2.9 – Analýza slunečního záření a energetická analýza aplikace Insight
Last updated
Last updated
Aplikace FormIt je dodávána s integrovanými nástroji pro analýzu prostředí, pomocí nichž můžete zkoumat i ty nejrannější studie návrhu z hlediska výkonnosti budovy. Tyto funkce jsou k dispozici pouze s licencí aplikace FormIt Pro , takže pokud používáte webovou verzi aplikace FormIt , pravděpodobně k nim nebudete mít přístup. K používání nástrojů popsaných v této kapitole budete potřebovat připojení k internetu. Další informace o aplikaci FormIt Pro naleznete zde.
V této kapitole provedeme analýzu slunečního záření a energetickou analýzu aplikace Insight se souborem Encode Campus Sample Model.axm. Pokud jste tak ještě neučinili, můžete si soubor stáhnout z datové sady k příručce Základy aplikace FormIt, Část II.
Poznámka: Před použitím libovolného nástroje analýzy je nutné nastavit umístění projektu. Umístění vzorového modelu Encode Campus je již nastaveno na vykreslení v Denveru, CO, USA, což můžete zkontrolovat kliknutím na tlačítko Umístění na panelu nástrojů Standard. Další informace o nastavení umístění projektu naleznete v Části I v kapitole 1.1 – Nastavení umístění.
Po nastavení umístění projektu můžete zobrazit přesné stíny povolením stínů a nastavením denního času a data. Níže přidáme do modelu tři scény, abychom zaznamenali letní a zimní slunovrat a jarní rovnodennost.
Poznámka: Stíny mohou způsobit snížení výkonu aplikace. Dva návrhy na zmírnění tohoto problému: vypněte stíny, pokud si všimnete, že se model zpomaluje; popřípadě vypněte hladiny nepotřebné pro analýzu stínů, například hladiny obsahující nábytek nebo lidi.
1 – Abychom měli dobrý pohled na celý areál kampusu, otevřete paletu Scény a přejděte na scénu Výchozí pohled a viditelnost.
2 – Vytvoření první scény se stíny:
Povolte stíny kliknutím na zaškrtávací políčko Stíny (DS) v rozevíracím seznamu Slunce a stíny, který se nachází na panelu nástrojů Standard.
Hodnotu v poli Den roku nastavte na 21. června. (Na roce nezáleží, takže výchozí hodnota 2000 by měla být v pořádku.)
V poli Denní čas nastavte na hodnotu 12:00.
Přidejte novou scénu s názvem Stíny – letní slunovrat a zrušte zaškrtnutí všech vlastností scény kromě Slunce a stíny, jak je znázorněno na obrázku.
Poznámka: Další informace o vytváření a úpravách scén naleznete v kapitole 1.12 – Vizuální styly v Části I této příručky.
Poznámka: Zajímá vás velké modré tlačítko Analýza slunečního záření? Budeme se mu věnovat v další části, protože funguje trochu jinak než stíny.
3 – Podobným způsobem vytvořte další dvě scény. První nastavte na 12:00 21. prosince a pojmenujte ji Stíny – zimní slunovrat. Druhou nastavte na 12:00 21. března a pojmenujte ji Stíny – jarní rovnodennost.
4 – Přejděte do scény Eye Level – Plaza, přepínejte mezi třemi právě vytvořenými scénami stínů a všimněte si, jak se mění stíny. Protože tyto scény stínů nejsou vázány na polohu kamery, můžete nyní přejít do libovolného pohledu nebo scény v modelu a poté přepínat mezi třemi scénami stínů a analyzovat, jak se budou stíny chovat.
Poznámka: Uložte si obrázky se scénami a stíny pomocí funkce Exportovat (Ctrl+E) a poté pomocí hladin, které umožňují řídit viditelnost různých variant návrhu, můžete porovnat efekt stínů v různých časech v různých návrzích.
5 – Místo vytváření několika scén pro studium různých denních časů zkuste použít nástroj Editor slunce:
Vypněte funkci Zvýraznění předvýběru (PS) v rozevíracím seznamu Nastavení, aby se geometrie, na kterou umístíte ukazatel myši, při pokusu o úpravu času v 3D editoru slunce nezbarvila modře.
V rozevíracím seznamu Slunce a stíny zaškrtněte políčko Editor slunce (DR). Uprostřed kreslicí plochy se zobrazí červený diagram slunce.
Kliknutím a přetažením kruhového modrého úchytu přes červený oblouk s časovými značkami změníte denní dobu stínů. Tím se ihned změní celkové osvětlení pohledu, ale nové stíny se vykreslí až po uvolnění tlačítka myši.
Otočte aktuální pohled. Uvidíte, že Editor slunce (DR) zůstane uprostřed obrazovky, ale můžete se kolem něj otáčet. Ve skutečnosti se jedná o 3D oblouk znázorňující dráhu slunce daného dne. Pokud přepnete mezi dříve vytvořenými scénami stínů nebo změníte den v rozevíracím seznamu Slunce a stíny, bude se červený oblouk pohybovat tak, aby odpovídal vybranému datu.
Poznámka: Viditelnost panelu nástrojů si můžete přizpůsobit kliknutím pravým tlačítkem na libovolný panel nástrojů nebo výběrem rozevírací nabídky Okno a přepínáním požadovaných panelů nástrojů. Ve výše uvedeném obrázku jsme vypnuli panel nástrojů Standard a zapnuli jsme pouze panel nástrojů Návrh, který obsahuje nástroj Slunce a stíny .
6 – Po dokončení úprav nezapomeňte znovu vypnout Editor slunce (DR) a zapnout funkci Zvýraznění předvýběru (PS)!
Tento nástroj umožňuje rychle vytvořit tepelnou mapu expozice slunečnímu záření pro vybrané plochy.
1 – Po spuštění nástroje analýzy slunečního záření přejdete do speciálního režimu výběru a ztratíte přístup k většině dalších nástrojů, včetně všech palet a panelů nástrojů. Předtím než začneme, proto upravte některá nastavení viditelnosti.
Otevřete předem připravenou scénu Viditelnost analýzy slunečního záření, protože tato scéna skryje mnoho hladin obsahujících zasklení a další detailní prvky, které ve studii nechceme. Analýza slunečního záření nebere v úvahu průhlednost, takže je třeba skrýt okna, abychom mohli vybrat pouze podlahy a stěny. Zahrnutí nepotřebných detailních prvků (jako je nábytek, zábradlí nebo lidé) může analýzu slunečního záření zpomalit.
Poznámka: Vypněte také všechny nové hladiny, které jste vytvořili v jiných kapitolách části II a které nechcete zahrnout do analýzy slunečního záření (například obvodový plášť střešní nástavby z kapitoly 2.2 – Pokročilé nástroje modelování: Skořepina a Pokrýt nebo schodiště a zábradlí z kapitoly 2.6 – Uzly aplikace Dynamo v aplikaci FormIt). Po úpravě těchto nastavení doporučujeme aktualizovat viditelnost analýzy slunečního záření , aby se tyto změny viditelnosti projevily.
2 – Spusťte analýzu slunečního záření kliknutím na tlačítko Analýza slunečního záření v rozevíracím seznamu Slunce a stíny. Aplikaci FormIt může chvíli trvat, než vyhledá nejbližší meteorologickou stanici a shromáždí požadovaná data.
3 – Nyní je potřeba plochy povrchy, které chcete zahrnout do analýzy. Výběr ploch pro analýzu slunečního záření funguje trochu jinak než běžný výběr objektů v aplikaci FormIt, proto doporučujeme provedení následujících kroků:
Přepněte do režimu ortografického pohledu kliknutím na tlačítko Ortografické. (Normální klávesová zkratka nebude v tomto režimu fungovat, takže je nutné kliknout na tlačítko.)
Otočte pohled tak, abyste se na areál kampusu Encode dívali shora a hlavní budova byla na obrazovce orientována vodorovně, jak je znázorněno na obrázku níže.
Kliknutím a tažením vytvořte okno výběru. Začněte vlevo nahoře vedle hlavní budovy a poté přetažením doprava dolů vytvořte obdélníkové okno výběru zahrnující celou hlavní budovu.
Pokud při výběru uděláte chybu, můžete kliknutím na tlačítko Obnovit zrušit aktuální výběr analýzy slunečního záření.
Klikněte na tlačítko Perspektivní a otočte pohled zpět do 3D.
Dvojitým kliknutím na cihlové fasády a plochy střech (ale ne okna) dalších dvou budov pozemku přidejte všechny jejich vnější plochy do výběru.
V Průvodci analýzou slunečního záření kliknutím na tlačítko Analyzovat spusťte analýzu. Analýza může trvat několik minut, protože se vypočítávají výsledky pro každou měsíční špičku a také celkové roční zatížení slunečního záření.
Poznámka: Při výběru ploch pro analýzu slunečního záření není nutné kvůli výběru více prvků držet klávesu Ctrl nebo Shift. Kliknutím na libovolný prvek jej jednoduše přidáte do aktuálního výběru nebo jej z něj odeberete.
4 – Po dokončení analýzy se můžeme podívat na výsledky:
Přesunutím ukazatele myši nad libovolný bod na analyzované ploše zobrazíte hodnoty záření v daném bodě. (Dávejte pozor, abyste na plochu neklikli, jinak se váš výběr změní a budete muset analýzu znovu spustit.)
V Průvodci analýzou slunečního záření můžete přetažením posuvníku změnit měsíční špičku, na kterou se díváte. Režim měsíční špičky může být užitečný pro studie zastínění. Hodnoty jsou zobrazeny v BTU/čtv. stopu. Vypadá to, že žaluzie na severní fasádě hlavní budovy odvádějí spoustu práce, aby blokovaly část pozdně odpoledního letního slunce, ale v horkých měsících by zasklení na jižních stranách budovy (směrem do ulice) potřebovalo nějakou vnější ochranu proti slunci.
Zkuste v rozevíracím seznamu Rozsah/metoda vybrat možnost Roční kumulativní, která zobrazí celkové expozice pro každou vybranou plochu za celý rok. To může být užitečné pro studie potenciálu fotovoltaických panelů. Díky ploché střeše a bez vysokých přilehlých budov vrhajících stín mohou být některé ploché střechy kampusu Encode vhodné pro umístění solárních panelů. Tyto vypočtené hodnoty, uváděné v kWh/čtv. m lze sdílet s výrobcem fotovoltaických panelů, aby bylo možné vypočítat potenciální energetické zisky z instalace fotovoltaických panelů – to vše již v rané fázi návrhu.
Chcete-li ukončit analýzu slunečního záření, klikněte na malé zaškrtávací políčko v levém horním rohu Průvodce analýzou slunečního záření.
Poznámka: Podobně jako ve studiích stínů můžete i zde použít funkci Exportovat (Ctrl+E) a uložit obrázky studií slunečního záření pro různé varianty návrhu a následně je porovnat.
V aplikaci FormIt jsou integrovány stejné nástroje pro analýzu výkonnosti budovy, jaké používá aplikace Revit.Aplikace Insight obsahuje řídicí panel se systémovými parametry budovy, které lze upravit tak, aby odrážely potenciální scénáře, aniž by bylo nutné znovu analyzovat geometrii modelu. Aplikace Insight nejlépe funguje s geometrií objemů aplikace FormIt.
1 – Aplikace Insight funguje nejlépe u geometrie objemů, proto otevřete scénu Pouze objemy.
2 – Chceme analyzovat pouze budovy v areálu Encode, nikoli také všechny okolní budovy, proto vypněte hladiny Existující – kontextové budovy – objemy a Existující – ulice a chodníky. (Aplikace FormIt odešle do aplikace Insight pouze viditelnou geometrii).
3 – Aplikace Insight vyžaduje, aby byla na analyzovanou geometrii použito alespoň jedno podlaží. Ačkoli jsou podlaží v souboru Encode Campus Sample File.axm již na tyto objemy použita, pokud jste provedli změny modelu, které mají vliv na výšky podlaží budovy, může být nutné aktualizovat jak geometrii objemů, tak i výšky hladin. Další informace o úpravě hladin a jejich použití na určitou geometrii naleznete v Části I v kapitole 1.4 – Přidání podlaží.
4 – Chcete-li spustit analýzu, klikněte na panelu nástrojů Standard na rozevírací tlačítko Energetická analýza a poté vyberte jedinou možnost, která není zobrazena šedě: Generovat přehled. Tato analýza bude provedena v cloudu. Může to trvat několik minut nebo i déle, ale dokud nebudou výsledky připraveny, můžete pokračovat v modelování v aplikaci FormIt.
5 – Po dokončení analýzy budete moci vybrat tlačítko Zobrazit pohled. Spustí se webový prohlížeč, ve kterém si můžete prohlédnout výsledky analýzy. Případně se můžete přihlásit na stránku http://insight.autodesk.com, kde si můžete zobrazit všechny provedené analýzy Autodesk Insight.
6 – Energetická analýza aplikace Insight uvádí údaje o intenzitě spotřeby energie na základě mnoha faktorů, které můžete jednotlivě upravovat v reálném čase na webových stránkách. Mezi tyto faktory patří typ vzduchotechniky, výkaz provozu, konstrukce střechy, procentuální hodnota zasklení a další. Každý faktor je zobrazen jako karta, na které je uvedeno aktuální nastavení a způsob, jakým může úprava nastavení ovlivnit intenzitu spotřeby energie návrhu. Přestože tedy model aplikace FormIt představuje pouze objem, energetická analýza aplikace Insight vám může poskytnout podrobnou zpětnou vazbu, která pomůže získat informace o návrhu již v rané fázi. Zkuste kliknout na několik karet a upravit je, abyste zjistili, jak se vypočtené hodnoty změní.
Další informace o tom, jak číst a porozumět datům poskytnutých aplikací Insight, a jak porovnat výstupy svého modelu s referenčními hodnotami, jako je například standard Ashrae 90.1 nebo výzva Architecture 2030 , naleznete na stránce podpory a výukových materiálů pro aplikaci Insight .
Poznámky:
Pokud se podoba vašeho návrhu zásadně změní, můžete znovu odeslat aktualizovaný objem na stejný řídicí panel a existující analýza bude aktualizována. Jestliže chcete pro aktualizovaný návrh vytvořit nový řídicí panel, nezapomeňte nejprve pomocí příkazu Uložit jako uložit novou kopii svého modelu aplikace FormIt.
Pokud se energetická analýza nezdaří, možná jste do aplikace Insight odeslali geometrii objemu, která je nerozložená nebo není vodotěsná. Informace o tom, jak můžete tyto problémy identifikovat a opravit v aplikaci FormIt, naleznete v Části II v kapitole 2.7 – Diagnostické nástroje.
