2ECOTECT軟件運用與實例ECOTECT界面講解ECOTECT建模方法ECOTECT分析運用實例第2.4.5章ECOTECT軟件運用實例2021/8/231精品PPT模板2.4.5.1ECOTECT操作界面本節要點：1.ECOTECT界面布局；2.ECOTECT交互式工具條；3.ECOTECT各種命令。2021/8/232精品PPT模板

第一次啟動軟件后，默認的界面主要由主菜單、區域/指針工具條、主工具條、捕捉工具條、頁面選擇器、查看工具條、狀態欄以及繪圖區等部分組成。2021/8/233精品PPT模板（1）主菜單主菜單由11項組成，其中包括Ecotect中的大部分常用命令。（2）主工具條此工具條包含了部分Windows標準命令以及Ecotect中的一些全局設置對話框的啟動命令。

模型設置時間管理器

自定義設置材質屬性

區域管理器2021/8/234精品PPT模板其中部分Ecotect特有的命令主要有：1.自定義設置（Preferences）1.自定義設置（Preferences）

這一命令將啟動自定義設置對話框，其也可以從文件菜單中調用。自定義設置

對話框用于配置軟件的全局初始設置和參數。2.模型設置（Modelsettings）這一命令將啟動模型設置對話框，其也可以從模型菜單中調用。模型設置對話框

用于配置模型中相關的設置和參數。3.材質屬性（Materialproperties）這一命令將啟動材質管理器對話框，其也可以從模型中調用。材質管理器對話框

用于設置和調整材料以及構造做法的相關屬性。4.時間管理器（Scheduleeditor）這一命令將啟動時間表編輯器對話框，其也可以從模型菜單中調用。時間表編輯

器對話框用于建立和調整時間表，這種時間表由365天組成，并可以逐時進行調

節，其主要用于控制人員、設備的活動和行狀況。5.區域管理器（ZoneManagement）這一命令將啟動區域管理器對話框，其也可以從模型菜單中調用。區域管理器對

話框用于建立和管理模型中的各個區域。

2021/8/235精品PPT模板（3）區域/指針工具條此工具條用于設置日照、遮陽等熱工計算用的日期、時間、地理經緯度和加載當地氣象數據等，同時其右上角將顯示當前設置的地理經緯度等信息，如圖所示。另外在繪制模型狀態下，區域/指針工具條變成物體的坐標數據輸入框。地理經緯度設置（4）捕捉工具條此工具條提供了捕捉距離、角度以及控制點的快速調整通道，另外通過它還可以調整原點設置和顯示當前操作區域。2021/8/236精品PPT模板（5）查看工具條此工具條中提供了縮放和窗選等與視圖相關的操作命令。(6)頁面選擇器

頁面選擇器用于不同視圖頁面間進行切換，

Ecotect中有5種視圖頁面顯示形式，在不同的頁面中提供不同的數據信息，并且在頁面上的工具也隨之有所不同。頁面選擇器2021/8/237精品PPT模板1．項目信息視圖（PROJECT）這一視圖頁面主要用來記錄和顯示項目基本情況，例如項目名稱/所在地點以及氣象數據文件等，如圖所示。在開始一個新項目之前，首先要做的就是在這里輸入項目的詳細信息。2021/8/238精品PPT模板2．三維編輯視圖（3DEDITOR）這一視圖頁面主要用于建立幾何模型，幾乎全部的建模和修改操作都是在這一頁面中完成的，在頁面左側以及上側擁有建模和修改工具條，工具條涵蓋大部分經常用到的建模和修改命令。2021/8/239精品PPT模板3．可視化視圖（VISUALISE）這一視圖頁面主要通過操作系統的OpenGL圖形數據庫來實時繪制模型及數據信息，其顯示功能較三維編輯視圖要強大得多，通常用于最終效果的展示。在可視化視圖右側包含了詳細的頁面操作命令。2021/8/2310精品PPT模板4．分析視圖（ANALYSIS）這一視圖頁面主要用來顯示和控制Ecotect中的各項計算和分析，如圖所示。為了便于對照分析結果與計算模型，分析頁面也可以以浮動的形式獨立于主界面之外。2021/8/2311精品PPT模板5.報表視圖(SUMMARY)這一頁面可以以表格、網頁等形式顯示模型中各對象物體的詳細參數和信息。報表視圖是5.5版中的新增功能，它可以清晰地列表顯示各類物體的詳細信息，非常實用。2021/8/2312精品PPT模板（7）狀態欄狀態欄位于用戶界面最下方，它可以顯示當前捕捉選項、命令執行狀態以及操作物體幾何坐標等信息。(8)控制面板選擇器在用戶界面右側一共排列有12個控制面板，用戶可以通過它們對模型進行快速的操作和設置，控制面板選擇器用于在上述面板中進行切換。需要注意的是部分面板命令在菜單中是沒有的。2021/8/2313精品PPT模板1．選集信息面板(SelectionlnformationPancl)如圖所示的選集信息面板，所選物體的各種幾何信息和相關數據，如目標物體的類型、位置、面積和長度等數據都可以通過選集信息面板進行查詢。2．區域管理面板(ZoneManagementPanel)如圖所示的區域管理面板，修改管理區域及其屬性，在這里可以對區域進行刪除、鎖定、隱藏、凍結等操作，區域的操作非常類似于AutoCAD中的圖層的操作。3．材質指定面板(MaterialAssignmentsPanel)如圖所示的材質指定面板，對指定模型中當前物體的元素類型和材質進行編輯。4．顯示設置面板(DisplaySettingsPanel)如圖所示的顯示設置面板，這一面板中的內容與模型設置對話框中的內容是基本相同的，在面板中可以對模型的各種顯示選項進行調整和設置。2021/8/2314精品PPT模板5．可視化設置面板(VisualisationSettingsPanel)如圖所示的可視化設置面板，此面板主要用于控制可視化視圖中的各種顯示設置，例如可以在這里設置可視化頁面中的背景色、線寬、草圖以及霧化等效果。6．投影設置面板(ShadowSettingsPanel)如圖所示的投影設置面板，此面板用于調整與太陽投影相關的各種設置和選項，例如可以隱藏或打開太陽投影、調節投影時間范圍以及設置投影動畫等。7．分析網格面板(AnalysisGridPanel)如圖所示的分析網格面板，此面板用于管理和編輯分析網格的各種屬性以及調整其顯示方式和狀態，例如可以在這里設置分析網格的位置、單元大小以及數據的顏色和級差等。8．聲波線和粒子面板(RaysandParticlesPanel)如圖所示的聲波線和粒子面板，此面板用于調整模型中聲波線和粒子的顯示狀態和效果，其中包括了聲波線和粒子的數量、發射方式以及狀態等選項。2021/8/2315精品PPT模板9．參數化物體面板(ParametricObjectsPanel)如圖所示的參數化物體面板，此面板用于參數化構建各種形式的物體，其中包括了坡屋頂、空間螺旋線以及球面等。5.5版中新增加了腳本控制幾何物體功能，通過它可以創建出更復雜的空間幾何物體。10．物體修改面板(ObjectTransformationPanel)如圖所示的物體修改面板，此面板用于對物體施加各種參數化可控修改操作，其中包括移動、旋轉、鏡像和陣列等。與工具條中的修改命令所不同的是，此面板中的命令可以進行更加精確的參數控制。11．輸出管理器面板(ExportManagerPanel)如圖所示的輸出管理器面板，此面板用于向其他Ecotect所支持的軟件輸出相應的兼容數據文件，用戶可以通過這一面板將當前模型數據輸出到Radiance、EnergyPlus、Esp—r等軟件中。12．腳本管理器面板(ScriptManagerPanel)如圖所示的腳本管理器面板，這是5.5版中新增的一個面板，其主要用于加載和運行用戶自己編寫的腳本文件。2021/8/2316精品PPT模板2.4.5.2

Ecotect軟件的建模方法本節要點：

1.ECOTECT建模工具及運用；

2.ECOTECT模型包含的信息；

3.ECOTECT建模中區域的概念。2021/8/2317精品PPT模板（1）模型概述Ecotect中的模型不同于單純的幾何模型，它同時包含了物體的幾何信息和建筑信息，這些信息為各種數據分析和計算提供了有力的支持。區域是Ecotect中一個很重要的概念，不管是建模還是分析計算都可能會用到它。Ecotect中的區域基本上可以看成是一個功能或要求類似的空間或空間集合。Ecotect中不同類型的分析計算，對于模型的要求也是不完全相同的。在Ecotect中要進行各種分析和計算，我們必須讓程序知道模型中的表面方向，一般情況下，Ecotect中的表面應該是朝向室外空間的，在以后的講解中若無特殊說明，均遵循以上原則。2021/8/2318精品PPT模板(2)坡屋頂建模實例為了說明Ecotect的建模過程，我們通過一個小型坡屋頂的例子來熟悉Ecotect中建模的一般過程和主要特點。首先在“File”（文件）菜單中點擊“UserPreferences(自定義設置)”打開自定義設置對話框，從其中選擇“Modeling(建模)”選項卡，在此選項卡中可以設置模型首層區域的高度，我們確定此模型首層區域的基本高度為2800mm，所以將其中的“DefaultZoneHeight(默認區域高度)”改為2800mm。2021/8/2319精品PPT模板一、建立區域room點擊建模工具條中的“Zone”按鈕，建立一個區域：第一點：在(Zone／Cursor)區域／指針工具條中輸入dX=15400，dY=8000，dZ=0，分別點擊dX，dY和dZ下方的選擇框，使其從臨時鎖定狀態(灰色選擇)變為永久鎖定狀態(空白選擇)，然后在繪圖區中的十字坐標位置點擊鼠標確定。第二點輸入dX=-3500，dY=0，dZ=0，第三點輸入dX=0，dY=6800，dZ=0，第四點輸入dX=3500，dY=0，dZ=0。結束此區域，在繪圖區中單擊鼠標右鍵，從菜單中選擇退出命令。此時，系統將提示為這個區域輸入名稱，在這里輸入Room。2021/8/2320精品PPT模板默認狀態下，為了便于區分觀察模型，系統將賦予每個新創建的區域以不同的隨機色，不同計算機中的顏色可能有所不同。現在房間這個區域已經初步建立起來了，可是我們想要建立的是一個雙坡頂的房間，所以還需要作一些修改和調整。雙擊東側墻體進入節點編輯模式，點擊建模工具條中的“AddZone(添加節點)”按鈕，在此墻體的頂端線段任意一點單擊鼠標左鍵添加一個新節點，在區域／指針工具條中輸入dX=15400，dY=11300，dZ=4511。同樣在西側的墻體上插入一個新節點，在區域／指針工具條中輸入dX=11900，dY=11300，dZ=4511。2021/8/2321精品PPT模板選中此區域中現有屋頂平面按“Delete‘’鍵刪除。點擊建模工具條中的“Plane(創建平面)”按鈕沿剛才插入的兩個節點和南側墻體頂端的兩個節點繪制南側的坡屋頂。然后以同樣的方法沿相應節點創建北側的坡屋頂。2021/8/2322精品PPT模板選擇南側的墻體，然后從Draw（繪圖）菜單中選擇“InsertChildObject(插入子物體)”命令，在插入子物體對話框中，選擇插入窗戶，寬度和高度均為1200，窗臺高度為900，其他采用默認設置，點擊“確定”按鈕后在南墻的中心位置將插入一個1200×1200的窗戶2021/8/2323精品PPT模板

在材質指定面板將此區域中所有屋頂物體的元素類型由CEILING改為ROOF，同時將它們的Primary(首選材質)和Alternate(可選材質)均改為ClayTiledRoof，如圖所示。這樣一個簡單坡屋頂房間就建立起來了，我們還可以采用同樣的方法建立其他房間與物體。為了方便觀察建模效果，可通過按住鼠標右鍵移動的方法從不同角度觀察模型。2021/8/2324精品PPT模板二、調整材質顏色在主工具條中點擊“MaterialProperties”按鈕打開材質管理器對話框，從左側列表中的Roofs(屋頂)類下選取ClayTiledRoof材質，點擊右下角Reflectance(反射屬性)框中的顏色區，將其改為：R=192，G=192，8=192。這是一種淡灰色。2021/8/2325精品PPT模板從左側列表中的Walls(墻體)類下雙擊選取BrickTimberFrame材質，點擊右下角Reflectance(反射屬性)框中的顏色區，將其改為：R=196，G=185，B=123，淺黃色,如圖所示。從左側列表中的Windows(窗戶)類下選取SingleGlazed-TimberFrame材質，將Transparency(透明度)改為0.55。點擊Reflectance(反射屬性)框中的顏色區，將其改為：R=158，G=191，B=194，淡藍色。

至此，模型基本搭建完畢。ECOTECT簡單的建模工具經過組合使用依舊可以搭建出較為復雜的模型。2021/8/2326精品PPT模板2.4.5.3ECOTECT分析運用實例本節要點：

ECOTECT的主要分析功能：熱工分析、日照分析、光環

境分析、聲環境分析等；2021/8/2327精品PPT模板(1)日照分析太陽不斷地以電磁波的形式向宇宙空間發射出巨大的能量，雖然距離遙遠，但在地球上白晝時依然能夠時刻感受到太陽的影響。

日照對于建筑和建筑設計都有著深遠的影響，優秀的日照設計可以提高建筑的舒適度和衛生條件，降低采暖能耗并提供清潔的能源。針對于設計階段的要求，Ecotect提供了強大的日照分析功能，其涵蓋了可視化投影遮擋分析、日軌圖分析、遮陽的優化設計以及太陽輻射強度分析等諸多方面的內容。下面介紹日照和遮陽分析：2021/8/2328精品PPT模板一、可視化投影遮擋分析Ecotect提供了以各種直觀的三維模型效果圖來顯示模型中的遮擋和投影狀況的功能，交互性高，直觀并且易于理解。此類分析一般不需要數據計算，用戶可以通過調整模型得到實時反饋結果。通過地理位置、日期、時間設置，顯示指定地點和時間的投影和遮擋。因此有如下作用：①觀察冬季建筑日照時間，判斷是否滿足日照標準，進行建筑日照輔助設計；②觀察遮陽設施夏季遮陽效果。③觀察室外廣場地面在冬季和夏季的遮擋情況，輔助室外熱環境設計，點擊右側的投影設置面板即可進入，并在區域/指針工具條內設置地理位置、日期、時間等。這里的可視化主要指的是直觀的三維模型分析，并非一定要進入可視化視圖中分析。實際上除部分功能無法在三維編輯視圖實現外，可視化投影遮擋分析中的絕大部分功能都可以同時作用于三維編輯視圖和可視化分析視圖，可視化投影遮擋分析功能主要位于“ShadowSettings(投影設置)”面板中。2021/8/2329精品PPT模板1．日太陽運行軌跡(DailysunPath)利用已建立好的ECOTECT模型文件，設置好北京的地理位置，進入“ShadowSetting”，選擇“DailySunPath”，點擊“DisplayShadow”。此功能將在視圖中以黃色虛線繪制北京地區1月20日太陽運行軌跡和指定時間的太陽位置。在“區域／指針”工具條中改變日期時間，太陽運行軌跡以及太陽的位置將發生相應變化。也可使用鼠標拖動太陽來調整時間。圖為范例模型在不同時刻的投影狀況。

a8時的投影遮擋狀況b9時的投影遮擋狀況2021/8/2330精品PPT模板

c10時的投影遮擋狀況d11時的投影遮擋狀況

e12時的投影遮擋狀況f15時的投影遮擋狀況2021/8/2331精品PPT模板2．年太陽運行軌跡在投影設置面板中點擊AnnualSunPath，將在視圖中繪制全年太陽運行軌跡，其中“8”字形曲線表示了全年中的等時運行軌跡，藍色弧線表示了全年各月1日的運行軌跡。在三維視圖中必須要開啟陰影顯示才能使用該功能，在可視化視圖中沒有此項限制。2021/8/2332精品PPT模板(2)遮陽優化設計外遮陽是建筑中的重要組成部分，它可以調整進入室內的直射陽光，降低空調負荷并提高室內舒適度，因此在建筑方案設計中，外遮陽的設計和優化是一個非常重要的過程。這里我們用一個例子來說明利用Ecotect對外遮陽進行設計優化的過程和方法。2021/8/2333精品PPT模板打開預先建立好的模型文件。因為遮陽總是相對窗戶而言的，所以我們所要分析的窗戶已經繪制在模型中裙房的南立面上。這是位于首層和二層的十個最常見的矩形窗戶，寬1800mm，高1200mm。由于首層和二層是類似的，所以我們只需要分析一層即可。建筑三維視圖2021/8/2334精品PPT模板一、繪制首層東側窗戶的遮陽進入區域管理面板，通過右鍵菜單新建一個名為“遮陽”的區域。在計算菜單中點擊“ShadingandShadows—>ShadingDesignWizard(遮擋和投影—>遮陽設計向導)”啟動遮陽設計向導對話框。第一步向導用于選擇計算類型，我們選取“GenerateOptimizedShadingDevice(優化遮陽設計)”選項，點擊“Next”進入第二步向導；第二步向導主要用于物體選擇，在模型中選取首層最東側的窗戶，點擊“Next”進入第三步向導；第三步向導主要用于日期和時間段范圍選擇，我們定為9月1日，時間為9點到17點，點擊“Next”進入第四步向導；第四步向導主要用于遮陽形式的選擇，在Ecotect中提供了幾種常見的遮陽形式，包括水平矩形遮陽、水平多邊形遮陽、綜合遮陽以及水平百葉遮陽等，這里我們選擇“OptimisedforSelectedDates(選定日期段內的水平多邊形遮陽)”，點擊“Next”進入第五步向導；第五步向導用于總體設置，這里需要注意的是要確?！癙rojectionDetails”欄中選擇的是“3．Optimisedshade(Until)”，其他均采用默認設置，，最后點擊“OK‘’開始繪制遮陽。（圖見下頁）

2021/8/2335遮陽分析計算設置2021/8/2336繪制結果我們可以看到程序在所選窗戶上方繪制了一個不規則的水平遮陽，其中東側較短西側較長，這是由于早上的遮擋時間比下午要少一個小時。2021/8/2337二、優化首層窗戶的遮陽接下來按照上面的步驟繪制首層剩下的四個窗戶的遮陽，由于窗洞口尺寸是相同的，所以遮陽形狀也是一樣的。有一點需要注意，遮陽設計功能每次只能對一個窗戶進行分析，不能同時分析多個窗戶，所以這里需要分別繪制。如圖2.4—29為繪制完畢后的效果，我們看到部分遮陽水平互相重疊，其中最西側的遮陽已經伸出了窗垛以外，而東側水平遮陽還基本位于窗垛以內。從立面上來看，伸出窗垛外的遮陽顯得不夠美觀。需要再調整下。2021/8/2338在最西側的窗戶上換用綜合遮陽。刪除最西側窗戶的遮陽，然后選擇最西側的窗戶，再次啟動遮陽設計向導，其中前三步向導都和上次設置保持一致，在第四步向導中，選擇“SurroundingShadewithVerticals(環繞式綜合遮陽)”，它多出了東西兩個豎向遮陽構件。第五步中，首先確保“ProjectionDetails'’欄中選擇的是“4．SurroundingShade'’，然后將“SideOffset(側偏移)”改為800，其他均采用默認設置，如圖，最后點擊“OK'’開始繪制。2021/8/2339我們可以看到這一次程序為西側窗戶繪制了一個綜合遮陽，它由水平遮陽板和東西兩個豎向遮陽板共同構成。2021/8/2340我們準備將最西側的豎向遮陽板與原來的水平遮陽板組合起來使用，這樣可以大幅度減少水平遮陽板的長度。沿各窗戶現有水平遮陽(不包括最西側原來的水平遮陽)繪制一個平面，接下來沿西側窗戶靠西的豎直遮陽繪制另一個平面，這兩個平面就是我們所需要的遮陽，刪除剛才使用程序繪制的所有窗戶遮陽，如圖所示。設計完成的首層遮陽2021/8/2341三、繪制二層窗戶的遮陽由于首層和二層的窗戶是完全一樣的，所以我們可以將剛才繪制的水平和豎直遮陽直接拷貝到二層的相應位置，如圖所示。2021/8/2342至此遮陽設計完畢，我們可以發現這種遮陽設計方法非常簡單實用，并且不同的環境和設計條件將會導致不同的遮陽形態。我們在立面設計中可以保留遮陽本身的形態特點，讓形式真正能體現出功能的要求，而不僅僅只是考慮美觀方面的因素。在這個例子中，我們只最簡單地考慮了避免直射陽光進入室內，實際上遮陽設計過程應綜合考慮建筑能耗、采光、室內舒適度等多方面的影響因素，并從中找到一個適當的平衡點。感興趣的讀者可以自己嘗試通過多種手段來對遮陽進行全面的優化。2021/8/2343（3）

光環境分析光是建筑環境的重要組成部分，優秀的采光設計可以提高建筑的使用舒適度，減少照明和空調能耗。采光本身也不是孤立的，它涉及室內視覺舒適度、遮陽形式、照明能耗、空調能耗等多種影響因素，在分析過程中需要綜合來考慮各種因素的影響。Ecotect可以針對各種自然采光和人工照明環境作精確地分析和評估，同時給出包括采光系數、照度和亮度在內的一系列標準控制指標參數，另外我們還可以將模型輸出到Radiance對各種復雜的光環境作進一步的分析。2021/8/2344一、Ecotect中的光環境分析當前計算機輔助照明分析和渲染軟件中主要采取了光線跟蹤和光能傳遞兩種計算方法，分別以Radiance和Lightscape為代表，它們都是以精確地再現照明場景為目標的，用它們計算單個場景也可能會花費較長時間。

Ecotect的基本采光分析中采用的是CIE全陰天模型，同時Ecotect也提供了對于Radiance的支持，可以進一步對各種復雜條件下的光環境進行精確分析。

1、室外光氣候Ecotect采用選擇了新標準中的標準陰天空及統一天空作為天空亮度分布模型，這對精確模擬不同氣候狀況下的采光分析不是很準確。但這與我國現行采光標準較為類似。2、分項法Ecotect采用的是CIE天空亮度計算模型是最不利的采光條件。在Ecotect中，借鑒英國建筑研究中心(BRE)的分項法(SplitFlux)來計算采光系數，采光系數是Ecotect采光計算的核心指標，其他數據都是根據采光系數計算而來的。采光系數是室內某一點的天然光照度和同一時間的室外全陰天水平面天然光照度的比值，這里的室外照度是指全陰天時的天空擴射光，不考慮直射陽光。2021/8/2345分項法假設到達房間內任一點上的天然光由三個獨立的部分組成：(1)天空組分SkyComponent(SC)通過窗戶直接從天空射入房間內的部分。(2)外部反射組分ExternallyReflectedComponent(ERC)被大地、樹及其他建筑物反射入房間的部分。(3)反射組分ReflectedComponent(IRC)前兩部分在室內表面上的內部反射。

在分項法中，房間采光系數是以上三部分的總和：DF=SC+ERC+IRC這三個部分分別考慮了不同的影響因素。需要注意的是由于采光系數是基于全陰天模型的，考慮的是最不利的條件，所以其不會隨時間和建筑朝向變化。分項法使用權重表面反射系數計算室內反射光線，相對來說這種處理較為簡單。如果需要分析反光板類構件的采光效果，建議將Ecotect模型輸出到Radiance中進行計算。3、設計天空照度和室外臨界照度Ecotect中，室外照度采用的是設計天空照度，為全年從9點到17點的日照時數中有85％的時間能達到或超過的照度。這一照度可以根據當地氣象數據計算取得。Ecotect中提供了兩種簡便的計算方法：一種是程序由Tregenza散射天空照度公式計算；另一種是程序依據實測數據由三次曲線擬合而成，相對來說后者更接近實際情況。2021/8/23464、分析網格及其應用在ECOTECT采光分析中，各種計算都是在分析網格上執行的，分析網格分為面網格和體網格，面網格可以是二維表面也可以是三維表面，例如曲面或折面。而體網格則是三維空間實體網格。計算完畢后，系統會即時將分析網格計算結果反饋給用戶。面網格一般是直接將計算數據顯示在網格之上。而體網格計算數據的反饋有兩種形式：第一種形式是以不同高度(距離)的二維切片顯示結果（一般情況下多用這種形式）；第二種形式是采用體積渲染在三維空間中顯示數據，這多用于可視化分析用途，這一形式需要OpenGL支持，必須在可視化視圖中進行。

2021/8/2347二、小型房間采光及照明分析實例這個例子主要用于分析和評估室內采光及照明狀況。通過這個例子，讀者可以熟悉Ecotect采光及照明分析的過程和特點。啟動Ecotect程序，利用我們前面建立的小型房間模型，對其采光效果進行分析。1、開啟分析網格在AnalysisGrid(分析網格)面板中點擊“GridManagement(網格管理)”按鈕打開分析網格管理器對話框，確認NumbersofCells中的X，Y，Z數值分別為20、16、16。

2021/8/2348在分析網格面板中點擊“DisplayAnalysisGrid(顯示分析網格)”按鈕，這時屏幕中央將顯示出藍色的分析網格。第一次顯示分析網格時由于其中沒有任何計算數據，所以軟件以藍色表示所有數據都為0。2021/8/23492、執行計算確認分析網格面板中最下方“Calculation”欄中的“LightingLevels”處于選中狀態，點擊“PerformCalculation”按鈕。這時程序將顯示“LightingAnalysis(照明分析)”向導對話框，點擊“SkipWizard”跳過向導過程直接進入設置界面。在“GeneralSettings”欄中選擇“MediumPrecision”和“CleanWindows”，從“SkyCondition”中直接輸入我國采光標準中規定的三類采光區臨界照度5000lux，其他保持默認設置，點擊“OK”開始計算。如圖所示。2021/8/23503、采光分析計算完畢后，程序會按數值大小以不同的顏色將計算結果顯示在分析網格之上，默認情況下顯示的是采光系數，同時程序還將在繪圖區右側顯示出數據圖例，如圖2.4-37所示。仔細觀察計算結果，我們可以發現室內采光系數的數值大約在1％～6％之間，而且其分布也不是很均勻，這是由于相對于窗戶來說，房間的進深和面寬都比較大。估計在有直射光的條件下采光系數可能會更不均勻。采光系數計算結果2021/8/2351在分析網格面板的“GridDate&Scale(網格數據和比例)”欄中，選擇“DaylightingLevels(自然采光照度)”。如圖為照度計算結果，我們可以發現室內照度的相對分布關系和采光系數基本類似，其絕對數值主要分布在60～360lux之間。采光照度計算結果2021/8/2352為了改善其采光效果，我們在房間另一側也開了同樣的窗戶，通過分析，可以看到采光系數及采光照度都均勻度大大改善

雙側開窗采光系數計算結果

雙側開窗采光照度計算結果2021/8/23534、照明分析我們發現，房間中部照度值仍然較低，因此可考慮在房間中設置人工照明燈具，從而對天然采光形成補充。通過主菜單點擊Draw下拉菜單中的LightSource或直接點擊左側工具菜單的燈泡圖樣。并在繪圖窗口中點擊拖動，設置光源位置及照射方向，如左圖。其中光源位置可以移動調整到實際需要的位置。然后進入主菜單中的Calculate下拉菜單，點擊LightingAnalysis進行照明分析向導，選擇計算類型為DaylightandElectric，如右圖。

燈具安裝示意

人工照明計算向導2021/8/2354然后在分析網格面板中選擇GridData&Scale下拉菜單中的ElectricLightLevels，這樣就可以見到如左圖的計算示意圖。如果要改變燈具的光學參數，可通過選中燈具，這時在材料指定面板中就出現了燈具及光源的形式。雙擊光源形式就可以進入當前模型Element面板，在面板中可以更改燈具的相關屬性，如圖2.4-44，更改之后，重新計算，這樣就可以看到室內照明效果有所變化。因此室內照明模擬可以通過不同的光源類型及亮度等光學參數的控制來調整室內照明情況，從而為室內照明設計提供較好的輔助手段。

人工照明照度計算結果Element面板2021/8/2355(4)聲環境分析一、簡介Ecotect中提供了強大的建筑聲環境分析功能，其主要是指廳堂音質的優化和設計，包括了混響時間分析、幾何聲學分析以及聲學響應分析三個方面，其中聲學響應分析是Ecotect中最有特色的功能之一，它同時考慮了幾何聲學和統計聲學方面的影響因素，能較為直觀準確地反映出室內的聲學響應特點。Ecotect中的聲學分析主要包括以下三個方面的內容。1混響時間分析

依據統計聲學的混響時間公式計算室內混響時間并對其進行分析和優化，。2幾何聲學分析依據幾何聲學規律和特點對室內聲場進行分析和優化。3聲學響應分析從統計聲學和幾何聲學兩個方面對室內聲場的聲學響應特性進行綜合的分析和優化。聲學響應分析是Ecotect中的一種獨具特色的分析方法，它綜合考慮了幾何聲學和統計聲學兩個方面的影響因素。在聲學響應分析中，系統從聲源向三維空間中輻射大量的聲波線，并根據它們在幾何空問中的的運動軌跡和狀態來求解空間的聲學響應特性。聲學響應分析圖是一種二維圖表，橫軸代表了延遲時間，縱軸代表了聲壓級，只要模型中有足夠多的聲波線，系統就能根據它們繪制出相對準確的空間聲學響應特性曲線。2021/8/2356二、混響時間的分析實例我們使用一個事先建好的小型報告廳利用Ecotect對混響時間進行分析和優化的過程。該小型報告廳主要用于會議等語音聽聞用途。報告廳中的墻體采用混凝土砌塊抹灰；地面采用混凝土板上鋪木地板；屋頂的中間部分采用了五合板吊頂；兩端的屋頂則直接是混凝土樓板抹灰，報告廳的裝修較為簡單。小型報告廳模型小型報告廳實體模型2021/8/2357

1．計算設置

首先通過“Calculate”下拉菜單點擊“Inter-ZonalAdjacencies”，，由于計算內部相鄰區域是混響時間計算必需的，而遮擋計算在這里用處不大。因此根據其提示進入到內部區域相鄰設置對話框，取消“CalculateOvershadowing(遮擋計算)”的選中狀態，其余保持默認設置，如所圖所示。最后點擊“OK”開始計算。然后在分析視圖中點擊進入到“ReverberationTimes(混響時間)”選項單。2021/8/2358計算完畢后，程序進入到混響時間選項卡，同時混響時間也將顯示在上方的圖表中。如圖所示混響時間選項卡，“SelectedZone(區域選擇)”欄用于選擇目標計算區域，在這個例子中只有一個區域“Zone2”。區域選擇欄中同時還顯示了當前區域的體積，這里“zone2”的體積是334m3。如果模型有所修改，我們可以點擊“Recalc”按鈕計算新的體積值。“AuditoriumSeating(觀眾席)”欄用于設置觀眾席，我們可以看到這里為35座包布座席，實際在場人數為35×80％=28人?！癈alculation(計算選項)”欄用于設置混響時間計算公式。在“ReverbTimeAlgorithm(混響時間計算公式)”選擇框中選擇“Sabin(賽賓公式)”，在“SelectDisplayType(顯示類型)”框中選取“AllAlgorithms(所有計算公式)”?；祉憰r間選項卡的右側區域用于顯示各種設置和計算結果，其中除混響時間外還包括每座容積、選用計算公式以及相應的建議值等。2021/8/2359

2．混響時間分析再來看看混響時間圖表，如圖所示，橫軸表示人耳可以識別的頻率，單位是kHz，對應于63—16kHz的9個倍頻程的中心頻率?？v軸表示混響時間，單位是ms。圖中藍色的粗線就是賽賓公式計算所得的混響時間曲線，我們可以發現語音頻率為500～4kHz范圍內的計算值遠高于語音用途的建議混響時間(標記為speech的藍色范圍)。一般來說，對于語音用途為主的房間，在語音頻率下的混響時間應為0.7—0.8s，而我們計算所得的語音頻率下的混響時間為1.2～1.4s，幾乎是建議值的2倍。2021/8/2360

3．混響時間的優化我們以中頻為例對混響時間進行優化，方法是將部分吊頂材料由Plaster-JoistsSuspended(五合板)改為SuspendedAbsorber(水泥膨脹珍珠巖板)。這兩種材料不僅在做法上有所不同，它們的聲學性質也有著很大的差異。

我們可以通過材質的吸聲系數曲線對它們進行比較，在主工具條中點擊“MaterialProperties”按鈕啟動材質管理器對話框，然后進入到“AcousticData(聲學數據)”選項卡，這里顯示了材質在倍頻程中心頻率上的吸聲系數及其曲線。通過對比，我們可以發現它們的差別主要集中在中高頻范圍，五合板對于中高頻的的吸聲作用較弱，大部分中高頻聲都被反射回室內空間，而水泥膨脹珍珠巖板的中高頻吸聲作用相對于前者來說要強一些。五合板吸聲系數曲線2021/8/2361水泥膨脹珍珠巖板吸聲系數曲線2021/8/2362返回三維編輯視圖，選擇如圖所示組成中間部分吊頂的三個表面，進入到右側的材質指定面板，我們可以發現當前的吊頂材料是Plaster-Joists-suspended，將其改為SuspendedAbsorber，然后點擊“ApplyChanges”確定。2021/8/2363現在回到分析視圖中的混響時間選項卡，保持上次的設置，點擊計算按鈕重新計算混響時間。圖為調整后的混響時間計算結果，我們可以發現與調整前相比語音所在的中頻范圍內的混響時間明顯有所降低，并且基本控制在0.7—0.8s左右；但低頻的混響時間還是偏高，對于語言聽聞用途的房間來說，其頻率特性曲線應較為平直，同時低頻混響時間不應高于中頻混響時間，也就是說這里還有需要調整的地方。2021/8/2364三幾何聲學分析的實例為了熟悉Ecotect中幾何聲學分析的相關內容，其中涉及了關聯聲波線分析及聲波線和粒子可視化分析：傳統的聲學反射體設計方式中包含了很多繁瑣的手工或CAD幾何作圖操作，通過Ecotect中的關聯聲波線分析功能，用戶可以對模型進行各種動態調整，并隨時觀察任一微小的修改所引起的聲波線分布的變化；而聲波線可視化分析功能可以幫助用戶動態地觀察聲場衍變的全過程。啟動Ecotect程序，利用已經建好的一個大型劇場的模型，如圖所示，并在舞臺上方放置測試聲源，測試聲源可通過主菜單點擊Draw下拉菜單中的SoundSource。并通過鼠標確定其聲源指向，并可根據設計需求選擇柱狀聲源或點聲源。2021/8/2365首先在到視圖菜單選擇“Front”將當前視圖調整為前視圖。從計算菜單中選擇“LinkedAcousticRays(關聯聲波線分析)”，程序將啟動關聯聲線分析對話框，如圖所示，“AcousticRays”欄主要用于設置聲波線和聲源的基本情況，包括了聲波線反射次數、聲源頻率以及聲波線數據的顯示方式等。“RayDistribution”欄主要用于設置聲波線的發射和分布情況。在關聯聲波線分析中，聲波線是從聲源上以輪盤狀向外輻射的，它的定義參數包括了起始角(StartAngle)、截止角(StopAngle)、增量角(IncrementAngle)和旋轉角(RotationAngle)，需要注意的是旋轉角，這一參數控制的是聲波線發射面與水平面的夾角，大多數情況下使用的都是90o。勾選“OnlyTestObjectTaggedasAcousticReflectors(僅針對聲學反射體)”，在此模型中頂棚是指定的聲學反射體。從頂棚而來的一次反射聲可以無遮擋地到達觀眾席，它對增加聲音的強度和清晰度十分有利，在音質設計中應充分利用頂棚作為反射面。2021/8/2366如圖所示，我們可以看到系統在劇場的剖面中繪制了從聲源出發后到達頂棚的以及被頂棚所反射的聲波線，這一效果非常的直觀，而且相對于AutoCAD作圖來說要方便得多。2021/8/2367接下來我們移動一下聲源來看看聲波線會有什么樣的變化。選中聲源物體，點擊X鍵或使用Shift+X組合鍵使聲源物體向X軸正向或負向微移。如圖所示，我們可以發現隨著聲源的移動，頂棚部分的一次反射聲覆蓋范圍發生了明顯的變化，這說明舞臺上聲源的位置對觀眾席中的一次反射聲分布有一定的影響。一般情況下聲源位于舞