環境模擬實驗
EXPERIMENT OF ENVIRONMENTAL SIMULATION CH01-ECOTECT introduction
簡報前環境設定 • • • • •
請確認燈光設定、關手機並切至錄音筆 請確認麥克風作用 請向委員微笑致意 記得取消電腦的”靜音” 銀幕與簡報檔設定如下
以數位媒材建立建築設計、評估 、與製造的整合性決策模型 •
關於設計認知的「決策循環模型The decision-making 關於設計認知的「決策循環模型Th d i i ki circle」早在1962年便 i l 早在1962年便 已經被提出來，然而、在數位工具未能被普遍應用的年代，理想的設計決策 循環，卻難以具體化的驗證與實踐。換句話說，紙筆時代的設計通常未能經 過精確的評估 便被實踐與製造 因此設計上的缺失 也只能藉著使用後評 過精確的評估，便被實踐與製造，因此設計上的缺失，也只能藉著使用後評 估來校正，其評估的成果並未能反應在設計階段以防範於未然。藉助數位軟 體與硬體的應用，本研究主張完整的決策循環應該是包括建築設計、評估、 與製造三者的整合性架構。這樣的整合性架構，可以在設計實踐與製造之前 ，大量減少設計決策的缺失。 PAST NOW
ECO-TECT
Ecotect讓我們能在3D作業環境下 明白能源的效能以邁向永續未來
Ecotect 範例說明
軟體特性 • Eco是建築人可輕意 使用的軟體 – 建築設計與環境分析 工具 具 – 瞭解建築設計的操作 與執行
• 在設計初期即進行檢 驗 • 強調視覺化與互動 • 是由與為設計者撰寫 的軟體 • 提供進階的腳本控制
導覽
互動說明與範例模型
•
互動的協助與範例腳本 互動協助腳本發展用來協助與引 導 – 範例如下 熱能的模型 熱能的分析 陰影設計 垂直陰影角度 –
•
即時的太陽幅射分析 – – 1. 2.
這模型解說一座房子的窗曝露於太 陽幅射後相對的熱負荷 為了展示空間上的變化模型必需被 分割成小單元步驟為 修正表面分割 太陽熱負荷分析
詳: 熱負荷解說模型
•
腳本基礎的參數分析 這個範例使用腳本去動態的改變 窗戶的幾何因此產生新的陰影機 制 – 在每一次的改變每一個腳本都能 夠用來計算執行的效能以格子來 計錄 – 它的目的是為了能夠印出相對的 改變或是準確最佳化的參數以對 應特殊的條件 – 詳 模型 執行參數窗的腳本 執行參數陰影腳本 –
•
室內與戶外的陰影 使用日期/時間設定求互動的陰與 影的展示 – 應用遮陽板的調整以求得陰影變 化 – 應用不同的攝影機求得不同的視 覺角度 – 詳 模型 執行陰影的動畫 –
•
互動的模型幾何 這個模型考慮最佳化的足球透明 玻璃屋頂的覆蓋面 – 第一個模型調整滑桿可以互動的 觀察 – 第二個模型呈現為了在南面得到 第 個模 現為了在南面得 最大的太陽幅射的玻璃面座落 – 詳 互動模型 最佳化的玻璃座落模型 執行動畫 –
•
互動的音響線 使用音響線與分子板展式 可用 編輯與視覺 在 模型上 可用3D編輯與視覺頁在3D模型上 交互的驗證 – 詳 模型 執行音響線的動畫 – –
作業1.1 • 比較”建築物理環境”的相關書籍，對照本章８~10 頁所提供的範例，請仔細記下範例解說的腳本與 其步驟，說明Ecotect的評估方法為什麼比過去所 學，更能提供設計者互動的解決方案？並舉其中 學，更能提供設計者互動的解決方案？並舉其中” 至少一範例”說明其步驟與方法上的具體差異。 – 文字與圖例簡報檔說明請善用［Prt Sc ]貼圖
• 作業格式(三週後”4/21”是第一次交作業週，遲一 週交扣20分） – Hw11-學號＋姓名.ppt（2003-2007相容簡報） – Ex: Hw11-D78921028陳上元.ppt – “傳送檔案”至”數位投寄箱” 傳送檔案 至 數位投寄箱
作業的部份資料可參考 Help 作業的部份資料可參考”Help”
軟體程式下載網址 • ECOTCECT – 下載後再至BB – 下載 crack
設設計 [ ] Deesign esign Site Plane 全區平面配置圖 S : 1/600
-----------------------------
春分
10:00 A.M
12:00 P.M
2:00 P.M
4:00 P.M
6:00 P.M
10:00 A.M
12:00 P.M
2:00 P.M
4:00 P.M
6:00 P.M
10:00 A.M
12:00 P.M
2:00 P.M
4:00 P.M
6:00 P.M
10:00 A.M
12:00 P.M
2:00 P.M
4:00 P.M
6:00 P.M
夏至
8:00 A.M 秋分
8:00 A.M 冬至
8:00 A.M
軟體輔助：Ecotect、SketchUp 軟體輔助：
] Deesign
8:00 A.M
以基地的方位來說，從春分到冬至，朝南向是陽光受光面最久也最穩 定的面向因此我欲將南面配置大量太陽能板作為整個社區的發電來源。
設計 [
[ 日照角度 ] Sunlight
-----------------------------
------------------------------------------------------------------------------------春分 風配圖 三月風配圖 三月
四月風配圖 四月
五月風配圖 五月
六月風配圖 六月
七月風配圖 七月
八月風配圖 八月
夏至 風配圖
新竹市 全年平均風配圖
秋分 風配圖 九月風配圖 九月
十月風配圖 十月
十一月風配圖 十一月
----------------------
冬至 風配圖
利用改變建築物造型的方式，順勢讓風流過，達到 順水推舟的效果。 十二月風配圖 十二月
一月風配圖 一月
二月風配圖 二月
---------------------資料來源：新竹市氣象站 資料來源：
] Deesign
透過蒐集新竹市2008年的全年風配玫瑰圖資料顯示，基地範圍內晚上有來自東邊的陸風，白天 透過蒐集新竹市2008 年的全年風配玫瑰圖資料顯示，基地範圍內晚上有來自東邊的陸風，白天 則有來自於西邊的海風，另外，在冬季時則有強勁的東北風。
設計 [
[ 風向強度 ] Wind Direction & Force
• 吳克洲__太陽能光電宿舍 克洲 太 能光 宿舍
• http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/index ?siteID=1170616&id=14364063# • P Product d t Trial Ti l • 30 30-Day ay Trial a Download o oad – Desktop es top Tools oo s • http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/pc/in de ?siteID 123112&id 13140016 dex?siteID=123112&id=13140016
• http://hi.baidu.com/gwgw2019/blog/item/d7 a34cdc7655f03b32fa1c43.html • ECOTECT软件及视频教程资料下载汇合 • http://students.autodesk.com.cn/forum/vie htt // t d t t d k /f / i wthread.php?tid=11704 • Ecotect视频教程大全
Ch-02 專案基本資料設定
建立專案的基本資料 1. 載入氣象資料
2. 設定地理位置 3. 計算內部區域的相鄰密度 4. 輸入設計案相關資訊 5. 創造專案的資訊欄 6. 標註當地的地理特性 7. 設定座向 8. 設定經緯度
將台灣氣象資料置入軟體氣象夾
C:\ProgramFiles\Autodesk\Ecotect Analysis 2010
1. 載入氣象資料
2. 設定地理位置
用Goole Earth查詢
3. 計算內部區域的相鄰密度 • 密度越高計算越精細
3. 計算內部區域的相鄰密度 • 兩區塊相鄰距離設定__(隨材料厚度)
3. 計算內部區域的相鄰密度 • 表面的通性
3. 計算內部區域的相鄰密度 • 計算物體陰影
4. 輸入設計案相關資訊
5. 標註當地的地理特性
6. 設定座向
北 基地 軸向
7. 設定海拔高度 • 先設好單位為公尺
7. 設定海拔高度
設定絕對高度
Altitude 海拔高度103公尺
7. 設定海拔高度
建立專案的基本資料 1. 載入氣象資料
2. 設定地理位置 3. 計算內部區域的相鄰密度 4. 輸入設計案相關資訊 5. 創造專案的資訊欄 6. 標註當地的地理特性 7. 設定座向 8. 設定經緯度
Help Topic
瀏覽 • Ecotect是建築評估與分析軟體 – 對設計者友善的3D建模介面, 整合效能分析與 視覺模擬 – 是效能計算回匱的視覺化呈現 – 從概念設計開始到設計結束的過程中,產生與效 能相關的設計資訊, 用來最佳化被動設計
概述 • Ecotect提供環境模擬評估的互動模式 • 發展創新的3D介面,有助於設計的直覺思考 – – – – – – – – – – –
顯示與動態展示複雜的陰影與反射 顯示互動的太陽軌跡與立即的投影分析 計算即時熱幅射以及遮陽係數 計算出任何空間的日照因子與人工照明等級 計算出分區的每月熱負荷每小時溫度變化 產生材料的經費與環境衝擊清單 追蹤封閉空間中的音響粒子軌跡與幅射線 散佈封閉空間中的音響粒子觀察衰退率 很快的計算與統計回響時間 以VRML格式輸出以提供給使用者視覺化的呈現 讀與寫大範圍的電腦輔助設計格式
發展背景
發展背景 • 最初的ECOTECT源自Dr. Andrew Marsh的博 士論文(西澳大學建築系) – 他主張建築的效能分析應該在概念設計就開始 介入而不是設計最後才作分析 – 因為最後才做分析則設計改變的機率已經很小 了
• 1996第一次商用版本出現 • 2009賣給Autodesk • 更進一步邁向BIM整合
CH-03基本建模與冬至日照檢討
• 如何作 – 建模 • 簡易建模 • 進階建模 • 分析格子
– 太陽的分析 • 陰影分析 • 遮陽版設計
– 照明分析 • 照度分析
– 熱分析 • 熱力分析模型 的重點 • 基本熱力分析 • 進階熱力分析
– 音響分析 • 音響分析模型 重點 • 音響分析
建立專案資訊詳CH-02
調整度量單位詳CH-02
轉到3D EDITOR
轉為 [軸向透視] 且觀察北向與基地軸向的關係
Creating Objects
[esc]結束
• 產生區塊 – 修正高度
1 2
3
• 繪一假設的專案 – 有基地線 – 指北 – 有鄰棟量體 – 繪後到[visualize page]
2. 冬至日設定
1. 陰影設定工具
3. 陰影從7-17點 每60分記錄一次
冬至日照檢討 • 建築物在冬至日所造成之日照陰影，應使 鄰近基地有一小時以上之有效日照 • 冬至，又稱「冬節」、「賀冬」，二十四 節氣之一，每年12月22日前后，太阳到达 黃经270°时开始。
• 從日軌得知”冬至日照”從7點到17點
• 調整太陽位置逐時觀察陰影與鄰棟開窗是 否滿足鄰棟開窗有一小時以上日照條件
8-9 13-15_OK
• 若能滿足鄰棟開窗處都有一小時日照則表 示量體設計通過法規檢討 • 若不能表示設計量體應該修正 13-15 _OK
• 其疊影結果
• 過去以平面規線檢討的作法不見得正確 • 經常很誇張的量體在實證下其實滿足條件 • 如下設計量體貼著基地線驗證在13-15點間 鄰棟都有日照
CH-04基本建模 與氣象資料檢討( ) 與氣象資料檢討(一)
Selecting Objects Selecting Objects • YYou can use the [Space bar] th [S b ] to toggle between t t l b t nearby objects. • Drag from left to right Drag from left to right to select only objects to select only objects completely within the selection box. • Drag from right to left Drag from right to left to select all objects to select all objects completely and partly within the selection box. • The[Shift key] can be used to add The[Shift key] can be used to add to the existing to the existing selection set. • The [Control key] can be used to remove from the The [Control key] can be used to remove from the existing selection set.
Selecting Objects
[Space bar]
[SHIFT](+)
WINDOW
[CTRL](‐)
CROSS
To select nodes on an object
double-click 可以選擇 節點
[SHIFT](+) [CTRL]( ) [CTRL](‐)
Modifying Objects/Overview • Interactive Transformation
• Numerical Transformations • Nudging
正向移動 負向移動
•
編輯物件 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –
瀏覽 推動 移動 旋轉 縮放 鏡射 擠出 延軸轉動 平移 將兩線黏合 將線打斷 交錯 剪裁與伸展 連結與非連結 群集與非群集 改變區塊 表面屬性 編輯聯結的物件 編輯屋頂 編輯區塊 物件屬性 物件座落與方位
Modifying y g Objects
移動
旋轉
移動圓心
定義旋轉角度
縮放
P1 P2
鏡射
P2 P1
移動原點到法線上
延著原點畫法線 由P1到P2
擠出
延軸旋轉
平移
‐ +
•
編輯物件 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –
瀏覽 推動 移動 旋轉 縮放 鏡射 擠出 延軸轉動 平移 將兩線黏合 將線打斷 交錯 剪裁與伸展 連結與非連結 群集與非群集 改變區塊 表面屬性 編輯聯結的物件 編輯屋頂 編輯區塊 物件屬性 物件座落與方位
Modifying y g Objects
氣象資料分析 • 為什麼台灣的房子 為什麼台灣的房子”座北朝南”可以”冬暖夏 座北朝南 可以 冬暖夏 涼”?
執行氣象工具
氣象工具
座落資料 太陽位置 焓濕圖 風分析 每小時資料 每週資料 月資料
太陽位置
夏至日軌
冬至日軌
物件座落與方位
• Azimuth (AZI) h( ) The angle measured in the horizontal plane, between the surface normal in a clockwise direction from north (thus east = 90 direction from north (thus east 90º,, south south = 180º, west = 270º, whilst north can be 0º or 360º); can also be referred to as "bearing" 360º); can also be referred to as bearing .
North(0度) West(‐90度)
E (90度) East(90度) South(180度)
北面(0) 夏 1000 冬 500 北面房 夏熱 冬涼
南面(‐180) 夏 800 冬溫 2000 朝南房 冬暖 夏涼
西面(‐90) 夏 2000 冬 1000
東面(90) 夏 2500 冬 1000
太陽位置(最佳房屋座向計算)
房屋最佳 座向計算
最佳座向檢討 台北172 5 台北172.5
最佳座向檢討 台中177 5 台中177.5
最佳座向檢討 澳洲2 5 澳洲2.5
焓濕圖 • 由以下焓濕圖分析可以知道台中的 由以下焓濕圖分析可以知道台中的”春秋冬” 春秋冬 都舒適宜人
焓濕圖(夏)
焓濕圖(春)
焓濕圖(秋)
焓濕圖(冬)
Autodesk Ecotect Analysis 下載 • http://students.autodesk.com.cn/download/d etails/53
Ecotect tutorial (教學) • h http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/index?s // d k / d k/ l /i d ? iteID=123112&id=13734593 • http://yichunhuang.com/teaching/ecotec/tea chingg_ecotec_intro.html • http://www.google.com.tw/search?q=ecotect +tutorial&hl=zh‐TW&sa=X&rlz=1T4GGLL +tutorial&hl=zh TW&sa=X&rlz=1T4GGLL_zh zh‐ TWTW411TW411&prmd=ivns&source=univ&t bs=vid:1&tbo=u&ei=w3JrTbW7PI3CvQPenpj0 DA&ved=0CFYQqwQ
CH-05基本建模 與氣象資料檢討(二)
ECOTECT分析而言，經常建模的方式有哪些? • 1. 2. 3. 4. 5.
http://www.ecotect.com.tw/viewthread.php?tid=332 2D各向平立面DXF檔，匯入ECO後重新建模 Sketch Up 建模 ，匯入ECO修改 3Ds max Sketch Up 建模 Revit模型導入ECO 是否其他建模技巧??????*
•
熱分析用到的是zone的概念即空調分區的概念 在Ecotect裡面有工具可以直接建zone目的就是要做熱分析 因此基本上 – 第一個用DXF匯入2D檔案再用內建工具直接建模 基本上問題最少 但也比較困難 畢 竟不像3D軟體建模直觀 – 第二個用SketchUP轉obj或3ds檔匯入 要把區域重新整理出來 因此建議[光分析]才用 這種方式 – 第四個直接用Revit建模 匯出成GBXML檔直接進ecotect分析
•
綜合以上所述 建議採用第一種或第四種方式來做[熱分析]的建模 第二種跟第三種方法 對[光分析]來說比較方便
從其它3D軟體建模_Sketchup為例 • 比對 1. 3D軟體可以匯出(輸出)格式 VS.ECOTECT可以匯 入(輸入)格式 2. 確認單位的一致性
• 測試結果 – 破面很多且進入後ecotect無法編輯
• 建議 – 還是花時間熟練ecotect建模技巧
Sketchup可以輸出的檔案(File Export)
Ecotect可以匯入的檔案
確認兩軟體都是以”公尺”為單位
Sketch_up
Eco-Tect
以3dS轉入
以[Dxf] 轉入(這是較佳的模式)
所以,,還是乖乖學ecotect建模巴
• 編輯物件 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –
瀏覽 推動 移動 旋轉 縮放 鏡射 擠出 延軸轉動 平移 將兩線黏合 將線打斷 交錯 剪裁與伸展 連結與非連結 群集與非群集 改變區塊 表面屬性 編輯聯結的物件 編輯屋頂 編輯區塊 物件屬性 物件座落與方位
Modifying Objects
內定為最近 兩點黏合
點兩下成為 節點模式
• 兩線粘合 [shift](+)
斷線
點兩下成節點模式 並選欲斷的兩點
已經分三段
兩線交錯
裁剪物件
先選要被 裁剪物體
指定切面 畫切面的方向 會改變法線方向
表面法線 （Surface Normals）
裁剪線段
3.裁切
1. 指定切線
2. 指定被裁線
延伸物件
指定延伸面
群組與非群組
[shift](+)
改變物件屬性
區域管理
區域管理 2
按右鍵
1 4 層已改變
3
創造與編輯屋頂
修改參數
創造與編輯屋頂
2 畫區塊 1 3 用[z], 創造一平面 [z]+[ctrl] 移動高度 用transform提升高度
調整屋頂形狀
點兩下成節點模式
改變區域高度 1
2
3
畫弧牆(線)
按左鍵
量測長度
氣象工具
座落資料 太陽位置 焓濕圖 風分析 每小時資料 每週資料 月資料
室內舒適環境(熱舒適環境) 項目 CO CO2 溫度 相對濕度 氣流(風速)
基準 10 PPM 1000~2500 PPM 17~28度 40~70% 0.3m/sec~1m/sec (Summer)
乾球 溫度 29.5 26.5
濕球 溫度
風速
有效(感覺)溫度圖
濕度：乾濕球量測法 乾濕球溫度計是用來檢測空氣中的[相對溼度]， [乾球溫度]就是一般溫度感測器所量到的溫度，而 [濕球溫度]則是在溫度感測器绑上濕布，再泡在一 小杯水中，讓水分包裹整個感測器，由於空氣中的 相對溼度一定小於等於百分之百(空氣中的水蒸氣未 達飽和)，所以濕球的水份會被蒸發，在蒸發的同時 將熱量給帶走，造成濕球溫度下降(乾球溫度是真正 的空氣溫度)，意即乾濕球溫度計讀數相差愈大，水 的蒸發愈旺盛，空氣中的相對溼度變愈小，只要測 出了乾濕球分別的溫度，再對照[相對溼度表]就可 以知道當時環境的[相對濕度]了。
相對濕度查算表 • 乾球溫度35, 濕球溫度28.5則相對濕度61% • 乾濕球溫差越大,則空氣越乾燥,相對濕度越低 • 除濕可以(降?_升?)溫嗎?
相對濕度(relative humidity) [%R.H.] • 空氣中的實際水汽壓與同溫度下的飽和 水汽壓的百分比。 • 透過[乾濕球法]所得也是相對濕度
熱舒適範圍
乾球溫度
濕球溫度 30
25
乾球溫度35 相對濕度60% 濕球溫度28.5
20 15 10 5 0
乾球溫度25 相對濕度60% 濕球溫度19.5
相對濕度查算表 • 乾球溫度35, 濕球溫度28.5則相對濕度61% • 乾濕球溫差越大,則空氣越乾燥,相對濕度越低
絕對濕度
相對濕度
濕球溫度 30
25
乾球溫度35 相對濕度60% 濕球溫度28.5
20 15 10 5 0
乾球溫度35 相對濕度30% 濕球溫度21.5
冷氣可以除濕？ •
冷氣的運作和除濕機運用相似原理，使用冷煤降低空氣溫度，並同時讓空氣 中水汽凝結，從排水管排出，簡單的除濕的確偶爾可由冷氣機代替，然所謂 「術業有專精」，冷氣畢竟是冷氣，主要設計加重在使空氣「變冷」的部分， 吸附水分使其凝結、除濕只是附加功能，還是無法完全取代除濕機的專門設 計。
•
箇中道理是，冷氣無法控制除濕的「尺度」，不像除濕機可以選擇功能或強 度。另外一方面，只要開冷氣就會讓溫度下降，若要使用冷氣代替除濕機， 在又濕又冷的天氣狀況下，原本已經夠低的溫度，加上空氣因為冷氣的運作 造成的對流，雖然空氣變得比較乾爽，溫度可是會過冷的。除濕還是使用專 門的除濕機最恰當。
• http://www.vknow.com.tw/video/2903/%E9%99%A4%E6%BF%95%E6%A9%9F%E7 %9A%84%E5%8E%9F%E7%90%86 常見家庭用的除濕機原理和冷氣機的除濕原理一樣,都是將濕空氣引進冷卻讓 水蒸氣凝結再排出,不過除濕機產生的熱量較冷卻的空氣多,所以除濕越久溫度 越高,另一種除濕片則是利用加熱將除濕片烘乾後使用
乾球 溫度 29.5 26.5
濕球 溫度
風速
有效(感覺)溫度圖
蒸氣壓
比容
焓;熱函
熱與冷
露點和凝結
絕熱的,隔熱 絕熱的,隔熱的 的
混合氣流
被動設計分析 •被動太陽加熱 •隔熱量體 •夜晚淨化通風 •自然通風 •直接的冷卻 •間接冷卻
主動空調(送冷風或熱蒸汽)
氣候分級
被動太陽加溫
擴大的舒適範圍
被動太陽加溫 •主動的程度 •透明的程度 •隔熱的程度 •集熱的效能
天冷時 擴大的舒適範圍
蓄熱量體
• 蓄熱量體少則熱天感到舒適 • 蓄熱量體多則冷天感到舒適
• 自然通風風速越高則舒適範圍擴大 • 允許更高的溫度與濕度
• 直接蒸發降溫(透過水氣使溫度下降也同時 增加濕度)__適合高溫乾燥區域的降溫法
• 混合方法 – – – – – –
被動太陽加溫 蓄熱量體效能 夜晚淨化通風 自然通風 直接蒸法冷卻 間接蒸發冷卻
焓濕圖下載(5分) • http://www.104soft.com/software/26024.htm • 濕空氣焓濕圖設計軟體(以下簡稱ID-DiaGram)是作為暖 通設計輔助工具，可廣泛應用於各類需要計算濕空氣狀 態參數及顯示濕空氣處理過程的場合。濕空氣的含濕量 d，焓h,干球溫度t,相對濕度ψ等諸多狀態參數都集中顯 示在該軟體之中。利用該軟體，不僅可以查得某狀態點 的參數，還可以用熱濕過程線將多種空氣處理過程直觀 的表示出來。並充分利用資料庫技術，實現數據的實時 儲存以及空調負荷估算、設備選型等功能。該軟體相對 於同類軟體，具有繪圖精確、精美，計算精確度高，使 用方便，操作簡單、功能齊全等特點，滿足了行業用戶 隨時隨地查閱濕空氣狀態參數並進行處理的需要。(推 薦在1024*768解析度以上使用）
CH-06分析格子 與氣象資料檢討
分析格子在”累計日照”的應用
分析格子在可視性分析應用
1
2
分析格子 • 開啟/關閉分析格子 • 調整格子密度 • 欄位調整分析格子的位置以 及大小 • 互動調整分析格子的位置以 及大小 • 調整軸上的位置 • 將分析格子貼在選擇的物件 上 • 用欄位來開關網格節點 • 調整地形上的分析格子 • 互動的活化即時格子的片段 在OpenGL
開啟/關閉分析格子
調整格子密度
欄位調整分析格子的位置以及大小
互動調整分析格子的位置以及大小
互動調整分析格子的位置以及大小
調整軸上的位置
調整軸上的位置
將分析格子貼在選擇的物件上
將分析格子貼在選擇的物件上
將分析格子貼在選擇的物件上
用欄位來開關網格節點
測試學習成果 • 載入專案資料 – 氣象(台北) – 基地位置(25, 120) – 夏至
設計 • 設模組格子(8,8)
設計 • 確認座向無誤
設計 • 規劃平面
設計 • 擠出量體
設計
設計 • 於各向開窗
評估 • 選範圍 • 開啟分析格子
評估 • Fit分析格子
評估 • 熱舒適度
評估 • 改變 – 分析高度
評估後修正
修正後評估 • 舒適度改善
Before
After
氣象工具
座落資料 太陽位置 焓濕圖 風分析 每小時資料 每週資料 月資料
室內舒適環境(熱舒適環境) 項目 CO CO2 溫度 相對濕度 氣流(風速)
基準 10 PPM 1000~2500 PPM 17~28度 40~70% 0.3m/sec~1m/sec (Summer)
風環境與風舒適度 http://www.bmtfm.com/hk/tc/?/489/566/ • 由於建築物對局部風流所造成的變化，建築可對周圍風氣候產生顯著影響。 在某些情況下，高速風會轉向地面，對建築使用者及周圍街道的行人造成不 舒適，或甚至危險的風情況。局部風環境的影響取決於建築項目周圍區域的 計劃用途。例如，擬用於娛樂活動的場地對常出現疾風的敏感度要遠比作為 一般進出通路的區域要高。由於建築環境中風流的複雜性，設計規範往往未 對風環境做出規定。因此，即需要通過專門的研究評估大型建築項目對局部 風環境的影響。 •
風環境影響估算 – 風頻率數據 採用基於臨近地域粗糙度及地形用成規方法將在最近的氣象站測得的長期風力數據轉換 成新建項目所在地的數據。然後用此數據結合局部風速估算值或測量值測定出超過臨界 閾值風速的頻率，並確定舒適度與安全性級別。 – 風洞測試 •
氣流可視化： 將採用一系列技術對建築項目周圍的一般風流模式、高風速區及高紊流區進行評 測。採用的技術包括煙霧細絲、微粒侵蝕及可顯示風流方向及紊流區域的小型風向標。這些研 究結果可用於確定進一步進行詳細風速評測的測量點，並向設計小組展示關鍵的風流特點。
•
風速測量 ：風速測量將在全風向範圍的許多臨界位置進行，以評估建築項目對局部風環境的影 響。結合所測得的風速值與風頻率數據，確定超過某些臨界風速的平均頻率。根據風速超過值 數據，給每個位置確定一個舒適度與安全性等級，從而確定該位置的適宜活動類型（如長時間 坐/立或逛商店）。如果等級不能滿足計劃用途要求，即提供緩解措施建議，改善風環境。
台中夏季白天季風 • 1km/hr=0.277m/sec • 10km/hr=2.77m/sec
白天 海風
夏季 西南季風
台中夏季晚上季風
晚上 陸風
夏季 西南季風
台中冬季白天季風
白天 海風
冬季 東北季風
台中冬季晚上季風
冬季 東北季風 晚上 陸風
• 夏天白天風頻vs溫度vs濕度
CH-07熱的分析
熱的分析 • 熱的分析 – 熱的模型議題 – 基本熱的分析 – 進階熱的分析
熱的模型議題 Thermal Modelling Issues Thermal Modelling • 是否是一個熱區 • 增加一個遮陽裝置到非熱的 區域 • 檢查一特別的熱區域是完全 包被或者不是 • 控制內部區域鄰近計算的參 數 • 執行快速的鄰近計算 • 決定鄰近區域計算的警告的 重要與否 • 在一年的不同時間控制通風 或滲透的總量
... work out if a zone is thermal or not ? ... add a shading devices to a non‐ thermal zone ? ... check that a particular thermal zone is h k h i l h l i fully enclosed or not ? ... add internal loads and set infiltration rates for each zone ? rates for each zone ? ... control the parameters of an inter‐ zonal adjacency calculation ? ... perform a quick adjacency calculation j just to check my model for problems h k d lf bl ? ? ... determine if an inter‐zonal adjacency warning is significant or not ? ... control the amount of control the amount of ventilation/infiltration at different times of the year ?
熱的模型示範
是否是一個熱區 • 如下包被的顏色與區域是熱區(T) • 開放的遮陽板顏色與區域不是熱區
增加一個遮陽裝置到非熱的區域 • 點一點可以改變
檢查一特別的熱區域是完全包被或者不是
控制內部區域鄰近計算的參數
鄰近區域
控制內部區域鄰近計算的參數
控制內部區域鄰近計算的參數 • 準確度的調整
控制內部區域鄰近計算的參數 • 鄰近區域的厚度
選擇厚度較大材質作為厚度值
控制內部區域鄰近計算的參數 • 檢查表面法線方向
控制內部區域鄰近計算的參數 • 物體投影的演算
控制內部區域鄰近計算的參數 • 摘要
執行快速的鄰近計算
在一年的不同時間控制通風或滲透的總量
在一年的不同時間控制通風或滲透的總量
基本熱的分析 Basic Thermal Analysis Basic Thermal Analysis • 在最熱與最熱的天計算 內部溫度 • 計算是什麼造成特別溫 度改變 • 計算需要多少的冷/熱空 調以維持舒適環境 • 在特別的溫度計算一個 區域消耗空調的時機 • 展現不同材料對於熱的 影響 • 一年的何時熱得與熱損 發生
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... calculate internal temperatures calculate internal temperatures on the hottest and coldest days ? ... work out what is causing particular temperature changes ? particular temperature changes ? ... calculate how much heating/cooling is required to maintain comfort ? ... calculate the amount of time a zone will be comfortable if it is not air‐conditioned ? ... calculate how often a zone spends at particular temperatures ? ... display the effects of materials with different amounts of thermal i h diff f h l mass ? ... when in the year different types of heat gains/losses occur ? of heat gains/losses occur ?
熱的模型示範
在最熱與最熱的天計算內部溫度 • 載入氣象資料
在最熱與最熱的天計算內部溫度
計算是什麼造成特別溫度改變
計算需要多少的冷/熱空調以維持舒適環境 1.區域管理工具
3. 4. 5.
6.
2.選定 要分析的區域
計算需要多少的冷/熱空調以維持舒適環境 空調曲線
空調曲線
計算需要多少的冷/熱空調以維持舒適環境
在特別的溫度計算一個區域消耗空調的時機
展現不同材料對於熱的影響
一年的何時熱得與熱損發生
一年的何時熱得與熱損發生
992‐作業一_熱環境評估 _ • •
參考: ecotect與綠房子 https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxj aGVuc2hhbmd5dWFuZGV4aWV6dW9waW5ndGFpfGd4OjZkZDA4YzViMDY3MWU 0ZWQ& li 1 0ZWQ&pli=1
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根據”設計課”或”節能建築競圖”所指定的”基地”、＂機能＂作設計, 分析其各 機能分區的＂熱環境計算＂ –
詳
– 載入基地所在的氣象資料 – 建立設計的分區域模型並且開口 – 針對熱負荷最多的區域規劃空調 – 計算需要多少的冷/熱空調以維持舒適環境 – 比較”不同分區/有無空調”的能量消耗狀況 – 評估後修正設計(比方加遮陽、改開口) ( ) – 設計後再評估 – 以ppt 檔記錄下來設計前與修正後的差異 – 並給一段文字說明 – 另存新檔成**.jpeg – 以圖片上傳到自己的作業部落格 – 將部落格網址以”意見”回應 http://environmentalevaluation.blogspot.com/ 請留心逢甲與北科大交的網址不同 – 格式 DXXXXXXXX 姓名 網址
課程作業繳交網址 •
http://environmentalevaluation.blogspot.com/2011/03/992.html
加分條件 • 作業一最高 作業一最高85分,若找到以下資料往上加分 分 若找到以下資料往上加分 • 其它地區氣象資料並轉成**.wea(一個地區2 其它地區氣象資料並轉成 .wea(一個地區2 分) • 軟體(可存檔)(5分) 軟體(可存檔)( 分) • 焓濕圖軟體(5分) 焓濕圖軟體( 分)
節能建築競賽 • 設計成果可考慮改編參加節能建築設計競賽 • 辦法詳 • https://sites.google.com/site/ecotecsychen/home/01‐ke‐cheng‐ wen‐jian • 記得填上指導老師(陳上元+其它) • (一)收件時間：100年6月24日 • (二)交件方式：自即日起至100年6月24日(星期五)下午五點前， (二)交件方式 自即日起至100年6月24日(星期五)下午五點前 將作品裱板親送或郵寄(以郵戳日期為準)至：南亞技術學院通 識教育中心。地址：桃園縣中壢市中山東路三段414號，並註明 「2011建築節能創意實作設計競賽作品」。 「2011建築節能創意實作設計競賽作品 • (三)聯絡電話：03‐4361070分機7401