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  DesignBuilder 建築物能源模擬

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  程式概要
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 DesignBuilder是英國DesignBuilder公司開發的建築類比軟體。通過與美國環境省開發的建築能源類比程式EnergyPlus(※1)實 現連動,可對製作的模型進行光、溫度、CO2等的環境模擬,是一款實現從規劃階段開始便考慮環境的節能型建築設計軟體。適用於建築師、建設事業工程師、能 源諮詢公司、學生的使用。此次,作為全新的建築類比軟體,本公司獲得了日本的獨佔銷售權。這裡對本產品的概要和功能特徵進行介紹。

 (※1) EnergyPlus : 美國環境省開發的建築物能源類比程式


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 ◆新產品介紹
   ・Design Builder Ver.1.9 (Up&Coming '09 早春號刊載)

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  程式的功能和特長
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 DesignBuilder是統合了快速建築建模、便利性和最高水準技術的動力能源類比軟體。
通過其革新的性能,即使是非專業使用者也可將複雜的建築物迅速進行模型化。EnergyPlus(※1)的動力熱力類比引擎擁有最完善的使用者介面,在作業的任意階段均可以製作正確的環境性能資料和優質的圖像和動畫。
 具體而言,選擇建築物表面的範圍,視覺化表現過加熱的影像、能源消費等。最適當地校核所使用的自然光,實行照明控制系統和電器照明節約的計算。同時,還可進行自然換氣的溫度類比,及適當的冷暖空調大小的計算。

 (※1) EnergyPlus : 美國能源省開發的建築物能源類比程式



●直觀的建模

DesignBuilder採用了易操作的OpenGL(※2)固體建模器。由此,在3D空間中配置「塊」,通過拉伸、剪切可直觀地進行建築物模型的製作。可對建築部件的厚度、房間的面積及體積進行視覺化把握。此外,對模型的幾何學的形狀和表面形狀沒有限制。

(※2) OpenGL : Open Graphics Library. 基於3D圖像的程式介面。同時支援2D圖像。


使用資料範本,通過從下拉清單中選擇,可以載入一般性建築結構、建築物內部的人物活動、HVAC(Heating、Ventilating and Air Conditioning.)及設計照明裝置。同樣類型的建築物可反復使用,還能追加到範本。此功能與資料庫連動,可對建築物及其周邊的區劃追加大型變更,在設計、評價流程的階段,可進行對各個建築模型的個別詳細設定。

▲圖1 建模



●環境性能資料中的按一下切換

 模型編輯畫面和環境性能資料可通過按一下進行切換,無需外部模組的執行或資料載入即可對資料進行顯示。
 基於換氣設定溫度,附有打開視窗的選項,將自然換氣模型化,通過外界溫度調節窗戶的開啟度,通過日光量對照明控制系統模型化,計算電器照明的節約量。
 並且,可以按一年、一月、一日、一小時、及更小的時間間隔進行所有類比資料的顯示。根據燃料的種類和使用目的計算能源消費量、通過屋內溫度、氣象資料、 牆壁、屋頂、通風口、排氣口等結構要素,類比熱傳導、冷暖氣負荷、CO2產生量,考慮氣象資料計算冷暖氣設備的大小,通過標籤的切換即可瞬間顯示。
 同時,Designbuilder中包含了最新的ASHRAE(美國冷暖氣空調學會)世界氣象資料和觀測地點資料(4429套數據),可免費使用975的EnergyPlus小時氣象檔。


▲圖2 熱負荷資料

▲圖3 冷氣負荷資料

▲圖4 消費能源模擬

 如上述所示,建模的方便性、視覺的直觀性、自動計算環境性能資料按一下顯示等功能便是DesignBuilder的最大特徵,可稱之為是一款可以同時進行意向討論和能源計算的軟體。



●其他功能
 DesignBuilder具備渲染功能,同時通過與其他程式的連接擴大分析和表現的幅度。

・視覺化功能
 通過DesignBuilder的視覺化功能,可以花最少的功夫得到鮮明的真實質感的圖像。在模型製作的任意階段,通過點擊視覺化標籤,都可以得到渲染 圖像。此外,通過放大或移動可對建築物的外觀進行確認,通過流覽功能進入到建築物的內部進行確認。


▲圖5 視覺化功能


▲圖6 建築物內部流覽畫面


・DesignBuilder CFD
 建築物模型中統合CFD(運用電腦的數値流體力學)的概念,可對建築物內外的空氣流動和溫度環境進行類比。具體而言,可對冷暖空調的設置位置、建築物的形狀、視窗、換氣、吸氣口的配置和屋內溫度環境、屋外的空氣流動等進行分析。

▲圖7 CFD模擬

・三維輸出
 DesignBuilder的模型在視覺化處理後,三維模型可以輸出到其它軟體,可在演示過程中發揮作用。

▲圖8 三維輸出


●與本公司產品的連接
 DesignBuilder因為具有通過建築物內部人物的活動模擬發生的熱量、CO2的功能,建築物模型內部加上UC-win/Road的人物模型的動作的話,可進行更具說服力的演示。
 此外,在UC-win/Road for EXODUSSMARTFIRE的連接中,在DesignBuilder上得到火災時的煙霧流向和火勢燃燒的擴展模擬,在EXODUS上進行避難模擬,同時還可依據其結果擴大建築物災害時更加容易避難的可能性設計。


●導入、輸出對應形式
  • 導入:
    DXF、PDF、BMP、JPG、PNG、GIF、TIFF、detailed survey data
  • 輸出:
    EnergyPlus Heating/Cooling design IDF file、model image(DXF、BMP、JPG、PNG、GIF、TIFF)、3-D DXF model、 CSV report file

●必要的軟體環境
 - 軟體: 支持Windows XP、Windows2000。
 - 硬體: ATI、Nvidia中等以上的顯卡最適合。


匯入教程
 目前介面僅提供英文介面,同時備有詳細的日文用戶手冊。

  開發商 : 英國 DesignBuilder Software Ltd (http://www.designbuilder.co.uk/

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