果你想進行全年採光能耗評估,你可以在建完模型後導入daysim中進行計算,並輸出結果。
好專業。。膜拜
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