使用ECOTECT软件进行热环境与光环境的模拟

使用ECOTECT软件进行热环境与光环境的模拟

目录

1．Ecotect软件介绍： (2)

2．案例概况： (2)

2.1围护结构材料选择 (3)

4. 热环境分析 (5)

4.1逐时温度的分析 (5)

4.2逐月热环境不舒适度 (6)

4.3逐月采暖空调能耗 (7)

4.4逐时得热/失热分析 (8)

4.5被动组分得热分析 (8)

4.6逐月度日分析 (9)

4.7温度分布分析 (9)

4.8空间舒适度分析 (10)

5.光环境分析 (12)

5.1采光系数 (12)

5.2照度分析 (13)

5.3内部反射 (13)

6.总结 (14)

1．Ecotect软件介绍：

Autodesk Ecotect Analysis软件是一款功能全面，适用于从概念设计到详细设计环节的可持续设计及分析工具，其中包含应用广泛的仿真和分析功能，能够提高现有建筑和新建筑设计的性能。该软件将在线能效、水耗及碳排放分析功能与桌面工具相集成，能够可视化及仿真实环境中的建筑性能。用户可以利用强大的三维表现功能进行交互式分析，模拟日照、阴影、发射和采光等因素对环境的影响。

Ecotect是当今市场上较为全面的概念化建筑性能分析软件。他提供友好的三维建模设计界面，并提供用途广泛的性能分析和仿真功能。Ecotect与众不同之处在于他完全可视化的物理计算过程回馈。使用 Ecotect 做前期的方案设计感觉就像最终确定方案一样的准确。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，从而对设计方案进行优化、进行方案的比选。

Ecotect的主要功能有：气候分析工具，日照与遮挡分析，太阳辐射与太阳能利用分析，热环境分析，光环境分析，声环境分析。

2．案例概况：

该建筑为西安市一座办公建筑，左图为该办公建筑的外形图，右图为该办公建筑的周围建筑情况。该建筑为办公建筑，一层砖混结构，层高3.3m，中庭层层高较高，达到6.5m，且设有1mX1.5m的高窗。其余房间尺寸均为1.5mX2.1m。建筑面积为148平方米。通过图1可以看到该建筑的外形及其周围建筑物。

图1

2.1围护结构材料选择

外墙：

内墙

屋顶

玻璃

3. 日照与遮挡分析

此时，是是9月21日上午9:00时刻的日照阴影的情况。楼间距为16.8米，当楼间距 为6.8米时，可以看到同一时刻，高楼对设计所的遮挡程度很大。通过图2 和图3可以看 到同一时刻，不同的间距对建筑的遮挡程度不一样，在保证室内最少的采光时间的情况下 采取最合理的间距，对于有效利用地面面积非常有意义。

图2 图3

4.热环境分析

4.1逐时温度的分析

此时，时间点为1月30号，通过对房间的逐时温度分析图可以看到室外温度，太阳直射强度，太阳散射强度，风速，室内区域的平均温度等全天内的变化情况。通过图4可以看到建筑所有房间的综合温度的平均值与其他温度及其太阳强度的变化情况，通过图5可以看到南屋的室内平均温度与其他温度及其太阳强度的变化情况。

图4

图5

4.2逐月热环境不舒适度

假定该设计所没有空调系统，该区域也没有办公人员，该软件就可以根据相关的舒适温度计算逐月的不舒适度，这一指标同样反映了建筑热环境质量。该图代表了整栋设计所的逐月热环境不舒适度的情况分析。通过图6我们可以看到建筑物整体的一个环境不舒适度的变化情况，能够反映出该建筑物冬季供暖量远远大于夏季制冷量，通过图7可以看到大厅的逐月热环境不舒适度的情况。

图6

图7

4.3逐月采暖空调能耗

Ecotect analysis 可以模拟分析建筑整体与各个区域的逐月采暖空调的能耗，这些数据可以通过柱状图与数据列表的形式呈现。通过图8可以看到的是整个设计所的逐月采暖空调能耗分析。其中柱状图中的颜色是与区域的颜色相对应，这样就可以很之光的看出每一个区域的能耗情况与在整个建筑物中所占的比例，也可以看出逐月能耗的对比。图9表示的是大厅的逐月采暖空调能耗分析。

图8

图9

4.4逐时得热/失热分析

逐时得热/失热分析包含与建筑能耗相关得热和失热的逐时数据，通过模拟分析这些数据，可以研究围护结构的保温隔热性能，同被动组分得热分析结合起来分析，更可以从宏观与微观两个方面来了解建筑的相关热工性能。图10就说明了在1月30号，整个设计所的逐时采暖/空调负荷，围护结构导热的得失热，综合温度产生的热量，太阳直射辐射得热，冷风渗透得失热，内部人员与设备得热，区域间得失热的变化情况。

图10

4.5被动组分得热分析

该功能相当于将逐日得失热情况统计在同一张图上，并计算同一项内容（包括围护结构导热的得失热、综合温度产生的热量、太阳直射辐射得热、冷风渗透得失热、内部人员与设备得失热、区域间得失热）所占的比例。图11表示的整栋建筑物的得热分析，可以看出围护结构的热传导占26.3%，表明围护结构的保温与隔热性能比较好。

图11

4.6逐月度日分析

逐月度日分析包括两部分，图12中左侧图中很坐标代表月份，纵坐标为度日数，显示的是逐月度日数柱状图；右侧图中很坐标为得失热，纵坐标为度日数，显示的是逐月度日数与得失热量相关联的散点分布图。

图12

4.7温度分布分析

这一模拟可以统计分析各区域的全年各小时室内温度的数量。

图13

4.8空间舒适度分析

空间舒适度分析主要根据区域管理对话框中室内设计条件的衣着量、相对湿度、风速、人员活动状态与计算得到的室内干球温度、湿球温度等五个指标得出PMV和PPD,并将结构呈现在网格中。图14和图15中衣着量为1clo，不满意百分率最大可达到83%，最小也在63%。PMV在1.8‐2.8之间，从PPD和PMV的数值我们可以看到房间较热。

图14

图15