PKPM, 斯维尔等室外风环境分析软件对比
PKPM, 斯维尔等住区热环境分析软件对比
PKPM-TED住区热环境软件与斯维尔住区热环境TERA功能详细对比作为一名设计狗还是绿建设计狗,平常就是跟模拟软件打交道了,本人虽然是学渣,但是对于软件这块还是比较精通一些的,绿建模拟软件也学用过一些国外跟国内的,国外软件主要是针对国内的绿建标准没法做到完全对应标准出具报告书,需要自己二次加工编写报告书,截取计算结果。
国内个人用的比较多的是PKPM室外热环境,偶尔也会用一下斯维尔热环境,但是用的过程中还是发现了两款软件的巨大差异的,以下是我从我的项目中使用软件后得到的一些体验对比:(1)模型通用性:PKPM模型可以做到一模多用,斯维尔热环境声模型不完全通用作用:绿建室外模拟类别很多,模型完全通用,实现真正的一模多用,才能尽可能的降低用户的上手难度。
斯维尔其他室外模块建的模型不能在他们自己的室外热环境中完全识别,只能识别建筑和道路,却无法识别绿化带、水体、活动场地等对场地热环境分析也有影响的模型,必须重复重新建模;PKPM热环境和其他室外模块模型完全通用,100%相互识别,无需重复建模,只需要在对应实体上设置参数即可。
斯维尔声环境模型-建好了绿化、广场等模型→斯维尔热环境读取该模型-无法识别绿化、广场等PKPM室外热环境模型→PKPM室外声软件读取该模型,完全识别所有模型构件(2)支持模拟标准作用:随着19绿建国标的实施,各地方标准也相继进行了修订,和国标相比,大部分地标都提出了特殊需求,因此只支持国标模拟的软件无法满足各地绿建模拟和审查需求。
这个是我最大的体验之一,我做到上海的绿建项目时,居然斯维尔里面只能选择19国标,而上海地区已经采取地标了,也就是说斯维尔住区热环境只支持19国标模拟要求,不支持地方标准,且无法输出对应各地方审查要求的报告书。
PKPM住区热环境则是支持国标外,还支持各地现行地标的模拟要求,并且可以输出满足各地审查要求的报告书。
PKPM标准选择—支持国标和各地地标(3)材料参数设置灵活度:对于这一点,就是斯维尔热环境无法对材料参数进行自定义和优化作用:场地下垫面材料的热物性对场地热环境的影响很大,在场地热环境分析中可通过对材料的热物性设置进行热环境优化。
几款常用有限元软件的比较
[转载]几款常用有限元软件的比较经常有朋友问到常用几款有限元软件的优劣问题,笔者也很关注,也用过一些常用软件,下面首先转发网上一些朋友对于常用有限元软件的评价,最后表明自己的观点。
下面是网上一些朋友的评价。
-----------------------------------------------------------------------------------------------目前流行的CAE分析软件主要有NASTRAN、ADINA 、ANSYS、ABAQUS、MARC、MAGSOFT、COSMOS等。
以下为对这些常用的软件进行的比较和评价:LSTC公司的LS-DYNA系列软件。
LSDYNA长于冲击、接触等非线性动力分析。
LS-DYNA是一个通用显式非线性动力分析有限元程序,最初是1976年在美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室由J.O.Hallquist主持开发完成的,主要目的是为核武器的弹头设计提供分析工具,后经多次扩充和改进,计算功能更为强大。
虽然该软件声称可以求解各种三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等接触非线性、冲击载荷非线性和材料非线性问题,但实际上它在爆炸冲击方面,功能相对较弱,其欧拉混合单元中目前最多只能容许三种物质,边界处理很粗糙,在拉格朗日——欧拉结合方面不如DYTRAN灵活。
MSC.software公司的DYTRAN软件在同类软件中,DYTRAN在高度非线性、流固耦合方面有独特之处。
MSC.DYTRAN程序是在LS-DYNA3D的框架下,在程序中增加荷兰PISCES;INTERNATIONAL公司开发的PICSES的高级流体动力学和流体结构相互作用功能,还在PISCES的欧拉模式算法基础上,开发了物质流动算法和流固耦合算法发展而来的。
但是,由于MSC.DYTRAN是一个混合物,在继承了LS-DYNA3D与PISCES优点的同时,也继承了其不足。
首先,材料模型不丰富,对于岩土类处理尤其差,虽然提供了用户材料模型接口,但由于程序本身的缺陷,难于将反映材料特性的模型加上去;其次,没有二维计算功能,轴对称问题也只能按三维问题处理,使计算量大幅度增加;在处理冲击问题的接触算法上远不如当前版的LS-DYNA3D全面。
外窗冷负荷计算及计算软件对比
外窗冷负荷计算及计算软件对比摘要:目前,针对同一建筑模型,不同空调冷负荷计算软件的计算结果差异较大。
本文结合新疆某建筑,采用两种负荷计算软件及Excel表格的方法,对外窗冷负荷进行计算并对结果进行对比分析。
结果表明,输入参数的规范化可有效减少软件计算结果之间的差异。
关键词:空调冷负荷计算软件传热系数外窗对比0引言空调冷负荷计算是空调设计的基础,在空调设计中具有非常重要的意义,它直接影响到系统的划分、设备的选择、控制方案的确定以及技术经济分析等技术决策问题[1]。
当前,国内建筑设计院主要使用软件进行空调冷负荷计算,有效提高了计算效率和准确性,降低人工成本,但存在以下问题:(1)在使用过程中,参数的取值不同,导致计算结果差异较大;(2)不同计算软件之间的参数类型差异,影响计算结果。
因此,有必要对负荷计算软件的各种输入参数进行对比分析,以期在实际工作中获取最佳的工作效率和最大的经济效能。
本文针对围护结构中的外窗进行冷负荷计算。
现选取软件A1(谐波法)、软件A2(冷负荷系数法(2012版))和软件B,对参数的选择进行说明,另外,按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)(以下简称《暖通设计规范》)中的负荷计算方法,采用excel表格的形式计算建筑围护结构的冷负荷,最后将以上各种方法所得的结果进行比较分析。
1初始条件设置1.1气象参数选取负荷计算软件的气象参数有三种来源:《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)、《实用供热空调设计手册》第二版、《暖通设计规范》,为规范及统一,在计算时,应当选择《暖通设计规范》中的气象参数。
1.2冷负荷计算方法冷负荷计算方法主要有两种:谐波法和冷负荷系数法(2012年版),软件A 可以使用冷负荷系数法和谐波法进行冷负荷计算,软件B仅可采用谐波法进行负荷计算。
2建筑信息以新疆乌鲁木齐某办公建筑一层的某个房间作为算例,详见图1。
图1 某办公室平面图2.1室外空气计算参数,详见《暖通设计规范》中新疆乌鲁木齐市室外空气计算参数[2]。
各种结构软件对比心得
各种结构软件对比心得- 结构理论(1)在国内PKPM可以将是葵花宝典级别的。
对于多高层结构特别好用,其最大的优点,也是大家所依赖的就是可以很快的配筋并出图。
现在也可以实现一些空间结构的建模与分析,但是使用起来还是有些不方便。
早期人们一直都是用PKPM行遍天下,只是后来随着ETABS等国外软件进来后才有人开始对其有些微词。
因为很多人觉得PKPM算起来有问题,比如不同版本算的结果区别啦、不规则结构建模不方便啦等等。
但是只要是做设计的,没有人能离开PKPM的。
(2)3D3S不知道如何给它定位。
这是同济大学张其林老师开发的,可以计算的结构体系有:轻钢、厂房、多高层结构、空间钢结构、索膜结构等,可以进行中国规范校核。
真是神通广大啊,不过,每个模块都是单独卖的。
个人看来,在国内软件中3D3S算是比较成功的了,至少在商业化方面走到比较靠前。
(3)MST是浙江大学罗尧治开发的,专门用于网架和网壳结构的分析与计算,算是一个专业小软件。
不过在空间结构领域可以使用以下,特别是可以用它来建模,比自己画方便多了。
(4)MTS是同济大学李国强老师开发的,可以认为是针对多高层建筑结构开发的。
在国内也有一定的用户,不过早期听说使用不是很方便,不知道现在改进的如何了。
据介绍,这个软件可以很好的考虑阻尼器的计算,由于没有使用过,所以不是很了解。
(5)同济启明星是同济大学编制的一个软件,用于深基坑、桩基础、边坡稳定、天然地基等,方向是向地下发展的。
很不错,用起来挺方便的,而且目前类似的软件不多。
以上是国内软件的简单介绍,下面对老外的软件进行一下梳理:(6)ETABS、SAP2000、SAFE、PERFORM-3D等CSI系列是加州大学Berkeley分校的Wilson教授开发的。
其中ETABS是针对多高层建筑结构开发的。
ETABS对国内的软件行业起到了里程碑式的作用。
ETABS的出现让人们看到在计算中我们原来可以做到更多。
也是ETABS让人们对结构分析提出了更高的要求,比如弹塑性分析等。
四种软件采光模拟对比分析概述
PKPM、DALI、Ecotect和Radiance 自然采光模拟对比分析报告江苏筑森建筑设计有限公司筑森绿色建筑中心江苏省常州市新北区太湖中路11幢213000Building 11, Mid Taihu Road, National Hi-Tech District, Changzhou, 213000Tel: +86-519-85601698 Fax: +86-519-85601696Email: http://www. icda 2013年10月08日目录一、评价标准 (1)二、技术路线 (1)三、模型分析与结果 (3)四、结果汇总 (17)一、评价标准本项目属于Ⅳ类光气候区,根据《建筑采光设计标准》GB 50033-2013规定,各类光气候区的室外天然光临界照度及光气候系数如表 1。
表 1 光气候系数光气候区ⅠⅡⅢⅣⅤK值0.85 0.90 1.00 1.10 1.20 室外天然光临界照度6000 5500 5000 4500 4000 本地区的室外天然光临界照度为4500 lx,光气候系数为1.10,本项目居住建筑的室内主要功能房间的最小采光系数要求具体如表 2所示。
表 2 Ⅳ类光气候区居住建筑的采光系数标准值采光等级房间名称侧面采光采光系数最低值Cmin(%)室内天然光临界照度(lx)Ⅳ起居室(厅)、卧室、厨房 2.2 300Ⅴ卫生间、过厅、楼梯间、餐厅 1.1 150二、技术路线本次分析,以某项目1号户型和2号户型为例,项目层数30层,层高为2.9m。
主要分析方间为1层1号户型次卧室,卫生间,书房,厨房与2号户型厨房,CAD图如图1所示。
图1 主要分析房间参数设置一般材质属性材料的材质、颜色、表面状况决定光的吸收、反射与投射性能,对建筑采光影响较大,模拟分析时需根据实际材料性状对参数进行选值。
各围护结构光学性能参数取值具体如表所示。
表 3 材料光学性能参数构造部位材料反光系数可见光透射比地面百色马赛克地砖0.59 -- 顶棚大白粉刷0.75 -- 墙体大白粉刷0.75玻璃与透光门(6高透光Low-E+12空气+6透明)-- 0.76外墙白色或米黄色调和漆0.70三、模型分析与结果采用PKPM软件,建立采光模型如图2所示,采用DALI软件,建立采光模型如图3所示,采用Ecotect和Radiance采光模型如图4所示,图2 PKPM采光模型图3 DALI采光模型图4 Ecotect与Radiance采光模型分别采用四种软件对1层1号户型次卧室,卫生间,书房,厨房与2号户型厨房进行采光分析,网格大小均为150*150。
空调负荷计算软件对比报告
国内外空调负荷计算软件的对比分析报告1几种常见空调动态负荷计算的基本方法及原理介绍在建筑热环境的全年动态模拟上,理论上已经逐渐发展成熟,分析方法很多,有谐波反应法、反应系数法、Z传递函数法等。
不同的算法即是空调负荷计算软件的基础。
1.1谐波反应法室外空气综合温度作用下形成空调负荷有两个过程:一是室外综合温度作用(外扰)产生室内得热量;另一个是室内得热量经围护结构和室内家俱等吸热、放热,最后形成冷负荷的过程。
两者的共同点是扰量具有周期性和围护结构及整个房间对扰量具有衰减和延迟作用。
谐波法对扰量(室外综合温度)进行谐波分解,用指数式表示。
1.2反应系数法该方法把墙体和房间分别当作线性的热力系统,利用系统传递函数得出某种单位扰量下的各种反应系数,再用反应系数来求解传热量和负荷。
反应函数是指当平壁的一个表面温度保持不变,另一个表面上作用了一个单位温度扰量时平壁表面的热流变化。
反应函数是时间的函数。
反应系数是反应函数在各特定时刻的一组离散值,即反应函数在每隔时段!(常取为一小时)时的值。
反应系数法对扰量的分解主要采用单位三角波函数或单位矩形波函数,而这两种波形的函数都可以由单位阶跃函数构成,因此单位阶跃函数是更基本的扰量形式。
1.3Z传递函数法Z传递函数法是对反应系数法的一种改进。
在反应系数法中,把平壁作为一个热力系统,通过单位扰量反应函数的离散值———反应系数来计算逐小时的传热(或吸热)量。
但在空调负荷计算的实际情况中,不仅计算的对象———传热量或吸热量是离散的,而且实际的扰量———室外温度和太阳辐射也是离散的。
由于所考查的系统输入输出都是逐小时离散的,因此可考虑采用采样数据系统和Z变换来研究这个系统。
Z 传递函数法便是基于这样一种思想发展起来的。
Z传递函数法计算得热和冷负荷不考虑外扰是否呈周期性变化也不用付里叶级数表示用时间序列表示外扰变化即可在空调负荷计算中可将维护结构连同空气视为一个热力系统将日射和室外温度变化等视为作用于其上的扰量而将维护结构的热流和室温作为这一热力系统对扰量的响应这样就可以将外扰或室内得热作为系统的输入而将其响应作为输出。
当前国内外几款主要建筑节能软件分析
当前国内外几款主要建筑节能软件分析建筑的能耗分析对建筑节能设计非常重要,设计人员需要根据计算的结果进行设计方案的调整和优化。
当前,国内外对建筑能耗计算方法的研究和软件的开发也屡见不鲜。
计算方法已经非常成熟,比较知名的软件也非常多。
比如国外的DOE-2、EnergyPlu,国内的CHEC、DEST等。
DOE-2DOE-2是美国劳伦斯伯克力国家实验室开发的能耗分析模拟软件,包括负荷计算模块、空气系统模块、机房模块、经济分析模块。
它可以提供整幢建筑物每小时的能量消耗分析,用于计算系统运行过程中的能效和总费用,也可以用来分析围护结构(包括屋顶、外墙、外窗、地面、楼板、内墙等)、空调系统,电器设备和照明对能耗的影响。
Doe-2的功能非常全面而强大,经过了无数工程的实践检验,是国际上都公认的比较准确的能耗分析软件,并且该软件是免费软件,使用人数和范围非常广泛。
ViualDOE是一款基于DOE-2开发的标准的建筑能耗模拟软件。
这款软件可以帮助建筑师或者设备工程师进行建筑的能耗模拟,设计方案的选择,还可以进行美国绿色建筑标准中能耗分析部分的评价。
ViualDOE可以模拟包括照明,太阳辐射,暖通系统,热水供暖等建筑所有主要的能耗。
并可以从DOE-2输出文件中自动提取计算结果。
相对与DOE-2来说,用户可以比较容易的上手使用。
但是软件的输人格式DOE-2的输入语言,因此用户需要了解一些DOE-2输入文件的格式规则,对于需要模拟复杂的高级用户,用户需要手动修改输入文件。
目前软件为全英文版,尚未出现比较成熟的汉化版本。
eQUESTeQUEST同样是一款基于DOE-2基础上开发的建筑能耗分析软件,它允许设计者进行多种类型的建筑能耗模拟,并且也向设计者提供了建筑物能耗经济分析、日照和照明系统的控制以及通过从列表中选择合适的测定方法自动完成能源利用效率。
这款软件的主要特点是为DOE-2输入文件的写入提供了向导。
用户可以根据向导的指引写入建筑描述的输入文件。
多款BIM软件对比分析
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结构
可以实现自动转成盈建科模 型,机电开洞也可以直接在盈 支持与盈建科模型,探索者 建科模型上实现开洞。同时模 模型对接。 型支持pkpm数据对接
产品列表 探索者软件 具备 具备正向设计功能 一致性很好,与原有二维软 件界面一致,部分功能保留 了Revit原生态的操作便捷 性,易学、易用,提高工作 效率 可提供云协同及三维协同管 理 橄榄山 具备 具备正向设计功能 品茗Hibim 具备 具备正向设计功能 基于REVIT二次开发,并针对本土 化作进行操作页面设计,增加了二 维/三维预览窗口功能,方便应用 具备协同能力,能够将模型或模型 视口传递至CCBIM协同管理平台及 BIM5D成本分析平台
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电气
可以实现住宅自动布置、系统 图自动生成、照明、插座等强 电系统的建模和计算功能,可 以实现消防、安防、监控等弱 电系统的建模功能,可以实现 出图部分的需求。同时考虑模 型检查和协同配合的工作方式 。
分别为:设置、平面设备、 导线、线管、桥架、变配电 室、标注统计、计算与其他 工具,每一个部分均按照设 计师的设计流程来组织软件 功能,将专业化和BIM平台智 能化紧密结合,有效的降低 了设计人员采用BIM平台进行 设计的难度
①给排水系统: 包含给排水专业所需的设置 、绘制、连接、洁具布置、 洁具与管道的连接,模型可 进行给水计算、排水计算 等,计算结果与模型数据实 现修改互通 ②消防系统: 包含消防喷淋所需的喷头、 消火栓以及灭火器的多种布 置形态、以及快速连接,可 进行消防水利计算、喷淋水 利计算等,计算结果与模型 数据实现修改互通 ③MEP工具: 包含MEP专业的材料统计以及 协同开洞 ④施工图: 通过接收探索者MEP三维设计 软件导出的数据文件,完成 各专业精准的一键出图,并 配以软件自带的图纸更新功 能,提供强大的辅助工具、 标注等可对图形进行微调
国内建筑设计主要软件工具一览
国内建筑设计主要软件工具一览建筑设计工具之一: 达索Dassault的Caitia ;代表案例:鸟巢;特点:起源于飞机设计,最强大的三维CAD软件,独一无二的曲面建模能力,应用于最复杂、最异型的三维建筑设计【看图说话】建筑设计工具之二:Google的草图大师Skechup;代表案例:广泛使用;特点:最简单易用,建模极快,最适合前期的建筑方案推敲,因为建立的为形体模型,难以用于后期的设计和施工图【看图说话】建筑设计工具之三:美国Robert McNeel的犀牛Rhino;广泛应用于工业造型设计,简单快速,不受约束的自由造形3D和高阶曲面建模工具,在建筑曲面建模方面可大展身手,案例:福斯特的再保险大厦包含图片:【看图说话】建筑设计工具之四:匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD,欧洲应用较广的三维建筑设计软件,集3D建模展示、方案和施工图于一体,但由于对中国标准规范的支持问题,结构、专业计算和施工图方面还难以应用起来;案例: 世界最高的住宅建筑- 尤利卡塔楼包含图片:【看图说话】建筑设计工具之五:美国Autodesk公司的Revit,优秀的三维建筑设计软件,集3D建模展示、方案和施工图于一体,使用简单,但复杂建模能力有限,且由于对中国标准规范的支持问题,结构、专业计算和施工图方面还难以深入应用起来;案例: 湖南省建筑设计院海地的体育场馆项目【看图说话】建筑设计工具之六: 美国Bentley公司的Architecture 系列三维建筑设计软件,功能强大,集3D建模展示、方案和施工图于一体,但使用复杂,且由于对中国标准规范的支持问题,结构、专业计算和施工图方面还难以深入应用起来;案例: 历史悠久,广泛应用于全球众多的大型复杂的建筑项目和基础、工业项目包含图片:【看图说话】建筑设计工具之七: 美国Autodeskt公司的3DMax,大家最熟悉的效果图和动画软件,功能强大,集3D建模、效果图和动画展示于一体,但非真正的设计软件,只用于方案展示;案例: 几乎所有的效果图都离不开包含图片:【看图说话】建筑设计工具之八: 国内建筑设计主流软件- 天正建筑、斯维尔、理正建筑等,基于AutoCAD平台,完全遵循中国标准规范和设计师习惯,几乎成为施工图设计的标准,同时具备三维自定义实体功能,也可应用在比较规则建筑的三维建模方面包含图片:【看图说话】建筑设计工具之九:国内建筑给排水设计主流软件- 理正给排水、天正给排水、浩辰给排水等,基于AutoCAD平台,完全遵循中国标准规范和设计师习惯,集施工图设计和自动生成计算书为一体,广泛应用。
写工程方案的软件哪个好
写工程方案的软件哪个好摘要:工程方案的设计和实施是一个复杂的过程,需要精确的计划和全面的分析。
在这个过程中,选择合适的软件工具是非常重要的。
本文将比较几种常用的工程方案软件,包括AutoCAD,SketchUp,Revit和SolidWorks,并探讨它们在各个方面的优缺点。
最后,我们将提出一些建议,以帮助工程师们选择最适合的工程方案软件。
1.引言工程方案的设计和实施通常需要进行建筑设计、结构分析、施工图纸等一系列工作,因此需要使用多种不同的软件工具。
针对不同的工程项目,选择合适的软件工具将影响到工作效率和成果质量。
本文将比较几种常用的工程方案软件,以帮助工程师们在实际工作中做出更明智的选择。
2. 软件比较2.1 AutoCADAutoCAD是一种广泛应用于设计和绘图的软件,特别适用于建筑设计和土木工程。
它具有强大的功能,包括二维绘图和三维建模,可以满足各种设计需求。
它的用户界面直观友好,易于上手,因此在设计师和工程师中广受欢迎。
然而,AutoCAD在大型项目中的性能和稳定性有一定局限性,运行速度较慢,且对大型模型的处理能力较弱。
2.2 SketchUpSketchUp是一款强大的三维建模软件,尤其适用于建筑设计和室内装饰。
它的用户界面简洁明了,功能丰富,操作灵活快捷。
与AutoCAD相比,SketchUp更适合进行建筑的概念设计和空间表现,对于进行详细的结构和施工图设计略显不足。
2.3 RevitRevit是Autodesk公司开发的专业建筑信息模型(BIM)软件,具有强大的三维建模和数据管理功能。
它能够将建筑设计、结构和设备集成在一个模型中,实现设计与施工信息的无缝对接。
与AutoCAD和SketchUp相比,Revit更适用于大型综合性建筑项目,对于建筑、结构和设备的协同设计具有得天独厚的优势。
2.4 SolidWorksSolidWorks是一款专业的三维设计软件,主要用于机械结构设计和工程分析。
ANSYS与PKPM软件的对比报告
ANSYS与PKPM软件的对比报告陈辉目录ANSYS与PKPM软件的对比报告 (1)1.ANSYS与PKPM两种软件的简述 (2)2.PKPM与ANSYS软件的对比 (3)2.1 建模能力 (3)2.2 求解能力 (4)2.3 非线性分析能力 (5)2.4 网格划分能力 (5)2.5 接口能力 (6)2.6 操作平台 (7)2.7后处理能力 (7)2.8 单元库 (12)2.9 其他 (15)2.10 一框筒结构实例对比 (15)3 总结 (18)1.ANSYS与PKPM两种软件的简述PKPM在国内设计行业占有绝对优势,拥有用户上万家,市场占有率达90%以上,现已成为国内应用最为普遍的CAD系统。
它紧跟行业需求和规范更新,不断推陈出新开发出对行业产生巨大影响的软件产品,使国产自主知识产权的软件十几年来一直占据我国结构设计行业应用和技术的主导地位。
及时满足了我国建筑行业快速发展的需要,显著提高了设计效率和质量,为实现建设部提出的“甩图板”目标做出了重要贡献。
软件所在立足国内市场的同时,积极开拓海外市场。
目前已开发出英国规范、美国规范版本,并进入了新加坡、马来西亚、韩国、越南等国家和香港、台湾地区市场,使PKPM软件成为国际化产品,提高了国产软件在国际竞争中的地位和竞争力。
现在,PKPM已经成为面向建筑工程全生命周期的集建筑、结构、设备、节能、概预算、施工技术、施工管理、企业信息化于一体的大型建筑工程软件系统,以其全方位发展的技术领域确立了在业界独一无二的领先地位。
ANSYS软件作为一个大型通用有限元软件,能够用于结构、热、流体、电磁、声学等学科的研究中,广泛用于土木工程、地质矿产、水利、铁道、汽车交通、国防军工、航天航空、船舶、机械制造、核工业、石油化工、轻工、电子、日用家电和生物医学等一般工业及科学研究工作。
ANSYS软件是第一个通过ISO 9001质量认证的大型通用有限元分析设计软件,是美国机械工程协会(ASME)、美国核安全局(NQA)及近20种专业技术协会认证的标准分析软件。
室内风环境分析软件对比-斯维尔、PKPM等
PKPM-CFD室内风软件与斯维尔风环境VENT功能详细对比室内风是绿建设计时经常需要我们设计师来进行模拟分析,我们设计院之前有一部分同事用过斯维尔,有一部分用PKPM室内风,而我本人两款软件都有学习使用过,今天给大家来分析对比一下两款在室内风关键设置、计算以及成果展示方面的差异软件:(1)室内风门窗开启状态:PKPM软件时通过门窗样式按照角度或者开启比例以及输入洞口尺寸来设置,并且支持多种开启状态,局部开启,全开或者不开等,设置方式多样,而斯维尔室内风在门窗可开启状态则显得比PKPM设置方式单一,仅能设置全部开启和全部不开启斯维尔VENT无开启图示;其次不能考虑《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019中5.2.10条对室内风计算的要求“当平开门窗、悬窗、翻转窗的最大开启角度小于45°时,通风开口面积应按外窗可开启面积的1/2计算”。
斯维尔VENT开启设置界面PKPM-CFD自动读取门窗表中开启方式PKPM-CFD自动读取门窗表中开启方式(2)开启扇问题:在这方面斯维尔VENT无开启扇的设置方式,也不能考虑开启扇对室内风场的影响,PKPM软件考虑开启扇对室内风影响斯维尔VENT仅能利用多区域网络法简化计算室内通风换气次数,对室内的实际通风效果无具体的参数化结果。
不能设置开启扇。
PKPM-CFD二维、三维开启扇示意图我们之前做过利用PKPM-CFD对有误开启扇对室内风场的影响做案例对比,可看出开启扇对室内风场流动有影响。
案例参数表计算结果风速云图如下:Case1不考虑开启扇遮挡case2考虑开启扇遮挡通过我们做的案例,从PKPM-CFD结果分析的风速云图可以看出,建筑西向和南向的窗口开启扇对西南风向的风有明显的遮挡或反射效果,同时影响室内整体风场的分布。
(3)支持标准:这个由于我们项目多属于全国,所以对比了下对于标准的支持情况发现斯维尔VENT仅支持2014和2019绿建国标,PKPM则是可以支持全国标准及地标软件依据标准提供计算分析及报告书,若支持标准不全面,则需要用户后续进行手动修改标准条文、限制要求、统计分析等较多的报告书内容,不能做到一键生成审查要求的报告书。
常用建筑结构设计软件比较
常用结构软件比较本人在设计院工作,有机会接触多个结构计算软件,加上自己也喜欢研究软件,故对各种软件的优缺点有一定的了解。
现在根据自己的使用体会,从设计人员的角度对各个软件作一个评价,请各位同行指正。
本文仅限于混凝土结构计算程序。
目前的结构计算程序主要有:PKPM系列(TAT、SATWE)、TBSA系列(TBSA、TBWE、TBSAP)、BSCW、GSCAD、 SAP系列。
其他一些结构计算程序如ETABS等,虽然功能强大,且在国外也相当流行,但国内实际上使用的不多,故不做详细讨论。
一、结构计算程序的分析与比较1、结构主体计算程序的模型与优缺点从主体计算程序所采用的模型单元来说TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序,其构件均采用空间杆系单元,其中梁、柱均采用简化的空间杆单元,剪力墙则采用空间薄壁杆单元。
在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵,引入了楼板无限刚性假设,大大减少了结构自由度。
SATWE、TBWE和TBSAP在此基础上加入了墙元,SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设,更能适应复杂的结构。
SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元(包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元)和厚板单元(包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元)。
另外,通过与JCCAD的联合,还能实现基础-上部结构的整体协同计算。
TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外,还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元(包括罚单元与集中单元),以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元(桩元)、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。
TBSAP可以对结构进行基础-上部结构-楼板的整体联算。
从计算准确性的角度来说SAP84是最为精确的,其单元类型非常丰富,而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。
基于pkpm绿色建筑软件的医院建筑室内外风环境模拟及评价
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刘 超 ,等 : 基 于 PKPM 绿 色 建 筑 软 件 的 医 院 建 筑 室 内 外 风 环 境 模 拟 及 评 价
图 1 该医院及周边项目三维模型图
2020 年第 1 期( 总第 48 卷 第 347 期) doi: 10.3969 j.issn.1673-7237.2020.01.005
建筑节能
■绿色建筑设计与评价
基于 PKPM 绿色建筑软件的医院建筑 室内外风环境模拟及评价*
刘 超, 周建民
( 同济大学 建筑工程系,上海 200092)
摘要: 室内外风环境是绿色公共建筑的重要评价指标之一。通用 CFD 软件计算功能强大,但是建
色建筑软件进行室外风环境和室内自然通风模拟分 析的使用者提供一些建议和参考。该医院位于上海 市浦东新区 ( 东经 121. 52°,北纬 31. 20°) ,规划用地 面积 10 040 m2 ,地上建筑面积 19 950 m2 ,地上共5 层, 建筑高度 26 m,其中室外地坪标高为 - 0. 9 m,屋顶标 高为 25. 1 m。项目北部和西部均为上海典型的老式公 房,东南方向有 3 栋高层建筑,其余皆为老式公房。该 医院及周边项目模型图详见图 1。
关键词: 室外风环境; 室内自然通风; PKPM ; CFD; 医院建筑
中图分类号: TU834. 1
文献标志码: A
文章编号: 1673-7237( 2020) 01-0024-06
室外风环境模拟软件介绍
风环境模拟软件风环境模拟软件是由PKPM与Cradle公司为满足中国绿色建筑标准而定制合作研发的一款软件,属于PKPM绿色建筑系列软件之一,是实现绿色建筑系列软件中室外风环境、室内自然通风以及热岛模拟计算等CFD模拟分析的专业软件。
该软件已经发展成为用户界面友好,计算速度高,并具有丰富功能的风环境模拟软件。
【软件特点】l 向导模式,易于掌握软件提供向导模式,用户可根据向导指导进行操作,软件的操作具有提示性,会一路提示操作者设定边界条件,方便新用户快速掌握。
经过几天培训,没使用过风环境模拟软件的设计师就能利用其进行简单的分析计算。
l 高效的操作流程软件直接导入PKPM绿建系列软件统一的数据模型,设置好室外边界、室外辅助参数(比如地形高差、种植绿化等)等信息后,由软件自动划分网格进行计算,大大提高工作效率,最后通过强大的可视化处理,生成高质量图片,甚至可以输出高清的动画效果,给予客户更直观,更清晰的感受。
l 快而有效的求解软件基于WIN平台开发,相对于其他同类软件,对同等规模的网格数所需要的硬件要求更低,效率更高,能够多核并行计算,快速实现超高网格数量的模型计算。
【软件功能】1)强大的导模和建模功能软件不仅自带强大的建模功能,可快速进行复杂模型的建模,同时能导入多种格式的模型数据,比如CAD、revit等输出的dxf、gbXML等模型文件。
2)模型简化分析功能软件还有常见形状的图形库,图形库基本涵盖了建筑分析所需要的模型。
除此之外,软件还有模型简化功能,能够去掉一些不影响分析结果但会增加网格数目的地方。
3)自动划分网格计算机在短时间能自动划分网格,同时, 直观易懂的接口让完成划分网格的工作无需丰富的经验知识。
4)强大的计算能力软件可计算高达10亿数量的网格,完全精细化再现模型,地面、地势高差、草木、水体等。
5)高性能的前后处理拥有方便而高效的前后处理器,无须再添加其他的前后处理专业软件。
后处理器可以创建高质量的图片和动画,可以方便的将数据可视化以及分享你的3D数据文件。
各家软件空调负荷计算结果比较(精)
几个空调负荷计算软件的计算结果比较以及看设计日负荷计算暖通小宝他爹翁骁炜有幸成为 PKPM 新开发的负荷计算软件计算结果正确性验证人员之一, 也借此机会对市面上的各种主流负荷计算软件计算结果做一个系统的比较。
为了减少众多的干扰计算结果的因素, 采用比较简单的两道例题分别计算轻型与重型围护结构一共四种结果(例题具体见附录。
软件分别采用 PKPM 负荷计算软件 beta 版、华电源 smad 1.9 、鸿业暖通空调负荷计算软件 6.0、天正暖通 8.2。
各个软件均采用谐波反应法计算。
原本也想拿浩辰的一起来算, 考虑到浩辰的负荷计算与天正的出自一人手笔,天正的又是后做,所以偷懒了下。
一计算结果逐时负荷对比:重型中间重型顶层二负荷计算结果分析先要对例题中轻型材料和重型材料做一下分析, 可以看到重型材料的衰减延迟系数普遍高于对应的轻型材料, 但重型材料中的外墙屋顶的传热系数要大于轻型材料, 这就表明重型房间要比轻型房间得热量大,但它的蓄热能力更强。
其次对统计值进行分析。
天正的各情况下的冷负荷最大值是各家之首。
但他逐时负荷之和与其它几家差别不大。
房间的逐时冷负荷之和是等于房间的得热量之和, 所以从它可以看到各家软件对从得热量到冷负荷这一过程的理解。
而冷负荷平均值和冷负荷最值之比可以看引入得热量和冷负荷的区别是负荷计算中的一大进步。
把房间分为轻、中、重三种标准类型是综合考虑计算复杂度和体现房间蓄热能力、区分得热量和冷负荷的权衡。
从各个软件里的设置看,华电源软件让用户直接设置房间轻、中、重类型;鸿业软件里没有这个概念, 应当是隐藏在背后自动计算了; 天正软件可以让用户选择房间类型也可以软件自动判断; PKPM 软件因为它的围护结构信息比较全所以摒弃了轻中重类型,通过实际情况计算实际房间的衰减延迟效果。
从计算结果看, 鸿业围护结构数据不全而采取自动判断导致了它的轻型和重型房间蓄热能力差别是所有软件里最小的,也导致了负荷最大值中一个和其它软件不同的反常的现象, 就是重型房间的冷负荷反而比轻型房间大; 华电源计算结果非常正常, 只不过在实际使用中用户自己很难判断房间到底是轻型还是重型; 天正软件界面上考虑得比较周全, 但和其它软件比,对房间蓄热能力的考虑稍嫌不足; PKPM 因为从实际计算出发,所以中间层和顶层同样类型的不同房间蓄热能力差别是所有软件中最小的,这也是比较实际的。
常用的能耗模拟软件
国内外建筑物的相关物理分析软件1 •能耗分析软件目前国内外的能耗分析软件有几十种,以下是列出的国内外使用频率,市场占有率,和精确度较高的一些软件的基本介绍。
国外常用的能耗模拟软件介绍通过建筑描述语言”来解决大量建筑体型,构造,设备性能甚至是房间使用时间安排的输入问题,现有HVAC系统分析,能耗计算,系统物理分析和经济分析等。
基于DOE语言的能耗模拟软件,能够进行多层次全面的耗能分析。
备注美国能源部推荐的DOE-2 80年代的产物,DOE语言较为复杂,现较多采用基于DOE语言的深化版Energy plus国际上使用较多的能耗分析软件,精确度高,可以查看各部分的能耗分析结果,但是本地化较差。
目前无中文版。
能耗分析软件列表DOE-2En ergy PlusEquest Equest是DOE-2的简化版,它让能耗模目前比较简单操作方便的以D0E-2拟能够为更多的设计人员方便的使用,为能耗内核基础的模拟分析软件,也它也适用于建筑设计的各个阶段。
是国内使用较多的国外软件之一。
Visual DOE是一款基于DOE-2开发的能以DOE-2为耗能内核的模拟分析软耗模拟软件,可帮助设计师进行建筑物件能耗模拟,设计方案选择,还可以用在LEED的评估中。
建筑物全年的逐时能耗,太阳能模拟,地源热泵空调系统模拟等计算有效的模拟建筑物室内空间设计,能耗分析,可再生资源的利用,绿色设计评价的有效工具,现归属于Autodesk的能耗分析软件,能够进行能耗模拟,并且与Autodesk的系列产品有很好的数据衔接英国的ESP-r是世界上公认的优秀建筑热环境模拟软件之一,精确度比较高。
尽管很容易导入REVIT等软件产生的模型,但是只适用于设计规划初期,产生的数据对建筑师仅起到参考的作用。
Visual DOETRNSYSESP-rECOTECTIES英国IES公司开发的集成化模拟分析软IES拥有较多的模拟分析模块,却在件,IES容易与LEED等评估系统相结合,建模上较弱,还有在模型的导入上也进行评估,同时也添加有疏散模拟,设存在着问题。
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PKPM-CFD风环境软件与斯维尔风环境VENT功能详细对比针对PKPM-CFD风环境模拟软件和斯维尔风环境VENT软件的对比,个人认为PKPM风环境模拟软件更方便设计师们操作,因为相比较VENT来说,PKPM软件会更加高效便捷。
最让我感受明显的就是PKPM室外模型的通用性,绿建室外模拟类别很多,PKPM风环境模拟软件实现了真正的一模多用,降低了我们的建模难度,无需重复建模,只需要在对应实体上设置参数即可,因此更方便我们上手,而斯维尔风环境模块建的模型在他们自己的室外声和室外热中不能完全识别,只能识别建筑,却无法识别绿化树木、活动场地、道路,必须重复重新建模,且建模方式不统一。
斯维尔风环境模型-建模方式不同,识别不全→斯维尔热环境读取该模型-无法识别绿化、广场等
PKPM室外热环境模型→PKPM室外风软件读取该模型,完全识别所有模型构件其次,随着19绿建国标的实施,各地方标准也相继进行了修订,和国标相比,大部分地标都提出了特殊需求,因此只支持国标模拟的软件根本无法满足我们地方项目绿建模拟和审查需求。
目前,斯维尔风环境支持的标准少,只支持国标模拟要求,不支持地方标准,且无法输出对应各地方审查要求的报告书。
但是,PKPM室外风环境除支持国标外,还支持各地现行地标的模拟要求,并且可以输出满足各地审查要求的报告书。
所以,在进行地方项目的绿建模拟和审查时,我
们会更倾向于使用PKPM室外风环境的模拟软件。
斯维尔风环境——只支持国标PKPM标准选择—支持国标和各地地标
那么在真正进行绿建软件模拟时,细节上也是有差距的,比如工况设计中,斯维尔风环境工况不能对应城市自动匹配气象参数,需要手动选择气象参数对应城市,另外斯维尔风环境只能设置冬季、夏季和过渡季工况,不能自定义添加工况,无法满足全季节风环境模拟。
但对比于此,PKPM室外风环境可根据项目信息中的城市自动匹配气象参数,可自定义添加、删除工况,支持全季节多工况计算,另外还可对工况方案进行保存、读取,方便同一城市的项目进行选用。
斯维尔风参数设置—只能设置三个工况PKPM风工况设置—可自定义添加、保存多工况
更重要的是,风环境的网格划分是模拟的基础,网格划分的准确性、划分速度等影响最终的计算结果和计算效率。
斯维尔和PKPM风环境模拟软件都是采用Openfoam作为风环境内核,但在使用过程中会明显感觉斯维尔风环境软件划分网格的速度比PKPM慢,且斯维尔室外风没有网格验证及检查功能。
PKPM网格划分,支持贴体网格设置、提取边界特征边、建筑等,避免出现效果图片的白边、锯齿现象。
另外PKPM风环境增加了网格检查验证功能,满足《民用建筑绿色性能计算标准》要求,而斯维尔并不包含此项功能。
PKPM室外风环境内核安排了专人专职进行
Openfoam内核升级优化,保证持续性的改善及增加新功能,而斯维尔内核已经很久未进行升级。
斯维尔网格划分—无贴体等详细设置PKPM网格划分—支持贴体、特征边等详细设置最后,最直观的感受是风环境计算完成后,结果的展示与报告书的展示效果PKPM比斯维尔更胜一筹。
结果展示包括项目的风环境得分判定、各季节工况指标判定、风速云图、风速达标图、风压云图、立面风压图等效果图片。
在斯维尔风环境计算后,结果管理中只能逐个工况点击才能查看图片,每次打开都要重新加载,加载速度慢,且没有结果分析,没有得分显示,只能到报告书中查看得分及判定。
但是,PKPM室外风环境计算完成后可在结果分析中查看所有工况的指标判定、得分、效果图片,无需打开报告书查看得分,另外还可生成动态流场视频、动态风压视频。
斯维尔结果管理-只有图片展示没有结论分析
PKPM结果分析-包含结果分析和图片
因此,我个人是更倾向于推荐PKPM风环境模拟软件的,目前斯维尔vent只通过了国家建筑工程质量监督检验中心的一重鉴定,计算结果的准确性不能保证。
但是,PKPM-CFD风环境软件通过了五重认证:2015年顺利通过国家建筑工程质量监督检验中心测试;2016年顺利通过建设部科技发展促进中心产品鉴定;2018年顺利通过《民用建筑绿色性能计算标准》JGJT449-2018主编单位清华大学的鉴定,软件各项参数和功能完全符合模拟标准的要求;2019年顺利通过全国优秀节能环保产品技术评审;2020年顺利通过国家建筑工程技术研究中心的认证,软件达到国际先进水平。
也是国内首套通过五重认证的建筑光环境模拟分析软件。