建筑光環(huán)境模擬

Ecotect是一個全面的技術性能分析輔助設計軟件，提供了一種交互式的分析方法，只要輸入一個簡單的模型，就可以提供數(shù)字化的可視分析圖，隨著設計的深入，分析也越來越詳細。下面對其光環(huán)境部分幾個主要功能作簡要介紹。

光是建筑環(huán)境的重要組成部分，優(yōu)秀的采光設計可以提高建筑的使用舒適度，減少照明和空調能耗。Ecotect可以針對各種自然采光和人工照明環(huán)境做精確地分析和評估，同時給出包括采光系數(shù)、照度和亮度在內的一系列標準控制指標參數(shù)。

對于建筑來講，光照場景會很復雜，這是由于一年之中太陽在天空中的位置隨著時間不斷變化并且隨時都會被云遮住，因此直接對建筑進行全年模擬是不現(xiàn)實的?；谝陨系目紤]Ecotect的基本采光分析中采用的是全陰天模型，這是最不利的采光條件，它非常適合于對建筑進行綜合采光評價，在我國當前的建筑采光相關規(guī)范中也采用了類似的定義和方法。同時，Ecotect還提供了對于Radiance的支持，可以對各種復雜的光環(huán)境做進一步的分析。

作為建筑物外部最主要的氣候形成條件之一，日照對于建筑和建筑設計都有著深遠的影響，優(yōu)秀的日照設計可以提高建筑的舒適度和衛(wèi)生條件，降低采暖能耗并提供清潔能源。針對設計階段的要求， Ecotect提供了強大的日照分析功能，其涵蓋了日軌圖分析、遮陽的優(yōu)化設計以及太陽輻射強度分析等諸多方面的內容。下面對幾個主要類型最簡單介紹。?

（1）可視化投影遮擋分析。主要是以各種直觀的三維模型效果圖來顯示模型中的遮擋和投影情況，其特點是交互性高，直觀并且易于理解，用戶可以隨時調整模型并得到實時結果反饋，通常來說此類分析一般不用進行數(shù)據(jù)計算。?

（2）太陽輻射分析。根據(jù)太陽輻射數(shù)據(jù)對表面或網格進行定量輻射分析，其中還包括了由太陽輻射分析衍生出來的太陽能光電系統(tǒng)分析。?與Ecotect中的其他的日照分析不同的是，太陽輻射分析是一種定量的分析，而其他的日照分析是一種定量的分析，而其他的日照分析則大多是以幾何作圖為主的分析。

（3）采光權分析。Ecotect中的采光權分析功能主要用于評估新建建筑對于周圍已有建筑的采光和日照環(huán)境所產生的影響。?

在Ecotect的采光權分析中，首先通過被遮擋建筑立面做與水平面呈25度角的傾斜平面，如果新建建筑在此斜面以下，則可以滿足BRE的要求，如果新建建筑超過此截面，則分別計算新建建筑項目實施前后被遮擋建筑窗戶上的垂直采光系數(shù)和隱蔽天空線進行比較，如果不滿足一定的要求，這就需要建筑師通過各種措施和手段對新建建筑進行修改和調整，以便將其負面影響控制在可以接受的范圍內。

從上面介紹的采光權分析原理來看，我們完全可以利用垂直采光系數(shù)和隱蔽天空這兩個指標對新建建筑可能產生的負面影響進行評估，然后根據(jù)評估結果有針對性地對方案進行優(yōu)化。

光環(huán)境由光（照度水平和分布、照明的形式）與顏色（色調、色飽和度、室內顏色分布、顏色顯現(xiàn)）在室內建立的同房間形狀有關的生理和心理環(huán)境。人們通過聽覺、視覺、嗅覺、味覺和觸覺認識世界，在所獲得的信息中有80%來自光引起的視覺。光環(huán)境對人的精神狀態(tài)和心理感受也產生積極的影響。例如對于生產、工作和學習的場所，良好的光環(huán)境能振奮精神，提高工作效率和產品質量；對于休息、娛樂的公共場所，合宜的光環(huán)境能創(chuàng)造舒適、優(yōu)雅、活潑生動或莊重嚴肅的氣氛。所以光環(huán)境是建筑設計中的重要方面。

Ecotect是某公司研發(fā)的輔助生態(tài)設計軟件，這一軟件的構想最初出現(xiàn)于其研發(fā)者安德魯?馬歇爾博士在西澳大利亞大學建筑與藝術學院的一篇博士論文中，Ecotect從最初到當前發(fā)生了很大變化。

Ecotect采用了標準的Windows圖形用戶界面（GUI），只要用戶熟悉Windows操作就不難上手，另外Ecotect很多功能和操作都與我們經常使用AutoCAD相類似。對于Ecotect來說，熟練掌握操作并不難，而難點在于要明白用軟件到底在做什么，做出來的結果意味著什么，好還是不好，并且怎樣去根據(jù)它們優(yōu)化設計方案。

可視度分析是Ecotect在5.5版中增加的一個新功能。所謂可視度，通俗的說就是物體能不能被肉眼看到以及所能看到的程度，它已經成為規(guī)劃設計和建筑設計的一個重要影響因素。Ecotect中的可視度分析包括了兩個方面的內容，即規(guī)劃可視度分析和室內視野分析。在可視度分析中，Ecotect將根據(jù)用戶的設計將目標物體劃分為若干個采樣區(qū)，同時用分析 網格來表示需要分析的區(qū)域，因此分析網格和采樣區(qū)尺寸共同決定了可視度分析的計算精度和速度，另一方面程序也可以根據(jù)不同的情況，自動給出建議采樣值，供用戶參考。? ????

（1）規(guī)劃可視度分析。規(guī)劃可視度是指包括周圍一定范圍內的區(qū)域中對于指定建筑的可見程度。其影響因素包括周圍環(huán)境的形態(tài)和建筑本身的幾何特征。利用Ecotect的這一功能可以快速地獲得目標建筑在指定范圍內的可視程度，它特別適合復雜的舊城改造和重要的地標性建筑的設計。建筑師在方案推敲過程中可以隨時使用Ecotect進行可視度分析，找出遮擋較為嚴重的區(qū)域，并針對性的做出修改和優(yōu)化。規(guī)劃可視度分析的設置較為簡單，只需要在感興趣的區(qū)域鋪設分析網格并指定目標即可，其計算結果有三種控制指標，即絕對可視面積、采樣點可視百分率和物體可視百分率。? ????

（2）室內視野分析。室內視野分析是指市內各點對于室內環(huán)境的可見程度。影響因素包括窗戶的尺寸和位置、房間的形狀布局以及建筑層高和吊頂做法等。室內視野經常被建筑師所忽略，但這一點對建筑使用者的主觀舒適度影響很大。利用Ecotect的室內視野分析功能，建筑師可以對房間進行全面的視野分析，找出可能出現(xiàn)問題的地方，對其進行優(yōu)化處理。 2100433B

本書以清華大學建筑技術科學系多年的研究成果為基礎，對建筑外環(huán)境模擬相關的研究成果進行總結，內容包括：研究現(xiàn)狀，建筑繞流模擬方法，建筑繞流模擬方法，建筑繞流模擬方法，特殊邊界的處理—噴泉模型，特殊邊界的處理—噴泉模型，室外環(huán)境的全年模擬方法，室外環(huán)境評價方法，居住區(qū)風環(huán)境模擬應用，居住區(qū)風環(huán)境模擬應用，居住區(qū)風環(huán)境模擬應用，居住區(qū)風環(huán)境模擬應用等。

學科：環(huán)境科學

詞目：環(huán)境模擬

英文：environmental simulation

釋文：環(huán)境模擬包括數(shù)學模擬、物理模擬、化學模擬、生物模擬及計算機仿真模擬等，是環(huán)境預測的重要手段。模擬的步驟是：①確定模擬對象；②確定系統(tǒng)結構；③建立系統(tǒng)模型；④檢驗模型的有效性；⑤分析系統(tǒng)的靈敏度；⑥實際應用。 2100433B

內容簡介

本書以具體實例為主，結合相關的建筑物理原理，詳細介紹了Autodesk Ecotect Analysis的基本建模方法及各種分析的基本功能。全書分為遮陽、采光、熱工、反射、太陽輻射、遮擋與投影、室內聲學七章，將設計師需要分析的內容基本涵蓋其中。每個章節(jié)先將需要分析案例的基本情況和環(huán)境要求介紹給大家，再結合相關的建筑物理原理，將案例分析一遍，最后將操作步驟詳細演示出來。使學習者對這一類問題有較完整的了解，并結合案例對軟件具體的使用方法也有詳細了解。