基于db覆土建筑热环境模拟.docxVIP

基于DesignBuilder（DB）覆土建筑的热环境模拟-1-模型构建:模型构建进行设计一般不会在热环境分析软件中进行模型的构建和方案的推敲，设计推敲使用Rhinoceros，SketchUp，MAYA，3DMAX等三维软件 进行设计模型的构建（关于模型构建的部分参考《参数模型构建手册》）。由上述三维软件构建的模型以直接导入到模拟软件的方法也不是很理想，最多只能处理一 些基础的光影分析，才不会对分析结果造成太大的影响。因此，目前通常只将三维模型转化为二维平面，并尽可能的只保留结构线部分，例如墙体中线。使用 Rhino建立的模型（本例），用Make 2-D-Drawing 等手段，获得简单的建筑二维平面导入到DB中简化模型，而将重点放在模型的热环境分析条件上，多余的几何模型需要排除。? ? 在Rhinoceros中建立体量模型，以空间为基础，其墙体、地面、楼板厚度为零，类似于gbXML格式文件，但是没有属性数据，为纯粹的几何体 。在Rhinoceros中建立的体量模型可以导入到Revit中处理，或者直接在Revit中建立基本模型，或者就将Rhinoceros中建立的模型 导入到Ecotect中进一步增加BIM信息数据，例如墙体材料等。对于不同软件平台的不同组合方式的选择，主要看设计者对设计几何处理的要求，每个平台 都有其各自的优势，目? ?前无法实现在一个平台方便完成所有类型的设计几何，例如基于Rhinoceros的Grasshopper参数化处理在目前Revit是无法很好的实现 的，而Revit的BIM方面又是目前Rhinoceros+Grasshopper的弱项。因此对于不同的设计任务，需要我们来判断哪一个阶段使用何种 平台能够更好的完善设计。用于导入到DB中的DXF文件，只有墙体的中心线，另外窗户和门的位置也需要标注出来，这里一侧全部为玻璃幕墙，当然可以在DB中设计门窗位置，模拟设计合理后再在Rhino中详细设计，同时图中标出了基本的辅助空间。根据导入的DXF二维文件，在DB中构建基本模型，图为Visualise 显示模式。不同的材料也以不同的纹理和颜色显示。光影显示的时间为15 Sep，15点。根据建筑功能，位置以及建立的方式，内部分成6个区块，Block1、2、3、4、5、6，在热环境计算时能够分别计算，获得各域的热环境数据。--Richie 基于DesignBuilder（DB）覆土建筑的热环境模拟-2-建筑构造与材料选择（Construction and Openings):用于模拟的模型构建完成后，需要给出建筑墙体、地面、屋顶的各部分构造，类型选择主要在Construction和Openings部分进 行，Openings部分为门窗和洞口。在处理建筑构造时，需要同时考虑材料的选择，DB能够根据设计的需要调整构造的方式，可以选择内置的构造以及材 料，也可以自行设置。对于国内的气候环境以及施工特点，DB内置的部分往往会需要根据国内情况作出调整。屋顶绿化模型说明：? 植物冠层内长短波辐射的交换；? 植物冠层影响对流热交换；? 植被与土壤的水分蒸发损失总量；? 土层部分的热传导；绿色屋顶Green Roof参数：DB针对屋顶绿化，提供了具有绿化设置参数的屋顶土壤种植层用于构造的外表皮Outer Surface部分。并可以加入灌溉，以及区域降雨模拟。? ? 屋顶绿化方式已经被实验观测数据以及实践证明是减少建筑能耗的有效方式。DB通过调整各种模拟变量，例如土壤类型和厚度、灌溉选项、植物类型，帮助建筑师和开发商更好的评估屋顶绿化的能源节约，以及发展屋顶绿化的丰富形式和技术。屋顶绿化模型：? 两个土壤层（顶部与根部）之间，沉淀、灌溉、水汽的传输平衡；? 土壤和植物冠层能量平衡计算是基于The Army Corps of Engineers’ FASST 的植被模型；? 土壤表层和植物叶子温度平衡解算基于换向CTF，获得能量平衡计算的热通量。更深一步的能量平衡解析方程式较为复杂，可以参考FASST文件。最终使用两个模拟方程式解算温度，一个为土壤表层解算，一个为植物叶片解算。ECO Roof Material参数；Height of plants(m): 植物平均高度；Leaf area index: 土壤表面每一单位面积的植物叶面积投影，值范围0.001～5.0；Leaf reflectivity: 每一叶面所反射的太阳直接辐射。太阳直接辐射包括可见光部分、红外与紫外波长部分，值范围0.1～0.4；Leaf emissivity: 叶表面的热辐射与同温度下理想黑体的热辐射的比率。给参数用于计算叶表面长波辐射能量交换，值范围：0.8～1.0；Minimum