人類認識世界獲取的信息中80%來自光引起的視覺，光環境對人類的精神和心理感受都會產生影響。隨著社會的發展，人們對住宅的要求越高，對建築的光環境也有更多地考慮，因此一定要通過計算機的輔助對光環境進行一定的模擬，使建築的採光更好的適應人們的生活。將介紹套用於建築採光模擬與設計中的相關軟體，以便於能更好的用此來研究建築採光設計。
基本介紹
- 中文名：建築光環境模擬
- 外文名：the simulation of building light environment
- 性質：科學
- 領域：建築環境
光環境的重要性,Ecotect簡介,Ecotect的光環境分析,Ecotect中的日照分析,Ecotect中的可視度分析,
光環境的重要性
光環境由光（照度水平和分布、照明的形式）與顏色（色調、色飽和度、室內顏色分布、顏色顯現）在室內建立的同房間形狀有關的生理和心理環境。人們通過聽覺、視覺、嗅覺、味覺和觸覺認識世界，在所獲得的信息中有80%來自光引起的視覺。光環境對人的精神狀態和心理感受也產生積極的影響。例如對於生產、工作和學習的場所，良好的光環境能振奮精神，提高工作效率和產品質量；對於休息、娛樂的公共場所，合宜的光環境能創造舒適、優雅、活潑生動或莊重嚴肅的氣氛。所以光環境是建築設計中的重要方面。
Ecotect簡介
Ecotect是某公司研發的輔助生態設計軟體，這一軟體的構想最初出現於其研發者安德魯・馬歇爾博士在西澳大利亞大學建築與藝術學院的一篇博士論文中，Ecotect從最初到當前發生了很大變化。
Ecotect採用了標準的Windows圖形用戶界面（GUI），只要用戶熟悉Windows操作就不難上手，另外Ecotect很多功能和操作都與我們經常使用AutoCAD相類似。對於Ecotect來說，熟練掌握操作並不難，而難點在於要明白用軟體到底在做什麼，做出來的結果意味著什麼，好還是不好，並且怎樣去根據它們最佳化設計方案。
Ecotect的光環境分析
Ecotect是一個全面的技術性能分析輔助設計軟體，提供了一種互動式的分析方法，只要輸入一個簡單的模型，就可以提供數位化的可視分析圖，隨著設計的深入，分析也越來越詳細。下面對其光環境部分幾個主要功能作簡要介紹。
光是建築環境的重要組成部分，優秀的採光設計可以提高建築的使用舒適度，減少照明和空調能耗。Ecotect可以針對各種自然採光和人工照明環境做精確地分析和評估，同時給出包括採光係數、照度和亮度在內的一系列標準控制指標參數。
對於建築來講，光照場景會很複雜，這是由於一年之中太陽在天空中的位置隨著時間不斷變化並且隨時都會被雲遮住，因此直接對建築進行全年模擬是不現實的。基於以上的考慮Ecotect的基本採光分析中採用的是全陰天模型，這是最不利的採光條件，它非常適合於對建築進行綜合採光評價，在我國當前的建築採光相關規範中也採用了類似的定義和方法。同時，Ecotect還提供了對於Radiance的支持，可以對各種複雜的光環境做進一步的分析。
Ecotect中的日照分析
作為建築物外部最主要的氣候形成條件之一，日照對於建築和建築設計都有著深遠的影響，優秀的日照設計可以提高建築的舒適度和衛生條件，降低採暖能耗並提供清潔能源。針對設計階段的要求， Ecotect提供了強大的日照分析功能，其涵蓋了日軌圖分析、遮陽的最佳化設計以及太陽輻射強度分析等諸多方面的內容。下面對幾個主要類型最簡單介紹。
（1）可視化投影遮擋分析。主要是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情況，其特點是互動性高，直觀並且易於理解，用戶可以隨時調整模型並得到實時結果反饋，通常來說此類分析一般不用進行數據計算。
（2）太陽輻射分析。根據太陽輻射數據對表面或格線進行定量輻射分析，其中還包括了由太陽輻射分析衍生出來的太陽能光電系統分析。 與Ecotect中的其他的日照分析不同的是，太陽輻射分析是一種定量的分析，而其他的日照分析是一種定量的分析，而其他的日照分析則大多是以幾何作圖為主的分析。
（3）採光權分析。Ecotect中的採光權分析功能主要用於評估新建建築對於周圍已有建築的採光和日照環境所產生的影響。
在Ecotect的採光權分析中，首先通過被遮擋建築立面做與水平面呈25度角的傾斜平面，如果新建建築在此斜面以下，則可以滿足BRE的要求，如果新建建築超過此截面，則分別計算新建建築項目實施前後被遮擋建築窗戶上的垂直採光係數和隱蔽天空線進行比較，如果不滿足一定的要求，這就需要建築師通過各種措施和手段對新建建築進行修改和調整，以便將其負面影響控制在可以接受的範圍內。
從上面介紹的採光權分析原理來看，我們完全可以利用垂直採光係數和隱蔽天空這兩個指標對新建建築可能產生的負面影響進行評估，然後根據評估結果有針對性地對方案進行最佳化。
Ecotect中的可視度分析
可視度分析是Ecotect在5.5版中增加的一個新功能。所謂可視度，通俗的說就是物體能不能被肉眼看到以及所能看到的程度，它已經成為規劃設計和建築設計的一個重要影響因素。Ecotect中的可視度分析包括了兩個方面的內容，即規劃可視度分析和室內視野分析。在可視度分析中，Ecotect將根據用戶的設計將目標物體劃分為若干個採樣區，同時用分析 格線來表示需要分析的區域，因此分析格線和採樣區尺寸共同決定了可視度分析的計算精度和速度，另一方面程式也可以根據不同的情況，自動給出建議採樣值，供用戶參考。
（1）規劃可視度分析。規劃可視度是指包括周圍一定範圍內的區域中對於指定建築的可見程度。其影響因素包括周圍環境的形態和建築本身的幾何特徵。利用Ecotect的這一功能可以快速地獲得目標建築在指定範圍內的可視程度，它特別適合複雜的舊城改造和重要的地標性建築的設計，如圖所示。建築師在方案推敲過程中可以隨時使用Ecotect進行可視度分析，找出遮擋較為嚴重的區域，並針對性的做出修改和最佳化。規劃可視度分析的設定較為簡單，只需要在感興趣的區域鋪設分析格線並指定目標即可，其計算結果有三種控制指標，即絕對可視面積、採樣點可視百分率和物體可視百分率。
（2）室內視野分析。室內視野分析是指市內各點對於室內環境的可見程度。影響因素包括窗戶的尺寸和位置、房間的形狀布局以及建築層高和吊頂做法等。室內視野經常被建築師所忽略，但這一點對建築使用者的主觀舒適度影響很大。如圖所示，利用Ecotect的室內視野分析功能，建築師可以對房間進行全面的視野分析，找出可能出現問題的地方，對其進行最佳化處理。
