総合エネルギー評価：Vasariについて ４

もう少し部位設定について考えてみましょう。

Vasariの方のヘルプを見てみました。
そうしたら、SI単位の数値も出ていました。

このR-valueというものの単位を見てみるとW/（㎡・K）となっていて、どこやらこれが熱貫流率のようです。

外壁における、熱貫流率の数値を挙げてみます。
0,29  0.49  1.38  1.73  1.91  2.58  2.91  3.05  4.47
の９種類となっています。

たとえば、ALCの100だと熱還流率は 1.346となり、1.38あたりの数値を使えばいいでしょう。
150だと、0.964で0.49だと小さすぎ、1.38だと100と同じということになってしまいます。

また、コンクリート150だと、3.821で、これも迷います。

という感じで自分で熱貫流率を計算して、近い数値のものを選んで大体の計算をさせるということになると思います。

ちょっと面倒な手順ですが、仕方ないですね。

RUGでの計算は、ＩＰ単位の１１という外壁ですので、ＳＩ単位だと熱還流率1.91というものを使っているようです。
ＡＬＣ50だと2.229ですから、ALCだと60ミリぐらいの厚みとなるでしょう。

※熱貫流率の計算はRevitのCASBEEエクステンションで行っています。

総合エネルギー評価：Vasariについて 3

各部位の設定について考えてみますが、各部位の項目について細かい資料が見当たりません。
RUGの資料にユーザーガイドから引用とありますが、どこなのかな？
一度みたことはあるんですが
とりあえず、RUGの資料を見てみましょう。

設定された部位はこういった表になっています。

そこで、今、いろいろ調べたんですが、Revit2013のヘルプには載っていなくて、Revit2012のヘルプには載っているようです。なんでしょうね。
このあたりはとっても重要だと思うんです。
たとえば、外壁や屋根の仕様を変更したときに、どのような、影響があるかを検討したいですね。

Revit2012の資料をみてみましょう。

熱容量の単位が、あまり、みたことのないようなものになっています。

どうやら、ＳＩ単位ではないようで、ＳＩ単位にしようとすると、上図のように、計算しなければならないようです。
熱容量は４、５、２２、２３しかないみたいで、ここで部位の熱的な性能が決まるように思います。

できれば、CASBEEエクステンションでの部位の設定のように、部位の構成要素で熱的な特性が決まるようになってほしいなと思います。

上図のような感じですね

だけど、このVasariによる総合エネルギー評価というのは、細かい設定をせずに、大体断熱性能が高そうか、低そうかぐらいの設定だけで、ざっくり評価をしようってものなんでしょうね。
だから、お客様への説明資料としては使えなくて、建物の形状を決めるときに、だいたいどんな形だったらエネルギー特性がよさそうかを、いろんな形状を比較しながら、検討するというもんなのでしょう。

という、使い方に限定されるなら、設計者としては使う範囲がかなり限られると言わざるをえません。

せめて、建物の仕様は明確になって、その仕様でのエネルギー評価はどうなのかを見てみたいと思います。

総合エネルギー評価：Vasariについて 2

Vasariのエネルギー設定について考えてみていますが、Revitでは日本語で表示されているので、両方のパネルの内容を確認しておきましょう。

まず、Vasariです。英語が苦手なのでよく意味の分からない部分もあります。

次にRevitです。このように言語の違いだけで、基本的に設定の内容は同じもののようです。
エネルギーモデルの躯体オフセットとは、ペリメーターゾーンの範囲のようです。
ここは5000でよいと思います。

さて、その次のコンセプト建築と書いている部分ですが、この言葉だと分かりにくいですけど、建物の各部位の熱貫流率を設定するところになります。

この部分を開くと、各部位がどのようなものなのかを選択することができます。たとえば、一番上の項目は外壁です。
この右の▼ボタンを押して選ぶのです。

英語だとよくわかりませんね。Revitで日本語訳を見てみましょう。

「軽量建築-標準の温暖気候用断熱」となっています。
でも、これってどんな外壁なんでしょうね。軽量建築の意味すらよくわかりません。
温暖気候ってのは？その標準ってのは？なんでしょうね。

この部位を選ぶことによって、熱貫流率の設定ができるようなので、次回それらの内容を確認してみます。

さて、今年もあとわずかですね。あっというまの１年でした。
来年は、素晴らしい年になることを期待しましょう。

総合エネルギー評価：Vasariについて １

昨日説明した、RUGで作成された資料を元に、総合エネルギー評価を行ってみたいと思います。
細かい説明は、RUGの資料を見ていただきたいと思うので、ぜひダウンロードしてくださいね。

この資料です。その１の方にVasariのCEAの説明があります。

まず、解析の基になるモデルの作成を行います。

こういったモデルの作成は、Revitを使ったことのある方ならあっというまですね。

８ページからのエネルギー解析モデルの作成に移ります。

RUGの資料では日本語ですが、Vasariは当然英語です。

ただ、同じような画面なので、RUGの資料を元に作業をすれば便利ですね。

建設場所などを設定します。
この建物タイプですが、マニュアルによるとこのタイプによって、自動的に面積あたりの人数や、照明負荷や換気風量などが決まるそうです。
また、これはASHRAEというアメリカの基準によって作られているということです。
日本で解析するのにアメリカの基準によって解析していいのかな？
また、自動で決まるっていうけど、照明負荷や人体負荷などは、個別設定の方がいいんじゃないかな？
そういった疑問が沸いてきます。

さっそく疑問がわいてきました。

Revitのマニュアルで確認してみたのが、上の表です。
事務所の設定ですが、たとえば、人が100㎡で3.5人になっています。
ということは28.6㎡/人もしくは、0.35人/㎡です。
照明負荷が10.9W/㎡です。
あと、いろいろ設定値があるけれど、それぞれが妥当なんだろうかな？

こういった設定値をきちんと理解するためには、熱負荷計算ができないと無理みたいです。
基本的に、このソフトは熱負荷計算を簡単に行って、それに対するエネルギー量を算出するというもののようですね。

信じてしまっていいものであれば、設計者としては、事務所は建物タイプ「オフィス」ということにしてしまいたいような気がします。

BIMにおける環境解析についての資料

RUGのホームページが新しくなっていますが、このホームページからも環境解析について、興味深い資料が入手できます。

オートデスク環境解析関連製品RUGビル適合報告書というもので、現在その２まで作られているようです。
この資料、たいへん素晴らしいもので、環境系のソフトの使い方やノウハウが書かれています。

これはRUGの環境部会で作成されているもののようです。

　ここで取り扱っているソフトは上図のようなもので、Vasari（CEA)やecotectによるエネルギー解析、3dsMAXによる照明解析、RevitMEPによる熱負荷計算などです。
いずれもAutodesk社の商品で、Autodesk社の商品だけでも、様々な解析ができることがわかりますね。

　たとえば、遠藤照明さんから出しているiesファイルをMAXの照明解析で活用するTIPSなどがあり、それらの活用方法が具体的に書かれています。

今後はVasariのWind tunnelやsimulation CFDなどの流体解析関係の商品も解説してもらえるのかな？

実務的にBIMによる環境解析を行うためには、こういった資料がとってもありがたいです。
次にどんな資料が出てくるのか？楽しみにしています。

データ連携：DiaLuxの屋外モデル ４

昼光シーンの設定についてもう少し考えてみましょう

昼光要素の設定の時に、デフォルトでは昼光率を計算というチェックボックスがオンになっています。
昼光率とは、建物の室内のある点に窓から入ってくる自然光による明るさと、その時の屋外の自然光の明るさとの比率のことのようです。
つまり、昼光率を計算というのは、室内における昼光の影響を解析する時に使えばよいということだと思います。

ということで、屋外の計算の場合は、昼光率を計算のチェックボックスをオフにして、晴れた空の直射日光をオンとして計算すればいいのではないでしょうか？

こんな感じですね。
Revitとの連携で屋外の昼光計算はDialuxで簡単にできるようです。
屋内における室内の昼光の影響の解析についても、いずれ取組みましょう。

データ連携：DiaLuxの屋外モデル 3

Dialuxの屋外モデルの計算について考えてみましょう

そのまえに、３ｄｓのデータを読み込みとき上図のようなオブジェクトの選択画面がでます。
Revitで設定したものが出ているので、解析対象を選ぶことができます。

太陽光の計算はこの昼光のパネルで行うようです。ここで位置などの解析条件の設定ができます。

大阪とかはプリセットされていますね。

北の方向は角度で入力です。

計算するときに昼光シーンというのを設定します。

そうすると、日時などを入れることができます。ここで昼光率を計算をオフにすると直射日光がオンにできます。

それで計算するとこのように影が出ます。
昼光率を計算とすると、下記のようになります。

するとこんな感じですね。
この昼光シーンを組み合わせても計算できます。

するとこんな感じなんですが、この昼光シーンについて、組み合わせて計算してよいのかどうか？
そのあたりがよくわかりません。

この昼光については、室内の照明解析においても、人工照明との組み合わせで解析するひつようがありますから、きちんと理解しておく必要がありますね。

データ連携：DiaLuxの屋外モデル 2

さて、Revitとの連携について実際に試してみましょう。

このような簡単な形状のモデルを作ってみました。これを３ｄｓに変換するんですが、Revitから直接変換することはできません。

BDSPという、RevitやMAXなどがパッケージになった商品では、Revitから直接MAXを立ち上げることができます。

これがsuiteワークフローという機能です。

こうしてMAXに連携したデータはこんな感じです。

ちゃんとMAXにデータが渡っています。ここから、３ｄｓに変換すれば、やっとDialuxにデータが渡せます。

このとき読み込みの単位はインチを選んでくださいね。

そうして計算した結果が下記です。

実は３ｄｓMAXは様々なデータに変換できるので、CGソフトとしてはもちろん定番商品ですが、変換ツールとしても秀逸なソフトなんですよ。

うまくできているようです。次回は方位や場所の設定などを確認してみたいと思います。

データ連携：DiaLuxの屋外モデル

さて、今度はまたDIaluxの話となります。
照明解析も設計者にとっては重要な解析ですからね。

屋内の解析は、Gbxmlしかデータ連携できないのですが、屋外解析については3ｄｓのみ連携できるようです。
とりあえず、ためしに計算してみましょう。

結構サンプルモデルがたくさん入っていますね。こんな教会なんかも入っていました。

これでためしに計算してみます。

これが計算結果。あんまり変わっていないように見えますが、照度分布をみると下記のような感じになりました。

それぞれの面でどのように光があたっているのかわかります。面白いのは、屋根面の角度で当たる光の量が違うんですね。なるほど。

次回はRevitとの連携を試してみましょう。

データ連携：WPDXのデータ変換について ３

さて、もう少し、ＷＰＤＸのデータ連携機能について説明しておきます。
WPDXでは、解析領域自体も変更することができます

上図の青い四角が解析の領域です。領域の範囲をマウスでドラッグなどして設定し直し、格子数を入れておけば、その範囲を設定することができます

その状態で格子化の処理をすれば、その範囲だけが格子化されるというものです。
これはとっても大事な機能で、建物全体をRevitからもちこんで、ひとつの部屋だけを解析対象として格子化するという処理をすれば、部屋だけを抜き出したモデルを作る必要がないということになります。

さらに、複数のデータを読み込んで、移動や回転を行って、配置する機能もあります。
この機能は、たとえば、敷地周辺建物と、建物自体を別々に作って、組み合わせておき、建物を表示した状態で解析を行った後、建物を表示しない状態で解析を行えば、解析にひつような、建設前と建設後の解析をひとつのデータで行うことができます。

こうすることにより、解析条件などもまったく一緒になりますので、このやり方のほうがよいともいえます。

こうしてみると、WPDXは、データ連携後にもさまざまな設定ができますね。
解析条件の設定と解析自体をしっかり理解できれば、設計者が短時間で解析を行うことに問題はなさそうです。

ま、解析のための専門知識・・・そういった面が私にとっては最も問題なんですけどね（笑）

データ連携：WPDXのデータ変換について ２

さて、DPDXで、データ連携後に、簡単な形状を追加したりできる機能をみてみましょう

簡単な形状（四角柱とか円柱とか）の形状を追加します。これは、いったん形状を置いたあと、形状を変更するようなイメージです。

下記のような感じで、ありえないですが、椅子の真ん中に四角柱を置いてみました

これを、解析対象である格子化を行うと下記のようになります

このように、まったく一体化しています。この形状はWPDX上で変更できますので、組み合わせて使うといいと思います。
さらに、素晴らしい機能が、形状の引き算です。

形状を引き算すると、このように形状からくり抜かれます。

これは、連携したデータの一部を解析対象からはずしたいときなどにかなり使える機能だと思います。

このように、データ連携後にその形状を追加することができるのが、面白いところだと思います。

データ連携：WPDXの変換について

さて、Windperfect DX（WPDX)のデータ変換について考えてみましょう

単に変換の検証として、下記のようなソファを変換してみました。

このように曲面などもあるソファです。これをＳＴＬで変換してWPDXに渡しました。

変換するとこのように、Ｒｅｖｉｔでの形状とまったく同じ形状がWPDXに表示されます。

これを格子化すると上図のような形状になり、これで格子数は１２万です。

これを格子間隔を狭めてみました。かなりそれらしい形状が見えていると思います。

これで格子数が375万となりました。

ソファの手間の曲面をさらに細かく表示するために、その部分の格子間隔だけを狭くしてみました。

これで格子数は334万です

WPDXでは、このように、とりあえずＲｅｖｉｔのデータを読み込み、、格子の間隔を自在に調整することで、解析に最適な格子形状を得ることができます。

ということは、Ｒｅｖｉｔ側では特に何の調整もせず形状を連携しても、格子調整によって、計算精度と計算時間を判断した解析モデルにすることができるようです。

また、この程度のデータ連携や格子調整に時間はほとんどかかりません。

さらに、次は、変換後の調整機能について考えてみましょう。