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TigerkinLBTMAX 用户操作手册

本手册适用于 TigerkinLBTMAX Rhino 插件。


目录

  1. 准备工作
  2. 日照时数分析
  3. 辐射分析
  4. 反光时数分析
  5. 日照包络体分析
  6. 采光系数(Daylight Factor)
  7. 年采光分析(Annual Daylight)
  8. 年炫光分析(Annual Glare)
  9. 瞬时照度分析(PIT)
  10. UTCI 热舒适分析
  11. 年能耗分析
  12. 遮阳热益分析(Thermal Shade Benefit)
  13. 结果管理与切换

准备工作

在运行任何分析模块之前,请先完成以下步骤:

1. 启动后端服务

确保 Python 后端服务已在本地启动。

2. 选择天气文件(EPW)

在插件主界面顶部点击 选择天气文件 按钮,选择本地的 .epw 格式气象文件。

提示:EPW 文件是所有分析模块的必要输入,务必在运行分析前加载。

3. 设置北向偏角

在主界面中设置场地的 北向偏角(North)(单位:度),默认为 0

4. 单位说明

插件内部统一使用米(m)进行计算。若 Rhino 文档单位不是米,插件会自动进行换算。


1. 日照时数分析

功能:计算分析面在指定时间段内接收太阳直射的小时数。

操作步骤

  1. 打开 日照时数 面板。
  2. 设置分析时间段
  3. 起止月份(1~12)
  4. 起止日期(1~31)
  5. 起止小时(0~23)
  6. 设置网格尺寸(默认 1.0 m)。
  7. 点击 选择分析面 按钮,在 Rhino 视口中选择需要分析的曲面或网格。
  8. (可选)点击 选择遮挡体 按钮,选择会产生遮挡的周边建筑或构件。
  9. 点击 运行分析 按钮,等待计算完成。

结果说明

指标 说明
颜色渐变网格 颜色越深表示日照时数越多
图例(Legend) 显示最小/最大日照时数(单位:h)
数值标注 可在面板中开启/关闭各面片的数值显示

2. 辐射分析

功能:计算分析面在指定时间段内接收的累积太阳辐射量。

操作步骤

  1. 打开 辐射分析 面板。
  2. 设置分析时间段(同日照时数)。
  3. 根据需要设置 最小值/最大值(可选,用于固定图例范围)。
  4. 设置时间步长(默认 1,表示每小时一步)。
  5. 点击 选择分析面 → 选择 遮挡体(可选)。
  6. 点击 运行分析

附加功能

按钮 功能
辐射天空 生成辐射天空球可视化
辐射玫瑰图 生成以方位角为维度的辐射玫瑰图

结果说明

结果网格颜色表示辐射量强弱,单位为 kWh/m²


3. 反光时数分析

功能:分析建筑玻璃幕墙等反光面对周边区域造成的光污染时数及反光角度。

操作步骤

  1. 打开 反光分析 面板。
  2. 设置分析时间段
  3. 设置以下参数:
参数 说明 默认值
网格尺寸 研究面的分析精度 1.0 m
反射次数(Bounce Count) 光线反射次数 1
辐射阈值 低于此值的反光不计入统计 100 W/m²
CPU 核心数 并行计算核心数 自动
  1. 点击 选择反光面,选择玻璃幕墙等反光构件。
  2. 点击 选择研究面,选择被反光照射的研究区域。
  3. (可选)点击 选择遮挡体
  4. 点击 运行分析

结果说明

  • 着色网格:显示各研究点的被反光时数
  • 光线预览:显示部分反光光线路径及入射角

4. 日照包络体分析

功能:根据日照时数要求,计算场地内允许新建建筑的最大高度包络面(日照权)或可收集最大日照的包络体(日照集收)。

操作步骤

  1. 打开 日照包络体 面板。
  2. 选择模式:
  3. 日照权(Solar Rights):确保遮挡面不超出特定日照时间线,向上生长
  4. 日照集收(Solar Collection):最大化收集太阳辐射

  5. 设置分析时间段

  6. 设置最大高度限制(默认 100 m)、网格尺寸(默认 2.0 m)。
  7. 标记几何对象:
  8. 点击 标记场地(Site) → 在 Rhino 中选择目标建筑基底平面
  9. 点击 标记遮挡物(Obstacles) → 选择周边建筑(必须为平面体

⚠️ 遮挡物必须是平面几何体(Brep面/平面Mesh),非平面对象会被自动忽略。

  1. 点击 运行分析

结果说明

信息 说明
体积(Volume) 包络体的总体积(m³)
面积(Area) 包络顶面面积(m²)
网格点数 分析网格点的数量
着色包络面 不同颜色表示不同高度

5. 采光系数(Daylight Factor)

功能:计算室内各点的采光系数(DF,%),即室内照度与室外全阴天照度之比。

前置条件

  • 需先在 Honeybee 模型 面板中完成房间(Room)或独立面(Face)的创建与注册。

操作步骤

  1. Honeybee 模型 面板中,选择已注册的房间/面。
  2. 点击 生成传感器网格(Generate Sensor Grids),或手动 指定传感器点
  3. 切换到 采光系数(DF) 面板。
  4. 确认参数:
  5. 网格尺寸(Grid Size):默认 1.0 m
  6. Radiance 参数:-ab 2 -ad 5000 -as 128(高精度可适当提高)
  7. 点击 运行 Daylight Factor 分析

结果说明

  • 结果以每个传感器网格的 DF 值(%) 着色显示
  • 典型要求:住宅主要房间 DF ≥ 2%,办公室 DF ≥ 2.5%

6. 年采光分析(Annual Daylight)

功能:基于全年 8760 小时气象数据,计算室内各点的年采光指标。

前置条件

  • 完成 Honeybee 模型创建和传感器网格生成
  • 加载 EPW 天气文件

操作步骤

  1. Annual Daylight 面板中设置参数:
参数 说明 默认值
DA 阈值 Daylight Autonomy 照度阈值 300 lux
UDI 下限 有效采光照度下限 100 lux
UDI 上限 有效采光照度上限 3000 lux
增强模式(Enhanced) 提高模拟精度 开启
时间表(Schedule) 使用时间表(如工作时间) 全年
CPU 核心数 并行计算 自动
  1. 点击 运行年采光分析,等待(通常需数分钟)。

结果指标说明

指标 全称 说明
DA Daylight Autonomy 满足目标照度的时间百分比
cDA Continuous DA 连续型 DA
UDI Useful Daylight Illuminance 照度在有效范围内的时间百分比
UDI Low 低于下限的时间百分比(采光不足)
UDI Upper 高于上限的时间百分比(眩光风险)
Illuminance 逐时照度分布

7. 年炫光分析(Annual Glare)

功能:基于全年气象数据,评估室内各点的眩光风险。

操作步骤

  1. 完成 Honeybee 模型创建和传感器网格生成,加载 EPW 天气文件。
  2. Annual Glare 面板中设置参数:
参数 说明 默认值
DGP 阈值(Glare Threshold) 超过此值视为炫光 0.4
亮度因子(Luminance Factor) 环境背景亮度 2000 cd/m²
时间表(Schedule) 分析时段 全年
  1. 点击 运行年炫光分析

结果指标说明

指标 全称 说明
DGP Daylight Glare Probability 炫光概率(0~1),>0.45 为不可接受
GA Glare Autonomy 不发生炫光的时间百分比(%)

8. 瞬时照度分析(PIT)

功能:计算特定时刻(指定日期时间)不同天空状态下的室内照度分布。

操作步骤

  1. 完成 Honeybee 模型创建和传感器网格生成。
  2. PIT(Point-in-Time) 面板中设置:
参数 说明 默认值
月 / 日 / 时 分析时刻 6月21日 12:00
天空类型(Sky Type) 见下表 0(晴天有太阳)
计算指标(Metric) 见下表 0(照度 lux)
网格过滤器 仅对特定网格分析(可留空)

天空类型选项

编号 类型
0 晴天有太阳
1 晴天无太阳
2 中间状态有太阳
3 中间状态无太阳
4 阴天
5 均匀天空

计算指标选项

编号 指标
0 照度(lux)
1 辐照度(W/m²)
2 亮度(cd/m²)
3 辐射亮度(W/m²-sr)
  1. 点击 运行 PIT 分析

结果说明

结果为特定时刻各传感器点的照度/辐照度值,以颜色热图显示。


9. UTCI 热舒适分析

功能:计算室外环境的通用热气候指数(UTCI),评估行人热舒适程度。

UTCI 完整分析流程(共 3 步)

分析分为三个阶段,需按顺序执行:

步骤一:计算人体天空暴露系数

目的:计算人体对天空的可见比例,用于后续 MRT 计算。

  1. UTCI 面板中,选择 Human to Sky 子模块。
  2. 设置参数:
  3. 分析时间段(月/日/时)
  4. 人体高度(默认 1.8 m
  5. 点击 选择分析点(地面网格或步行区域)
  6. 点击 选择遮挡体(建筑、树木等)
  7. 点击运行,获取每个点的 天空暴露系数人体暴露系数

步骤二:计算室外平均辐射温度(MRT)

目的:结合步骤一的结果,计算每个分析点的太阳辐射热效应。

  1. 切换到 Outdoor Solar MRT 子模块。
  2. 步骤一的结果会自动传入此步骤。
  3. 点击运行,获取 MRT 数据。

步骤三:运行 UTCI 计算

  1. 切换到 UTCI 主计算模块。
  2. 设置参数:
参数 说明
分析时间段 起止月/日/时
CPU 核心数 并行计算(可选)
网格尺寸 默认 1.0 m
EPW 文件 提供气温、湿度、风速数据
  1. 点击 运行 UTCI 分析

结果说明

结果项 说明
UTCI 值(℃) 等效生理温度
舒适度类别 见下表
百分比统计 热/中性/冷的时间占比

UTCI 舒适等级参考

UTCI 范围(℃) 热应力等级
> 46 极端热应力
38~46 极强热应力
32~38 强热应力
26~32 中等热应力
9~26 无热应力(舒适)
0~9 轻微冷应力
-13~0 中等冷应力
< -13 强/极端冷应力

10. 年能耗分析

功能:基于 EnergyPlus 引擎,对 Honeybee 建筑模型进行全年能耗仿真。

前置条件

Honeybee 模型 面板中,必须为房间(Room)分配以下属性,否则模拟结果无意义: - Program Type(建筑功能类型):如办公室、住宅、商业等 - Construction Set(围护结构构造):墙体、屋顶、窗户的热工参数 - HVAC System(暖通空调系统)

操作步骤

  1. 完成 Honeybee 建筑模型创建及上述属性分配。
  2. 加载 EPW 天气文件。
  3. 能耗分析 面板中设置参数:
参数 说明 默认值
时间步长(Timestep) 每小时计算步数 1
供热 COP(Heat COP) 供热系统效率 1.0
供冷 COP(Cool COP) 供冷系统效率 1.0
计算热平衡(Run Balance) 是否输出详细热平衡 关闭
  1. 点击 运行年能耗分析(Running Annual Loads Analysis),等待 EnergyPlus 计算(通常需 1~5 分钟)。

结果切换

计算完成后,可在下拉菜单中切换查看以下指标(无需重新计算):

指标 说明
Total Load 总负荷
Cooling 供冷负荷(kWh/m²)
Heating 供热负荷(kWh/m²)
Lighting 照明能耗
Equipment 设备能耗
Hot Water 生活热水能耗
Solar Gain 太阳得热
People Gain 人员散热
Infiltration 渗透热损失
Mech. Ventilation 机械通风
Nat. Ventilation 自然通风
Infiltration (Balance) 渗透热平衡(需开启 Run Balance)
Mech. Vent (Balance) 机械通风热平衡
Nat. Vent (Balance) 自然通风热平衡

11. 遮阳热益分析(Thermal Shade Benefit)

功能:评估遮阳构件(如遮阳板、树木)对研究区域的综合热益,输出遮阳有益时数、有害时数及净收益。

操作步骤

  1. 打开 Thermal Shade Benefit 面板。
  2. 设置参数:
参数 说明 默认值
舒适上限温度 超过此温度时遮阳为有益 26°C
舒适下限温度 低于此温度时遮阳为有害 9°C
时间步长(Timestep) 精度步长(1=每小时) 1
网格尺寸(Grid Size) 分析精度 1.0 m
CPU 核心数 可选 自动

⚠️ 上限温度必须大于下限温度,否则无法运行。

  1. 依次选择几何对象:
  2. 点击 选择研究区域(Study Region) → 选择需要评估的地面或墙面
  3. 点击 选择遮阳几何(Shade Geo) → 选择遮阳板/植物/建筑挑檐等
  4. 点击 选择环境遮挡(Context)(可选)→ 选择周边建筑

  5. 点击 运行分析,等待计算完成。

预设保存与加载

  • 点击 保存预设 可将当前参数保存到本地
  • 点击 加载预设 可恢复之前保存的参数配置

结果说明

结果项 说明
Shade Help(有益时数) 温度高于上限阈值 + 有遮阳时段(h)
Shade Harm(有害时数) 温度低于下限阈值 + 有遮阳时段(h)
Shade Net(净收益) Help - Harm,正值表示遮阳整体有益
着色网格 颜色越暖(红)= 净收益越高

结果管理与切换

所有分析完成后,结果将被注册到 结果管理器(Analysis Result Manager),支持:

  • 在历史分析结果之间快速切换显示
  • 开启/关闭图例(Legend)和数值标注(Analysis Values)
  • 导出分析网格数据

通用结果显示控制

控制项 功能
显示图例(Show Legend) 开启/关闭色彩图例
显示数值(Show Analysis Values) 在各网格面上标注数值
颜色方案(Color Scheme) 切换不同配色(ecotect 等)

常见问题

Q:点击运行后没有反应?
A:请检查 Python 后端服务是否已启动,可在主界面点击 连接测试 按钮验证连接状态。

Q:提示"feature is not available in the Trial/Current license version"?
A:当前许可证不包含此功能模块,请联系开发者升级许可证。

Q:遮挡物选择时提示"已忽略 N 个非平面对象"?
A:日照包络体分析要求遮挡物必须为平面几何体,请在 Rhino 中将体量简化为平面面片后重新选择。

Q:年采光/年炫光计算时间过长?
A:可适当增大网格尺寸(Grid Size)或减少 Radiance 参数中的 -ad 值,以降低计算精度换取速度。