四种软件采光模拟对比分析
- 格式:doc
- 大小:1.09 MB
- 文档页数:19
利用CAD软件进行建筑物的光照模拟和分析过去,建筑物的光照模拟和分析是一个非常复杂和耗时的过程。
然而,随着技术的进步和计算机软件的发展,现在可以利用CAD软件来实现这个任务,使得建筑设计师更容易进行光照分析并做出优化。
在本文中,我们将介绍如何利用CAD软件进行建筑物的光照模拟和分析。
首先,我们需要选择一个合适的CAD软件,例如AutoCAD或者Revit。
这些软件具有强大的建筑设计和分析功能,并且广泛被建筑师们使用。
一旦我们选择了一个适合我们的软件,我们就可以开始进行光照模拟和分析的工作了。
第一步是导入建筑物的模型。
我们需要通过CAD软件创建一个建筑物的三维模型,并且设置好建筑物的尺寸和材质。
在导入模型之前,我们还需要准备好建筑物周边环境的信息,例如地形、周围建筑物和树木等。
接下来,我们需要选择光源。
在CAD软件中,我们可以选择不同类型的光源,例如太阳、人工灯光等。
我们需要根据实际情况选择合适的光源,并设置光源的位置、方向和强度。
然后,我们需要进行光照模拟。
在CAD软件中,我们可以通过光线追踪的算法来模拟光线的传播和反射。
这个过程需要计算机进行大量的计算,因此可能需要一定的时间。
一旦模拟完成,我们就可以得到建筑物各个部分的光照强度和分布图。
最后,我们可以利用CAD软件进行光照分析。
通过观察光照强度和分布图,我们可以评估建筑物内部和外部的光照情况,以及不同时间和天气条件下的变化。
这对于优化建筑物的采光和节能设计非常有帮助。
除了基本的光照模拟和分析,一些CAD软件还提供了额外的功能,例如可视化显示、动画演示和虚拟实境等。
这些功能可以帮助我们更直观地理解建筑物光照的情况,并进行更深入的分析。
总而言之,利用CAD软件进行建筑物的光照模拟和分析是非常实用的工具。
它可以帮助建筑师们更好地了解和优化建筑物的光照情况,提高建筑物的采光效果和节能性能。
通过不断学习和实践,我们可以更加熟练地掌握这些软件,并将其应用于实际的建筑设计中。
建筑行业的设计软件与技术提升设计效率与质量的工具在建筑行业中,设计软件及技术的应用已经成为提升设计效率和质量的重要工具。
通过合理的运用设计软件和技术,设计师们可以更加高效地进行方案设计、材料选择和施工管理等工作,从而为客户创造出更为满意的建筑作品。
本文将重点介绍几种在建筑行业中应用广泛的设计软件与技术,探讨它们对设计效率与质量的提升作用。
一、建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)建筑信息模型是一种集成式的设计与信息管理工具,可以在建筑项目的各个阶段提供全面的设计支持。
通过BIM软件,设计师可以进行三维模型的构建,不仅能够直观地展示建筑形态和空间布局,还可以在模型中添加各种属性信息,如材料类型、尺寸规格等。
这样一来,设计师可以更加准确地进行设计,避免在施工过程中出现的尺寸不一致、材料不匹配等问题。
同时,BIM软件还支持多人协同设计,有效提高设计师之间的沟通和合作效率,避免重复设计和信息丢失。
二、计算机辅助设计(Computer-Aided Design,CAD)计算机辅助设计是建筑行业中应用最为广泛的设计软件之一。
通过CAD软件,设计师可以利用计算机自动完成各种设计任务,如绘制图纸、生成草图和设计方案等。
相比传统手绘设计,CAD软件具有更高的精确度和效率,可以快速实现设计修改和图纸输出。
此外,CAD软件还支持设计参数化,可以根据不同的输入参数自动生成多个设计方案,帮助设计师进行方案比选和优化。
三、仿真分析与模拟(Simulation and Analysis)在建筑设计中,仿真分析与模拟技术可以帮助设计师评估方案的性能和可行性。
通过结构力学、热力学、采光分析等仿真软件,设计师可以模拟建筑在不同环境和工况下的表现,如结构的强度和刚度、室内的采光和通风等。
这些分析结果可以为设计师提供科学依据,避免在实际建造过程中出现安全隐患和功能不合理等问题。
同时,仿真分析与模拟技术还可以帮助设计师进行优化设计,提高建筑的能耗效率和使用舒适度。
Ecotect Analysis软件采光模拟准确性分析作者:陈咸潼孙铭一那森史佳琪李正宇来源:《科技创新与应用》2019年第06期摘; 要:文章首先制作实体模型,将其置入人工天穹进行采光实验,改变天空照度及窗洞口位置,测量室内采光照度;再进行计算机建模,模型尺寸与实验模型一致,并基于Ecotect Analysis软件进行采光模拟实验;最后将两者数据进行对比,比较结果表明模拟数据与实验差异集中分布在20%附近,证明了Ecotect Analysis采光模拟数据具有可信性,可基于其进行建筑采光优化设计。
关键词:Ecotect Analysis 软件;采光实验;人工天穹中图分类号:TU113; ; ; ; ;文献标志码:A; ; ; ; ;文章编号:2095-2945(2019)06-0042-04引言天然采光的设计是建筑光学的一项重要内容,良好的天然采光设计将提高室内的舒适度,大幅节约能源,在建筑设计阶段对于天然采光的优化多是基于模拟软件开展的,如:Ecotect Analysis,天正采光[1]、鸿业采光[2]、斯维尔采光[3]等软件。
本文针对应用较为便捷的Ecotect Analysis软件开展了采光模拟准确性的研究工作。
首先手工制作模型,并置于人工天穹中进行采光实验,再进行计算机等比例建模,利用Ecotect Analysis进行采光模拟,将模拟结果与人工天穹实验结果进行了比较,对Ecotect Analysis准确性进行了分析。
1 天然采光实验测试1.1 人工天穹及实验模型介绍由于室外天然光照度变化较为剧烈,实验测试较难保证室外照度一致,因此本文利用人工天穹开展相关的实验研究工作。
人工天穹利用稳定光源以及特定的扩散材料,来模拟晴天、半云天、全阴天自然条件。
人工天穹有平面反射型、球体直射扩散型、球体透射扩散型、灯具矩阵型等多种形式。
在本实验中,采用的是球体直射扩散型人工天穹,该设备采用环氧聚酯(玻璃钢)做罩面,钢材做底座,结构简单,不易变形老化,易拆卸。
光照分析报告背景介绍光照分析是一种用于评估和优化建筑环境中光照条件的方法。
通过定量分析建筑内部和外部的光照强度、分布和变化情况,可以为建筑设计、室内布局和采光系统提供参考数据,以提高建筑的舒适性和能源效率。
目的和目标本报告旨在通过对特定位置的光照分析,评估该位置在不同时间段的光照条件,为建筑设计团队提供光照方面的参考信息。
具体目标如下: 1. 分析建筑外立面、室内空间和周围环境的光照强度和分布情况; 2. 确定光照状况是否满足使用需求,并提供相应建议; 3. 比较不同时间段的光照变化,评估其对建筑的影响。
方法和数据采集为了实现上述目标,我们采用了以下方法和数据采集方式: 1. IP摄像头:在所选位置安装了一台高清摄像头,并利用相应软件实现图像捕捉和分析功能。
摄像头每隔一段时间自动拍摄一张照片,并记录下该时刻的光照强度和环境条件。
2.光照传感器:在所选位置安装了多个光照传感器,用于实时监测周围环境的光照强度和分布情况。
传感器数据通过网络连接到中央服务器,并进行记录和分析。
3.模拟软件:利用光照分析模拟软件,对建筑外部和室内进行光照分析。
通过输入建筑和环境参数,可以生成建筑的光照分布图,并进行定量分析。
数据分析和结果基于上述数据采集和方法,我们得到了以下数据分析和结果:室内光照分析1.室内光照强度分布:根据光照传感器的数据和模拟软件的分析结果,我们确定了室内不同区域的光照强度分布情况。
结果显示,大部分区域的光照强度满足使用需求,但部分角落存在光照不足的问题。
2.光照变化:通过对不同时间段的光照数据进行比较,我们发现室内光照在早晨和傍晚的变化较大,而在中午光照相对稳定。
外立面光照分析1.光照强度分布:根据光照传感器的数据和模拟软件的分析结果,我们确定了建筑外立面不同位置的光照强度分布情况。
结果显示,北立面光照较弱,南立面光照较强,东立面和西立面的光照差异较小。
2.光照变化:通过对不同时间段的光照数据进行比较,我们发现南立面的光照变化较大,而北立面的光照变化较小。
采光分析报告引言采光是建筑设计中一个重要的考虑因素,它对于建筑内部环境的舒适度、能源使用效率和用户体验都有着深远的影响。
本文将对某建筑进行采光分析,评估其采光效果,并提出相应的改进建议。
数据采集为了准确评估建筑的采光情况,我们采集了以下数据:1.建筑平面图:通过建筑设计方案获得2.建筑立面图:通过建筑设计方案获得3.天气数据:通过气象台提供的历史气象数据获得4.建筑使用情况:通过与建筑使用者进行访谈获得采光模拟基于采集的数据,我们利用采光模拟软件进行了建筑的采光模拟。
我们选择了三个 typica 的日子进行模拟,包括晴天、阴天和多云天气情况。
晴天模拟结果在晴天情况下,建筑内部的采光情况如下:•整体采光效果:优秀•采光均匀性:良好•照度分布情况:在建筑空间的大多数区域,照度达到了满足舒适需求的标准,但在部分角落存在较低的照度情况。
阴天模拟结果在阴天情况下,建筑内部的采光情况如下:•整体采光效果:一般•采光均匀性:较差•照度分布情况:在建筑空间的大多数区域,照度较低,无法满足舒适需求。
部分区域甚至出现了过暗的情况。
多云天模拟结果在多云天气情况下,建筑内部的采光情况如下:•整体采光效果:较好•采光均匀性:一般•照度分布情况:大部分区域的照度能够满足舒适需求,但存在部分区域的照度较低的问题。
分析与讨论通过对采光模拟结果的分析,我们发现建筑在晴天情况下表现较好,能够提供舒适的采光环境;而在阴天和多云天气情况下,采光效果存在不足。
主要问题包括照度不均匀和照度过低。
这些问题可能由以下因素导致:1.建筑立面设计不合理:建筑立面设计可能未考虑到采光的需要,造成部分区域采光不足。
2.窗户设计不合理:窗户的大小和位置可能未经过充分的考虑,导致照度分布不均匀。
3.遮挡物存在:周围建筑或树木的遮挡可能影响了建筑的采光效果。
改进建议基于对采光模拟结果的分析和讨论,我们提出以下改进建议:1.优化建筑立面设计:在设计中考虑充分利用自然光资源,合理设置窗户和采光天井,提高采光效果和均匀性。
全年动态天然采光模拟软件DAYSIM吴蔚;刘坤鹏【摘要】先进的计算机模拟技术在天然采光设计上已经发挥着越来越重要的作用,但是市场上大部分天然采光模拟软件只能模拟特定光气候下每一个特定时间的室内天然光环境.本文介绍一款近年来新开发的全年动态天然采光模拟软件DAYSIM,该软件是基于Radiance的蒙特卡罗反向光线跟踪算法,并可根据当地的气候数据来动态模拟全年采光情况.笔者以南京一个真实的办公建筑为例,对DAYSIM进行可行性和应用性研究.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2012(023)003【总页数】6页(P30-34,85)【关键词】DAYSIM;天然光;计算机模拟;全年动态【作者】吴蔚;刘坤鹏【作者单位】南京大学建筑与城市规划学院,江苏南京210093;南京大学建筑与城市规划学院,江苏南京210093【正文语种】中文1 引言先进的计算机模拟技术在天然采光设计上已经发挥着越来越重要的作用。
国外早在上世纪80年代就开始开发光模拟软件,但早期的计算机天然采光模拟软件在准确度上有较大误差。
随着80年代末期辐射度计算法(Radiosity)和光线追踪算法(Ray Tracing)的引入,计算机光模拟技术在准确度上大大提高。
从上世纪90年代到现在,大量天然光模拟软件开始涌现,根据Christoph等人在2003年至2004年中对27个西方主要发达国家所做的计算机天然光模拟软件的问卷调查中,发现目前研究人员、设计人员以及工程师所使用的模拟软件有42种之多,但其中超过50%的天然光模拟软件是基于Radiance平台[1]。
Radiance是美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory,LBNL)在上世纪80年代开发的一款的天然光模拟软件系统,采用蒙地卡罗反向光线跟踪算法来计算模拟场景的光环境,能够较为准确客观的模拟天然采光[2]。
经过近几十年的发展,Radiance已在世界范围内得到广泛的应用和认同[2,3,4]。
全年动态模拟软件DAYSIM在天然采光设计中的适用性研究的开题报告一、研究背景天然采光是建筑设计中十分重要的一环,它对于室内环境舒适度、节能减排等方面都有很大的影响。
而天然采光的设计又需要对建筑形态、立面朝向、窗户面积、窗户朝向等多种因素进行综合考虑,因此传统方法难以准确预测天然采光效果。
全年动态模拟软件DAYSIM在解决这一问题上有着显著的优势,它能够模拟不同时间段的太阳辐射、天空光和室内反射等多种因素的相互作用,精度高、模拟结果准确,因此被广泛应用于建筑设计中。
二、研究目的本研究旨在探究全年动态模拟软件DAYSIM在天然采光设计中的适用性,并结合实际案例进行验证,为设计师提供可行的参考方案和技术手段。
三、研究内容1. 研究全年动态模拟软件DAYSIM的原理和方法,探究其在天然采光设计中的适用性。
2. 选取实际案例,通过DAYSIM的模拟分析和实测数据的对比验证DAYSIM的准确性和可靠性。
3. 对比DAYSIM与传统方法(如天然采光计算公式法、建筑能耗模拟软件等)的效果,评估DAYSIM在天然采光设计中的优越性和可行性。
4. 根据实际案例的分析结果,提出针对性的优化方案。
四、研究意义本研究将探究全年动态模拟软件DAYSIM在天然采光设计中的适用性和优越性,为建筑设计师提供一种基于科学分析的可行性参考方案,不仅可以提高室内环境舒适度,减少能耗排放,还可以降低室内用电量,提高室内环境的光线质量。
五、研究方法1. 调研分析:通过查阅相关文献和资料,了解全年动态模拟软件DAYSIM在天然采光设计中的理论基础和主要应用情况。
2. 实际案例:在实际工程中选取一些具有代表性的样例,通过DAYSIM软件模拟分析和实测数据的对比,验证DAYSIM的准确性和可靠性。
3. 对比分析:对比DAYSIM与传统方法的效果,并评估DAYSIM在天然采光设计中的优越性和可行性。
4. 优化方案:根据实际案例的分析结果,提出针对性的优化方案。
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213000
Building 11, Mid Taihu Road, National Hi-Tech District, Changzhou, 213000
Tel: +86-519-85601698 Fax: +86-519-85601696
Email: 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
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
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。
(1)1号户型卧室分析结果如图5、6、7、8所示,采光系数平均值汇总表格如表4所示。
图5 PKPM软件1号户型卧室计算结果图6 DALI软件1号户型卧室计算结果
图7 Ecotect软件1号户型卧室计算结果
图8 Radiance软件1号户型卧室计算结果表4 1号户型卧室计算结果汇总
房间采光系数平均值
PKPM DALI Ecotect Radiance 1号户型卧室 1.2 1.75 4.96 7.79
(2)1号户型卫生间分析结果如图9、10、11、12所示,采光系数平均值汇总表格如表5所示。
图9 PKPM软件1号户型卫生间计算结果
图10 DALI软件1号户型卫生间计算结果
图11 Ecotec软件1号户型卫生间计算结果
图12 Radiance软件1号户型卫生间计算结果
表5 1号户型卫生间计算结果汇总
房间采光系数平均值
PKPM DALI Ecotect Radiance 1号户型卫生间 1.4 5.96 4.6 7.21
(3)1号户型书房分析结果如图13、14、15、16所示,采光系数平均值汇总表格如表6所示。
图13 PKPM软件1号户型书房计算结果
图14 DALI软件1号户型书房计算结果图15 Ecotec软件1号户型书房计算结果
图16 Radiance软件1号户型书房计算结果
表6 1号户型书房计算结果汇总
房间采光系数平均值
PKPM DALI Ecotect Radiance
1号户型书房 1.5 5.82 4.9 7.53
(4)1号户型厨房分析结果如图17、18、19、20所示,采光系数平均值汇总表格如表7所示。
图17 PKPM软件1号户型厨房计算结果图18 DALI软件1号户型厨房计算结果
图19 Ecotec软件1号户型厨房计算结果
图20 Radiance软件1号户型厨房计算结果
表7 1号户型厨房计算结果汇总
房间采光系数平均值
PKPM DALI Ecotect Radiance
1号户型厨房 1.1 4.49 3.82 5.73
(5)2号户型厨房分析结果如图21、22、23、24所示,采光系数平均值汇总表格如表8所示。
图21 DALI软件2号户型厨房计算结果
图22 DALI软件2号户型厨房计算结果图23 Ecotec软件2号户型厨房计算结果
图24 Radiance软件2号户型厨房计算结果
房间采光系数平均值
PKPM DALI Ecotect Radiance 2号户型厨房 1.3 0.19 2.84 1.67 四、结果汇总
房间采光系数平均值
PKPM 满足
标准DALI 满足
标准
Ecotect 满足
标准
Radiance 满足
标准
1号户型卧室 1.2 否 1.75 否 4.96 是7.79 是1号户型卫生间 1.4 是 5.96 是 4.6 是7.21 是1号户型书房 1.5 否 5.82 是 4.9 是7.53 是1号户型厨房 1.1 否 4.49 是 3.82 是 5.73 是2号户型厨房 1.3 否0.19 否 2.84 是 1.67 否。