生态建筑大师技术

时间：2023-11-09 百科知识版权反馈

【摘要】：Ecotect生态建筑大师是一款功能强大的建筑性能分析和优化软件，它可提供许多即时性分析，操作界面友好，可以快速建立起直观、可视的三维模型。图5.21示例了利用Ecotect做的关于某地块内标志性建筑的可视度分析。流体动力学计算分析是当今建筑领域中的一个研究热点，它可以对建筑物甚至是一个小范围的城市设计进行较为准确的通风模拟和优化。我们的目标是室内采光均匀且可以最大限度地利用昼光照明。

5.4　Ecotect生态建筑大师技术

5.4.1　可视度分析

生态城市的设计过程中，不能单单依靠传统的手工计算或经验估算，必须引入新的辅助工具，将过去感性的认识和抽象的图表转变为可视化的形象形式。Ecotect生态建筑大师是一款功能强大的建筑性能分析和优化软件，它可提供许多即时性分析，操作界面友好，可以快速建立起直观、可视的三维模型。并且还提供了一种交互式的分析方法，只要输入一个简单的模型，就可以提供数字化的可视分析图。随着设计的深入，分析也越来越详细。Ecotect可提供许多即时性分析，比如改变地面材质，就可以比较房间里声音的反射、混响时间、室内照度和内部温度等的变化；加一扇窗户，立刻就可以看到它所引起的室内热效应、室内光环境等的变化，甚至可以分析整栋建筑的投资。只需根据建筑的特定情况，输入经纬度、海拔高度，选择时区，确定建筑材料的技术参数，即可在该软件中完成对模型的太阳辐射、热、光学、声学、建筑投资等综合的技术分析，并且计算、分析过程简单快捷，结果直观。

图5.21示例了利用Ecotect做的关于某地块内标志性建筑的可视度分析。图中橘红色建筑为标志性建筑，图中由黄色—红色—蓝色依次可视度减弱。

经过观察，发现最北侧东向城市主干道上的可视度分布连续性不高，平均间隔80～90米范围才能看到目标建筑。不过从另一个方面来看，我们针对目标建筑片断有所区别，从而丰富立面造成一种空间错觉增强建筑可识别性，模型中大部分路口都有较好的可视条件。总体来说道路上的可视度还是较为理想。

图5.21　某地块内的标志性建筑的可视度的分析

5.4.2　流体动力学计算分析

流体动力学计算(CFD)分析是当今建筑领域中的一个研究热点，它可以对建筑物甚至是一个小范围的城市设计进行较为准确的通风模拟和优化。在Ecotect中建立简单的分析网格，再输入相应的CFD软件中进行计算，最终通过Ecotect可以将计算结果可视化。某小区的通风模拟（图5.22）中直观明了地反映出夏季通风的情况气流的强弱变化。通过比较方案优化，达到最好的通风效果，对南方地区的指导作用尤为突出。

图5.22　某小区的通风模拟

5.4.3　日光分析

图5.23　某户型的日光分析

Ecotect做日光分析，通过分析网格的计算，Ecotect会按数值大小以不同颜色将计算结果显示在分析网格上，这种方法可以直观地显示采光系数、自然光采光照度（图5.23）。从图中可以看出，由于空间进深和面宽都比较大，只有窗户附近采光条件好，增加窗户后情况有所改善。该功能可以根据建筑的不同使用功能照度要求，求确定窗户的位置和大小。

5.4.4　Ecotect应用案例

实际案例位于北方某城市的一个高档办公区，包含了两座办公楼（企业总部和普通办公），一个国际会议中心，一个餐饮中心。项目北边为一高档公寓区，西边为预留发展用地，南边和东边紧邻城市道路绿化带。^[1]

图5.24　基地位置

首先根据功能和环境关系快速确定了建筑的大概布局方式（图5.24），在总部办公楼的形式上，考虑了两种形式，一种是常规的长方形平面，另一种是椭圆形平面，利用Ecotect分析究竟哪种方案更优。

为了简化模型，分别取长方形和椭圆形方案的顶层进行分析。由于做方案要的就是快，所以简化非常重要（一般而言，如果做深入分析，则可以把模型建得再精确一点）。直接用Ecotect建模或由SketchUp导入。整个标准层分为两个区域，一个是核心筒，一个是办公区。建完模就可以指定材料做法，外墙均为Low-E双层玻璃幕墙，核心筒为钢筋混凝土，地板为架空混凝土板。下一步设定空调运行时间表，人员活动时间表，最后敲定时间和地点就可以进行计算分析。

1）遮挡及辐射

（1）基地北侧住宅楼西南立面上直射阳光及其辐射强度指示了所要分析的表面（图5.25）。

从图5.26、图5.27来看，应该是长方形方案中此立面上接受辐射的时间较长，也比较均匀。但是在11点到14点的时间中，椭圆形方案中会出现局部较高的辐射，而且相对来说在11月至2月比较明显，3月至10月则不是很明显，这应该是个优点。不过综合来说，应该是长方形方案相对优势更明显。

图5.25　对高层住宅的遮挡分析中所要分析的表面

图5.26　长方形方案对于其北侧住宅的辐射遮挡日轨图显示

图5.27　椭圆形方案对于其北侧住宅的辐射遮挡日轨图显示

（2）场地辐射分析

通过场地累计日平均辐射分析（图5.28），发现场地南边及西北角的辐射相对来说较大，因而设计时，多种植常绿乔木，在各个季节都可以提供阳光遮挡，还可以布置一些凉亭等休闲设施；而在辐射相对较小的地方，种植落叶乔木，既可以在夏季提供荫凉，也不会对冬季阳光产生较大的遮挡。值得一提的是，此项分析对于复杂的群体建筑来说非常实用。

图5.28　平面形式显示用地内的累计日平均辐射分布图

2）热工分析

首先选取典型日期进行逐时得热计算，这样可以直观分析对建筑布局影响较大的因素，便于针对性采取对应措施。然后再分析全年逐月空调冷热负荷，从而可以得到整体结论。

（1）逐时得热

在Excel进行制表分析，主要是传导，直接太阳得热以及总得热，其他内部得热，间接太阳得热，通风得热等由于篇幅关系，没有放进来。在图5.29中，可以发现直接太阳得热以长方形方案居多（比较好，因为是冬季），蓝色的结构传导热损失则是椭圆形方案更佳。总得热（也是热损失）也是椭圆形方案较佳。总的来说，这一天中，长方形方案的直接太阳得热较多，但总热损失也较大。在图5.30可以发现夏季中这三项都是长方形居多，较为不利。