Keywords: sketchup;Openstudio;案例讲解
这一节介绍下在Sketchup 中怎么建立建筑模型,主要内容分为三部分:sketchup基础,Openstudio插件的使用,最后用一个例子来进行应用。
1.sketchup基础
上图是安装了openstudio插件之后的sketchup界面,我们主要用到的工具有Openstudio工具和sketchup绘图工具,见图中红框所示。关于sketchup的学习资源,网上有很多,我也就不再多说,因为我使用的功能只是这个工具的冰山一角,不够资格去讲它。而且进行建筑建模的只要会基础其实就可以了。
有几点建议,1)最好使用英文版,因为英文版的工具按钮会显示名字,而大多数按钮名字的首字母就是它的快捷键,快捷键的使用对画图效率的提升非常重要;2)其次,精确画图,主要使用的是尺子测量工具。
2. OpenStudio插件介绍
这个插件的使用官方给出了一个教程,大约31页(下载链接:https://github.com/faithefeng/EnergyPlus-Note.git ),看完基本上要用的你都会了。主要的编辑工具我列在下图中。
有几点需要强调的,这和OpenStudio中的画图模式有关。
1)在建模之前,必须要建立一个space(很多情况下对应的就是一个thermal zone,如果你不是很懂这个概念,就认为是为了计算方便而将建筑分成很多部分)。下图所示蓝色立方体就是一个space。然后,双击进入这个space,在这个space中进行建模,OpenStudio会根据各个surface的位置自动识别surface的类型,然后会进行适当的渲染。比如,顶部的会看成屋顶,四周看做墙体。
2)如果,在一个surface内部建立一个surface的画,OpenStudio会自动会将这个subsurface(子面)当成窗口的(如下图),所以这一点要谨记。如果要让下图中的两个面都是非窗户面的画,也很简单,先画小的再画大的。
3. 案例
如果前面两部分你都认真学习之后,那么我们就开始实战操作。
我们建模的目标建筑是EnergypluGetstarted.pdf中chapter6的一个案例,建筑外形如下图所示。
具体信息:
- 单层长方形建筑,长30.5m,宽为15.2m,高3m,其中顶部0.6m是一个增压箱;
- 建筑长边是沿着东西方向分布的;
- 下部分2.4m的区域分成了五个区,四周个一个外区,中间有一个内区,外区深度为3.7m;
- 每面都有窗,且窗前比大约为0.3;
- 其余的,例如,照明密度,人员密度,设备密度,墙体材料,窗户材料等在画图阶段并不需要制定,所以这里省略掉。
操作
-
打开Sketchup,利用sketchup基本工具画一个平面出来。如下图。画图思路,先用Tap Measure Tool定好参考线,然后用直线工具画线,注意一定不要先画外边界然后再画内部分割线,一定要一个子区域一个子区域的画。
使用Create space from diagram这个工具生成space.如下图,选中上一步画的所有区域,然后,点击那个按钮,输入高度(2.4m),就可以自动生成一个space了。
- 给各个space和各个surface进行命名
这一步有点类似与编程中的变量命名,命名没有什么强制的规则,但是,最好让名称能够提供足够的信息,这样方便以后进行参数设定。
我的命名习惯如下:
1) 对于space(其实每个对应一个Thermal Zone),命名ZN_Perimeter_East_No1.其中,ZN表示是Zone,Perimeter代表是周围的区域,如果是内部区域用Core,然后East表示方位,No1代表的是这一方向上的第几个区域,如果只有一个可以考虑省略。
2) 对于Surface
命名如ZN_Perimeter_East_No1_Wall_West,相较于之前的space命名,多了一个Wall和一个West,wall是指这个surface的类型,也可以是win,door,然后west是指的是这个surface在这个区域的什么方向上。 - 建立顶部的Plenum
这里有一点特别需要注意,Plenum的底面与下方五个区域的顶面都有重合,但是,在画Plenum时不能直接利用这五个区域的顶面生成,虽然物理上是共用关系,但仍然要另外画。也就是说,对于每一个区域,都是一个闭合的整体,将其他所有区域删去后,它也是完整的。其次,Plenum的底面不能画成一个整体,而是要分成五个部分,正好对应下面五个区域的顶部,这是因为在后面需要设置Outside condition,不这么做设置就出现问题了。
画Plenum,我们采用另外一个画法。
step1:先用new space工具新建一个space;
step2: 在这个space中画一个底面,(Tips:再画的时候最好使用hide rest of model模式,这样界面更简洁清晰),和之前的平面一模一样,只是高度在2.4m的位置。
step3: 画墙体和顶部。
画成之后如下图。
- 画窗户和门
先描出窗的轮廓。如下图(左),然后使用Project loose geometry自动生成窗户,(如下图右边)。
画门的思路其实一样的,只是门要从地面开始画,就会被自动识别为门。
- 所有部分画完之后,还要生成Thermal Zone
这个我目前不知道为什么这样,我一般一个space就对应一个Thermal Zone,所以为什么不在新建space的时候就直接是Thermal Zone不就好了。新建Thermal Zone的命令在如下位置。
点击之后,每个space都会相应的指定一个thermal zone。同样的,对thermal zone进行命名。注意:在进行thermal zone命名时,可以不需要一个一个重新命名,因为Open Studio User Script中提供了一个特别好用的命令,叫做“Rename Thermal Zones Based on Space Names.如下图。
Open Studio User Script中提供了很多有用的命令,可以提高我们的建模效率。
至此,在sketchup中的绘图工作就完成了,导出idf,下一步在EnergyPlus中进行编辑。