集成化建筑模拟分析解决方案

绿色建筑集成化分析模拟解决方案武海滨博士西迪阿特信息科技（上海）有限公司绿色建筑设计所面临的挑战平均收入资源消耗环境污染居住条件污染的城市平均收入资源消耗环境污染居住条件系统化精细化绿色建筑设计所需的内容规划阶段设计构思概念设计详细设计采光分析方案比选费用预估日照分析外部风环境遮阳分析眩光分析自然采光清洁能源全寿命费用人员疏散室内舒适度建筑能耗机电优化气流组织热岛效应12341212142141所需时间我们的解决方案：IESVirtualEnvironment管路分析热分析CFD避难分析电路分析照明分析日照分析优化比选费用分析•统一的数据模型•广泛的子模块•集成化模块•商业软件•技术支持STAR-CD解决方案的核心：IDM方法一：可以利用IESVE的强大三维建模能力，建立复杂的三维物理模型解决方案的核心：IDM方法二：从AutoCAD中读入DXF格式的平面图，自动生成三维模型解决方案的核心：IDM方法三：将AutodeskREVIT软件中生成的三维模型自动转换为IES模型建筑环境的模拟：CFD小区规划图小区风速分布图通过小区合理的布局，提高小区的冬季防风和夏季通风，就可以达到10%左右的节能效果，同时避免热岛效应，改善住区的舒适度建筑环境的模拟：CFD风速云图建筑周边的风速包面图通过对单体建筑的CFD分析，可以有效地改善建筑周边的风环境，强化建筑的自然通风，达到降低能耗、保护环境的目的建筑环境的模拟：CFD室内温度的分布空气龄分布室内舒适度分布建筑环境的模拟：CFD中庭的温度包面图建筑模型建筑环境的模拟：CFD户型通风分析建筑环境的模拟：CFD通过对室内气流组织的模拟，可以验证空调系统的设置是否合理，如何改进才能进一步提高室内的舒适度计算机房温度场分布建筑环境的模拟：CFD双层皮幕墙内温度及速度分布热桥温度分布CFD还可以用来对建筑的部件进行研究，以更好地改进设计，提高建筑自身的保温隔热及自然通风能力（此二例的结果试用Star-CCM+计算所得）建筑环境的模拟：CFD对于更加复杂的建筑及建筑群，可以试用Star-CD或者Star-CCM+来计算，Star软件所提供的强大网格处理能力及可靠的物理模型，让您的设计如虎添翼日照模拟：SunCast可以用来分析建筑全年任意时刻的日照状况，尤其是引入独特的日光Tracking功能，可以将建筑内外的日照效果同时表现，甚至可以将遮挡物的效果也考虑在内建筑内部太阳照射动画日照模拟：SunCast15Dec12:00NsuneyeSuncastimage:Viewtime=15Dec12:00SiteLatitude=51.49Longitudediff.=-0.18ModelBearing=0.00Sun:azi=180.74alt=15.17Eye:azi=225.00alt=25.0015Jun12:00NsuneyeSuncastimage:Viewtime=15Jun12:00SiteLatitude=51.49Longitudediff.=-0.18ModelBearing=0.00Sun:azi=179.54alt=61.83Eye:azi=225.00alt=25.00冬季夏季15Dec12:00NsuneyeSuncastimage:Viewtime=15Dec12:00SiteLatitude=51.49Longitudediff.=-0.18ModelBearing=0.00Sun:azi=180.74alt=15.17Eye:azi=225.00alt=25.00日照模拟：SunCast对遮阳的性能进行详细评价–同时将这个信息与能耗分析模型共享日照模拟：SunCast建筑物遮挡分析日照模拟：SunCast采光分析：Lighting在LightPro里布置照明位置12在FlucsPro定量展示照度，光通量，日光因数等3在Radiance里定性展示照明效果，并可进行眩光分析采光分析：Lighting采光分析：Lighting在Radiance进行眩光分析，眩光定义为平均亮度的7倍采光分析：Lighting在Radiance利用数值或者是等值线来显示照度采光分析：Lighting采光分析：Lighting教室或者办公室能满足要求吗？能不能通过改良设计来避免室内的眩光，而不是增加各种百叶？教室中采光分析采光分析：Lighting人员疏散模拟软件：Simulex可在Simulex对建筑平面布局、人员的情况进行设置人员疏散模拟软件：Simulex建筑内各个地点距离出口的云图人员疏散模拟软件：SimulexSimulex可以动态地显示人员疏散情况电梯模拟：Lisi建筑能耗的模拟：ApacheApacheSimApacheCalApacheLoad气象参数围护结构参数人员情况设计条件共用化数据包计算引擎ApacheHVACSunCastMacroFlo系统详细设定动态负荷模拟CIBSE负荷计算ASHRAE负荷计算Vista显示模块动态负荷设计负荷能耗水平CO2排放舒适指标通风换气结果汇报建筑能耗的模拟：Apache丰富的气象参数建筑能耗的模拟：Apache可编辑的围护结构灵活的运行时间及控制曲线设置建筑能耗的模拟：Apache空调系统详细设定建筑能耗的模拟：Apache自然通风设置建筑能耗的模拟：ApacheJanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDecJan100009000800070006000500040003000200010000Sysload(kW)Date:Fri01/JantoFri31/DecRoomheatingplantsens.load:(suzhou.aps)Roomhum.plantload:(suzhou.aps)Roomcoolingplantsens.load:(suzhou.aps)Roomdehum.plantload:(suzhou.aps)DHWheatingdemand:(suzhou.aps)0102030405060708091011121314151617181920212223242526272829303101100009000800070006000500040003000200010000Sysload(kW)Date:Fri01/JantoSun31/JanRoomheatingplantsens.load:(suzhou.aps)Roomhum.plantload:(suzhou.aps)Roomcoolingplantsens.load:(suzhou.aps)Roomdehum.plantload:(suzhou.aps)DHWheatingdemand:(suzhou.aps)00:0006:0012:0018:0000:00100009000800070006000500040003000200010000Sysload(kW)Date:Thu28/JanRoomheatingplantsens.load:(suzhou.aps)Roomhum.plantload:(suzhou.aps)Roomcoolingplantsens.load:(suzhou.aps)Roomdehum.plantload:(suzhou.aps)DHWheatingdemand:(suzhou.aps)全年空调负荷结果建筑能耗的模拟：Apache全年能源消耗结果JanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDecJan1200011000100009000800070006000500040003000200010000Power(kW)Date:Fri01/JantoFri31/DecTotalnat.gas:(suzhou.aps)Totalelectricity:(suzhou.aps)建筑能耗的模拟：ApacheJanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDecJan240022002000180016001400120010008006004002000CO2emission(kgCO2/h)Date:Fri01/JantoFri31/DecTotalnat.gasCE:(suzhou.aps)Totalelec.CE:(suzhou.aps)全年二氧化碳排放量建筑能耗的模拟：Apache某个房间室内全年室内温度及相对湿度变化JanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDecJan323028262422201816141210Temperature(癈)100908070605040302010Percentage(%)Date:Fri01/JantoFri31/DecAirtemperature:bgs(suzhou.aps)Relativehumidity:bgs(suzhou.aps)建筑能耗的模拟：ApacheMonTueWedThu100806040200-20-40-60-80Gain(kW)100806040200-20-40-60-80Load(kW)Date:Mon26/JultoWed28/JulExternalconductiongain:bgs(suzhou.aps)Internalconductiongain:bgs(suzhou.aps)Auxventgain:bgs(suzhou.aps)Naturalventgain:bgs(suzhou.aps)Infiltrationgain:bgs(suzhou.aps)Coolingplantsensibleload:bgs(suzhou.aps)Internalgain:bgs(suzhou.aps)Solargain:bgs(suzhou.aps)Dehumidificationplantload:bgs(suzhou.aps)任意时间段内的负荷组成JanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDecJan9080706050403020100Percentage(%)2.52.01.51.00.50.0-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5PredictedmeanvoteDate:Fri01/JantoFri31/DecPeopledissatisfied:bgs(suzhou.aps)Predictedmeanvote:bgs(suzhou.aps)建筑能耗的模拟：Apache某个房间的全年舒适度分析管路计算：Mechanical用户可以对系统中的风管、水管、自来水管进行布置并选取管材，设定一定条件后，Mechanical程序组会自动计算各个管路的管径，并可以以三维方式展示出来三维风管路示意图管路计算：Mechanical三维散热器管路示意图费用分析软件包：Cost在费用计算模块CostPlan中可以根据ModelIT所建立的模型,对各类初投资进行核算费用分析软件包：Cost还可以在LiftCycle里对全寿命周期的费用进行分析,以便对方案进行选择优化选择软件：Value优化比选模块Deft提供了对多种方案比较的功能,以便实现设计的最优化优化选择软件：Value比较的内容包括建筑面积、投资、运行费用、能量消耗、对环境影响等多种参数，比较的结果通过参数的加权和以数值的方式表示IESVE助力于绿色建筑设计规划阶段设计构思概念设计详细设计采光分析方案比选费用预估日照分析外部风环境遮阳分析眩光分析自然采光清洁能源全寿命费用人员疏散室内舒适度建筑能耗机电优化气流组织热岛效应441IDMIESVE的目标•为设计师和工程师提供高质量的方案信息•验证项目的初投资和运行费•将建筑对环境的影响降到最低•模拟新技术在建筑上的使用•为设计团队提供差异化的设计方案•实现方案感性与理性的统一EngineersArupAtkinsBassettBDPBuroHappoldConnellWagnerFabersGenslerGiffo