(4) 输入输出
f) 导入工程:点击按钮,将已有的包络体推算结果工程文件导入到模块中,可继续进行分析。 g) 导出工程:点击按钮,将当前图面上的包络体推算结果存储为*.dat格式的工程文件。 h) 输出平面:点击按钮,将选中的分析结果以平面数字形式显示在图纸上,如下图所示(部分):
i) 输出三维:点击按钮,将该代包络体的结果反映到CAD中,如下图所示:
j) 绘制报表:点击按钮,将计算结果绘制成包络体分析表,如下图所示:
k) 输出报表:点击按钮,将计算结果存储为特定格式的文件。
l) 颜色表:点击按钮,弹出“高度颜色表”对话框,如下图所示,可设置采样的最大高度和层高,并可对每层高度所对应的颜色进行修改,颜色对应平面输入结果。
说明:由于包络体推算使用的是基因遗传算法,通过优化解的组合繁衍,不断的逼近最佳解,基因遗传算法本身也是一个随机算法,但是它比纯粹的随机算法能更快逼近最佳解,所以每次推算会有差别。从理论上来讲,推算时间越长,越逼近最佳解,当推算过程中很多代的结果都相差无几时,就可认为当前体积最大的就是最佳解。实际工程中可能并不一定需要体积最大的包络体,可根据建筑物的形状或建筑容积率来选择不同形状的包络体。 4.10.5 容积率计算 1、原理篇:
容积率,也称建筑面积毛密度,是每公顷居住区用地上拥有的各类建筑的建筑面积(㎡/ha),可以总建筑面积(万㎡)与规划用地总面积(万㎡)的比值表示。其中,规划用地总面积即基底总面积,为用户定义的包络体基底面积。
通过包络体推算,按设定的层高,把所有满足建筑某一层高的地块面积计算出来,即某层建筑面积。同时,对于一待建地块,其建筑密度有所规定,地块只能在符合其密度要求的区域内建设建筑物。基底总面积与建筑密度的乘积,即为单层最大建筑面积。受建筑密度的影响,某层建筑面积也将有所改变。其中,大于单层最大建筑面积的,必须取单层最大建筑面积;小于单层最大建筑面积的,仍保留原值。
按需要累加若干层建筑面积的值,可得某层时的总建筑面积,该值与基底总面积的比值,即为某层的容积率值。 2、应用篇
选择任意一代包络体,点击“容积率”按钮,弹出如下所示对话框:
通过该对话框可完成以下操作:
(1) 高度采样:输入建筑物层高,也可在右边框层高一列中双击进行修改。 (2) 建筑密度采样:分为“起始密度”、“截止密度”和“采样间隔”三项。 起始密度—计算中建筑密度的起始值。 截止密度—计算中建筑密度的终止值。 采样间隔—相邻两个密度间的间隔大小。
按照不同需求输入三项的数值,则右边框中自动计算并显示出符合设置的密度数据,并将根据设置计算出任意密度要求下的容积率。
(3) 等高线:自动绘制满足要求的等高线,并对其做向下的垂面,增加可视性和清晰度。点击“等高线”按钮,在命令行提示:
按层输出(C) / 按区域输出(Q) : C 输出单层(S) / 输出全部(A) :S 输入高度:75
按层输出(输出全部):根据设定的层高,绘制出每一层的等高线。 按层输出(输出单层):绘制特定高度的等高线。
按区域输出:根据设定的层高和每一地块所能建筑的最大高度划分区域,绘制出每一区域的等高线。
分析结果图如下所示:
(4) 图例:点击按钮,在图面上插入不同高度等高线所对应颜色的高度图例。
(5) 导出表格:将分析结果存储为特定格式的文件。 (6) 绘制表格:将分析结果插入到图面上,如下图所示:
说明:包络体推算在一些特殊情况下的解决方法。例如底层窗户在现有建筑的影响下原本就不满足设定的日照条件的,应在满足日照条件的最低楼层布置一独立窗。这样能保障推算出来的包络体既对原来不满足日照条件的窗户不造成恶化,又使原来满足日照条件的窗户仍然满足。
效果例图:根据包络体推算得到某一地块各个位置所能建筑的最大高度,并由此高度建设不同层数的建筑物,选择按层输出全部的等高线,可得如下图示:
4.11 棒影图例
按日照时间间隔自动计算并绘制,在建筑群内或是建筑物轮廓的一点上棒杆的日照投影图。每条阴影线自动标注棒影时间和高度角,棒影时间用太阳时表示,并可选择是否生成文字说明。文字说明包括经纬度、分析日、节气、杆高和分析采样间隔(分钟)。 选择“分析”下拉菜单中的“棒影图例”项,在命令行提示: 点击图例基点:选择一点
是否需要文字说明(Y)/(N),
4.12 日照仿真
按照时间间隔,逐时分析显示三维建筑场景的日照阴影遮挡状况。该功能的使用建立在AutoCAD环境基础上,是对AutoCAD当前视窗中的建筑进行分析。
选择“分析”下拉菜单中的“日照仿真”项,或是单击主界面上的 按钮,弹出其窗口界面,自动将当前图面上的所有建筑呈三维状态显示,如下图所示:
界面上方有一系列命令按钮,点击即可进行相应的操作: (1) 选择:点击“选择”按钮 ,命令行提示:
回车退出 / 请选择建筑物,屋顶及窗户: 可另行选择需要进行三维仿真的部分建筑
(2) 刷新:点击“刷新”按钮 ,使日照仿真窗口里三维建筑场景与用户在CAD中设定的场景视角保持一致。
(3) 移动:点击“移动”按钮 ,适时移动图面以调整查看方位。
(4) 旋转:点击“旋转”按钮 ,可以人工拖动三维场景进行多角度查看。
(5) 缩放:点击“窗口缩放”按钮 ,“实时缩放”按钮 ,“全部显示”按钮 ,控制图面的显示大小。
(6) 抓图:点击“抓图”按钮 ,选择“单张抓图”命令,进行当前图面的抓图;选择“连续抓图”命令,抓取时间段内固定时间间隔时刻上的所有三维日照仿真图片。
(7) 打包:点击“打包”按钮 ,把三维分析结果导出保存为*.avi格式的文件,便于脱离软件环境播放察看,
(8) 播放:在 中设置播放间隔,点击“播放”按钮 ,观看三维建筑场景在设定时间内的连续日照遮挡变换情况。
(9) 查看:可拖动进度条 观看某一时刻的日照遮挡情况。 4.13 日照圆锥面
按日照时间间隔自动计算并绘制,太阳在一定时间段内,对建筑群内或是建筑物轮廓的一点进行日照所形成的、以该点为顶点的三维圆锥形运行轨迹,可清楚地反映出该点的日照情况。遮挡建筑物与日照圆锥面相交部分所涵盖的时间段,即为遮挡物对分析点的遮阳时间段。 选择“分析”下拉菜单中的“日照圆锥面”项,或是单击主界面上的 按钮,在命令行提示: 日照圆锥面绘制点:选择一点 输入点高(m)<0>: 1 指定圆锥面半径:
注意事项:圆锥面半径大小必须满足圆锥和所有相关建筑物相交。 生成的日照圆锥面图例如下图所示:
说明:①沿绘制点将日照圆锥面的线条反向延长,投影到水平面就形成了该点上不受杆高限制的棒影图。②日照圆锥投影遮挡用颜色加以区分,黄色表示光线通过,红色表示日照遮挡。③将鼠标移到日照圆锥投影线上,则自动显示出该投影线的光线射入时刻及状态(日照或遮挡)。
日照圆锥面分析可以快速判断遮挡源,可方便的对规划方案进行动态调整。
首先对规划方案进行日照分析,如窗户分析、单点分析、多点沿线分析等,找出不满足日照的最不利点,然后生成该点的日照圆锥面。其中红色线区域为遮挡区域,黄色线区域为阳光通道区域,可直观的观察日照和遮挡的时刻和时间段。
将图形转为三维,旋转至便于观察遮挡建筑光线通道的位置,并进行渲染,效果图如下所示。直接对遮挡建筑进行位置调整或旋转,直到所需要的红色遮挡时间段透出为止,或对建筑遮挡部分进行降层或削角处理等。
4.14 遮阳计算
为窗户设计遮阳板。
选择“分析”下拉菜单中的“遮阳计算”项,弹出如下所示对话框:
1、参数说明
(1) 大气透明度等级:我国将大气透明度分为六级,部分城市的大气透明度等级参见表一,其他城市的大气透明度等级目前没有精确数值,可查阅《采暖通风与空气调节设计规范(GBJ 19-87)》(2001年版)的附录六。
表一 部分城市大气透明度等级表 台站 纬度 透明度等级 台站 纬度 透明度等级 北京 40 4 贵阳 25 4 天津 40 5 昆明 25 4
石家庄 40 4 拉萨 30 1 太原 40 4 西安 35 5 二连 45 2 兰州 35 3 呼和浩特 40 3 西宁 35 3 沈阳 40 5 银川 40 4 长春 45 4 乌鲁木齐 45 3 哈尔滨 45 4 台北 25 4 上海 30 5 花莲 25 4 南京 30 5 恒春 20 4 杭州 30 5 汕头 25 4 合肥 30 5 海口 20 4 福州 25 4 桂林 25 5 南昌 30 4 重庆 30 5 济南 35 5 敦煌 40 3 郑州 35 5 格尔木 35 2 武汉 30 4 和田 35 2 长沙 30 4 喀什 40 3 广州 25 5 库车 40 3 南宁 25 5 香港 20 4 成都 30 6
当改变大气透明度等级时,大气透明率将相应地发生变化,不同大气透明度等级对应的大气透明率见表二:
表二 大气透明度等级与大气透明率对照表 等级 1 2 3 4 5 6
P代表值 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 范围 0.826
0.776~0.825 0.726~0.775 0.676~0.725 0.626~0.675 0.625 *该表来源于《暖通规范说明》
(2) 大气透明率:表征大气透明度的参数,近似值一般取0.62。该值愈大,直射阳光愈强,散射光愈弱。取值办法参见(1)的说明和表一。
(3) 地面类型:该参数用于取得地面反射率。改变该值时,地面反射率将随之而变。
(4) 地面反射率:表征地面反射辐射照度强弱的参数。一般取0.2,具体取值办法见表三。 表三 地面反射率取值表
低密度住宅区——0.2 高密度住宅区——0.25 工厂——0.26 学校——0.15 商店——0.2 公园——0.16
开阔道路——0.3 草坪或树木——0.17 水体——0.09 平均——0.2
*该表来源于《暖通规范说明》 (5) 窗户参数
a) 窗户总宽:包含窗框宽度在内的窗洞宽度。 b) 窗户总高:包含窗框宽度在内的窗洞度。
c) 窗框宽度:窗洞与可以透过阳光的窗玻璃边沿之间的宽度。 d) 嵌入深度:指窗玻璃外表面与外墙面之间的距离。
e) 窗户朝向:指窗户法线相对于正南方向的转角。正南 = 0°,正东 = 90°,正北 = 180°,正西 = 270°。
(6) 遮阳板参数:以窗户中心点(外墙面)为定位点呈轴对称分布,长度单位为毫米。 a) 板长:指沿窗户高度方向的尺寸。 b) 板宽:指沿窗户法线方向的尺寸。 c) 板厚:指沿窗户宽度方向的尺寸。
d) 水平偏移:遮阳板沿窗户宽度方向的移动距离,左负右正。 e) 垂直偏移:遮阳板沿窗户高度方向的移动距离,下负上正。 f) 法向偏移:遮阳板沿窗户法线方向的移动距离,向外为正。
g) 旋转角:遮阳板以窗户法线为轴旋转的角度,左正右负,取值(-90°- 90°)。 h) 法向角:遮阳板以长度方向为轴旋转的角度,左负右正,取值(-90°至 90°),向左旋转时以左侧长边为轴,向右旋转时以右侧长边为轴。
(7) 已定义遮阳板:显示当前定义的遮阳板,编号由程序自动产生,不能修改。当用鼠标选中某个编号的遮阳板时,左侧“遮阳板参数”栏会显示所选中遮阳板的参数,在预览模式下图面上会同时高亮(变虚)显示对应的遮阳板,以直观看出遮阳板的尺寸和位置。 2、按钮功能说明
(1) 图面选取按钮:用来在平面图中选择已经布置好的窗户,软件将自动提取所选窗户的宽度和朝向,但是该窗户必须是用本软件正确布置上去的。
(2) 预览按钮:把图面转成三维视角以直观观察窗户和遮阳板的尺寸和位置。 (3) 恢复按钮:该按钮用来恢复使用“预览” 按钮前显示的视图。
(4) 加入按钮:新布置一块遮阳板。点取该按钮后,“已定义遮阳板”列表中将新增加一项自动编号的遮阳板,同时图面的相应位置上会出现一块遮阳板。
(5) 修改按钮:修改已经布置好的遮阳板。该功能的使用方法是:您首先在“已定义遮阳板”列表中选中您要修改的遮阳板,然后在左侧“遮阳板参数”栏修改参数,最后点取该按钮。这时在“已定义遮阳板”列表中并没有发生明显变化,但是从图面上可以看出遮阳板的尺寸或(和)位置已经变化。
(6) 删除按钮:删除已经布置的遮阳板。
(7) 分析按钮:按下该按钮,对话框消隐,软件开始对遮阳构件的遮阳效果进行分析,并将分析结果以文本方式显示各个分析时刻包括辐射照度在内的各种分析数据。
(8) 图表按钮:将分析结果在图面上用图形方式表示出各个分析时刻的光斑大小和位置, (9) 清除按钮:该按钮用来清除遮阳计算中在图面上生成的实体。 按下该按钮,弹出如下对话框:
由此可见,该项功能可以清除三类实体:构成窗洞的实体、遮阳板实体、分析结果形成光斑图。勾选需要清除的实体类型,点击清除按钮,可自动清除图面上的该类实体。 3、操作流程
(1) 设置基础参数:在主界面上设置各项基础参数。 需要设置的参数有:
a) 选择城市,如果需要还可以直接修改经纬度。注意当修改的经纬度数值超过一分的时候,城市名将从主界面中消失以示警示。
b) 设置分析日期:可以直接修改阳历日期,也可以通过选择阴历节气完成。 c) 设置分析时段:鼠标左键单击时段的标签可以在北京时和真太阳时之间切换。
d) 图形单位:指平面图的图形单位。如果平面图中一个绘图单位等于1毫米,则需将图形单位设置为毫米;如果图中一个绘图单位等于1米,则设置为米。