建筑光环境模拟技术
基于Ecotect的住宅建筑自然采光模拟分析
基于Ecotect的住宅建筑自然采光模拟分析
王志勇
【期刊名称】《家具与室内装饰》
【年(卷),期】2016(0)9
【摘要】采用Ecotect设计软件对某住宅建筑的室内光环境进行了模拟分析,通过计算自然采光系数定量分析了该建筑采用侧窗采光、采光井等被动式采光设计后的室内自然采光效果,结果表明,各功能空间的自然采光系数均能达到《建筑采光设计标准》及《绿色建筑评价标准》中的相关要求。
【总页数】2页(P104-105)
【关键词】Ecotect;住宅建筑;光环境;自然采光
【作者】王志勇
【作者单位】湖南工业大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS664
【相关文献】
1.北方寒冷地区住宅建筑采光设计优化——基于ecotect模拟分析 [J], 樊夏玮;闫增峰;尚瑞华;毕文蓓;张君杰;
2.基于ecotect结合radiance的绿色建筑自然采光模拟分析--以余姚市健峰培训城为例 [J], 应银静
3.基于Ecotect自然采光整体分析在幼儿园建筑中的应用 [J], 刘锋涛;楼阳;赵成;
李相缘;王希雅;石覃宁
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5.基于Ecotect模拟技术的住宅窗扇自然采光分析——以Ⅳ类光气候区典型城市武汉市为例 [J], 曾伶俐
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节能建筑光环境设计实例_喻伟
第30卷第11期重庆大学学报(自然科学版)V o l .30 N o .11 2007年11月J o u r n a l o f C h o n g q i n g U n i v e r s i t y (N êt u r êl S c i e n c e E d i t i o n )N o v .2007 文章编号:1000-582X (2007)11-0129-05节能建筑光环境设计实例喻 伟,李百战,李 楠(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆 400030)摘 要:由建筑节能引出了建筑光环境设计的重要性,并介绍了一些计算机模拟软件,说明了计算机模拟软件应用于建筑光环境设计中的优越性。
通过对某住宅楼光环境的模拟分析实例,对该软件在建筑光环境模拟分析中的应用作了进一步介绍。
最后通过分析实例得出了该节能住宅楼光环境设计的相关建议。
关键词:建筑节能;建筑环境;建筑光环境;光环境模拟软件 中图分类号:T U 83-2文献标志码:A 近年来,节约能源、保护环境和可持续发展已成为世界各国共同关心的问题,建筑节能已经是全球建筑界经过深思熟虑以后的共同选择。
一般认为,节能建筑是指在保证建筑使用功能和满足室内物理环境质量条件下,通过提高建筑围护结构隔热保温性能、采暖空调系统运行效率和自然能源利用等技术措施,使建筑物的能耗降低到规定水平;同时,当不采用采暖与空调措施时,室内物理环境达到一定标准的建筑物。
目前节能建筑的关注焦点主要在于室内热湿环境方面,其实在建筑光环境设计方面节能建筑同样大有可为[1]。
而如何在建筑及环境设计中进行光环境设计也成为一个值得我们注意的问题。
近15年来中国的照明工程有了长足的发展,但随之产生的问题也逐渐增多,特别是能耗急剧增大。
在能源短缺的今天,充分利用天然光,节约照明用电,改善光环境成为一项亟待解决的问题[2]。
同时,对建筑光环境进行分析和评价是一个综合性的问题,通过科学的计算机模拟和实测分析,对建成项目或建筑方案进行客观的光环境评价,有助于建筑空间的合理规划、设计和使用并创造出舒适的光环境。
室内自然采光模拟分析报告
8.1 建筑物理中的数字技术方法——ECOTECT基本功能介绍
• C.优化设计遮阳装 置，可以在给定时间 内绘制出选定窗户的 遮阳形状和大小。
• D.从给定窗户或物 体反向投射日光到可 能的遮挡建筑物，这 一功能可以分析潜在 的遮挡及遮挡强度。
3.太阳辐射强度 ECOTECT可以显示指定的点，单独表面，以及所有建筑 表面上的日光辐射强度，从而供建筑师进行立面以及维护结 构设计。
造价分析
1.结构造价 结构造价指的是建造 建筑所用的总资金量。 2.环境影响评估 除了结构造价和维护 费用，ECOTECT还允许 用户输入一系列材料 的环境造价。
• A.温室气体排放 指的是单位质量的某种材料所排放的二氧化碳等价物， 单位通常是公斤。 • B.建筑构件的初始容入能源 指的是生产一单位数量材料在采矿、制造和运输上所消 耗的能源。 • C.年维护所消耗的能源 每年维修或保养一单位质量材料所消耗的能源。这其中 不包含运行所消耗 的能源。 • D.运行所消耗的能源 按时间来显示各种能源的消耗量，包括电、油、燃气、 水、太阳能、煤等。
8.1 •
ECOTECT简介
Ecotect具有友好的三维建模设计界面，并提供了用 途广泛的性能分析和模拟功能，在技术上提供了一种交 互式的分析方法，只要输入一个简单的模型，就可以提 供数字化的可视分析图，随着设计的深入，分析也越来 越详细。它的操作界面友好，与建筑师常用的辅助设计 软件Sketchup、AutoCAD等软件有很好的兼容性，同时具 有与同类型专业分析软件共享数据的接口。 • 软件自带了功能强大的建模工具，可以快速建立起 直观、可视的三维模型。然后只需根据建筑的特定情况 ，确定建筑材料的技术参数，即可在软件中完成对模型 的综合技术分析。计算、分析过程简单快捷，结果直观 。模型最后还可输出到渲染器中进行效果图渲染，还可 导出动画，为用户提供一个三维动态的观赏途径。
PKPM绿色建筑 光模拟模块 超实用图文教程
此软件教程是作者一边工作一边总结的,非常实用,是不可多得的好资料。
PKPM,绿色建筑,光模拟模块PKPM绿色建筑系列软件安装方法：1.安装GreenBuild_PBECA2015_Beta_20151106文件夹下的setup2.安装补丁_GreenBuild_PBECA2015_20150930.exe（20150930老版本才需要）3.安装之前的文件夹中的Clicfg.ini Clicfg6.ini PKPM.ini把三个文件拷贝复制到安装之后的文件夹中有CFG的文件夹里，如下：（20150930老版本也需要）E:\PKPM\CFGE:\PKPM\ECPF\CFGE:\PKPM\ECPFGreen\CFG客服PKPM 绿色建筑16:02:22作者：Setup_Cradle_MPIruntime_i32_V3.exe不用安装，只安装Setup.exe即可客服PKPM 绿色建筑16:03:2632位系统直接打开，不用以管理员身份运行XX 16:03:37好的，我试试看，新版本的也是用这个是吧？客服PKPM 绿色建筑16:03:45对XX 15:35:55莫工，我想反馈一个问题，你们的PKPM绿建软件，经常内存错误，致命错误，相当影响效率，我和黄工都有这种感觉，希望你们尽快出补丁解决这种问题吧~客服PKPM 绿色建筑10:37:02安装20150930的补丁即可，会及时反馈到研发部继续完善软件的稳定性。
补丁_GreenBuild_PBECA2015_20150930.exe=============中国建筑科学研究院建研科技股份有限XX设计软件事业部1.建筑能耗模拟软件PBES2.绿建方案建筑专业GBS3.风环境模拟软件建筑专业CFD STREAM4.光环境模拟软件建筑专业DAYLIGHT5.声环境模拟软件soundPlay6.三维日照分析软件SUNLIGHT7.太阳能热水系统与建筑一体化设计分析软件SOLAR8.绿色建筑设计软件GBD9.建筑负荷计算软件建筑专业BUILDLOAD作者：我们XX只买了方案，风，光，负荷四个模块，建议按照光，风，负荷，方案的顺序研究XX 15:45:19我们XXXX是买了你们哪几个模块了？客服PKPM 绿色建筑15:47:19方案风光节能（威哥说是负荷）光模拟一．20150910采光网络培训.wrfGB 50033-2013 建筑采光设计标准GBT 50378-2014 绿色建筑评价标准GBT 50378-2014 绿色建筑评价标准-------------WRF文件在用绿建软件打开图之前，首先要将凸窗改为平窗，否则在建模的时候系统会不认凸窗，之后要用绿建软件将平窗转为凸窗的，详见后述，将有柱子的地方用墙体代替，关掉多余的标注，例如下图：作者亲测好几次都有效的实用技巧经验：有时候在图里插入凸窗失败，系统让插在外墙，不认可所查位置是外墙，可能是因为画墙之后没有刷新，应该先反键刷新，待生成房间后再插入凸窗或平窗凸窗，门窗平移的时候有时候会消失，这时候再用ctrl+Z是返回不了的，只能是关掉模型重新打开，在原有模型基础上删除凸窗，重新插入新凸窗模型中的门窗不要M移动，移动了就会消失，ctrl+Z回来的门窗也是假的，无效的，要改变门窗位置只能先用删除命令删除，再重新用点取方式插入门窗然后一定要将图转为T3格式，接下来就可以用绿建软件导入图纸了框选门窗表点击鼠标反键门窗表要提取几次，并检查提取表格是否完整，和原图相比有什么缺漏提取指北针然后提取围护结构，首先提取墙鼠标点图中任意墙体，系统会按照图层来提取墙体，所有的墙体都会选中（如果图中有好几个表示墙体的图层，就要都选择一次，或者先在原图改好，统一好图层）然后点击鼠标反键，图形文件就只显示墙体了然后再次框选墙体，再点击鼠标反键，墙体就提取好了进行到这一步的时候墙线会有很多错误，最好是自己尽量手动修改，不要等到转换标准层后全部让电脑进行墙线修正，因为不一定修改符合自己的要求，自己修改了差不多之后再让电脑稍作修正，检查自己没检查出来的错误作者：下图左：穿过门窗的墙线不用去理会，系统会默认识别墙线中的门窗，如下图右：但是像这样的在转换标准层之后灰色墙体线直接穿过门的，不用理会，系统会默认那里只是一扇门然后提取门，提取门的时候也要注意检查图中没有被系统选中的门，要多选取几次才能识别完，此处工作比较需要耐心和细心，方法和提取墙体是类似的同样的方法提取窗（截图略）然后转换标准层如下图。
建筑环境设计模拟分析软件DeST
建筑环境设计模拟分析软件DeST一、本文概述随着科技的发展和人们对生活质量要求的提高，建筑环境设计在追求美观和实用的也越来越注重节能减排和绿色可持续发展。
为了应对这一挑战，模拟分析软件在建筑环境设计中的应用变得日益重要。
本文旨在介绍一款名为DeST（Design Environment Simulation Toolkit）的建筑环境设计模拟分析软件，其强大的功能和广泛的应用领域使得其在建筑行业中占据重要地位。
DeST软件以其精确的模拟、灵活的操作和高效的分析能力，为建筑设计师和工程师提供了一个全面、高效的解决方案，有助于实现建筑环境设计的绿色化和智能化。
本文首先将对DeST软件的基本情况进行介绍，包括其开发背景、主要功能和技术特点等。
随后，我们将深入探讨DeST软件在建筑环境设计中的应用场景，包括建筑能耗模拟、室内环境分析、可再生能源利用等方面。
通过具体案例的分析，我们将展示DeST软件在实际项目中的应用效果和价值。
我们还将对DeST软件的发展趋势和前景进行展望，以期为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
本文旨在全面介绍DeST建筑环境设计模拟分析软件的应用与发展，以期为推动建筑行业的绿色化和智能化发展贡献力量。
二、DeST软件概述《建筑环境设计模拟分析软件DeST》（Design Environment for Sustnable Technology）是一款针对建筑环境设计进行高效模拟与分析的软件工具。
该软件基于先进的建筑物理和热力学原理，通过数值计算的方法，对建筑物的热湿环境、采光、通风、能耗等多个方面进行全面模拟和分析。
DeST软件旨在帮助建筑设计师、工程师和研究人员在设计阶段就能对建筑的环境性能进行预测和优化，从而实现绿色建筑和可持续发展目标。
DeST软件拥有丰富的功能模块，包括但不限于：建筑热湿环境模拟、能耗分析、自然通风模拟、采光模拟、空调负荷计算等。
这些模块能够满足建筑环境设计在不同阶段、不同需求下的模拟分析要求。
天然光光环境模拟技术综述
摘
要 ： 目前 ，天 然光 光 环 境 模 拟 技术 已 经 得 到 了广 泛 应 用 。通 过模 拟 ，设 计 人 员 可 以在 设 计 阶 段 准 确 预 测 光 环
境 ，从 而为 其 设 计 提供 指 导 或 改 进建 议 ，有 利 于 创造 良好 的 光 环境 。本 文 对 天 然 光 光 环 境 的模 拟 技 术 进 行 了分 类 ，
２１ ０ ０年 １ ０月
照 明工 程 学报
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２ Ｏ Ｏｌ
第２ 卷 １
第５ 期
Ｖｏ１ ２ｌ ＮＯ ５ ． ．
天 然 光 光 环 境 模 拟 技 术 综 述
罗 涛 王 书晓 林 若 慈
（ 国 建筑 科 学 研 究 院 ，北 京 １ ０ ４ ） 中 ００ ４
（ ｈｎ ｃ ｄｍｙｏ ｕｌｉｇＲｅｅ ｒｈ，Ｂ ｒｎ １ ０ ４ ） Ｃ ｉａＡ ａ ｅ ｆＢ ｉ ｎ ｓａｃ ｄ ｅ ｉｇ ０ ４ ０
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PKPM-Daylight自然采光模拟软件演示
2. 常见的模拟工具
室内自然采光是绿色建筑当中非常重要的一个内容，将自然 光引入室内，减少照明能耗，是绿色建筑设计的常用选项之一。 目前，在我国获得绿色建筑星级认证的项目中，有超过80%的 项目都采用了这一模拟手段。通常绿建的模拟在绿建设计流程 中的初步设计阶段。
面积比例RA 60%≤RA＜65% 65%≤RA＜70% 70%≤RA＜75% 75%≤RA＜80%
RA≥85%
得分 4 5 6 7 8
新绿标对自然采光的要求
• 8.2.7 改善建筑室内天然采光效果，评价总分值为14分，并按下列 规则分别评分并累计：
– 1 主要功能房间有合理的控制炫光措施，得6分；
PKPM-Daylight天然采光模拟软 件介绍
1. 规范中的采光
新绿标对自然采光的要求
• 8.2.6 主要功能房间的采光系数满足现行国家标准《建筑采光设计 标准》GB50033 的要求，评价总分值为8分，并按下列规则评分：
– 居住建筑：卧室、起居室的窗地面积比达到1/6，得6分；达到1/5，得8分。 – 公共建筑：根据主要功能房间采光系数满足现行国家标准《建筑采光设计标 准》GB50033要求的面积比例，按表8.2.6的规则评分，最高得8分。
采光系数计算方法
• 逐点模拟法：国际上比较认可的方法，需要将计算平面进行网格化， 模拟不同网格的采光系数，网格大小会对计算精度产生一定影响。
• 国标公式法：《建筑采光设计标准》GB50033-2013中规定的平均采 光系数计算方法，每个房间只有一个平均采光系数值。
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建筑光环境模拟技术
姓名王虎军班级建筑节能1001班学号0121006220106
关键字：模拟光环境信息采光
摘要：人类认识世界获取的信息中80%来自光引起的视觉，光环境对人类的精
神和心理感受都会产生影响。
随着社会的发展，人们对住宅的要求越高，对建筑的光环境也有更多地考虑，因此一定要通过计算机的辅助对光环境进行一定的模拟，使建筑的采光更好的适应人们的生活。
本文将介绍应用于建筑采光模拟与设计中的相关软件，以便于能更好的用此来研究建筑采光设计。
正文：光环境由光(照度水平和分布、照明的形式)与颜色（色调、色饱和度、室
内颜色分布、颜色显现）在室内建立的同房间形状有关的生理和心理环境。
人们通过听觉、视觉、嗅觉、味觉和触觉认识世界，在所获得的信息中有80％来自光引起的视觉。
光环境对人的精神状态和心理感受也产生积极的影响。
例如对于生产、工作和学习的场所，良好的光环境能振奋精神，提高工作效率和产品质量；对于休息、娱乐的公共场所，合宜的光环境能创造舒适、优雅、活泼生动或庄重严肃的气氛。
所以光环境是建筑设计中的重要方面。
在建筑设计中人们无法或者很难准确计算建筑中光的环境，所以应用计算机软件来模拟研究建筑中的光所产生的各种影响和效果对建筑采光设计有非常重要的作用。
ECOTECT生态建筑大师：
ECOTECT是一个与三维建模工具连接的，具有高度可视化、交互性的建筑设计和分析工具。
它可对包括太阳能、热能、能量、照明、听觉、资源使用以及费用等方面进行分析。
它的建模和分析功能可以处理任何复杂的几何形体模型。
给设计者提供了视觉上和交互式的有用反馈信息，除了标准化的图表信息报告、分析结果还能直接在建筑表面和空间上显现出来，使得建筑师能够了解并展现出建筑性能表现。
ECOTECH除了能运行大量的内部计算所之外，它也同时能输出到多种专业技术分析软件件，如radiance、energyplus、esp-r等。
在建筑分析领域里，它是唯一由建筑师研发，主要为建筑师使用的软件——尽管ECOTECT 也已迅速被工程师、顾问、设计师以及业主和环保人士所接受。
ECOTECT 是当今市场上较为全面的建筑分析软件。
它提供了友好的三维建模设计界面,并提供了用途广泛的性能分析和仿真功能。
ECOTECT 与众不同之处在于它完全可视化的物理计算过程回馈。
使用ECOTECT 作前期的方案设计感觉就像最终确定方案一样的精确。
ECOTECT 让设计者在建筑形式确认前就可以了解建筑的相关特性。
您可以通过一份详细的气候分析资料计算出多种被动设计方案的潜在使用效率，并优化太阳能系统，照明系统和通风系统。
在逐步发展到最终设计前，您可以依据一些简单的概念模型测试不同的方案形式。
Ecotect 采用权威的核心算法。
RADIANCE 、Ray 、和POV VRML、EnergyPlus 、HTB2 热分析软件均有导入导出接口。
它对于设计师的方案设计理念是一个重要的提升，是建筑节能设计的一个很好的体现，尤其和SketchUp 的配合使用充分体现设计师作品向生态建筑的方向延伸。
功能：该软件可以进行热工分析、日照分析、遮挡分析、通过辐射分析配置绿化系统、空间统计声学的分析以及采光分析。
此处主要谈谈采光分析。
ECOTECT可以进行人工，自然光照明计算。
并以三维图表输出采光系数，照度等数据。
ECOTECT 提供了一系列的分析功能。
在这些分析中，自然照明分析是一个重点，而且它对于以后的人工照明也具有影响力。
Ecotect中使用的是CIE全阴天分布(Overcast Sky Distribution)计算模型。
可以通过当前分析网格或独立的传感点来计算自然光照明。
使用采光系数，该软件也可以计算一年中任意日期任意时间的全自然光照明照度。
从而也就可以确定每一点上照度超过某一确定值的频率。
RADIANCE建筑光环境分析软件：
Radiance是美国能源部下属的劳斯伯克利国家实验室于上世纪90年代初开发的一款优秀的建筑采光和照明模拟软件包，其采用了蒙特卡洛算法优化的反向光线追踪引擎。
Radiance广泛应用于建筑采光模拟和分析中，其产生的图像效果完全可以媲美于高级商业渲染软件，并且比其更接近真实的物理光环境。
Radiance中包括了人眼、云图和线图在内的高级图像分析处理功能，它可以
从计算图像中提取到相应的信息进行综合处理。
AGI32：
Agi32是一个用Microsoft Visual Basic编写的大型综合性照明计算软件,当前版本号为1.84.该软件为商业软件,开发和服务相对独立,自身不附带任何灯具
配光文件和数据库,但兼容.IES等配光文件格式.由于是商业软件,安装过程较为
复杂,但软件兼容性较好,运行较稳定.软件开放性强,在各照明厂商的灯具配光文件支持下可以进行任何一种应用方式的照明计算,并可以选择在计算时是否计入建筑结构对光分布的影响,加入建筑模型后,可渲染出虚拟光分布效果图.软件界
面亲和,秉承了AutoCAD以及Microsoft Office系列软件的操作风格.可计算的参数包含照度、亮度、眩光指数(GR)、功率密度分析等,可以通过直接打印报表以及导出为AutoCAD兼容的.dxf文件等方式输出. 特点:可通过散点、直线、曲线、空间平面等多种方式布置照度计算点,可以计算相对于摄像机的垂直照度、最多10个观察位置上的眩光指数(GR)、照度梯度和区域功率密度等参数.由于采用类似AutoCAD的操作界面,实时调整灯具瞄准点十分简便,非常适合进行体育场馆的照明计算.
DIALux :
DIALux由德国DIAL股份有限公司在多家世界知名照明厂商(如Philips、BEGA、THORN、ERCO、OSRAM、BJB、Meyer、Louis Poulsen等)的支持下开发并提供相关技术服务.该软件为免费软件,可在其网站上自由下载,具有英语、中文等多种语言平台,当前版本为4.1.3,兼容Windows XP SP2.该软件可以进行室内、室外、道路和天然采光等光环境的计算和三维光分布效果模拟,可以输出包括照度/亮度值的等值线和数据分析报表、灯具配光、统一眩光指数(UGR)、照明场景功率密度等数据,在安装了其自带的POV Ray插件后,DIAL可以按照用户定义的模式对其所计算的光环境进行光线渲染操作,并可输出简单的照明效果图.该软件自身仅含有较少的灯具配光文件,多数计算过程是依靠各个照明厂商提供的灯具数据库插件来进行不同灯具的选择,照明厂商的数据库插件可以从厂家网站上免费下载获得.值得一提的是:国内知名企业雷士照明最为第一个与DIAL进行
合作的国内照明厂商,为DIALux提供了第一个也是目前唯一的中文数据库插件.软件兼容.IES,.LDT等配光文件格式,兼容PDF虚拟打印机输出.通过.dxf、.sat等文件格式与AutoCAD兼容相关电子版图纸. 特点:由专业照明工程师开发并维护的综合性照明计算软件,各计算物理量设置合理,使用灵活.计算结果中计入了建筑表面对光线的第一次反射效果.允许用户自行搭建室内、外照明场景,包括输入灯具外观模型、家具模型等,渲染后可以手动方式动态观看三维照明模拟效果;具有专业的道路照明模版,配合多种照明标准要求;天然采光计算预制了世界各主要城市的纬度数据和万年历.在同一种布灯方式的情况下可以计算多种开关灯模式形成的不同照明效果.
参考文献:
百度百科百度文献建筑论坛网软件官方网等。