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建筑师的好帮手:5款性能分析随你挑

牛侃BIM 2018-5-5 15:11:40 265

引子

今天给大家分享一个高颜值的绿色建筑公众号:建筑性能分析与创新设计。该号内容充实,干货满满。殷大师目前就职于某知名国企,有数年的一线实操经验。来,大家先看看这篇文章。


正文

新一代的模拟工具已将建筑性能模拟的控制权从长期掌控的工程师和能源顾问手中传递给了建筑师。美国建筑师联合会(AIA)的能耗模拟实践指南(Energy Modeling Practice Guide)中提到“考虑到建筑师拥有整合流程、空间及建筑系统上的专业知识”,建筑师才是领导能源模拟团队的最适合人选。

在建筑设计的早期,如果能预测建筑建成后的运行性能,将为设计团队优化设计提供可能,并可使其了解哪些决策可能对碳足迹有重要影响。通常情况下,那些能实时反馈建筑设计变更和具备对比变更前后结果的工具,更适合于概念和原理设计阶段。而在设计后期阶段,建筑方案进一步明确,精细计算则更为重要。

过去寻求性能分析软件时,设计师必须为了精度而牺牲易用性。像DOE-2.2EnergyPlus等高端模拟计算内核要求详细的建筑细节也消耗了大量的时间,而这两者在设计的早期阶段是很难达到的。鉴于上面提到的这些限制后,不少软件公司开发了与目前BIM软件几乎无缝对接的工具和插件,来方便对建筑性能及早和经常性的检查。也许下一个项目,你就可以考虑尝试下以下这五款软件。

进入正题前,先来PK一下这五款软件的颜值。 



Vabi Apps

开发者:Vabi软件公司

协作软件:Revit 插件

价格:$9.99 to $29.99/

Vabi软件公司旗下有一系列的apps可分别对工程项目的环境、经济性以及性能进行计算以及可视化的分析表达。例如“热舒适度优化师”可以计算建筑中每一房间的理想的冷热条件,而“日光利用率评估师”能用来算出建筑空间所能接受到的自然光,并且将无法满足要求的房间高亮提醒。即将推出的“能耗评价师”则用来估测项目的每月每年所需的能耗及其花费。

鉴于上述这些分析工具都是基于同一个操作界面的,因此通过Vabi来获得某个工程项目包含各项分析指标的汇总表是很便捷的。当然Vabi Apps还没法做到像其他某些软件那样的包含更多的分析细节,因为Vabi apps还是优先考虑价格实惠以及使用者的易操作性。

Vabi简要操作步骤

Green Building Studio

开发者:Autodesk公司

协作软件: Autodesk Revit以及其他可导出gbxml格式的软件

费用:参照Autodesk Subscription program

Green Building StudioGBS)可作为一款基于云服务的独立软件或作为Revit软件的能量分析插件工具。它所采用的是DOE-2.2分析内核,可以提供非常详尽的分析。同时作为一款基于云端的工具,其可在Autodesk服务器上快速运算。

通常来说,DOE-2.2分析内核需要提供对建筑外围护结构和机电系统非常详尽的信息才可进行运算。然而可喜的是,Green Building Studio依据ASHRAE 标准预设了很多围护结果和机电系统参数。这样做就能够把建筑师解放出来,让建筑师更多得关注那些对建筑整体能耗产生决定性影响的设计因素,而不被这些技术细节所困扰。除了计算建筑能耗、用电量以及每年的碳排放量,GBS还能评估建筑物的能源之星(Energy-Star)评分以及建筑物在美国绿色建筑委员会发布的LEED评价体系中关于玻璃性能及和节水部分的得分点,甚至包括太阳能的利用潜力。

然而这种基于云服务的计算方法有一个缺点,那就是分析结果通过报告的形式呈现出来,而不是在模型中交互体现。不过,GBS报告显示工具可以将模拟结果进行对比。

 下面是Green Building Studio的分析结果样图。    

    
     
上图为某个项目的冷热负荷,图上可以看到冷热负荷的不同组成部分,比如设备、照明、人员、窗户、墙体等不同因素形成的负荷     

 

上图为某个项目不同的性能参数,包括耗电量、耗气量、能源费用等

 

      Sefaira Architecture    

  开发者:Sefaira 公司
        协作软件: Autodesk Revit and Trimble SketchUp

Sefaira借助于Sefaira Architecture插件,提供了一种建筑-性能交互式反馈。Sefaira可以计算采光系数、能耗强度、能源使用量等指标并这些指标显示在一个实时面板上。

整合到显示面板里面的构件性能表格可以很方便的获取,同时提供了建筑不同部分的深度分析,比如墙体、窗户、会影响总体的冷热负荷。采光可视化工具可以显示建筑自然采光的分布情况。类似的,直接日光分模块可以量化地显示每个房间接受直射日光程度。这个指标在很多认证体系中都有体现,比澳大利亚的SEPP65 体系和英国很流行的BREEAM体系。

Sefaira网页版APP采用EnergyPlus内核进行云处理和模型计算。在对比不同设计策略的变化时,Sefaira网页版APP提供了一个更快读更有深度的建筑模型的分析结果。

Sefaira采光模拟分析结果

 

      OpenStudio

    
  开发者:美国可再生能源国家实验室(NREL)

        协作软件: Trimble SketchUp

        费用: 免费

Openstudio是一个基于EnergyPlus内核的可视化界面友好开发的开源软件Openstudio可以单独安装也可以作为Sketchup的插件运行。Openstudio同时也是一款支持文本读写的控制程序。Sketchup插件用来生成EnergyPlus模拟需要的建筑模型。在建筑模型生成之后,用户可以使用Openstudio Application来创建围护结构、热工分区和空调系统等。完成上述步骤后,用户还可以借助参数化分析工具(ParametricAnalysis Tool)采用拖拽式的方式来计算不同的设置,并且计算全生命的运行成本。

由于Openstudio是开源代码软件,它缺少像商业软件那样详细的技术支持和相关帮助文件。Openstudio与目前的Sketchup模型还不能很好的协同工作。最好的办法就是按照Openstudio的Sketchup插件的规则和相关要求建模。也就是说,分析结果中的数据是很广泛的,而PAT可以快递便捷地对比这些不同设置。

Openstudio的拖拽式操作和模型树

     PAT(ParametricAnalysis Tool)计算界面

          

IES Virtual Environment for Architects

开发者:IES公司

协作软件:Autodesk Revit, Trimble SketchUp, Vectorworks, 以及其他可以输出gbXML格式文件的软件。
        价格:详询IES公司

     
整合环境解决方案(IES)基于Apache模拟引擎提供了一系列能耗模拟工具。其中IES-VE软件主要面向工程师和专业模拟人员,而建筑师版IES-VE则是在此基础上开发的面向建筑师的产品。建筑师可以通过RevitSketchUp或者Vectorworks等平台上的插件将他们的模型导入IES-VE,从而进行用水量、自然采光、遮阳、能耗及冷热负荷等方面的模拟。模拟结果由表格及图表展现
     
此软件可以对建筑进行全方位的分析,但是不如其他文章介绍的其他软件那样容易使用,同时它也不能提供在早期设计很有用的实时反馈。此外,由于IES是家苏格兰公司,尽管软件可以计算LEED得分,但软件参照的标准都是欧洲的。 

IES-VE全年冷热负荷计算样图

  主要翻译人员:吴晓晨、杨玉锦、张成绪、庄晓烨、殷明刚

 

客官,以为这就是一个翻译?非也非也。群主要点评一下这5款软件。

上面提供的5款软件目前都是基于Sketchup或者Revit平台,比如SefairaIES-VE同时支持SketchupRevit平台。由此可见,各大软件厂家都锁定了大家最常用的软件。

目前模拟分析软件的发展趋势都是尽量能把客户端做的简单,把巨大的计算量通过云服务来完成,然后把结果反馈给用户,比如Green Building StudioSefaira

总结一下,群主看好Sefaira和IES-VE。

喜欢英文的小伙伴,请戳阅读原文。


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正文到此结束,怎么样,是不是干货满满,意犹未尽啊。喜欢就关注吧,哈哈。

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