采光分析——2020第6本《Autodesk Ecotect Analysis 2011绿色建筑应用分析》

一、采光分析的 *** 作要点：

（0）安装ecotect和radiance软件，ecotect汉化版需要每次输入序列号，而WIN10 64 *** 作系统下，只有desktop radiance 10最兼容，20存在一些调用问题。包括高版本的radiance也是。

（1）CAD圈出外墙边界，内墙以中线。多楼层的建筑，注意各层留出1个对齐点。且所有线条尽量精简，放置1象限。

（2）导入到SU中，导出CAD作为底图，拉出方块，每层都作为1个独立的群组。

（3）整理CAD并导出立面CAD，注意单位和尺寸，对齐到SU中各平面后，画出各外立面的门窗。最终，将门窗洞删去。

（4）将SU整理到最简程度，并反复检查保证不遗漏任何信息，导出dxf格式或者3ds格式。群组炸不炸开无所谓。

（5）打开ecotect2011，导入dxf格式。导入时可以选择导入的名称。必须按层分清楚，才能计算。3角面有些，合并也无效，但不影响计算。用room命令，圈出每层的外轮廓，修改高度到等于层高，选中4周的材质，选为玻璃类型，并根据项目实际调整玻璃的透射比、遮阳系数等参数。

（6）根据项目实际调整其他各个界面如天花板、外墙、内墙面、地板、周边地面等的反射比等参数。

（7）隐藏其他层，只显示外轮廓层，调出分析网格，设置网格精度，保持网格尺寸在0505,。使用网格适应建筑，生成初步的网格区域。调出节点网格命令，隐藏墙边的05米一层网格。隐藏非主要功能房间的网格。

（8）点采光分析命令，点使用radiance来分析，选晴天等相关按照向导完成设置后，再导入radiance的计算结果到ecotect，调整照度的显示范围。会出现满足要求的照度彩图。

（9）点报告截面，选择按分析网格来呈现结果，得到达标面积比例。

二、采光分析的理论要点：

LEED 第二款要求：

晴天模式，9 月 21 日（春分或秋分）上午 9 点和下午 3 点，所有主要功能房间，满足最小

300lux，最大 3000lux 的为采光合格区域，采光合格面积达到 75%，得 2 分。
要求：

1、 气象数据准确。

2、 在 9 月 21 日前后 15 天中选 1 天，在 3 月 21 日前后选 1 天

3、 然后取这 2 填数值的 1 个平均值 不考虑遮阳和百叶。包括任何室内永久的隔断。可活动的可以不考虑。
Option2  建模要点：

步骤 1： ----收集照度模拟参数信息 1、 建模室外部分及障碍物

2、 本建筑的结构、场地布局

3、 各层平面图和装修布置图及家具布置图

4、 室内外材料表面的材料性能参数，包括反射系数

5、 玻璃的性能参数

6、 典型气象年的数据
步骤 2： -----执行照度模拟

根据步骤 1 中的信息与参数建立模型。

建模方法及过程参展后面的文件：Further Explanation, Illuminance Simulation Procedure Further Explanation, Illuminance Simulation Procedure :

1、 分析面为离地面高 076 米（30英寸）。

2、 分析区域应包括所有的主要功能房间的面积。

3、 根据 Refer to LM 83-12, Section 228，去建立室外障碍物。

LM 83-12, Section 228 ：

研究对象周边，方圆34m 的建筑与不透光的构筑物都需要表达出来。周边建筑的

精度应到 3m。 如果周边反射比不知道，可以假定其外表面反射比为 30%。

如果外部建筑未知，可以假定周边建筑退让研究建筑等高距离的建筑，且周边建 筑的高度等于研究建筑的高度。

树一般可以简化为球体，或者 20%的反射比。如果地面反射比未知，则采用 10%的反射比。
4、 窗户建立要点：根据 LM 83-12, Section 229,包括玻璃的可见光透射比（提供商为厂家）、 眩光控制装置不需要放进分析里。

LM 83-12, Section 229：

侧窗建模应呈现为三维。窗框也需要考虑。 垂直玻璃应考虑 5%的玻璃污染折减率。 所有大于005 米的细节都要建。 所有外遮阳、灯具都要建模。

窗户应如实建模。如果不知道窗框的厚度，可以假定为12 厘米。并且假定为 50%的反射 比。

朝向应正确。
5、 表面反射比：具体参看 Refer to LM 83, Section 2210。所有面都是朝外的。

Refer to LM 83, Section 2210 ：

当相邻的2个材料，反射比相差 20%以上时，这时应分别表达出来。白板：85%，深色漆： 50%；地毯：20%；硬质楼板：45%。

如果材料表面未知可以采用以下默认值：

楼板：20% ；墙体：50%；天花板：70%；家具：50%
6、 家具与隔断，具体可以参看 LM 83, Section 2211，判断哪些建与不建。

LM 83, Section 2211 ：

只要是尺寸超过09 米的家具，都应该表达出来。

任何建筑内部的玻璃都应该建模。

绿色建筑软件分类介绍

一、IES分析软件的介绍

IES是总部在英国的Integrated Environmental Solutions 公司的缩写，IES 是旗下建筑性能模拟和分析的软件。IES用来在建筑前期对建筑的光照，太阳能，及温度效应进行模拟。其功能类似Ecotect，可以与Radianceq兼容对室内的照明效果进行可视化的模拟。学生版大概50英镑左右。它整合了一系列模块化的组件用以进行计算分析，包括：

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∙ ModelIT：三维建模工具；提供IDM (Integrated Data Model)集合数据模型 ApacheCal：供暖，制冷负荷计算工具。使用CIBSE 制定的流程。 ApacheSim：IES的核心组件。动态负荷计算工具，可逐时模拟分析建筑的负荷 ApacheHVAC：建筑空调系统模拟工具 Flucs：采光分析，设计工具。分为FlucsDL和FlucsPro。前者只能进行日光分析。 RadianceIES：非常权威的建筑采光模拟组件，使用高级光追踪技术。 SunCast：日照分析工具 CostPlan：初投资分析工具 LifeStyle：运行费用分析工具 Simulex：疏散分析工具，模拟正常/紧急情况下的人流疏散行为 Lisi：电梯分析工具 IndusPro：管路尺寸计算 Pisces: 冷热水 管路尺寸计算 Taps：自来水管路尺寸计算 Field：电线尺寸计算 MicroFlo：室内外流体力学模拟

大家不难看出，IES 正如其名：集成化的软件模块非常灵活并且适应性强，因此也更容易和各种绿色建筑标准（比如LEED）相结合，并提出相应评价内容。

IES已经成为英国以至于欧洲市场占有量最大的生态建筑模拟分析软件，在美国也取得了骄人的业绩。需要特别指出的是，IES 除了兼容gbXML以外，同时提供 Revit 和 Sketchup的插件，用来精确传递模型信息。

它对能耗的分析十分具体。

1． 可以分析当地的气象数据，分析室外温度对能耗的影响。

2． 分析遮挡对能耗影响。

3． 考虑人体，设备，照明等偶然因素对能耗的影响。这些设定非常具体。例如：人在室内的逗留时间。比如午饭时间，可以将数据设为0。在周末，可以将设备，照明这些偶然因素都调成0。总之，它可以把很具体的人及设备的运营状态用数据描述出来， *** 作也比较方便。4。调整建筑材料 4． 用设定开窗大小来模拟自然通风状态。而不是在外墙上开洞。

这个软件是由英国公司开发的，所以，里面整合了很多规范方面的东西，像维护结构的材料等等，这些可能会与中国的不符，尤其是，英国建筑方面的材料质量相对 较好，所以，即便可以可以找到相似的材料，但是，结果一定会有偏差的。不过，这个可能可以跟这家公司要求做适当调整，包括气候参数。

二、Ecotect Analysis

艺名：生态建筑大师

这是一个神奇的软件，从它的诞生开始就挺传奇。它是由一位名叫Andrew Marsh的建筑师，同时也是西澳大学的博士一个人“发明”的软件。据说在2008年被Autodesk收购之前，Ecotect的开发几乎是他一个人完成的。

Ecotect Analysis的主要功能分为：

环境模拟分析

阴影与反射: 直观显示模型所在地的太阳轨迹，并实时显示阴影效果。 ∙ 遮阳设计：可以根据遮阳需求自动生成经过优化的遮阳系统。

∙ 日照分析：将建筑物表面和窗口所接受的太阳辐射精确可视化。

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∙ 光伏板阵列尺寸与负荷匹配：用来决定太阳能光伏板的最佳安装位置和尺寸。 照明设计：计算模型内任意一点的日照采光系数和照度，并可计算节能潜力。 Right-to-Light: 评估建筑物对邻近场地和建筑的影响。 声学分析：从简单的混响时间分析到复杂的粒子分析和线追踪技术。 热工分析：计算任意区域的冷热负荷，逐时分析全年各种热力学指标。 通风和气流分析：将模型相关内容导出到 CFD （流体动力学） 工具中，

完成分析和计算后导入回Ecotect Analysis并完成可视化。

和前文介绍的IES类似，Ecotect也提供自己的建模工具，分析结果可以根据几何形体得到即时的反馈。这样，建筑师可以从 非常简单的几何形体开始进行迭代性 (iterative) 地分析，随着设计的深入，分析也逐渐越来越精确。Ecotect和RADIANCE 、POV Ray 、VRML、EnergyPlus 、HTB2热分析软件均有导入导出接口。

Ecotec 以其整体的易用性、适应不同设计深度的灵活性以及出色的可视化效果以，在中国的建筑设计领域得到了更广泛的应用。

三、Green Building Studio

Green Building Studio (GBS) 是Autodesk公司的一款基于Web的建筑整体能耗、水资源和碳排放的分析工具。在登入其网站并创建基本项目信息后，用户可以用插件将Revit等BIM软件中的模型导出gbXML并上传到GBS的服务器上，计算结果将即时显示并可以进行导出和比较。在能耗模拟方面，GBS使用的是DOE-2计算引擎。

GBS的主要功能包括：

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∙ 能耗和碳排放计算结果 建筑整体能耗分析 碳排放报告 水资源利用和支出评估 光伏发电潜力 Energy STAR 评分 针对LEED进行自然采光评价 项目地理信息 精确气象模拟 / 详细气候分析 风能潜力 自然通风潜力 方案比较 文件格式转换 ： 在GBS中成功创建项目后，用户可以下载 gbXML,

VRML, DOE-2, Energyplus, Weather File 等格式的文件。

由于采用了目前流行的云计算技术，GBS具有强大的数据处理能力和效率。另外，其基于Web的特点也使信息共享和多方协作成为其先天优势。同时，其强大的文件格式转换器，可以成为BIM模型与专业的能量模拟软件之间的无障碍桥梁。

目前订购了 Autodesk Ecotect Analysis的用户可以同时使用 GBS的服务。

四、EnergyPlus

EnergyPlus 模拟建筑的供暖供冷、采光、通风以及能耗和水资源状况。它基于BLAST和DOE-2提供的一些最常用的分析计算功能，同时，也包括了很多独创模拟能力， 例如模拟时间步长低于1小时，模组系统，多区域气流，热舒适度，水资源使用，自然通风以及光伏系统等。

需要强调一下的是： EnergyPlus 是一个没有图形界面的独立的模拟程序，所有的输入和输出都以文本文件的形式来完成。（听上去有点可怕，不是吗？）

在这里简要的介绍一下BLAST 和 DOE-2

BLAST是 Building Loads Analysis and System Thermodynamics的缩写，翻译过来就是：建筑负荷分析及系统热力学。DOE-2是一个适用于所有类型建筑的能量分析和使用成本的能耗分析软件（免费软件）。他们都是上世纪70年代末80年代初诞生的。最初是用来帮助那些工 程师和建筑师来为HVAC选型，研究建筑生命周期的能耗成本，优化能效比等工作。两个人软件是在上世纪70年代初的能源危机以及一份揭示建筑是美国最主要 的能源消耗品的统计报告的背景下 应运而生的。每个软件各有优劣，也有各自的粉丝和批评者。可以看到，目前的很多能耗模拟和分析软件都是基于这两个软件或其中的一个进行开发的。

回到Energyplus来，它的官方说明文档里有这么一段话说明了它“不是什么”

1 它不是一个用户界面。

2 目前还不是一个建筑生命周期费用分析工具。但它可以提供可供导入此类软件继续计算的数据。

3 它不可以替代建筑师或工程师。

所以，EnergyPlus目标是成为一个计算核心，而其他的应用软件可以在其之上做封装。目前，事实上有相当多的软件已经为EnergyPlus做了UI，或以它为引擎，包括：

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∙ CYPE-Building Services DesignBuilder Easy EnergyPlus EFEN EPlusInterface ……

其中 Easy EnergyPlus是天津大学的团队进行的开发，有完整的中文版可供使用。

五、DeST

DeST是Designer’s Simulation Toolkit 的缩写，意为设计师的模拟工具箱。 DeST是建筑环境及HVAC系统模拟的软件平台，该平台以清华大学建筑技术科学系环境与设备研究所十余年的科研成果为理论基础，将现代模拟技术和 独特的模拟思想运用到建筑环境的模拟和HVAC系统的模拟中去，为建筑环境的相关研究和建筑环境的模拟预测、性能评估提供了方便实用可靠的软件工具，为建 筑设计及HVAC系统的相关研究和系统的模拟预测、性能优化提供了一流的软件工具。

目前DeST有两个版本，应用于住宅建筑的住宅版本（DeST-h）及应用于商业建筑的商建版本（DeST-c）。

住宅建筑热环境模拟工具包（简称“DeST-h”）为国家自然科学基金重点项目“住区微气候工程热物理问题研究”编号59836250的子课题，是 在清华大学建筑环境与设备研究所十余年的科研成果的基础上，由清华大学建筑技术科学系研制开发的面向住宅类建筑的设计、性能预测及评估并集成于 AutoCAD R14上的辅助设计计算软件。

DeST-h主要用于住宅建筑热特性的影响因素分析、住宅建筑热特性指标的计算、住宅建筑的全年动态负荷计算、住宅室温计算、末端设备系统经济性分析等领域。

DeST-c是DeST开发组针对商业建筑特点推出的专用于商业建筑辅助设计的版本，根据建筑及其空调方案设计的阶段性，DeST-c对商业建筑 的模拟分成建筑室内热环境模拟、空调方案模拟、输配系统模拟、冷热源经济性分析几个阶段，对应的服务于建筑设计的初步设计（研究建筑物本身的特性）、方案 设计（研究系统方案）、详细设计（设备选型、管路布置、控制设计等）几个阶段，很好的根据各个阶段设计模拟分析反馈以指导各阶段的设计。

DeST-c具体应用主要体现在如下几个方面：

在建筑设计阶段，为建筑围护结构方案（窗墙比、保温等）以及局部设计为建筑师提供参考建议；

∙ 在空调方案设计阶段模拟分析空调系统分区是否合理、比较不同空调方案经济性、预测不同方案未来的室内热状况、不满意率情况；

∙ 在详细设计阶段通过输配系统的模拟指导风机、泵设备的选型以及不同输送系统方案的经济性。冷热源经济性分析指导设计者选择合适的冷热源。 ∙ DeST-c现已广泛用于商业建筑设计过程中，先后应用于国家大剧院、深圳文化中心、西西工程等大型商业建筑的设计过程，并对中央电视台、

解放军总医

院、北京城乡贸易中心、发展大厦等多栋建筑空调系统改造进行模拟给出改造方案。

需要指出的是, Dest是一款基于AutoCAD平台的软件产品。同样也是免费软件。它的官方网站目前因为不可知原因无法正常访问。

就是把平面旋转到里面方向，因为要导入立面图，但是直接导入就成平面了。
“模型设置”图标--》日期/时间/地点，或者加载当地气象参数，自动匹配。然后就可以调成自己想要调的样子，用这样的方法就迎刃而解了，所以要学会自己该如何去 *** 作，要学会里面的知识点。
带地形的方法有建立地形的时候，你会拉起很多层不同高度的面，然后用sandbox做成小山包是吧，把路面那层拷贝一层，makegroup，隐藏，小山包弄好后，把路面层显示，拉出厚度，ok~。2把有路的山体看做：路面下一个山包，路面上一个山包，路面，三个个体组成。

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