cove.tool の放射線分析とは何ですか?
cove.tool が放射を定義および計算する方法を理解するには、まず次の 4 つの用語を知る必要があります。
放射 (kWh、W) -太陽資源または単に太陽光とも呼ばれ、放射は太陽から放出されるエネルギーの量です。科学者は、1 年のさまざまな時期に特定の場所に当たる太陽光の量を測定します。測定方法によっては、放射線分析で多くの洞察が得られる場合があります。
太陽放射照度 (W/m2/年) -日射量または日射量とも呼ばれ、ある地域で太陽から受ける年間エネルギーです。この方法論は、 気象ファイルを作成する際の環境調査で使用されます。太陽放射照度は、放射シミュレーションで環境条件を再現するために使用されるスカイドームを生成するために計算されます。
全球水平放射照度、GHI (kWh/m2/日) - 地球上の水平面上の太陽からの総放射照度です。これは、直接放射照度 (地理的位置による太陽角度を考慮した後) と拡散水平放射照度 (エネルギー源からの表面の非接線方向により失われるエネルギー) の合計です。
最大太陽光発電ポテンシャル- 気象ファイルの毎日の記録に基づく、特定の場所のピーク日の最大 GHI です。この値は、建物のジオメトリで達成可能かどうかに関係なく、現場で計算できる最大放射を表します。ただし、障害物がなく、表面が完全に水平面 (太陽の角度に向いている) の建物でも、この値が表示される場合があります。
この解析タイプは、各ファサードおよびエンベロープ要素の放射能の高低を評価するために使用されます。結果を見やすくするために、シェーディング デバイスと内壁は放射線の可視化から省略されています。放射線の基礎の詳細については、こちらをご覧ください。
計算方法
cove.tool は、レイ トレーシング法を使用して空の状態をモデルのエンベロープ ジオメトリに投影します。環境条件は、576 のサブディビジョンを持つ場所の気象ファイルから構築された Tregenza の空に基づいています。これらに加えて、シミュレーションを高速化するために追加の戦略が実装されています。
反射率 (物質性) は次の前提で固定されています: 内部床 40%、内壁 70%、天井/屋根 70%、外部ファサード (遮光装置、マリオン、ライト シェルフなど) 50%、外壁 35 % (コンテキストの建物を含む)、および外側の地面 40%。
ジオメトリを通常のグリッドに分割するのではなく、三角メッシュ グリッド システムを使用して、ファサードの最終的なグラデーション ビジュアライゼーションを生成します。 sDA や ASEの等間隔のクワッド グリッドとは異なり、三角メッシュ グリッド アプローチは、接続ポイント (別名頂点) の最も効率的なブレークダウンです。日射量を計算する分析ポイントが少ないほど、結果をより速く表示できます。
また、放射線は場所、方向、および状況によって重大な影響を受けることに注意してください。正確な結果を得るには、cove.tool に正確な 3D 環境が必要です。サイトまたはコンテキストに変更が必要な場合は、 3D モードのナビゲートの記事のチュートリアルに従ってください]。 cove.tool は自動的にコンテキスト使用とOpenStreetMaps API I を生成します。
モデル エンベロープで放射マップを生成する前に、サイトの太陽放射ポテンシャルのスペクトルを表す場所の凡例が計算されます。太陽の最大ポテンシャルは、達成可能な最高の放射量として右上に表示されます。色付きヒートマップの 100% (ゴールド) としても見られる、最大太陽光発電ポテンシャル (Peak Day Maximum GHI)。低またはゼロの放射線は、マップと凡例で 0.0% (ロイヤル パープル) で表示されます。
通常のグリッドでは各グリッド点の中心で平均測定値を計算しますが、三角メッシュでは各頂点で放射を計算します。次に、凡例に従って各頂点に色が付けられ、次に近い頂点にステッチされてグラデーションが生成されます。ここから、サーフェスがどのようにセグメント化されたかによっては、筋が現れることがあります。特に、接続する頂点の値が広い領域にまたがっており、両方の端点が極端な極性を示している場合は、うまくまとまりません。したがって、より大きなファサードは、低放射線位置から高放射線位置へのより極端な移行を示す可能性があります。アップロード前にファサードをセグメント化すると、これを防ぐのに役立ちます。頂点間の小さなスパンはより詳細なグラデーションになりますが、計算に時間がかかるためです。
グラデーションは、エンベロープに沿った放射の拡散を示しています。その結果、建物の外皮のグラデーション ヒート マップが作成され、露出の低い領域は紫に、露出の高い領域は金色に着色されます。
古い放射線研究では、建物のエンベロープは放射線または GHI ヒートマップ (左下および中央) にラップされていました。調査では、kWH/m2 の性能によって各面が色分けされているため、各調査の強度を理解することは困難です。分析を放射率 (右) に変換すると、プロジェクトに対する太陽の影響がより明確に表されます。
受動放射線研究
ユーザーは、cove.tool の気候分析レポートを使用して、サイトの放射線スカイドームを生成することもできます。各ファサードの放射線の可能性を予測するためにマスがまだ調査されているため、2 つの放射線研究は初期段階で役立ちます。これらの図を解釈するには、必ずヘルプ図を使用してください。
放射線分析の重要ポイント
この概要では、放射線研究が設計者にとって重要な理由と、正確な設計の洞察を引き出す方法について説明します。
放射分析は、どのファサード グレージング製品が高性能であるべきか、および低性能製品がより受け入れられる場所を示します。
放射分析は、夏季と冬季の屋外の快適性レベルを初期段階で示すのに役立ちます。
放射分析は、最適な再生可能エネルギー生産のために太陽光発電 (PV) または太陽熱温水器パネルを配置する場所の指標を提供します。興味深い事実: 放射線のパーセンテージは、ソーラー パネルを平らに置いた場合の同じ露出を示しています。ヒートマップが 100% で、ソーラー パネルが平らな場合、100% を受け取っています。
放射マップにより、熱のある場所と熱のない場所を知ることができます
放射の北と南の正面比較。
太陽放射への自然暴露を知ることは、太陽光発電を最適化し、高性能ガラス製品を指定するために重要であり、屋外の座席スペースの最適な配置、または冬と夏の自然放射暖房または冷房に関する洞察を提供します。 cove.tool は予測ツールを提供します。放射線分析はまさにそれです。
放射線に関する誤解
放射線はさまざまなことを意味する可能性があるため、具体的に示すことが重要です。一部の洞察は最初は論理的に見えるかもしれませんが、シミュレーションを実行するのではなく経験則として議論すると誤解を招く可能性があります。建物の設計にとって高放射線と低放射線のどちらが有益かを判断する際には、気候が最も重要な要素となります。
太陽放射照度が地表に到達する方法。
cove.tool の Radiation Skydome ダイアグラムを理解する (以下)。
cove.tool を超える放射
太陽への露出は世界中で異なり、北半球と南半球では大きく異なります。 AEC 業界では、太陽放射照度は、太陽光発電システムのエネルギー生成や、地球上の特定の場所における建物の冷暖房負荷への影響の予測など、さまざまな用途があります。計算できる放射照度にもさまざまな種類があります。科学の詳細についてはこちら、または NREL からの地域固有の放射照度に関する詳細情報はこちらでご覧いただけます。
NREL による、北米大陸の年間 GHI 太陽放射照度のヒートマップ。
よくある質問
1. 断熱材の深さを変更するように指示されますか?
簡単な答え:いいえ。
長い答え:これは誤解されがちな仮定です。ガラスを通して建物に入る熱は、輻射に関して建物のエネルギーにとってはるかに重要です。表面に太陽光が当たると、熱の一部しか吸収されず、ガラスを通して入る太陽光の大部分は、遮られなければ建物を加熱します。冬の暖房には太陽熱が必要で、断熱材が多すぎると悪くなる可能性があります。
2. 熱増加は悪いですか、良いですか?
短い答え:使用目的によって異なります。熱の増加は有益にも不都合にもなり得ます。この記事を読む>> https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power
3. 放射線研究を作成するには何が必要ですか?
cove.toolジオメトリ プラグインの 1 つと建物の敷地 (番地または経度/緯度の座標) を介してインポートされたモデル。デイライト ページ (太陽のアイコン) に到達すると、いくつかの 3D ビジュアライゼーションが開始されます。各解析タイプは並行して実行されますが、完了するまでの計算時間は異なります。放射線解析は完了するまでに最も時間がかかるため、ボタンは完了するまでグレー表示されます。
4. 放射勾配が平面上で一貫していないのはなぜですか?
太陽放射照度の計算は非常にリソースと時間がかかるため、計算方法では、従来のクアッド グリッド システムの代わりに三角メッシュ グリッド システムを使用して、ファサードの最終的なグラデーション ビジュアライゼーションを生成します。 sDA や ASEの等間隔のクワッド グリッドとは異なり、三角メッシュ グリッド アプローチは、接続ポイント (別名頂点) の最も効率的なブレークダウンです。日射量を計算する分析ポイントが少ないほど、結果をより速く表示できます。 Radiation の業界標準ツールを使用した従来のワークフローでは、実行時間が平均 30 分ですが、このアプローチでは、そのわずかな時間で結果を得ることができます。
各サーフェスのサイズと複雑さに応じて、三角形分割されたメッシュは常に新しいメッシュ構成を見つけて、計算する必要がある全体的な頂点ポイントの数を最大限に減らします。このメッシュ タイプは、各頂点間の距離も変化させます。同一の長方形でさえ、さまざまな方法でセグメント化できますが、これは最も直接的に、平らなファサードやファサードでさえ、一貫性のない、または縞模様のグラデーションになります。放射は頂点ごとに計算されるため、凡例に従って色を指定し、各頂点をつなぎ合わせてすべてのポイント間のグラデーションを生成します。ここから、サーフェスがどのようにセグメント化されたかによっては、筋が現れることがあります。特に、接続する頂点の値が広い領域にまたがっており、両方の端点が極端な極性を示している場合は、うまくまとまりません。したがって、より大きなファサードは、低放射線位置から高放射線位置へのより極端な移行を示す可能性があります。アップロード前にファサードをセグメント化すると、これを防ぐのに役立ちます。頂点間の小さなスパンはより詳細なグラデーションになりますが、計算に時間がかかるためです。