第三阶段过程及成果要求 1. 使用 Ecotect Analysis 2011 对自己的方案进行分析（热工分析、日照分析、照明设计至少选一项）； 2. 基于分析进行相应优化; 3. 分析报告一份（A4）： a、分析过程及方法； b、优化前分析结果； c、优化后分析结果（至少进行两步优化） 学 号 天津城市建设学院 Ecotect Analysis 分析报告 （题目）（黑体、二号居中） 学生姓名 羊 圣 专业名称 建筑学 指导教师 杨艳红 规划与建筑系 2012 年 04 月 04 日 摘 要 XXXXXXXXXXXXXXXXX 关键词：XXXXXXXXXXXXX Abstract XXXXXXXXXX Key word：XXXXXXXXXXX 目 录 第一章 项目简介 此项目是为位于天津的一个高档别墅区， 包含了十几幢高档别墅 项目西边为一现有高层公寓区，南边是绿化带和公建，东边紧邻一个景观湖，北面为小坡地 首先根据功能和基地现状快速确定了建筑的大概布局方式，如下图所示，在现有基地的基础上， 通过挤压的方式快速地确定了别墅的大致体块， 形式大致为两个方形体块的扭转异形， 采用上部出挑的方式营造一种动态感， 造型上相对独特，下面我就想利用软件来分析一下这种形式的优劣。
首先是简化模型，我是用如果是做深入分析， 则可以把模型建得再精确一点 直接用 ecotect 建模或由sketchup 导入都可以Ecotect 中的分区很简单，不用考虑内外区划分，省去许多工作整个标准层分为两个区域，一个是核心筒，一个是办公区建完模就可以指定材料做法，外墙均为 lowE 双层玻璃幕墙，核心筒为钢筋混凝土，地板为架空混凝土板下一步设定空调运行时间表，人员活动时间表，最后敲定时间和地点就可以进行计算分析 第二章 优化及分析 遮挡分析 分析用地北侧住宅楼西南立面上直射阳光及其辐射强度 上图指示了所要分析的表面 长方形方案对于其北侧住宅的辐射遮挡，以日轨图显示 椭圆形方案对于其北侧住宅的辐射遮挡，以日轨图显示 上图为以三维形式显示辐射遮挡，绿色的点用来估算采光系数 从这张图来看， 应该是长方形方案中此立面上接受辐射的时间较长， 也比较均匀但是在 11 点到 14 点的时间中，椭圆形方案中会出现局部较高的辐射， 而且相对来说在 11 月-2 月比较明显，3-10 月则则不是很明显，这应该是个优点不过综合来说，应该是长方形方案相对优势更明显 场地辐射分析 线框形式显示用地内的累计日平均辐射分布 实体形式显示用地内的累计日平均辐射分布 平面形式显示用地内的累计日平均辐射分布 通过场地累计日平均辐射分析， 可以发现场地南边及西北角的辐射相对来说较大，可以在设计的时候，多种植常绿乔木，在各个季节都可以提供阳光遮挡，另外也可以布置一些凉亭等休闲设施。
而在辐射相对较小的地方， 即红色区域内，种植落叶乔木，既可以在夏季提供荫凉，在冬季也不会对阳光产生较大的遮挡此项分析对于复杂的群体建筑来说非常实用 热工分析 逐时得热分析 上图为长方形方案在 1 月 1 日的逐时得热分析 上图为椭圆方案在 1 月 1 的日逐时得热分析 大家可以发现这两张图有什么不同 上图为将结构传导，直接太阳得热以及总得热输入 excel 分析 由于上面两张图比较起来不是很方便（比较费眼） ，所以我把两个方案中比较关键的数据输入到 excel 中，进行制表分析，主要是传导，直接太阳得热以及总得热，其它象内部得热，间接太阳得热，通风得热等由于篇幅关系，没有放进来 从这张图中， 我们可以发现 （桔红色） 的直接太阳得热以长方形方案居多（比较好，因为是冬季） ，蓝色的结构传导热损失则是椭圆形方案更佳总得热（也是热损失）也是椭圆形方案较佳总的来说，这一天中，长方形方案的直接太阳得热较多，但总热损失也较大 上图为长方形方案 日的逐时得热分析 上图为椭圆形方案 日的逐时得热分析 同样把上述几个数据输入到 excel，可以发现夏季中，这三项都是长方形居多，较为不利 全年逐月冷热负荷分析 上图为长方形方案全年空调冷热负荷分析，红色为热负荷，蓝色为冷负荷。
上图为椭圆形方案全年空调冷热负荷分析，红色为热负荷，蓝色为冷负荷 同样导入 excel 对比分析， 我们可以发现除了 2 月份以外，全年中的冷热负荷都是长方形方案居多，能耗较大，其中夏季差别最大，冬季其次，过度季有轻微差别 综上所述，总的来说椭圆方案在热工方面占有优势，尤其在夏季，长方形方案仅在冬季的直接太阳得一项有优势，可能是跟其外表面积较小有关 采光分析 采光系数分析 长方形方案的采光系数分布图，平均采光系数为% 椭圆形方案的采光系数分布图，平均采光系数为% 我们可以发现长方形方案由于进深小，所以采光系数较高，而且分布相对较为均匀 备注：由于采用的是全玻璃幕墙，透光系数较高，所以采光系数比较大，主要是便于分析对比 上图为玻璃的各种性能设置 上图是分别以三维形式显示其采光系数分布，可以清晰的看出长方形方案中照度分布非常均匀， 而椭圆方案则靠近窗户部位较亮， 随后照度就开始急剧下降所以长方形方案在昼光照明方面优势很大 考虑直射光的实时照度分析 上图为长方形方案，6 月 21 日清晨 6 点 15 分 以伪彩色显示 上图为椭圆形方案，6 月 21 日清晨 6 点 15 分 以伪彩色显示 为了便于分析，我采用了伪彩色。
从这两张图中可以发现，椭圆形方案的照度分布不是很均匀，变化较为剧烈，总体来说两个方案差别不是很大 上图为长方形方案，6 月 21 日清晨 6 点 15 分的真实效果 以真彩色显示 总 结 计算机最初在建筑学领域所扮演的角色是替代人力劳动而使设计师把更多的精力放在设计过程本身， 后来，角色转变为创建智能辅助设计的系统， 减轻设计师在很多繁琐而并不重要的设计方面的负担 今天， 计算机的角色已经从绘制图纸和建模转变成为基于形体的设计信息处理 在未来，计算机还将扮演越来越多的角色，甚至可能带来值得探讨的问题： “这个方案是谁设计的”如果将来某一天， 计算机真的可以完全脱离人的思维进行设计， 那么或许它会同样设计一套无法令其本身理解的更高级的系统进行辅助 本研究通过将算法引入建筑设计过程， 期望能够探索一种基于过程生成的设计方法 同时， 本研究的另一个目的是促进关于数字化设计、 媒体和技术的探讨，并对当前建筑设计中存在的所谓的数字文化运动提出质疑 本研究希望通过提出这些不同的观点， 形成一个基本的意向性框架， 以期维持挑战正迅速成为主流的所谓的数字建筑设计方法 参考文献 [1] Kleinberg, Jon& Tardos, Eva "Algorithm design”, Pearson Education, Inc. 2006 [2] Douglis, Evan "Autogenic Structures”, Taylor& Francis, Oxon, 2009 [3] Schwartz, Russell "Biological Modeling and Simulation" , The MIT Press, 2008 [4] Dollens, Dennis "Digital-Botanic Architecture 2”, Lumen, Inc. 2009 [5]Terzidis, Kostas “Algorithmic Architecture”, Elsevier Ltd. 2006 [6] Weinstock, Michael: "Self-Organization and Material Constructions" , AD 76/2 = 180, p. 34-41, 2006 [7]Cheng, Franklin Y& Jiang, Hongping& Lou, Kangyu "Smart Structures" Taylor& Francis, 2008 [8] Addington, D. Michelle& Schodek Daniel L "Smart Materials and New Technologies" , Elsevier Ltd. 2005 [9] Nedjah, Nadia& Luiza de Macedo Mourelle "Swarm Intelligent Systems" Springer Science+Business Media, 2006 [10] Dongarra, Jack. J "The Lanczos and Conjugate Gradient Algorithms" Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006 [11] Florida, Richard "The Rise of the Creative Class"， New York: Basic Books, 2002 [12] 约翰霍兰. 陈禹译. 涌现——从混沌到有序[M]. 上海: 上海科学技术出版社 2001 [13] Kennedy J, Eberhart R C. Swarm Intelligence[M]. USA: Academic Press, 2001 [15] 张海英，刘祚时，林桂娟. 群体机器人研究的现状和发展[J]. 电子 技术应用 2004, 30(2): 1-3 。