DesignBuilder操作手册完结版

1DesignBuilder 软件操作手册注意事项：1.安装时需要注意的问题：安装目录及整个路径须为全英文，不能出现中文字符，否则安装后不能正常打开。2.关于证书：由于试用版只有三个月的试用期，因此软件使用三个月后可以将系统日期修改至有效期内以继续使用。3.基本概念：1) 在 DesignBuilder 中将模型数据分为 6 个层次，分别为“场地”、“建筑”、“块”、“区域”、“表面”、“子表面”。默认数据都是从上一层次的数据所继承而来，如：“块”数据来自于“建筑”数据，而“区域”数据则是来自于“块”数据等等，所以如果对上级层次中的数据进行了变动，那么其下属层次中该数据都得到了修改。这一点可以让使用者输入更少的数据，提高建模效率。2) 在层次分类中，可以将 site 看作一个小区，building 是一栋建筑，block可以看作一层楼，zone 则是一个房间，这样方便理解。1.开始界面：界面左侧为最近使用过的文件，通过双击鼠标或者单击界面右侧 “信息，帮助栏”中的“Open selected site（打开已选择的场地） ”可以打开该文件。也可以通过 或者界面右侧 “信息，帮助栏”中的“Create new site（建立新的位置） ”来创建一个新的 dsb 文件。22.引导界面：当用户从“开始界面”开始一项新工作时会出现引导界面从该界面可以修改新任务的文件名（Title），位置（ Location），分析类型（Analysis type ）。3.界面：屏幕最上方为菜单栏，下面为工具条，屏幕中央从左至右分为导航界面、编辑界面以及信息板/模型数据界面。33.1 菜单栏（Menu）包括文件（File），编辑（Edit），进行（Go），视图（View），工具（Tool），帮助（Help）将鼠标停留在菜单栏上的选项上，单击鼠标左键，出现功能下拉菜单。3.2 工具栏(Toolbar)包括“新建” ，“打开 ” ，“保存” ，“打印” ，“建筑模型选项” ，“将已选择物体的属性回复至默认值 ” （可以将属性清除至块（Block）级，区域（Zone）级，表面（Surface）级，洞口（Opening）级），“从模板下载数据” ，“选择 ” ，“增加一个新块” ，“画构造线” ，“测量长度、角度和面积” ，“移动”，“复制” ，“旋转” ，“拉伸” ，“删除” ，“旋转观看视角” ，“放大/缩小” （也可以通过鼠标滚轮实现缩放操作），“适应屏幕” ，“平移” ，“窗口缩放” ，“导出数据” ，“汇编报告” 。3.3 导航界面(Navigator Panel)导航板可以实现“场地”、“建筑”、“块”、“区域”、“表面”、“子表面”等各层之间的切换。3.4 编辑界面(Edit Screen)使用者通过该区域进行建模，修改模型等操作。界面上方为模型数据标签：包括“设计（Layout），活动（Activity），构造（Construction），门窗洞口（Openings），灯光（ Lighting），供热通风与空调工程（HVAC），计算流体力学（CFD），选项（ Options）。界面下方为屏幕标签：编辑（Edit），可视化（Visualise），供热设计（Heating design），空调设计（Cooling design），模拟（Simulation），计算流体力学（CFD）。3.5 信息板（Info Pane）/模型数据（Model Data）当学习模式开启时为信息/帮助板，当学习模式关闭时（可以通过菜单栏Tools 选项中的 Program OptionsInterface Style 中将 Learning 前面的勾去掉即可）则为模型数据板。4界面左下角为状态栏，显示当前状态信息；界面右下角显示当前鼠标在构图区域的具体坐标位置。4.建模：4.1 基本知识：建模一般过程：建立新场地（Site） ，创建新建筑信息（Building） ，创建块（Block） ，将建筑内部用隔断分区数据（Zone） ，设置自定义窗门等洞信息，采暖和空调选型，冬夏采暖空调模拟检查设计，进行全年模拟。4.2 边界 Perimeters4.2.1 形状 Shape(画窗、次界面、洞口、门、通风口时用到)在边界（Perimeter ）建模的形状（Shape）中，分为三种：多边形（Polygon ） ，矩形（Rectangle ） ，圆形（ Circle）：在多边形建模中，使用者可以在线类型（line type）中选择直线（Straight line）和圆弧 (Arc)。此外，在画多边形过程中，如果想要取消上一个点的设置，可以点击“ESC”或者右键 “Undo last point”。而在画圆弧选项下面，可以设置圆弧角度（sweep angle）和圆弧精度（segments ） ，圆弧精度以分割段控制，分割段越多，所占用内存越大，精度也越高。在矩形建模中，使用者可以通过确定两个对角点来定义一个矩形。在圆形建模中，第一点以确定圆形的圆心，第二点以确定圆形的半径。这里同样可以改变分割段的数值以控制精度。4.2.2 线型 Line Type当形状类型设置为多边形时，线型可以选择直线(Straight Line)或者弧线5(Arc)。画弧线时，负角度可以通过逆时针方向进行设置。4.2.3 捕捉 Snaps，量角器 Protractor，绘图指引线 Drawing Guides4.2.3.1 方向捕捉 Direction Snaps包括轴线捕捉 Axis Snap(X-红色，Y-绿色，Z-蓝色三个轴向的捕捉 )，平行捕捉 Parallel Snap（可以按住 SHIFT 键以锁定已选定的平行方向，此时线颜色为淡蓝色） ，垂直捕捉 Normal Snap。4.2.3.2 偏移捕捉 Offset Snap偏移捕捉用于画隔间（partition）和在现有 Block 内单独画块（ Void perimeter） ，两者的区别在于前者 Draw partition 是直接在已有块内增加区域数量（Zone ） ，其所有区域均属于该块（Block 在层次上高于 Zone） ，而后者是将块挖出一块，使其成为空域（Void） 。用 SHIFT 键可以锁定偏移对象，而通过边界捕捉（Edge Snap）可以使边界具有黄色捕捉提示以方便捕捉，此时点击鼠标左键就可以完成捕捉。4.2.3.3 点捕捉 Point Snap包括端点捕捉（End-point snap） ，中点捕捉（Mid-point snap） ，边界捕捉（Edge snap） ，DXF 捕捉 （仅适用于将 DXF 文件以外部文件输入时的端点捕捉），次级边界捕捉（Snap to lower perimeters）默认情况为开启状态，增量捕捉（Increment snap）其中需要注意的是，增量捕捉中的 Switch snap increment direction 允许增量的叠加从边界的另一边开始执行；此外，增量捕捉还能与任何方向捕捉工具和量角器工具合用，还可确定块的表面位置。4.2.3.4 绘图指引线4.2.3.5 量角器4.2.4 构造线 Construction Lines构造线适用于精确几何形体的创建。删除构造线：可以单独删除，也可以通过框选后在“Edit”菜单中选择“Remove”的 “Remove all construction lines”选项全部删除。4.3 基本操作 General Operations基本操作包括：选择 Select，移动 Move，复制 Clone，旋转 Rotate，拉伸 Stretch，删除Delete。6其操作方法与 CAD 类似，这里不再赘述。4.4 导入 CAD 数据模型（DXF 文件）文件（File）导入（Import）Import 2-D drawing file如下图在 filename 中选择要导入的 DXF 格式的 CAD 文件，选择单位（Unit） ，而连接高度（Attach at height）可以设为默认，因为在后面可以通过移动命令将 DXF数据移至正确的位置。然后单击 Next如下图7在这里将建模所需要的图层前面打上勾，不需要的图层前面的勾去掉，需要注意的是：DXF 文件的文件名必须为 DesignBuilder 所能够识别，并且文件图层数量不能过多，否则软件不能识别。5.模型数据界面：5.1 当导航界面在“site ”层次时：这时右边“模型数据”界面出现 location 和 region 两个标签栏。可以对建筑朝8向、位置（经纬度） 、地区、气候(降雨量、太阳辐射、地表温度等)、种植屋面灌溉速率及时间段等信息进行修改。注：在 locationsite detailsexposure to wind，此处可选择“遮蔽” ， “正常”和“暴露” ，且该选项对计算自然通风时的压力系数和 U 值有关，但在 Energy plus 中没有应用。5.2 当导航界面在“building”层次时：如果默认数据是从上层中延续下来的，则数据显示为蓝色；而如果是用户自己定义的或是从模板中导出的数据则显示为红色。使用者可以在“模型数据”空白处单击右键选择“clear data to default”将数据还原至默认值。在 building 层次的界面中分为以下 7 个标签，分别为：活动量（Activity ） ，构造(Construction)，洞口(Openings)，采光(Lighting)，采暖通风和空调设备（HVAC） ，选项（Options） ，计算流体力学（CFD） 。一、Activity:1. 在“活动量（Activity） ”标签下包括：a) Activity Template：可以选择模板。9“zone type（区域类型） ”仅在 block 和 zone 两个层次中可以选择，分为i. Standard（标准）：被认为既有采暖加热，又有空调制冷的有人空间。ii. Semi-exterior unconditioned（个人理解：半室内空间）：无人使用的非空调采暖空间，比如：屋顶、阳光间、停车场（与室外空气有接触） 。iii. Cavity（通风间层）：其具有双层皮或者特朗博墙的中间部分。iv. Plenum（充满物质的空间）：个人理解为室内非住人房间，非采暖空调、没有机械通风（有自然通风通过以满足房间服务功能的需要） 。b) Zone multiplier（区域增倍）：可以用于多层建筑中间层（标准层）的复制，不能用于底层和顶层的复制。2. Occupancy（使用情况）：定义了房间使用时的人数。这一数据被用于计算室内新陈代谢得热。这一数据通过每平方米人数及使用时间来确定。3. Metabolic（新陈代谢的）：决定了在设计状态下区域内每人的散热量。Activity 代表了活动类型，而 factor（因素）中数据来自成年男性的典型表面积 1.8。因此男性因素=1，女性=0.85 ，而儿童=0.75 。 （如果为混合使用的房间，可以取其平均数）4. Clothing（衣着）：设计人员可以确定在冬季和夏季时间居住者的衣服热阻。（这项数据将影响舒适数据的输出）10衣服 衣服热阻裸体 0内裤 0.06T-shirt 0.09女性内衣 0.05长袖上身内衣 0.35长袖下身内衣 0.35白色短袖衬衣 0.14较重的长袖衬衣 0.29（当有领带或高翻领时增加 5%）裙子 0.220.7裤子 0.260.32毛衣 0.20.37袜子 0.040.1夏季轻薄的全套衣物 0.3工作服 0.8典型冬季室内全身衣物1厚重的商务套装 1.5注：由于衣服热阻是附加的，所以计算一个人衣服热阻的时候可以累加起来（比如一个人穿了 T-shirt 和袜子，则热阻为 0.09+0.04=0.13） 。对赤道地区没有清晰的“夏季和冬季”之分，因此一般均采用夏季衣物热阻计算。5. Holiday（假日）：确定建筑一年中是否有（或者有多少天可以通过时间表确定）不受采暖空调等因素的影响。6. DHW（Domestic Hot Water）：家用热水系统。7. Environment Controla) Heating setpoint temperatures(采暖设置温度)：定义了加热时需要达到的理想温度。Heating set back（采暖起始温度）：当一些建筑在无人使用期间需要温度稍低的采暖措施，以避免结露或者避免建筑变得太冷以至于开始加热时需要更多的热量。此温度以控制建筑在采暖季节的晚上、周末或者其他假日的采暖设置温度。 （此温度只适用于采暖季节的晚上和假日等非使用时间）11b) Cooling setpoint temperatures(空调设置温度)： 设置类似于采暖设置温度。c) Ventilation setpoint temperatures(通风设置温度 )：可以分别设置自然通风温度和机械通风温度。自然通风开启的三个条件：i. 室内温度高于制冷需要达到的理想温度；ii. 并且室内温度高于室外温度；iii. 并且模型设置允许通风。Max in-out Delta T：用于说明室内外通风时的允许最大温度差。比如该值设置为 2，表示只有当室外空气温度比室内至少低 2时通风才能发生。如果该温差小于 2，则通风自动关闭。该值可以用负数，其表明即使室外温度高于室内温度，通风也可以发生。简而言之，可以表示为：只要（室内温度室外温度）该值，则通风关闭。比如：i. 该值=0，表示只要室外温度低于室内温度，自然通风就会产生。ii. 该值= 50，自然通风不受室内外温差限制。iii. 该值=2，表示室外温度必须比室内温度低 2以上通风才能产生。机械通风类似。d) Minimum Fresh air（最小新风量）：单位为 Vs-person（Vs：送风量 m/s） ，其值在 040 之间选择。Mech vent per area：机械送风面积。e) Lighting（照明）：Target illuminance （目标照度） ，单位 lx（勒克斯） 。Default display lighting density：默认照明的照度。8. Computers：选择室内是否有电脑以及电脑每平方米的发热量，使用电脑的时间段和电脑辐射系数。129. Office Equipment（办公设备）：和 “Computer”设置类似。10. Miscellaneous（各种其他物质产热）：包括电线、天然气、石油、煤炭、液化石油气、沼气、无烟煤、生物量、余热。和“Computer”设置类似。11. Catering（餐饮）：和“Computer ”设置类似。12. Process（过程中产热）：和“Computer”设置类似。二、Construction:1. Template（模板）：可得到普遍的构造和开窗模型。13external wall（外墙） 、plat roof（平屋顶） 、pitch roof(occupied/unoccupied)（上人、非上人坡屋顶） 、internal partitions（内墙）semi-exposed（半室外的）：semi-exposed walls/ceilings/floor。Floors：ground floor（地面层） 、external floor（架空楼板） 、internal floor（室内楼板） 。下面以外墙为例说明如何创建一个现实中存在的外墙构造：1) 首先，单击 external wall 右边的引发“对话框 ”的省略号。2) 对话框如下图：蓝色所示的选中符号在 walls 上面，表明此时选择的是墙体的构造类型模板。墙体下面的次级层次为常见的墙体构造模板。需要注意的是：如果使用者选择的是软件已设定好的这些模板，则不能对这些模板设置进行修改。3) 如果需要增加自己所需要的构造，则需要单击对话框左下角的“添加”符号 。出现下图所示的对话框。144) 在出现的对话框中， “layers”的标签下，使用者可以修改该构造的名字（可以为中文名，下面涉及到名字的一样） 、所属目录及地区。在layers 中可以填写该构造所拥有的层次数量。下面的具体层次根据层次数量而变化，可以从外到内分别设置不同层次的材料类型和厚度，如下图。甚至可以设置材料之间用什么材料进行连接（bridged） 。155) 如果在选择材料的对话框中没有找到适宜的材料种类，则可以选择通过添加一种新的材料达到与现实材料相匹配的目的。如上图，使用者可以设置新建材料的名称、默认厚度、传热系数、比热容、密度、热阻、表面属性（热吸收系数、太阳辐射吸收系数、可见光吸收系数、粗糙程度、颜色和表面纹理） 、绿化屋面（植被高度、叶面积指数、叶片反射率、叶片发射率、最小气孔阻力、饱和状态最大含湿量、最小含湿量、初状态含湿量） 。6) 另外可以设定内外表面换热系数（不是内外表面换热阻） 。可以看到构造层次的预览图。软件还会根据层次的布置自动计算出构造的传热系数、热阻等热工参数。这样可以设定出一个使用者所需要的构造层次进行模拟计算。外墙、屋顶、楼板等围护结构都可以通过这样的方法进行设置。7) 此外，还包括 Airtightness（气密性）的设置，选择所建立的模型是否16有空气渗透，该渗透速率通过一个常数 constant rate 表示。 （即空气通过裂缝、洞口、和构造的空隙从室外进入室内的速率） ，该速率的单位为ac/h。这里涉及到一个单位：ac/h。 （即每小时空气的改变量 air changes per hour）单位的换算方法如下：m 3/s=ac/h区域体积3600。这里的区域体积是包括天花和楼板构造以及室内的吊顶、隔墙的半体积。 （而计算自然通风和机械通风时该体积则不用计算楼板和天花）三、Openings（包括窗、门、通风口、洞口、次级表面）:1. 如上文所述的，门窗洞口的设置首先也可以选择软件设定好的模板。2. 在 External windows（外窗）：1) Glazing type：设置外窗类型，如下图。可以选择单玻、双玻、三玻等类型，还可以选择玻璃了类型、厚度和空气层厚度。如上面所示，也可自己添加新的外窗类型。方法类似。2) Layout（外窗布置）：设置外窗在外墙上的布置方法及窗墙比等。17在新建的外墙的外窗立面布置对话框中：布置方式分为 5 种：a) None：没有外窗。b) Continuous horizontal：连续布置的水平带状外窗，具有相同的窗台高度、窗间距和外窗大小。c) Non-continuous glazing(Fixed height)：外窗非连续布置，且外窗是根据固定的高度和窗台高度进行布置，并且通过窗墙面积比可以计算出明确的窗间距和宽度。 （是窗户高度为优先考虑）d) Non-continuous glazing(preferred height)：外窗非连续布置，外窗是根据窗户高度和窗间距进行布置，但窗户的高度可能根据所需要的窗墙面积比进行调整。 （即是以窗墙面积比为优先考虑） 。e) Fixed width and height：外窗具有固定的宽度、高度。需要填写窗墙面积比，但以外窗宽度、高度、间距和窗台高度为优先考虑。18f) Full surface：窗墙面积比 100%，没有窗框。注：如上图所示的对话框中，上半部分所需要输入的是外窗的尺寸参数，分别为窗墙面积比、初设时优先考虑设置的外窗宽度和高度、窗台高度、窗间距、通风口间距。下半部分则为窗框的尺寸参数，包括是否有窗框，水平和垂直隔断（divider）数量、窗框宽度和隔断宽度，如下图。另注：平屋顶不会默认设置天窗，如果需要在平屋面设置天窗时需要在“表面”层进行增加。3) 在 dimensions（尺寸）中也可以对外窗的布置类型、窗墙面积比、窗间距以及窗台高度等数据进行修改。4) Reveal（特指墙与窗户之间的窗侧）：这里需要填写 inside reveal depth和 inside sill depth，这两者所指如下图所示（即前者是指玻璃到墙体内侧的距离，后者是指玻璃到窗台内侧的距离） 。193. Frame and Dividers（窗框和隔断）：这里可以设置是否有窗框隔断等以及其详细的尺寸数据，如下图。4. Shading（遮阳）：如下图。1) 类型：包括 4 种类型：slat blinds（遮阳百叶） 、diffusing blinds（布帘等漫反射遮阳百叶） 、transparent insulation（透明隔热材料） 、20electronchromic switch（由光电自动控制的遮阳装置） 。2) 位置：inside（内遮阳） 、mid-pane （中间遮阳） 、outside（外遮阳） 、switchable（可变的外遮阳）3) 控制类型：i. 始终开启；下面是减少由于外窗得热而增加房间冷负荷的 6 种基本方式ii. 根据太阳光线变化情况（仅在位置为“可变的”时可采用）：在这种情况下，玻璃的透射比会根据设定的太阳光线在第一阳光参考点的照度值（该值是在activity 的 environmental control 中确定“目标照度” ）进行调节。iii. 时间表 ，点右侧省略号：如上图，纵列从一月到十二月，横列从星期一到星期天，可以分别设置开启时间（点击右侧 edit selected cells，可以选择默认开启时间模板，也可以自己进行添加） ，如下图。通过拖动红色的选择条（也可点击数字时间旁边的上下箭头）进行时间的调整。21iv. 太阳辐射强度：窗上太阳散射辐射强度超过设定值时遮阳开启。选择此项后，出现 solar setpoint 需要设置。v. 眩光vi. 室外空气温度：室外空气温度超过设定值时遮阳开启。vii. 室内空气温度：同上类似。viii. 制冷（cooling）：房间的温度下降幅度在前段时间不为 0 时遮阳开启。ix. Day cooling and solar + night：遮阳在夜间开启；白天时，如果满足第 4 个条件和第 8 个条件时开启。x. Day cooling and solar：遮阳在夜间关闭；白天时同第 9 个条件。下面两种方法可以减少冬季房间因窗户热传导而损失的热量导致的采暖负荷的增加。xi. 夜间室外空气温度：夜间时，如果室外空气温度低于设定值则开启遮阳；白天时关闭。xii. 夜间室内空气温度：夜间时，如果室内空气温度低于设置值则开启遮阳；白天时关闭。xiii. 夜间采暖：夜间时，如果房间在前段时间的温度上升幅度超过设定值时则开启遮阳；白天关闭。下面两种方法既可以减少夏季空调负荷也可以降低冬季采暖负荷。xiv. 夜间室外低温+白天制冷：夜间时，如果室外空气温度低于设定值遮阳开启；白天时，如果房间的温度下降幅度在前段时间不为 0 则开启。xv. 夜间采暖+白天制冷：夜间时，如果房间温度的上升幅度前段时间不为 0 则开启；夜间时，房间温度的下降幅度不为 0 则开启。4) Local shading（自遮阳）：类型包括 overhang（水平遮阳板）和Louvre（遮光栅格） 。也可以自己添加一种遮阳构件，其尺寸参数、栅22格角度、遮光率等数据都可以设置。5. Internal window（内窗）：设置同外窗。6. Roof window/skylights（天窗）：设置同外窗。7. Doors（门）：分外门和内门，可设置高度和宽度，以及可开启面积和时间。8. Vents：（通风口） 。四、Lighting （照明） :同样也有模板可供选择。其下分为：general lighting（一般照明） 、task and display lighting（工作和展览照明） 、exterior lighting（外部照明） 、lighting control（照明控制） 。1. general lighting（一般照明）：说明了房间内的主要照明情况。如果照明控制打开的话，可以被天然光所代替。Lighting energy：表示房间内灯光的最大电力输出功率，包括镇流器等。单位为 W/m2100(lux)在光源类型中，分为 5 种：suspended、surface mount、recessed、luminous and louvered ceiling、return-air ducted 。2. task and display lighting：需要输入照明得热的辐射强度以及照明开启时间。3. exterior lighting：需要输入室外设计照度和开启时间。4. lighting control。五、HVAC（暖通空调） :1. 同样可以载入模板。2. Mechanical ventilation（机械通风）：Outside air definition method（室外空气定义方法）分为 5 种：231) By zone：输入室外空气每小时直接控制下的流动速率。 （单位为 ac/h） 。m3/s=ac/hzone volume36002) Min fresh air(per person)：由每个人所需要的最少新鲜空气定义的最大自然通风速率。m 3/s=minfreshairnumber people/1000，number people=occupancy density(people/m2)zone floor area(m2)，minfreshair 是每人所需的最小新风量。3) Min fresh air(per area)：m3/s = l/s-m2 x Zone Floor Area / 1000。4) Min fresh air(sum per person + per area)：m3/s = (l/s-m2Zone Floor Area + minfreshairnumber people)/1000。5) Min fresh air(max per person and per area)：m 3/s = Maximum of (l/s-m2zone floor area / 1000) and (minfreshair number people/ 1000)6) 可以选择机械通风开启的时间。7) 可以选择风扇类型：intake（进气口）、exhaust（出气口），而当选择intake 时，则有压强、效率等参数需要填写。3. Auxiliary energy（辅助能源） 。4. 在采暖制冷（heating、cooling）选项中，1) 可以选择该房间是否采暖或制冷。2) 选择所采用的燃料：i. Electricity from grid：电；ii. Natural gas：天然气；iii. Oil：汽油；iv. Coal：煤炭；v. LPG：液化天然气；vi. Biogas：沼气；vii. Anthracite：无烟煤；viii. Smokeless fuel：无烟燃料；ix. Dual fuel appliances（miner + wood）：采用矿物和木材两种燃料；x. Biomass：植物或动物的废弃物；xi. Waste heat：废热。3) 设置加热类型：分为对流加热和辐射+对流加热两种。4) 设置采暖和空调的能效比(heating/cooling system CoP)。5) 设置采暖、空调的出风口的空气温度（supply air temperature）和空气湿度比例（supply air humidity ratio ） 。6) 设置开启采暖空调时间表。 5. DHW（家庭热水系统）6. Natural ventilation（自然通风）选择该房间是否进行自然通风。自然通风的流动方式：241.by zone（后面需要设置 每小时中最大面积自然通风的改变率 ）the maximum zone natural ventilation rate in air changes per hour：输入区域的自然通风率在每小时气体的改变量（enter the zone natural ventilation rate in air changes per