关于能量分析模型中的表面

在能量分析模型中,表面是指每个空间之间的热传导路径。它们包括内部空间和外部环境之间的表面。

更准确地说,它们是空间边界表面。但为简便起见,Revit 将其指定为表面。

在以下插图中,表面将 5 个空间进行了划分。间隙可表明表面之间的分隔情况。

表面邻接和类型

表面邻接和表面类型指的是,在能量模拟分析时,决定每个表面的处理方法的两种属性。

表面邻接可具有以下一项值:

表面类型允许能量模拟分析基于表面在模型中代表的内容区分表面。 例如,屋顶、内墙和外墙具有不同的对流系数。

当能量分析模式设置为使用“建筑图元”或“概念体量和建筑图元”时,所有相邻的同类型幕墙嵌板将创建一个分析表面。

某些表面与地面接触。某些表面为透明,可透射灯光和太阳热能。其他表面为着色。在能量分析过程中,不会对着色表面模拟热传递;它们仅会阻止太阳直接辐射到其他表面。

您还可以将表面类型指定为空气。当大房间被分隔为多个空间时,请使用该值。空气表示将房间进一步细分的虚拟面。

表面几何图形

在能量分析模型中,表面几何图形表示建筑的形状和布局。gbXML 可以通过 2 种方法表示表面几何图形,即:平面和矩形。

在这两种情况下,您必须相对于太阳和风表示每个外表面的总面积和位置。此信息可确保能量模拟分析确定整个表面或来自空间的热传导总量。

  1. 表面平面几何图形使用笛卡尔点坐标进行定义:一系列用于捕捉每个平面表面的位置、形状和尺寸的 X、Y 和 Z 坐标。
  2. “表面矩形几何图形”可捕获相同信息(相对于太阳和风的表面区域和位置)。但是,它只使用数字值表示高度、宽度、倾斜度和方向。
1. 平面几何图形 2. 矩形几何图形
宽度 = 10

高度 = 4

倾斜度 = 90 度

方位角 = 0 度

倾斜是与地平线的垂直角度。方位角是相对于场地方向的水平方向。

平面几何图形更常用,因为它表示使用独立的平面表面建筑的实际形状和布局。矩形几何图形则更抽象,这使其很难直观验证,而且它不能从其他表面进行着色等操作。

在整个建筑的能量模拟分析中,表面平面几何图形是最常用的类型。

选定表面的以下参数将显示在“属性”选项板中:
  • 表面多边形的倾斜
  • 表面多边形的方位角
  • 指定给分析空间的名称
  • 指定给相邻分析空间的名称

空间和表面精度

当基于建筑模型生成能量分析模型时,有多种方法可用于放置和测量空间和表面。例如,下图说明了某些模型编写工具如何通过不同方法定义空间面积、体积和边界表面的,每种方法都要求略有不同的一套测量和坐标。

  1. 内部墙面
  2. 墙中心线和墙外部面
  3. 部分其他组合

借助 Revit 的能量优化,自动创建的能量分析模型通常是准确的(与实际测量的偏差值通常介于 0 到 -3 ~ -5%)。该精度对“分析空间分辨率”“分析表面分辨率”的设置较为适合。

另一个关于不同精度的示例与捕捉复杂的建筑功能有关。在能量分析模型的背景下,由于平面表面的限制,因此弯曲墙或屋顶等基本特征构成了挑战。复杂的建筑功能必须准确表示以有效捕获热传导的过程。例如,对于弯曲墙,尽管简单表达可以充分捕获其面积,但它却可能漏掉太阳着色效果。下图显示了在能量分析模型中使用 2 或 7 个镶嵌面的边界表面表示的相同弯曲墙。

借助 Insight - Energy Analysis,其自动创建能量分析模型的过程执行的简化最小,但产生了更高的准确性。它可直接使用在模型中定义的建筑图元。虽然该方法可能会增大 gbXML 流程,但是云处理策略可将此问题的严重程度降至最低。

表面边缘精度

空间边界表面之间不需要精确地相互重合。表面不需要形成空气密封,或与空间面积和空间体积形成精确联系。无论是能量模拟分析引擎还是 gbXML 方案,均不需要这些空气密封。

事实上,空间面积、空间体积和边界表面都是独立的项目。因此,表面上允许这些项目之间的小间隙甚至小重叠。此方法非常重要,因为精确判定密闭边界的难度很大或较为昂贵。完全密闭模型对能量分析模型的可靠性几乎没有影响。

例如,此图显示以下内容:

  1. 模型包含重合表面
  2. 模型包含非重合表面
  3. 在每种情况下,空间面积和空间体积的值是完全独立的。因此,只要空间面积和空间体积的值精确,则方法 1 和 方法 2 均可接受。
注: 在 gbXML 方案中,当表面用于定义 ClosedShell 图元时,应将这些表面关闭。但是,这些图元通常不会直接用于能量模拟分析中。