建筑综合性能模拟软件Ecotect介绍课件

建筑综合环境性能分析软件Ecotect介绍

周潇儒内容Ecotect综述Ecotect界面介绍及建模方法Ecotect气象数据分析工具Ecotect光环境分析Ecotect日照及遮阳分析Ecotect能耗模拟分析Ecotect其他分析工具Ecotect与其他软件的协作Ecotect项目应用实例Ecotect综述Ecotect是英国建筑师安德鲁•马歇尔与其妻子共同开发的建筑设计和建筑环境性能分析软件。其全面的模拟和分析功能可帮助设计者了解建筑的环境性能，被人们誉为“生态建筑大师”。Ecotect主程序可以进行建筑物的采光、能耗、日照遮阳、可视度、声学、经济性等多个方面的模拟分析，同时它拥有数个独立模块，例如场址分析（LoacationTool）和气象分析（WeatherTool）等。Ecotect还可以和其它程序协作（例如EP，Radiance），完成更为详尽的模拟。Ecotect已有11年的历史，目前的最新版本为5.5版。Ecotect综述Ecotect主要特点I——功能强大Ecotect综述Ecotect主要特点II——可以作为各种建模及模拟分析软件的轴心AutoCADModelerAutoCAD3DMaxSketchupECOTECTRemodelingSimulatorItselfEnergyplus/ESP-rRadiance/DaysimWinair4ECOTECTVisualizationEcotect综述Ecotect主要特点II——可以作为各种建模及模拟分析软件的轴心AutoCADEcotectRadianceEcotect综述Ecotect主要特点III——更加适用于方案阶段Ecotect自身的模拟精度不是很高，但趋势正确，而且建模简单，可以脱离很多建筑细节建模，同时又具有很强的后处理能力（例如可以直接修改结果数据），在方案初期具有较强的指导设计意义。同时，Ecotect又可以将模型导入详细模拟工具，例如DOE2，所以，在建筑师眼里，Ecotect是一个投标筹码，在分析师眼里，Ecotect是一个强大的辅助建模工具Ecotect

界面介绍及建模方法面板选择栏建模工具栏2建模工具栏1菜单栏设置按钮栏场址及气象数据栏功能面板功能面板编辑区建模区图像设置栏ECOTECT界面Ecotect

界面介绍及建模方法目前图层坐标选项吸附设置帮助更正及重做区域设置作息编辑器材料性能模型设置全局设置文件相关设置按钮栏加入门贴附板开洞开窗打散组合脱链链合修复链接打断连接两线使两线相交偏离伸长裁剪定法线方向？用量入进行变换移动坐标轴拉伸镜像尺寸旋转移动建模工具栏1Ecotect

界面介绍及建模方法选择变换量尺寸画点画线画面画墙画区域画斜屋顶加光源加声源加摄像机插入造型加窗、门、洞加入辅助点删除辅助点建模工具栏2选择设置图层设置材料设置基础显示设置视觉设置阴影日照设置计算及网格设置光线及粒子特殊形体直绘数字化形体变换导出到脚本设置功能面板截图拖拉网格区域网格放大居中物体放大居中使网格适合物体框选放大窗口图像设置栏面板选择栏工程首选项（指北针等）3d建模面板OpenGL显示面板分析面板报表面板Ecotect

界面介绍及建模方法Ecotect

界面介绍及建模方法导入其他模拟软件模拟计算结果分析方案修改模型建立.dxfEg：能耗、采光模拟计算结果分析方案修改模型修改.3dsEg：立面辐射分析、建筑阴影分析Ecotect建模流程常见的建模分析过程有以下几类：Ecotect

界面介绍及建模方法Eg：复杂模型模拟计算结果分析方案修改模型建立.dxfEg：室内日照、声学导入其他模拟软件模拟计算结果分析方案修改模型建立.dxf.3dsEcotect

界面介绍及建模方法.dxf的导入步骤CAD中，建好底图后，使用dxfout命令，对于多层建筑，建议每层导成一个dxf文件设定为选择输出框选输出范围Ecotect导入3d模型设为底图（锁定图层）Ecotect

界面介绍及建模方法.3ds的导入步骤SketchUp导出Ecotect导入3ds文件有多余线条的模型去掉多余线条Ecotect导入建模注意事项Ecotect一般以毫米为单位，导入时注意单位出入比例设置能耗和声学模拟，不能导入3d形体进行建模，但可导入底图建模Ecotect不能识别实心体，导入的3ds文件，所有的实体都将被打散为多个三角面（例如正方体变为12个直角等腰三角组成的空心体），可以用“MergeCoincidentTriangles”合并这些多余三角形Ecotect不能导入环状平面（一笔不能画完的独立平面），否则会被分隔为两部分Ecotect

界面介绍及建模方法Ecotect气象数据分析工具针对建筑设计过程中的特点和要求，Squareone公司捆绑Ecotect开发了可视化的逐时气象数据分析和转换软件Weathertool（ET5.5中其改名为WeatherManager），其当前版本是2.0。Weathertool可以读取并转换包括TMY、TMY2、TRY和DAT等在内的一系列常用的气象数据格式。WeatherTool分析气象数据直观、详细、全面，给建筑被动式节能设计提供很好的依据，有利于建筑师在方案初期考虑建筑的节能设计方向详尽的气象数据分析可从最初期为方案提供技术支持和依据WeatherTool是一个独立的模块Ecotect气象数据分析工具Weathertool中使用扩展名为wea的气象数据记录文件，其中包含了大部分常用的逐时气象参数：气温；相对湿度；水平面总辐射强度或法向直射辐射强度；水平面散射辐射强度；风速；风向；云量；降雨量。ET自带中国城市数据较少，可到美国能源部网站下载，网址：/buildings/energyplus/cfm/weather_data3.cfm/region=2_asia_wmo_region_2/country=CHN/cname=China需要用WeatherTool将下载的.epw格式数据另存为.wea，才能导入ET使用，不能直接更改扩展名Ecotect气象数据分析工具WeatherTool（WeatherManager）界面场址信息最佳朝向分析焓湿图分析风分析逐时数据分析逐周数据分析逐月数据分析最佳朝向和焓湿图分析免费版WT不具有Ecotect气象数据分析工具逐时数据分析逐周数据分析Ecotect气象数据分析工具逐月数据分析Ecotect气象数据分析工具风分析-不同风参数SUMMARY风频小时数温度相对湿度降雨量（空缺）Ecotect气象数据分析工具风分析-单一参数逐月比较Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析在Weathertool中加载气象数据后打开焓湿图（PSYCHROMETRY）项，就可以进入到焓湿图分析界面。英国的焓湿图与我国的手性对称并翻转90度：其横坐标是气温；纵坐标是绝对湿度；倾斜的虚线曲线表示了相对湿度(RH)。WT中给出的热舒适区域只考虑温湿度，不考虑风速、辐射温度、服装热阻等其他因素，即假定它们处于合适的范围Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析英制焓湿图的状态变化Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析逐时数据点分析（北京）图中，共有8760个空气状态点打在焓湿图上，可以很直观的看出该地区的被动式的潜力Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析逐月范围线分析（北京）图中，每个月的逐月数据用该月两个极值空气状态点的连线表达，更易于描述不同季节或月份的被动式潜力Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析被动式策略效应分析（北京）红色线框表示了采取某被动式策略后扩大的热舒适区域，例如直接蒸发冷却显然，热舒适区域会往高温低湿的室外空气状态偏移Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析被动式策略效应分析（北京）-自然通风自然通风状态下，人的舒适温度和湿度阈值均提高，故舒适度区域往高温高湿方向偏移Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析被动式策略效应分析（北京）-各被动式策略效应的横向比较PassivecoolingstrategiesPassivesolarheatingThermalmasseffectMassandnightventilationNaturalventilationDirectevaporativecoolingIndirectevaporativecoolingPassivecoolingstrategies(Szokolay,1986)Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析被动式策略效应分析（北京）-各被动式策略效应的横向比较Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析被动式策略效应分析（北京）-被动式策略组合效应分析Ecotect气象数据分析工具焓湿图分析被动式策略效应分析（北京）-主动式策略效应分析Ecotect气象数据分析工具太阳辐射及最佳朝向分析太阳轨迹日轮图Ecotect气象数据分析工具10°30°50°70°高度角方位角夏至轨迹线冬至轨迹线太阳辐射及最佳朝向分析太阳入射辐射能密度的逐时曲线Ecotect气象数据分析工具OverheatedPeriod-过热期，需减少辐射UnderheatedPeriod-欠热期，需增强辐射太阳辐射及最佳朝向分析最佳朝向分析图Ecotect气象数据分析工具Ecotect光环境分析的基本概念晴天模型：天空中的亮度随太阳高度角和方位角变化，太阳附近位置最亮，其镜像位置亮度最低，地平线的亮度位于两者之间。全阴天模型：天空中的亮度只随太阳高度角变化，天顶附近的亮度是地平线附近的三倍。多云天模型：天空亮度分布与晴天模型类似，但亮度较低并且变化较为舒缓。均匀模型：整个天空的亮度为常值，这种模型多用于早期的手工计算，现在使用较少，但ECOTECT中也有提供。Ecotect光环境分析万里无云漫天阴霾欲遮还羞Ecotect光环境分析的基本概念采光系数的计算方法分项法假设到达房间内任一点上的天然光由三个独立的部分组成：1.天空组分SkyComponent(SC)通过窗户直接从天空射入房间内的部分。2.外部反射组分ExternallyReflectedComponent(ERC)被大地、树及其他建筑物反射入房间的部分。3.反射组分InternallyReflectedComponent(IRC)前两部分在室内表面上的内部反射。在分项法中，房间采光系数是以上三部分的总和：DF=SC+ERC+IRCEcotect光环境分析Ecotect光环境分析的基本概念Ecotect室外天空照度的取法采用设计天空照度，为全年从9点到17点的日照数中有85%的时间达到或超过的照度——更接近普遍情况我国的建筑采光设计标准（GB/T50033—2001）中采用的是室外临界照度的概念，它是全年每天平均有10小时能达到或超过的照度，这一数据按5类光气候分区而有所不同——更接近最低限度Ecotect光环境分析Ecotect光环境分析的流程Ecotect光环境分析建模导入气象数据选定计算工作面添加面网格参数设置计算及分析Ecotect光环境分析的流程Ecotect光环境分析Ecotect光环境分析的流程Ecotect光环境分析Ecotect光环境分析的流程Ecotect光环境分析面网格贴附形体网格所在平面及偏移量网格数量设置添加灯具Ecotect光环境分析的流程Ecotect中的网格分为面网格和体网格，面网格使用更为广泛，计算采光通常取目标地板以上600mm平面作为计算平面，采用面网格Ecotect光环境分析面网格体网格Ecotect光环境分析的流程Ecotect光环境分析用Ecotect计算，不推荐导入到radiance计算，推荐Ecotect光环境分析计算区域计算精度定设计照度Ecotect光环境分析的流程“跟着走”方式的设定窗玻设置采光分析结果提交方式图形表达Ecotect光环境分析采光分析结果提交方式数据表达方式一：按国家标准给出采光的满足情况，例如按标准北京的室外最不利照度为5000lux（故建议采用均匀室外天空照度模式计算），办公室必须达到300lux，即采光系数6%Ecotect光环境分析平均照度302.6lux，窗玻大小满足国家采光规范要求采光分析结果提交方式数据表达方式二：通过更为科学的统计方式提供建议，故建议采用计算得到的设计天空照度作为室外天空照度依据Ecotect光环境分析光控照明节能分析数据表达使用照明装置关闭的时间占自然采光时间的比率来评估节能效果。通过光电感应器随时测量房间内的自然光照度，并将这一照度与程序事先设定的最低照度进行比对，如不满足则启动人工照明设施。当然我们也可以将某些传感器控制想象成人工控制，例如其中的开关式控制类型就很接近人工控制状态。Ecotect光环境分析国家采光标准（GB/T50033-2001）介绍Ecotect光环境分析建筑阴影情况的直观考查通过功能面板栏中的日照日影设置来观察建筑物的日照轨迹及日影，以直观考查建筑物的遮挡情况及日光曝露面Ecotect日照及遮