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ECOTECT(生态建筑大师)软件介绍 ECOTECT(生态建筑大师)是由英国 Square One 公司开发的辅助生态设计软 件,编程语言采用的是 C++, 最初是作为某些概念的例证出现于安德鲁马歇尔博 士在西澳大利亚大学建筑与艺术学院的博士论文中。它是一个全面的技术性能分 析辅助设计软件,具有计算、分析过程简单快捷,结果直观,技术性强等优势,而 且可以和一系列精确分析软件相结合作进一步的分析。 Ecotect 是一个全面的技术性能分析辅助设计软件,提供了一种交互式的分 析方法,只要输入一个简单的模型,就可以提供数字化的可视分析图,随着设计 的深入,分析也越来越详细。 ECOTECT 可提供许多即时性分析,比如改变地面 材质,就可以比较房间里声音的反射、混响时间、室内照度和内部温度等的变化; 加一扇窗户,立刻就可以看到它所引起的室内热效应、室内光环境等的变化,甚 至可以分析整栋建筑的投资。它的操作界面友好,与建筑师常用的辅助设计软件 SketchUp、 Archicad、3DMAX、AutoCAD 有很好的兼容性,3DS、DXF 格式的文件 可以直接导入,而且软件自带了功能强大的建模工具,可以快速建立起直观、可 视的三维模型。然后只需根据建筑的特定情况,输入经纬度、海拔高度,选择时 区,确定建筑材料的技术参数,即可在该软件中完成对模型的太阳辐射、热、光 学、声学、建筑投资等综合的技术分析。计算、分析过程简单快捷,结果直观。 模型最后还可以输出到渲染器 Radiance 中进行逼真的效果图渲染,还可以导出 成为 VRML 动画,为人们提供一个三维动态的观赏途径。 Ecotect 采用权威的核心算法,和 RADIANCE 、POV Ray 、VRML、EnergyPlus 、 HTB2 热分析软件均有导入导出接口。它对于设计师的方案设计理念是一个重要 的提升,是建筑节能设计的一个很好的体现,尤其和 SketchUp 的配合使用充分 体现设计师作品向生态建筑的方向延伸。因为 ECOTECT 能处理建筑性能的很多不 同方面,所以它需要很大范围的数据来描述建筑。为减轻设计师的负担,ECOTECT 使用了一种独特的累积数据输入系统。刚开始仅需要简单的几何细节信息。当设 计模型被改进,变得更加精确,或者需要详细反馈时,用户就可以做出更多选择, 输入更多显得重要的数据。这就意味着您只须几次鼠标点击之后就可以分析太阳 光照射、遮蔽选项和可用光照。 [ECOTECT 中空间统计声学的分析]

在 Ecotect 中,只要正确地搭建模型,并指定相应材料的吸声系数,系统就 可以计算一定频率范围内任何区域的反射时间。吸声系数可以在材质库对话框中 的声学选项单内设置,而反射时间的计算结果则显示在图形结论对话框中的反射


时间选项单中。空间统计分析认为反射时间只和体积和材质参数有关。在这里介 绍一下 ECOTECT 中空间统计声学的计算依据,由于其计算模型是得到公认的,所 以计算结果还是比较可信的。 [ECOTECT 中昼光照明计算]

ECOTECT 提供了一系列的分析功能。在这些分析中,自然照明分析是一个重点, 而且它对于以后的人工照明也具有影响力。我现在这里简要介绍一下有关 ecotect 昼光照明的一些理论依据和基础。 昼光照明,或者说自然照明,指的是封闭空间内的散射自然光照明。因为太 阳在天空中的位置随着时间的不同而不断变化,有时太阳可能也会被云遮挡住, 以及一年中主体对于光照强度的感觉也是变化的,所以它并不适合作为一种稳定 可靠的建筑室内照明光源。基于以上原因,ecotect 不考虑由太阳发出的直射光 的影响。 Ecotect 中最基本的自然光照明计算数据就是采光系数,其它参数都是在其 基础上计算出来的。计算采光系数的最佳方法就是建筑研究组织(Building Research Establishment)的分项研究(Split Flux)方法。它基于这样一种假 设,不考虑直射光,到达房间内任一点上的自然光包含三个独立的组成部分: 天空光组分 Sky Component (SC):通过窗户等构件直接从天空射入房间内的部 分。 外部反射光组分 Externally Reflected Component (ERC):由大地,树,其他 建筑物反射的部分。 反射光组分 Reflected Component (IRC):前两部分在室内表面上的内部反射。 Ecotect 中使用的是 CIE 全阴天分布(Overcast Sky Distribution)计算模 型。可以通过当前分析网格或独立的传感点来计算自然光照明。 自然光照度:这些照明参数都是根据采光系数和当前设计天空照度的乘积来预计 的。设计天空照度数值可以在照明分析中进行设置,这一概念指的是,全年从 9-17 点的时间中至少有 85%超过这一照度。 照明向量:进行采光系数计算时,系统生成半球形发射的探测光线,这样可以通 过计算每条光线的相对照度之和来求得每点上的照明向量。它表示了主要的自然 光照明方向。系统会以颜色不同的或长短不同的箭头来显示这一信息。 全自然光照明分析:使用采光系数,我们可以计算一年中任意日期任意时间的照


度。从而也就可以确定每一点上照度超过某一确定值的频率。这就是全自然光照 明分析,它以全年时间百分比表示,其含义是某点在没有外加光源的情况下所能 达到某一选定照度的时间。我们使用 Tregenza 提出的散射天空公式来计算任意 时间的天空照度。计算的日期和时间范围可以在全自然光照明分析对话框中进行 调整。 [热量计算引擎]

当前全球比较流行的软件包是 TAS(Therma Analysis Software),它是由英国 的 EDSL 开发的。ESPr 软件的使用也非常广泛。由美国开发的 DOE2(现在叫做 EnergyPlus)是基于 ASHERA 模型的,但只适用于带空调的建筑类型,而且仅限 于负荷分析。由澳大利亚的 CSIRO 开发的 CheelNATH 引擎也非常的不错,它的核 心是基于响应要素模型,但它对受分析区域的数量有限制。现在,ECOTECT 可以 直接输出 DOE2 和 CheelNATH 文件 [建筑通风分析]

[阴影分析]

ECOTECT 中的热分析程序是以 ICBSE 准入法为基础的,该方法不需要详细的气流 和通风信息。然而,正如您在热分析图库页面所看到的,ECOTECT 可以被用作外 部计算流体动力学工具的预处理器和后处理器,它完全考虑了空气流动。 加的夫大学的 Welsh 建筑学院目前正在进行计算流体动力学(CFD)工具的研发。 盛行风向(Prevailing Winds)----每小时风速和方向可以用一个模型直接绘制 出来,使其与自然通风和挡风屏墙(wind shelter)直接关联起来。绘制的图形可 以显示温度、湿度和降雨,覆盖任何日期和时间段。


ECOTECT