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建筑设计能源性能模拟指南

封面

作者:田真

页数:312

出版社:知识产权出版社

出版日期:2021

ISBN:9787513076982

电子书格式:pdf/epub/txt

内容简介

本书是国家出版基金项目“绿色建筑模拟技术应用”丛书中的一个分册,是一本专为建筑师量身定制的建筑设计能源性能模拟指南,提供了视觉信息丰富的建模路线图,用以指导绿色节能建筑设计。全书共12章,内容简明易懂,包括导论、设计仿真基础知识、热舒适与控制方式、气候分析、设计计划和目标设定、玻璃性能、太阳辐射与蓄热、天然采光与眩光、气流分析、能耗模拟、软件及其准确性、在设计中的设计模拟。本书结合项目实例,通过系统介绍30个近零能耗建筑案例的设计方案与技术分析,指导建筑师通过设计模拟来进行遮阳、采光、通风与节能设计,并展示设计模拟如何在建筑设计的早期阶段帮助设计人员进行设计决策。

作者简介

作者简介:
谢尔·安德森(Kjell Anderson),美国LMN建筑师事务所,具有丰富的零能耗建筑设计模拟经验。
译者简介:
田真,湖南大学建筑学院教授,加拿大卡尔加里大学可持续建筑博士,中国绿色建筑与节能专业委员会委员。曾在奥雅纳等著名建筑工程设计顾问公司工作,世界银行集团国际金融公司原项目官员、绿色建筑专家。主要研究方向为绿色建筑设计与技术、健康与高能效建筑设计、先进采光技术与室内光环境、湿热条件下热舒适度与适应性建筑环境设计。主持和参与美国、加拿大以及我国的多个国家和省部科研项目,主持与参与百余项LEED与建筑节能、绿色建筑设计和咨询项目。参与国家标准《绿色校园评价标准》和《通风消声器》的编制,发表论文50余篇。

本书特色

“谢尔的写作能够将高水平概述与详细细节融为一体,既引人入胜又具有启发性。他的重要实践经验,以及他的被采访者的经验,使这本书为世界能源建模和模拟方面做出了独特和宝贵的贡献。”
——安德鲁·马什,Ecotect软件之父
“安德森精心策划了建筑师如何尽早参与且经常在整个设计过程中使用建筑性能模拟工具的最佳示例。”
——希瑟·盖尔·霍尔德里奇,雷克·弗拉托建筑师事务所可持续发展部门经理
“本书是由建筑师为建筑师所做,这是一本可读性强、条理清晰且视觉信息丰富的作品——我们一直在等待的模拟路线图!”
——玛格丽特·蒙哥马利,NBBJ公司可持续设计负责人
“安德森为建筑师提供了令人信服的能源模拟概述,鼓励设计师将自然能源战略纳入其中,从而显著减少碳排放。”
——爱德华·马兹里亚,“建筑2030挑战”创始人兼首席执行官
“对于任何希望将模拟技术融入其武器库的建筑师来说,这是重要的案头参考资料,本书重点介绍了如何使用循证方法实现高性能和卓越的设计。”
——布雷克·杰克逊,佐伊·科布斯建筑师事务所可持续发展实践部分负责人
本书为建筑师进行建筑性能模拟提供了优秀的实践指南,帮助建筑师在设计中实现模拟,同时在模拟中优化设计,这在实际工程应用中具有重要的价值。
——国际建筑性能模拟协会中国分会(IBPSA-China)主席,清华大学建筑技术系教授,燕达
本书可以让设计团队建立正确的能源性能设计认知,并给出了清晰的模拟方法和技术路线,书中丰富的案例解析阐明了能源性能是如何整合进创作之初的。这是一本建筑师、设备工程师、能源专家共同的重要读物。
——江苏省设计大师,南京大学建筑与城市规划学院教授,南京大学建筑设计研究院有限公司总建筑师,傅筱
本书对于建筑性能模拟的介绍并非限于某个具体工具,而是回溯源头,探求以合理路径来解决问题。“工欲善其事,必先利其器”,在建筑性能模拟日益步入建筑师日常工作的今天,本书的出版无疑为设计界日益提升的模拟需求带来了一场清新的及时雨。
——华南理工大学建筑学院教授,王静
建筑一旦建成,其本体性能就已定型且几十年基本维持不变,在此过程中,建筑师的设计对于建筑性能起到决定性的作用。可惜的是,并不是所有的建筑师都意识到这一点。时至今日,在“绿色建筑”大发展的背景下,建筑设计的思路和方法未做任何相应改变的建筑师大有人在,其中一个重要的原因就是缺乏设计决策对于建筑性能影响的数量概念。毋庸置疑,通过计算机模拟的方法在设计阶段量化设计决策的影响是一个重要的手段,但是为什么模拟、怎么模拟、如何客观评价模拟结果、建筑师开展模拟对于建筑设计有哪些巨大影响,这些问题都是专注于外观和造型的建筑师值得思考的。可喜的是,在此书中可以找到答案。
——四川大学特聘教授、中国建筑西南设计研究院绿色建筑设计研究中心原技术负责人,高庆龙
本书图文并茂、配图精美,在详细讲解建筑性能基础知识的同时,结合实际案例,生动地介绍了建筑性能模拟的原理、方法与流程。经过田真老师地道的翻译,为读者奉献了一部建筑模拟的经典著作。
——西安建筑科技大学建筑学院副教授,罗智星

目录

目 录

1 导言

为减少建筑能源消耗而设计

“建筑 2030 挑战”

建筑师 + 能源模拟?

早期设计模拟

本书的结构

总 结

2 设计仿真基础知识

提出正确的问题

模拟促进理解

术语与概念

尺度与复杂性

总 结

3 热舒适与控制方式

人体热平衡

什么影响热舒适?

定义热舒适度范围

寒冷的头部、温暖的脚——

不对称热不适

其他影响舒适度的因素

自动控制、人工控制以及

交互式控制

总 结

4 气候分析

交互作用所产生的天气

气象数据

年度数据

峰值数据集

温 度

湿 度

太阳辐射和云层覆盖率



降水与风暴

总 结

补充资料

案例研究 4.1 气候分析

5 计划和目标设定

目标设定

基于菜单的目标

能源目标

场地规划与体块

总 结

案例研究 5.1 场地位置优化

案例研究 5.2 日照

案例研究 5.3 基准能耗分析

案例研究 5.4 体块能源分析

6 玻璃性能

温室效应

多种玻璃特性

半透明与特色产品

单层玻璃、双层玻璃以及

三层玻璃

窗框与可开启性

总 结

7 太阳辐射与蓄热

太阳能设计策略

太阳辐射测试

遮阳类型

何时需要获得太阳能?

蓄 热

总 结

案例研究7.1 峰值遮阳设计

案例研究7.2 自遮阳

案例研究7.3 太阳辐射目标

案例研究7.4 固定遮阳优化

案例研究7.5 可再生能源位置与尺寸

案例研究7.6 既有建筑遮阳研究

8 天然采光与眩光

太阳和天空作为光源

天然采光设计

采光方法 、

采光测量

工作平面分析

三维视觉分析

眩光分析

物理和计算机采光模拟

计算机采光模拟术语与概念

总 结

补充资料

案例研究8.1 采光系数/ 采光可利用率

案例研究8.2 自主采光阈——顶部采光

案例研究8.3 自主采光阈——有效采光照度

案例研究8.4 物理采光——亮度

案例研究8.5 三维照度分析

案例研究8.6 高动态范围图像的天空条件

案例研究8.7 天然采光眩光概率

案例研究8.8 全年采光眩光概率

9 气流分析

自然通风和混合模式运行

术语和概念

气流分析方法

自然通风

总 结

案例研究9.1 自然通风CFD 分析

案例研究9.2 利用烟囱效应进行

案例研究9.3 分区空气流动分析

案例研究9.4 室外CFD 分析

10 能耗模拟

能耗模拟基础

几何形体与热工分区

“鞋盒状”体块模型

能源模拟中的负荷

与气候相关的负荷

室内负荷

时间安排表

供热、通风与空调系统

能源模拟团队

与能源分析师合作

整体建筑能耗模拟

总 结

补充资料

案例研究 10.1权衡分析

案例研究 10.2早期概念权衡分析

案例研究 10.3优化分析

案例研究 10.4 被动房规划方案包

案例研究 10.5 既有建筑能源分析 1

案例研究 10.6 既有建筑能源分析 2

案例研究 10.7净零能耗分类

11 软件和准确性

图形模拟软件的开发

设计模拟软件要素

软件包

选择软件

模拟精度

研究、标准和实践

总结

12 在实践中的设计模拟

设计模拟过程

受访公司情况介绍

设计模拟团队

卡利森公司的故事

设计模拟在公司的实践

资源

总结

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