SLIDE BÀI GIẢNG_MÔ PHỎNG CHIẾU SÁNG TỰ NHIÊN DAYLIGHTING ANALYSIS

BÀI TẬP MƠ PHỎNG 1 – DAYLIGHTING ANALYSIS
(Mơ phỏng chiếu sáng tự nhiên)


BÀI TẬP MƠ PHỎNG 1 – DAYLIGHTING ANALYSIS
(Mơ phỏng chiếu sáng tự nhiên)


BÀI TẬP MƠ PHỎNG 1 – DAYLIGHTING ANALYSIS
(Mơ phỏng chiếu sáng tự nhiên)


BÀI TẬP MƠ PHỎNG 1 – DAYLIGHTING ANALYSIS
(Mơ phỏng chiếu sáng tự nhiên)


WORKFLOW – CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

MODELING

ANALYSIS
ASSESSMENT

YES

DEVELOPING IN
THE NEXT
PHASE ...

START

DESIGN

NO

PICKING

ANALYSIS
ASSESSMENT

DEVELOPING IN
THE NEXT
PHASE ...

START

DESIGNS

OPTIMIZATION
PROCESS


WORKFLOW – CÁC BƯỚC THỰC HIỆN

01

02

03

04

05

Đưa dữ liệu
thời tiết

Xây dựng
mô hình

Thiết lập
vật liệu

Thiết lập Zone

phân tích

Kiểm tra
mơ hình

10

09

08

07

06

Xuất kết quả

mơ phỏng ở
các định dạng

Phân tích/so
sánh kết quả
ở MT Analysis

Hiệu chỉnh
hiển thi ở MT
Visualise

Hiệu chỉnh
hiển thi ở MT
3D Editor

Thiết lập
môi trường
mô phỏng


DAYLIGHTING - CHIẾU SÁNG TỰ NHIÊN TRONG ECOTECT
- Mục đích của bài tốn: Tính tốn Hệ số chiếu sáng tự nhiên DF (Daylight Factor)

𝐸𝑀
𝐷𝐹 =
× 100%
𝐸𝑛𝑔
Trong đó:
- 𝑬𝑴 là độ rọi do ánh sáng ban ngày tại một điểm trên mặt phẳng làm việc trong nhà
- 𝑬𝒏𝒈 là độ rọi đồng thời bên ngoài trời trên một mặt phẳng cắt nằm ngang chia bầu

trời thành một bán cầu, trong điều kiện bầu trời u ám theo tiêu chuẩn của CIE
Giá trị TB của DF
<2%
2-5%
>5%

Biểu hiện
Căn phòng u ám

Ý nghĩa về mặt năng lượng
Sử dụng Ánh sáng nhân tạo ở hầu hết thời gian trong
ngày

Chủ yếu xuất hiện ánh sáng tự nhiên,
Cân bằng tốt giữa các khía cạnh ánh sáng và nhiệt
nhưng cần có ánh sáng nhân tạo bổ sung
Căn phịng lấy được nhiều ánh sáng tự
nhiên, cảm giác thoáng đãng

Ánh sáng nhân tạo hiếm khi sử dụng vào ban ngày,
nhưng tiềm ẩn các vấn đề nhiệt do quá nóng vào
mùa hè và mất nhiệt vào mùa đơng

Để tính tốn 𝑬𝒊 , yêu cầu biết lượng ánh sáng bên ngoài mà nhận được vào bên trong một tòa nhà là bao nhiêu?
Ánh sáng có thể đến phịng thơng qua cửa sổ kính, đèn chiếu sáng bên ngồi nhà hoặc các nguồn sáng khác qua ba
cách:
• Ánh sáng trực tiếp từ một vùng trời có thể nhìn thấy được tại điểm khảo sát được coi là thành phần bầu trời
(SC – Sky Component)
• Ánh sáng phản xạ từ các bề mặt bên ngồi và sau đó đến điểm khảo sát được coi là thành phần phản xạ bên
ngoài (ERC – Externally Reflected Component)

• Ánh sáng đi qua cửa sổ nhưng chỉ đến điểm khảo sát sau khi phản xạ từ bề mặt bên trong, được gọi là thành
phần phản xạ bên trong (IRC - Internally Reflected Component)
 Tổng của ba thành phần trên cho độ rọi (lux) tại điểm được xem xét: 𝑬𝑴 = SC + ERC + IRC


BƯỚC 1 – ĐƯA DỮ LIỆU THỜI TIẾT VÀO ECOTECT
- Chọn công cụ Load Weather file hoặc click
chuột vào dấu “...” cuối hàng
WeahterDataFile thuộc Tab Project
- Bảng Load Climate Date File hiện ra, lựa
chọn File dữ liệu thời tiết phù hợp và chọn
Open. VD: “HCM_Q1.wea”
- Chọn Yes để cập nhật vị trí của khu vực
cho đúng với dữ liệu khí hậu
- Nếu dữ liệu thời tiết chưa phù hợp có thể
tìm bổ sung File dữ liệu này trên trang
web của Bộ năng lượng Mỹ hoặc nhiều
trang Web khác - Xem clip hướng dẫn cách
đưa/tạo File dữ liệu thời tiết trong Ecotect


BƯỚC 1 – ĐƯA DỮ LIỆU THỜI TIẾT VÀO ECOTECT
- Vào môi trường PROJECT để bổ sung
thông tin về North Offset (Góc lệch của
Hướng Bắc), Altitude (Cote cao độ cơng
trình so với mực nước biển), và Local
Terrain (Đặc điểm địa hình)
- Hoặc điều chỉnh Vị trí địa lý cơng trình
theo kinh độ - vĩ độ tại Site Location, Múi
giờ hoặc tìm vị trí trên bản đồ/theo tên,...

- Với bài tập này ta giả sử: cơng trình lệch
300 so với hướng Bắc, và có cao độ là
50m, và có địa hình là đô thị.


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Dựng hình trực tiếp trong Ecotect
Xác định trước chiều cao của phòng/zone

Chọn cơng cụ Zone, lần lượt click chuột trái, nhập kích thước (Bật chế
độ truy bắt điểm theo G và A), chuột phải và chọn Escape để kết thúc
thao tác  Đặt tên cho Zone  Ok

Đề bài:
- Vẽ một công trình đơn giản với kích
thước: 8m x 6m x 3m
- Một mặt có 3 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m; 1 cửa đi kích thước
1m x 2.2m, cách tường 0.1m
- Một mặt có 4 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m
- Tạo một mái 2 dốc


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Dựng hình trực tiếp trong Ecotect
Chọn lựa mặt tường muốn tạo cửa đi/cửa sổ, sử đụng phím Space để
thay đổi lựa chọn  Draw  Insert Child object (Ins)

Chọn đối tượng muốn tạo là cửa sổ/lỗ mở/tấm panel/cửa đi và nhập
thông số kích thước, vị trí theo hệ trục tọa độ  OK

Đề bài:
- Vẽ một cơng trình đơn giản với kích
thước: 8m x 6m x 3m
- Một mặt có 3 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m; 1 cửa đi kích thước
1m x 2.2m, cách tường 0.1m
- Một mặt có 4 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m
- Tạo một mái 2 dốc


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Dựng hình trực tiếp trong Ecotect
Điều chỉnh vị trí cửa: Chọn cửa  Chuột phải  Thiết lập theo bảng

Sử dụng lệnh Move (Click chọn Apply to Copy) để Copy hoặc lệnh
Linear Array bên bảng Object Transformation để tạo các cửa sổ khác

Đề bài:
- Vẽ một cơng trình đơn giản với kích
thước: 8m x 6m x 3m
- Một mặt có 3 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m; 1 cửa đi kích thước
1m x 2.2m, cách tường 0.1m
- Một mặt có 4 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m
- Tạo một mái 2 dốc


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Dựng hình trực tiếp trong Ecotect
Tương tự sử dụng phím tắt Ins để tạo một cửa đi

Đề bài:
- Vẽ một cơng trình đơn giản với kích
thước: 8m x 6m x 3m
- Một mặt có 3 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m; 1 cửa đi kích thước
1m x 2.2m, cách tường 0.1m
- Một mặt có 4 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m
- Tạo một mái 2 dốc


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Dựng hình trực tiếp trong Ecotect
Tương tự tạo 4 cửa sổ ở mặt tường đối diện

Đề bài:
- Vẽ một cơng trình đơn giản với kích
thước: 8m x 6m x 3m
- Một mặt có 3 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m; 1 cửa đi kích thước
1m x 2.2m, cách tường 0.1m
- Một mặt có 4 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m
- Tạo một mái 2 dốc


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Dựng hình trực tiếp trong Ecotect
Tạo mái bằng công cụ: Pitched Roof  Thiết lập các thông số tại bảng
Scripts and Wizards  Click chuột ở 2 đỉnh chéo nhau  Create New
Object

A – Lựa chọn loại mái, 1 dốc, 4 dốc
B – Trục tạo dốc mái
C – Kích thước diềm mái
D – Chiều cao Sêno
E – Độ dốc mái
F/G – Kích thước mái
H/I/J – Định vị vị trí mái

Đề bài:
- Vẽ một cơng trình đơn giản với kích
thước: 8m x 6m x 3m
- Một mặt có 3 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m; 1 cửa đi kích thước
1m x 2.2m, cách tường 0.1m
- Một mặt có 4 cửa sổ kích thước 1m x
1.2m, bệ cửa cao 1m
- Tạo một mái 2 dốc


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Đưa mơ hình từ Revit vào Ecotect
- Tạo Room/Tag Room trong Revit tương
ứng với các Zone trong Ecotect  Tạo
Room với chiều cao chính xác như thiết kế
- Trong phần mềm Revit vào File  Export
 chọn định dạng gbXML  Thiết lập
trước một số thơng tin của Mơ hình 
Next  Chọn đường dẫn lưu file --> Save
- Vào thư mục lưu file  Chọn file gbXML
click chuột phải  Open with Notepad 

Trong Notepad, chọn File  Save as 
Mục Encodeing chọn UTF-8  Save
- Trong phần mềm Ecotect vào File 
Import  Model/Analysis Data...  Chọn
đường dẫn đến file gbXML đã lưu  Open
- Bảng Import XML Data xuất hiện thơng
báo về các đối tượng được import (Có thể
chọn đưa vào hay không), thiết lập vật liệu
hoặc định dạng loại đối tượng  Import
into Existing
- Kiểm tra Mơ hình được đưa vào đã đầy đủ
và thiết lập loại đối tượng đúng như thiết
kế chưa?
- Ecotect có thể import những file ở định
dạng .dxf, nhưng file được đưa vào mơ
hình không phân thành Zone và được hiểu
là 1 đối tượng duy nhất. Chỉ nên sử dụng
cho bao cảnh phân tích.


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Đưa mơ hình từ Revit vào Ecotect
- Tạo Room/Tag Room trong Revit tương
ứng với các Zone trong Ecotect  Tạo
Room với chiều cao chính xác như thiết kế
- Trong phần mềm Revit vào File  Export
 chọn định dạng gbXML  Thiết lập
trước một số thơng tin của Mơ hình 
Next  Chọn đường dẫn lưu file --> Save
- Vào thư mục lưu file  Chọn file gbXML
click chuột phải  Open with Notepad 

Trong Notepad, chọn File  Save as 
Mục Encodeing chọn UTF-8  Save
- Trong phần mềm Ecotect vào File 
Import  Model/Analysis Data...  Chọn
đường dẫn đến file gbXML đã lưu  Open
- Bảng Import XML Data xuất hiện thơng
báo về các đối tượng được import (Có thể
chọn đưa vào hay không), thiết lập vật liệu
hoặc định dạng loại đối tượng  Import
into Existing
- Kiểm tra Mơ hình được đưa vào đã đầy đủ
và thiết lập loại đối tượng đúng như thiết
kế chưa?
- Ecotect có thể import những file ở định
dạng .dxf, nhưng file được đưa vào mơ
hình không phân thành Zone và được hiểu
là 1 đối tượng duy nhất. Chỉ nên sử dụng
cho bao cảnh phân tích.


BƯỚC 2 – XÂY DỰNG MƠ HÌNH – Đưa mơ hình từ Revit vào Ecotect
- Tạo Room/Tag Room trong Revit tương
ứng với các Zone trong Ecotect  Tạo
Room với chiều cao chính xác như thiết kế
- Trong phần mềm Revit vào File  Export
 chọn định dạng gbXML  Thiết lập
trước một số thơng tin của Mơ hình 
Next  Chọn đường dẫn lưu file --> Save
- Vào thư mục lưu file  Chọn file gbXML
click chuột phải  Open with Notepad 

Trong Notepad, chọn File  Save as 
Mục Encodeing chọn UTF-8  Save
- Trong phần mềm Ecotect vào File 
Import  Model/Analysis Data...  Chọn
đường dẫn đến file gbXML đã lưu  Open
- Bảng Import XML Data xuất hiện thơng
báo về các đối tượng được import (Có thể
chọn đưa vào hay không), thiết lập vật liệu
hoặc định dạng loại đối tượng  Import
into Existing
- Kiểm tra Mơ hình được đưa vào đã đầy đủ
và thiết lập loại đối tượng đúng như thiết
kế chưa?
- Ecotect có thể import những file ở định
dạng .dxf, nhưng file được đưa vào mơ
hình không phân thành Zone và được hiểu
là 1 đối tượng duy nhất. Chỉ nên sử dụng
cho bao cảnh phân tích.


BƯỚC 3 – THIẾT LẬP VẬT LIỆU
- Lựa chọn đối tượng cần thiết lập vật liệu
(Có thể thêm bớt các đối tượng chọn bằng
cách nhấn giữ Shift/Ctrl kết hợp Space)
- Truy cập Tab Material Assignments
- Lựa chọn vật liệu có sẵn trong Phần mềm
ở cả 2 mục Primary và Alternate
- Click chọn Apply Changes
- Sang môi trường Visualise để kiếm tra
- Có thể chọn hàng loạt đối tượng cùng loại

bằng cách vào công cụ Select  By
Element Type  Chọn loại đối tượng


BƯỚC 3 – THIẾT LẬP VẬT LIỆU
Để thiết lập vật liệu nâng cao tùy ý:
- Lựa chọn đối tượng
- Tại bảng Select Information, mục Primary
Material  Click vào mũi tên  Chọn
Properties
- Bảng tùy chỉnh vật liệu nâng cao xuất hiện
- Đặt tên vật liệu và mô tả về vật liệu
- Thay đổi các thông số kỹ thuật (tham
khảo nhà sản xuất)
- Điều chỉnh màu sắc hiển thị của vật
liệu trong môi trường làm việc
- Add new Element/Add to Global
Library/Delete Element
- Tùy chỉnh các LỚP vật liệu, khối
lượng riêng, loại vật liệu, khả năng
dẫn truyền năng lượng,...
- Điều chỉnh xong, click vào Apply Changes
 Yes


BƯỚC 4 – THIẾT LẬP CÁC ZONE PHÂN TÍCH – CƠ BẢN
Thiết lập cơ bản là những thiết lập liên quan
đến hiển thị và quản lý Zone:
- Truy cập Bảng Visualisation Setting, điều
chỉnh ở 2 mục Surface Display và Outline

Display như hình và quay trở lại Bảng
Zone Management
- Tại bảng Zone Management, có thể tùy
chỉnh màu sắc Zone, Tên Zone, Ẩn/Hiện,
Có/Khơng cho phép đối tượng tham gia
vào phân tích năng lượng, Khóa đối tượng


BƯỚC 5 – KIỂM TRA LỖI CỦA MƠ HÌNH
Một số lưu ý trước khi tiến hành chạy phân
tích trong Ecotect:
- Kiểm tra/kiểm sốt mặt trong mặt ngồi
của các đối tượng (tường, cửa đi, cửa sổ,
trần,...), vì sự khác nhau về tính chất vật
lý giữa chúng. Khi lựa chọn đối tượng,
mặt có xuất hiện dấu mũi tên là mặt
ngồi.
- Để hiện thị dâu mũi tên này, ta truy cập
File  User Preferences...  Sang Tab
Option  Click chọn vào tùy chọn Display
directional arrow for selected objects. Để
điều chỉnh hướng mũi tên của đối tượng
có thể ấn tổ hợp phím Ctrl + R
- Luôn chú ý vào 2 thông số Surface Area và
Exposed Area ở bảng Selection
Information khi chọn các đối tượng có
cửa sổ, cửa đi hay đục rộng, hay sau khi
hiệu chỉnh kích thước các cửa này, ...
- Surface Area ln nhỏ hơn Exposeed
Area ở những mảng tường bị đục

cửa đi/cửa sổ
- Nếu 2 thông số trên không bằng
nhau ta thực hiện Fix Link Model để
đảm bảo cửa đã được gắn chính xác
trên bề mặt tường


BƯỚC 5 – KIỂM TRA LỖI CỦA MƠ HÌNH
Một số lưu ý trước khi tiến hành chạy phân
tích trong Ecotect:
- Kiểm tra/kiểm sốt mặt trong mặt ngồi
của các đối tượng (tường, cửa đi, cửa sổ,
trần,...), vì sự khác nhau về tính chất vật
lý giữa chúng. Khi lựa chọn đối tượng,
mặt có xuất hiện dấu mũi tên là mặt
ngồi.
- Để hiện thị dâu mũi tên này, ta truy cập
File  User Preferences...  Sang Tab
Option  Click chọn vào tùy chọn Display
directional arrow for selected objects. Để
điều chỉnh hướng mũi tên của đối tượng
có thể ấn tổ hợp phím Ctrl + R
- Luôn chú ý vào 2 thông số Surface Area và
Exposed Area ở bảng Selection
Information khi chọn các đối tượng có
cửa sổ, cửa đi hay đục rộng, hay sau khi
hiệu chỉnh kích thước các cửa này, ...
- Surface Area ln nhỏ hơn Exposeed
Area ở những mảng tường bị đục
cửa đi/cửa sổ

- Nếu 2 thông số trên không bằng
nhau ta thực hiện Fix Link Model để
đảm bảo cửa đã được gắn chính xác
trên bề mặt tường


BƯỚC 6 – THIẾT LẬP MÔI TRƯỜNG MÔ PHỎNG – Lưới khảo sát
Các phân tích năng lượng khi chạy mơ phỏng
đều tính tốn trên 1 mặt phẳng nhất định.
Đối với bài tập này Ta sẽ khảo sát mức độ
được chiếu sáng ở mặt phẳng làm việc bên
trong cơng trình, thơng thường, ta sẽ lấy ở
độ cao 700-800mm:
- Ta chọn mục Analysis Grid để chuyển sang
hộp thoại thiết lập  Display Analysis
Grid
- Chọn công cụ Auto-Fit Grid to Objects để
tiến hành tạo lập mặt phẳng khảo sát.
- Hộp thoại Fit Grid Extents sẽ hiện lên, là
nơi cho chúng ta thiết lập các thông số
của mặt phẳng khảo sát. Ta chọn Within
để tạo mặt phẳng nằm gọn bên trong
cơng trình.
- Ở mục Fit Grid to, ta chọn XY Axis trong In
Which Axis để chọn mặt phẳng nằm
ngang (theo mặt phẳng XY), và Axial
Offset 800 tức là cao độ 800mm.
- Chọn OK để đồng ý với thiết lập.
- Mặt phẳng khảo sát đã xuất hiện như
hình bên, số lưới có thể sẽ khác nhau ở

các máy do cách thiết lập ban đầu, tuy
nhiên kích thước lưới tối thiểu nên là
600x600mm, lưới càng mịn thì sẽ biểu
diễn kết quả càng chi tiết. Để thiết lập
kích thước lưới, ta chọn Specific Cell Size,
và nhập X=600mm


BƯỚC 6 – THIẾT LẬP MÔI TRƯỜNG MÔ PHỎNG – Thiết lập các thông số chạy Mô phỏng
Sau khi thiết lập lưới khảo sát, ta bắt đầu
chạy mô phỏng
- Click vào nút Perform Calculation cho
Lighting Levels, hoặc chọn Calculate ở
thanh Menu, và chọn Lighting Analysis
- Hộp thoại Calculation Wizard/Lighting
analysis sẽ xuất hiện bao gồm 7 bước, ta
lần lượt thiết lập các lựa chọn trong 7
bước đó để phần mềm tính toán