Simulasi bangunan dinamik

Simulasi bangunan untuk tenaga, iklim dalaman dan reka bentuk

Sejauh mana suhu bilik meningkat pada musim panas? Berapakah kapasiti penyejukan yang diperlukan? Bagaimanakah fasad, teduhan dan pengudaraan saling mempengaruhi? TIAN Building Engineering mengkaji persoalan ini menggunakan model bangunan dinamik untuk bangunan baharu, bangunan sedia ada dan pengubahsuaian.

Perkhidmatan kejuruteraan dari Berlin untuk projek di Jerman dan antarabangsa.

Apakah simulasi bangunan dinamik?

Simulasi bangunan mewakili tingkah laku bangunan atau bilik tertentu dalam model komputer. Model dinamik mengira perubahan suhu, aliran haba serta keperluan pemanasan atau penyejukan mengikut cuaca, penggunaan dan operasi sistem. Ia mengambil kira penyimpanan haba dalam komponen bangunan, sinaran suria serta perolehan haba dalaman daripada penghuni, pencahayaan dan peralatan.

Contohnya, simulasi boleh mengkaji sama ada pejabat masih terlalu panas walaupun mempunyai teduhan, kesan pengudaraan malam, atau pengaruh fasad yang berbeza terhadap keperluan tenaga. Pemodelan dan penilaian disesuaikan dengan persoalan reka bentuk yang khusus.

Simulasi bangunan, simulasi terma dan CFD

Simulasi terma dan tenaga bangunan menilai bilik serta zon mengikut masa. Sebagai pelengkap, simulasi CFD menghuraikan taburan aliran udara dan suhu dalam ruang, misalnya untuk menilai kedudukan salur keluar udara atau risiko tiupan udara yang tidak selesa. Pengiraan cahaya semula jadi dengan Radiance melengkapkan penilaian fasad dan pencahayaan semula jadi.

Bagi pengiraan terma dan tenaga, kami menggunakan antara lain EnergyPlus. Gabungan kaedah bergantung pada bangunan, kegunaannya dan keputusan yang perlu disokong.

Bilakah simulasi bangunan bermanfaat?

Terutamanya apabila andaian ringkas tidak dapat menggambarkan interaksi antara bangunan, penggunaan dan sistem teknikal dengan secukupnya.

01

Keselesaan musim panas

Kami mengkaji perubahan suhu dalam bilik kritikal. Antara pilihan yang dibandingkan ialah kaca, teduhan luar, jisim terma dan pengudaraan malam.

Lanjut tentang simulasi terma
02

Keperluan tenaga dan sistem bangunan

Beban pemanasan dan penyejukan serta profil keperluan membantu menilai konsep sistem dan jadual operasi. Perbandingan pilihan menunjukkan pertimbangan antara keselesaan dan keperluan tenaga.

Lanjut tentang simulasi tenaga
03

Fasad dan cahaya semula jadi

Keluasan tingkap, teduhan dan orientasi mempengaruhi cahaya semula jadi serta perolehan haba suria pada masa yang sama. Penilaian bersama menyokong penyelarasan seni bina dan sistem bangunan.

Lanjut tentang sistem tingkap dan fasad

Bagi bangunan sedia ada, data operasi dan ukuran membantu mengehadkan andaian. Bagi bangunan baharu, pilihan reka bentuk boleh dibandingkan sejak peringkat awal perancangan.

Daripada pelan awal kepada penilaian yang telus

Kami bermula dengan persoalan yang khusus. Persoalan itu menentukan skop model, syarat sempadan dan pilihan reka bentuk yang hendak dibandingkan.

  1. 01

    Tentukan tugas dan matlamat

    Kami membincangkan penggunaan bangunan, bilik kritikal, peringkat reka bentuk dan nilai sasaran untuk menetapkan keputusan yang perlu disokong oleh simulasi.

  2. 02

    Selaraskan model dan data

    Geometri, pembinaan, data cuaca, beban dan jadual operasi dihimpunkan. Maklumat yang belum tersedia dan andaian direkodkan dengan jelas.

  3. 03

    Hitung pilihan reka bentuk

    Kes asas dan alternatif yang dipersetujui dikaji dengan syarat sempadan yang setanding. Kemunasabahan andaian model dan hasil diperiksa.

  4. 04

    Tafsirkan hasil

    Kami membandingkan penunjuk dan siri masa serta menerangkan maknanya bagi fasad, pengudaraan, penyejukan atau operasi.

Apakah dokumen yang diperlukan?

Untuk penilaian awal, persoalan reka bentuk dan dokumen yang tersedia sudah memadai. Tahap perincian yang diperlukan akan dipersetujui bersama anda.

  • Pelan lantai, keratan serta data 3D atau BIM jika tersedia
  • Binaan dan sifat fasad, bumbung, tingkap dan teduhan
  • Jadual penggunaan, bilangan penghuni, pencahayaan dan peralatan
  • Maklumat pengudaraan, pemanasan, penyejukan dan kawalan
  • Lokasi, nilai sasaran serta data ukuran yang tersedia bagi bangunan sedia ada

Apakah hasil yang diberikan oleh simulasi?

Skop yang dipersetujui menentukan penilaian. Hasil lazim menghubungkan ukuran teknikal dengan keputusan reka bentuk yang khusus.

Hasil penilaian lazim
PenilaianPerkara yang ditunjukkanCara menggunakannya
Suhu bilik dan keselesaanSiri masa dan kekerapan keadaan kritikal berdasarkan andaian penggunaan yang dipersetujuiMembandingkan teduhan, pengudaraan malam dan konsep penyejukan
Beban pemanasan dan penyejukanKapasiti yang diperlukan dan masa berlakunya beban puncak dalam bilik atau zon yang dikajiMenyemak andaian penentuan kapasiti dan konsep sistem
Keperluan tenaga dan profil bebanKeperluan yang dikira mengikut masa serta perbezaan antara pilihanMenyelaraskan sampul bangunan, sistem dan strategi operasi
Cahaya semula jadi dan perolehan suriaPencahayaan dan perolehan haba bergantung pada fasad serta teduhanMenilai perkadaran tingkap dan teduhan secara bersama

Laporan merangkumi andaian utama, syarat sempadan dan tafsiran pilihan reka bentuk. Keperluan tenaga yang dikira ialah ramalan yang bergantung pada model. Penggunaan sebenar turut dipengaruhi oleh penggunaan bangunan, cuaca dan operasi yang sebenar.

Contoh projek simulasi

Rujukan kami merangkumi pelbagai jenis bangunan dan gabungan kaedah simulasi.

Visualisasi seni bina ruang dalaman National Galerie 20

National Galerie 20

Bagi National Galerie 20, kami menggabungkan simulasi bangunan, terma dan aliran udara dengan pengiraan cahaya semula jadi. Kerja ini menghubungkan penilaian bangunan dengan analisis iklim dalaman dan pencahayaan semula jadi.

Skop: Simulasi bangunan, terma, aliran udara dan cahaya semula jadi.

Visualisasi seni bina Globe Theater di Coburg

Globe Theater Coburg

Bagi pembinaan teater baharu di Coburg, perkhidmatan kami merangkumi simulasi terma dan CFD. Kajian meliputi tingkah laku terma serta taburan aliran udara dalam ruang.

Skop: Simulasi terma dan CFD.

Lihat lebih banyak projek dan rujukan →

Menempah simulasi bangunan

Apakah perbezaan simulasi dengan pengiraan statik?

Bergantung pada kaedahnya, pengiraan statik menggunakan keadaan yang ditetapkan atau penunjuk terkumpul. Simulasi dinamik meneliti perubahan mengikut masa dan mengambil kira, contohnya, penyimpanan haba dalam komponen bangunan. Kaedah yang sesuai bergantung pada persoalan yang perlu dijawab.

Pada peringkat reka bentuk manakah simulasi bermanfaat?

Pada peringkat awal, keputusan asas tentang fasad, teduhan dan konsep sistem boleh dibandingkan. Pada peringkat seterusnya, kajian boleh memfokuskan bilik tertentu, keadaan operasi atau penentuan kapasiti. Kami menyesuaikan model dengan data yang tersedia.

Adakah simulasi juga bermanfaat bagi bangunan sedia ada?

Ya. Simulasi membantu membandingkan pilihan pengubahsuaian dan perubahan strategi operasi atau mengenal pasti masalah keselesaan. Data penggunaan tenaga dan ukuran yang tersedia menyokong semakan kemunasabahan model.

Adakah saya memerlukan model BIM yang lengkap?

Model BIM yang sesuai boleh membantu penyediaan data. Model simulasi juga boleh dibina berdasarkan pelan lantai, keratan dan maklumat pembinaan. Dokumen yang diperlukan akan diperjelas sebelum projek bermula.

Berapakah kos simulasi bangunan dan berapa lama tempohnya?

Usaha dan tempoh kerja bergantung antara lain pada saiz bangunan, bilangan zon, kualiti data, pilihan reka bentuk dan skop penilaian. Berdasarkan dokumen dan persoalan reka bentuk anda, kami menyediakan tawaran khusus projek dengan jadual yang dipersetujui.

Apakah dokumen yang akan saya terima?

Mengikut skop tugasan, anda menerima laporan yang mengandungi andaian model, syarat sempadan, penunjuk, siri masa dan perbandingan pilihan reka bentuk. Kami menerangkan makna hasil tersebut bagi persoalan reka bentuk yang dipersetujui.

Apakah persoalan yang perlu dijawab oleh simulasi anda?

Terangkan bangunan, peringkat reka bentuk dan keputusan yang anda perlukan. Kami akan membincangkan skop simulasi yang sesuai serta data yang diperlukan bersama anda.

Bincangkan projek dengan TIAN