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介绍程序
  DesignBuilder 建筑物能源模拟

     建筑物设计、模拟程序
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  程序概要
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 DesignBuilder是英国DesignBuilder公司开发的建筑模拟软件。通过与美国环境省开发的建筑能源模拟程序EnergyPlus(※1)实现连动,可对制作的模型进行光、温度、CO2等的环境模拟,是一款实现从规划阶段开始便考虑环境的节能型建筑设计软件。适用于建筑师、建设事业工程师、能源咨询公司、学生的使用。此次,作为全新的建筑模拟软件,本公司获得了日本的独占销售权。这里对本产品的概要和功能特征进行介绍。

 (※1) EnergyPlus : 美国环境省开发的建筑物能源模拟程序

◆◆◆ 相 关 信 息 ◆◆◆

 ◆新产品介绍
   ・Design Builder Ver.1.9 (Up&Coming '09 早春号刊载)

 ◆讲习会参加报名受理中!
   ・「DesignBuilder体验讲习会


  程序的功能和特长
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 DesignBuilder是统合了快速建筑建模、便利性和最高水准技术的动力能源模拟软件。
通过其革新的性能,即使是非专业用户也可将复杂的建筑物迅速进行模型化。EnergyPlus(※1)的动力热力模拟引擎拥有最完善的用户界面,在作业的任意阶段均可以制作正确的环境性能数据和优质的图像和动画。
 具体而言,选择建筑物表面的范围,可视化表现过加热的影像、能源消费等。最适当地校核所使用的自然光,实行照明控制系统和电器照明节约的计算。同时,还可进行自然换气的温度模拟,及适当的冷暖空调大小的计算。

 (※1) EnergyPlus : 美国能源省开发的建筑物能源模拟程序


●直观的建模

DesignBuilder采用了易操作的OpenGL(※2)固体建模器。由此,在3D空间中配置「块」,通过拉伸、剪切可直观地进行建筑物模型的制作。可对建筑部件的厚度、房间的面积及体积进行可视化把握。此外,对模型的几何学的形状和表面形状没有限制。

(※2) OpenGL : Open Graphics Library. 基于3D图像的程序界面。同时支持2D图像。


使用数据模板,通过从下拉列表中选择,可以载入一般性建筑结构、建筑物内部的人物活动、HVAC(Heating、Ventilating and Air Conditioning.)及设计照明装置。同样类型的建筑物可反复使用,还能追加到模板。此功能与数据库连动,可对建筑物及其周边的区划追加大型变更,在设计、评价流程的阶段,可进行对各个建筑模型的个别详细设定。
▲图1 建模


●环境性能数据中的单击切换

 模型编辑画面和环境性能数据可通过单击进行切换,无需外部模块的执行或数据载入即可对数据进行显示。
 基于换气设定温度,附有打开窗口的选项,将自然换气模型化,通过外界温度调节窗户的开启度,通过日光量对照明控制系统模型化,计算电器照明的节约量。
 并且,可以按一年、一月、一日、一小时、及更小的时间间隔进行所有模拟数据的显示。根据燃料的种类和使用目的计算能源消费量、通过屋内温度、气象数据、墙壁、屋顶、通风口、排气口等结构要素,模拟热传导、冷暖气负荷、CO2产生量,考虑气象数据计算冷暖气设备的大小,通过标签的切换即可瞬间显示。
 同时,Designbuilder中包含了最新的ASHRAE(美国冷暖气空调学会)世界气象数据和观测地点数据(4429套数据),可免费使用975的EnergyPlus小时气象文件。


▲图2 热负荷数据

▲图3 冷气负荷数据

▲图4 消费能源模拟

 如上述所示,建模的方便性、视觉的直观性、自动计算环境性能数据单击显示等功能便是DesignBuilder的最大特征,可称之为是一款可以同时进行意向讨论和能源计算的软件。


●其他功能
 DesignBuilder具备渲染功能,同时通过与其他程序的连接扩大分析和表现的幅度。

・可视化功能
 通过DesignBuilder的可视化功能,可以花最少的功夫得到鲜明的真实质感的图像。在模型制作的任意阶段,通过点击可视化标签,都可以得到渲染图像。此外,通过放大或移动可对建筑物的外观进行确认,通过浏览功能进入到建筑物的内部进行确认。


▲图5 可视化功能

▲图6 建筑物内部浏览画面


・DesignBuilder CFD
 建筑物模型中统合CFD(运用计算机的数値流体力学)的概念,可对建筑物内外的空气流动和温度环境进行模拟。具体而言,可对冷暖空调的设置位置、建筑物的形状、窗口、换气、吸气口的配置和屋内温度环境、屋外的空气流动等进行分析。

▲图7 CFD模拟

・三维输出
 DesignBuilder的模型在可视化处理后,三维模型可以输出到其它软件,可在演示过程中发挥作用。

▲图8 三维输出


●与本公司产品的连接
 DesignBuilder因为具有通过建筑物内部人物的活动模拟发生的热量、CO2的功能,建筑物模型内部加上UC-win/Road的人物模型的动作的话,可进行更具说服力的演示。
 此外,在UC-win/Road for EXODUSSMARTFIRE的连接中,在DesignBuilder上得到火灾时的烟雾流向和火势燃烧的扩展模拟,在EXODUS上进行避难模拟,同时还可依据其结果扩大建筑物灾害时更加容易避难的可能性设计。


●导入、输出对应形式
  • 导入:
    DXF、PDF、BMP、JPG、PNG、GIF、TIFF、detailed survey data
  • 输出:
    EnergyPlus Heating/Cooling design IDF file、model image(DXF、BMP、JPG、PNG、GIF、TIFF)、3-D DXF model、 CSV report file

●必要的软件环境
 - 软件: 支持Windows XP、Windows2000。
 - 硬件: ATI、Nvidia中等以上的显卡最适合。


●导入教育
 目前界面仅提供英文界面,同时备有详细的日文用户手册。

  开发商 : 英国 DesignBuilder Software Ltd (http://www.designbuilder.co.uk/

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