프로그램 개요
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DesignBuilder 은 영국 DesignBuilder 사에 의해 개발된 건축 시뮬레이션 소프트입니다. 미국 에너지성 개발의
건물 에너지 시뮬레이션 프로그램인 EnergyPlus(※１)와 연동함으로써 작성한 모델에 대해서 빛, 온도, CO2 등의 환경을 시뮬레이션하고 계획 단계부터 환경을 배려한 에너지 절약형의
건물의 설계가 가능한 소프트웨어입니다. 건축가, 건설사업 엔니지어, 에너지 컨설턴트, 학생의 사용에 적합합니다. 이번에 일본에서의
새로운 건축 시뮬레이션 소프트웨어로써 당사가 독점 판매를 하게 되었습니다. 여기에서는 본 제품의 개요와 기능・특징에 대해서 소개합니다.
(※１) EnergyPlus ： 미국 에너지성 개발의 건물 에너지 시뮬레이션 프로그램 |
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＜ Ver.3 (11/09/05 릴리스) 개정 내용 ＞
１．신제품 Architectural Simulation 패키지를 릴리스했습니다.
이 패키지엔 「Visualization」,「EnergyPlus」,「Daylighting」 모듈이 포함됩니다.
２．Design Simulation 패키지에「Daylighting」과「HVAC」 모듈이 추가되었습니다.
３．Advanced Simulation 패키지에 「Daylighting」과 「HVAC」모듈이 추가되었습니다.
- HVAC 모듈 ： HVAC（Heating（열）,Ventilation（환기）,Air Conditioning（공조））
- Daylighting（주광 조명）모듈 ： 방사 광도로 인한 주광 조명 계산, 레포트 출력
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＜ Ver.2.2 (10/03/19 릴리스)개정 내용 ＞
１．CFD모듈 릴리스 |
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프로그램의 기능과 특징
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DesignBuilder는 신속한 건축 모델링, 편리성, 최고 수준의 기술인 동적 에너지 시뮬레이션을 통합하고 있습니다.
그 혁신적인 성능에 의해 전문적인 유저가 아니라도 복잡한 건물을 신속히 모델화 할 수 있습니다. EnergyPlus(※１)의 동적 써멀 시뮬레이션 엔진으로의 가장 포괄적인 유저 인터페이스를 가지고 작업의 어느 단계에 있어서도 정확한 환경 성능 데이터와
매우 깨끗한 화상이나 동영상을 작성할 수 있습니다.
구체적으로는 건물 표면의 범위를 선택하고 과한 가열의 영향, 에너지 소비 등을 시각적으로 표시합니다. 보다 최적으로 사용되는
자연광을 조합해 조명 컨트롤 시스템과 전기 조명을 절약하는 계산을 실행합니다. 자연 환기의 온도 시뮬레이션을 실시하고 적절한 냉난방기의
사이즈를 계산할 수 있습니다.
(※１) EnergyPlus ： 미국 에너지성 개발의 건물 에너지 시뮬레이션 프로그램 |
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●직감적인 모델링
- DesignBuilder는 사용하기 쉬운 OpenGL(※２)솔리드 모델러를 채용하고 있습니다. 이것에 의해 3D공간에 [블록]을 두고 늘리거나 자르거나 함으로써 직감적으로 건물 모델을 작성할
수 있습니다. 실제의 건축부재의 두께, 방의 면적 및 체적을 시각적으로 파악할 수 있습니다. 또한 모델의 기하학적 형상이나 표면
형상에 제한은 없습니다.
(※２) OpenGL ： Open Graphics Library. 3D 그래픽스를 위한 프로그램 인터페이스.
2D그래픽스도 가능.
또한 데이터 템플리트를 사용하면 드롭다운리스트에서 선택함으로써 일반적인 건축 구조, 건물 내부에서의 인간 활동, HVAC(Heating,
Ventilating and Air Conditioning.) 및 조명 장치를 디자인에 읽어들일 수 있습니다. 같은 타입의 건물을
몇번씩이나 사용한다면, 그것을 템플리트에 추가할 수도 있습니다. 이 기능은 데이터베이스에 연동하고 있어 건물 및 그 주변의 구획에
큰 변경을 줄 수 있어 디자인이나 평가 프로세스의 어떠한 단계에 있어서도 각각의 건물 모델에 대해서 개별의 상세한 설정을 실시할
수 있습니다.
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| ▲그림１ 모델링 |
●환경 성능 데이터에 원클릭으로 전환
- 모델 편집 화면과 환경 성능 데이터를 원클릭으로 전환할 수 있으며, 외부 모듈의 실행이나 데이터의 임포트를 하지 않고 데이터를
표시할 수 있습니다.
환기 설정 온도에 기인하여 창을 연다고 하는 옵션을 붙여 자연 환기를 모델화하고 바깥기온에 의해 창의 개폐 정도를 조절하여 일조량에
의한 조명 제어 시스템이 모델화되어 전기 조명의 절약량이 계산됩니다.
게다가 1년마다, 1월마다, 1일마다, 1시간마다, 그 이하의 시간 간격으로 포괄적인 시뮬레이션 데이터를 표시할 수 있습니다.
연료의 종류와 사용 목적에 의해 계산되는 에너지 소비량, 실내 온도, 기상 데이터나 벽・지붕・흡기구・환기구 등의 구조 요소를 통한
열전도, 냉난방부하, CO2발생량을 시뮬레이션하고 기상 데이터를 참고로 냉난방설비의 사이즈를 계산하여 탭을 전환하는 것만으로 바로
표시시킬 수 있습니다.
또한 Designbuilder에는 최신의 ASHRAE(아메리카 난방냉동공조학회)세계 기상 데이터와 관측 지점 데이터(4429데이터
셋트)가 포함되어 975의 EnergyPlus 매시 기상 파일을 무료로 이용할 수 있습니다.
▲그림２ 열부하 데이터 |
▲그림３ 냉방부하 데이터 |
▲그림４ 소비에너지 시뮬레이션 |
이와 같이 모델링의 간편함・시각적으로 알기 쉬움과 환경 성능 데이터를 자동 계산하여 원클릭으로 표시할 수 있다는 기능이 DesignBuilder의
최대의 특징이며 심도있는 검토와 에너지 계산을 동시에 진행할 수 있는 소프트웨어라고 말할 수 있습니다.
●그 외의 기능
- DesignBuilder는 렌더링 기능을 가지고 있으며, 한층 더 다른 프로그램과 연동함으로써 해석과 표현의 폭이 넓어집니다.
- 비주얼화 기능
DesignBuilder의 비주얼화 기능에 의해, 최소의 작업으로 선명하고 리얼한 질감의 화상을 얻을 수 있습니다.
모델 작성의 어느 단계에서도 비주얼화탭을 클릭함으로써 렌더링된 화상을 얻을 수 있습니다.
또한 줌이나 팬으로 건물의 외관을 확인하거나 워크스루로 모델링한 건물 내부로 들어갈 수도 있습니다
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| ▲그림５ 비주얼화 기능 |
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▲그림６ 건물 내부 워크스루 화면 |
- DesignBuilder CFD
건물 모델에 CFD(컴퓨터를 이용한 수치유체역학)의 개념을 통합하면, 건물 내외의 공기 플로어와 온도 환경을 시뮬레이션 할 수
있습니다.
구체적으로는 냉난방기의 설치 위치, 건물의 형상, 창문, 환기・흡기구의 배치와 실내온도환경, 실내외의 공기의 흐름 등을 해석할
수 있습니다.
CFD기능을 사용하기 위해서는 CFD모듈을 구입하셔서 ver.2.0이상으로써 사용할 필요가 있습니다.(2010년 3월18일 CFD모듈
릴리스)
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| ▲그림７ CFD시뮬레이션 |
- 3차원 익스포트
DesignBuilder의 모델과 비주얼을 후처리한 3차원 모델을 다른 소프트웨어로 익스포트하는 것이 가능하며 프리젠테이션에도
도움이 됩니다.
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| ▲그림８ ３차원 익스포트 |
●당사 제품과의 연계
- DesignBuilder에는 건물 내부에서의 인간의 활동에 의해 발생하는 열이나 CO2를 시뮬레이션하는 기능이 있기 때문에 건물
모델 내부에 UC-win/Road의 인간 모델의 움직임을 더하거나 하면, 보다 설득력있는 프리젠테이션을 실시할 수 있습니다.
또한 UC-win/Road for EXODUS와 SMARTFIRE와의 연계에서는 DesignBuilder상에서 얻어진 화재시의 연기의 흐름이나 불의 퍼짐등의 시뮬레이션을 토대로 EXODUS상에서 피난 시뮬레이션을 실시하여 한층 더 그 결과를 토대로 재해시의 피난이 용이하도록 건물의 설계가 가능하다는 가능성이 퍼지고
있습니다.
●임포트・익스포트 대응 형식
- 임포트：
DXF, PDF, BMP, JPG, PNG, GIF, TIFF, detailed survey data
- 익스포트：
EnergyPlus Heating/Cooling design IDF file, model image(DXF, BMP, JPG,
PNG, GIF, TIFF), 3-D DXF model, CSV report file
●필요 소프트웨어 환경
- 소프트웨어 ： Windows XP, Windows2000을 서포트하고 있습니다.
- 하드웨어： ATI나 Nvidia의 미들레인지 이상의 그래픽 어댑터가 적합합니다.
●도입 교육
- 현시점에서는 인터페이스는 영어판만 제공하고 있지만, 상세한 일본어 유저 매뉴얼을 갖추고 있습니다.
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빛, 온도, CO2 등의 환경 시뮬레이션, 에너지 절약 건물 설계를 지원하는 기술 서비스
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서비스 개요와 특징 |
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이번에 당사에서는 DesignBuilder를 사용한 건물 에너지 시뮬레이션 지원 서비스를 개시합니다. 시뮬레이션 지원 서비스는
단독주택과 같은 소규모부터 오피스, 복합건축, 토목시설 등을 대상으로 합니다.
고객으로부터 도면이나 환경조건을 제공받아, 필요한 협의를 거쳐, 건물 형상과 환경 조건을 입력, 해석을 하고 그래프나 리스트,
화상 데이터로써 출력하여 보고서를 작성, DesignBuilder데이터와 함께 고객에게 제출합니다.
에너지 시뮬레이션 지원 서비스로 제공할 수 있는 출력 내용은 아래와 같습니다.
●난방설계・냉방설계(Heating Design, Cooling Design)
- 하계・동계 기상 조건으로 조우할 가능성이 높은, 가장 더운 조건 및 가장 추운 조건에서의 냉방 및 난방장치의 크기를 결정하기 위한
시뮬레이션을 실시합니다. 기온, 열수지, 쾌적지표, 환기 등의 데이터를 출력할 수 있습니다. 알기 쉬운 그래프와 상세한 수치를
제공합니다.(그림１)
냉방설계에서는 데이터의 1일의 추이를 출력할 수 있습니다.(그림２)
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| ▲그림１ 난방설계 출력화면 온도와 열수지 데이터 |
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▲그림２ 냉방설계 출력화면
위부터 온도, 습도, 환기 데이터 |
●각종 에너지 시뮬레이션(Simulation)
- 하기 데이터를 연간, 월간, 1일, 1시간, 1시간 이하의 시간적 추이의 시간축을 조합시켜 그래프와 수치를 출력할 수 있습니다.
・기온, 풍속, 일사량 취득 등의 전위치 데이터(site data)
・기온, PMV등의 쾌적지표(Comfort)
・열수지(Internal gains)
・환기량(Fabric and ventilatioin)
・전력, 가스 등의 에너지 소비량(Fuel total,Fuel breakdown)
・CO２배출량(CO2 production)(그림３)
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| ▲그림３ CO2배출량 그래프(연간) |
●비주얼화 화상(Visualize)
- 렌더링 기능을 가지고 있기 때문에 건물의 외관, 내관을 확인할 수 있습니다.
또한 3D익스포트 기능에 의해 퀄리티가 높은 화상을 작성할 수 있습니다.
●CFD(유체해석)화상
- CFD(컴퓨터를 이용한 수치유체해석)에 의해 건물내외의 공기의 흐름, 온도 분포를 시뮬레이션 할 수 있습니다.(그림４)
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| ▲그림４ CFD해석 화상 |
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| ◆◆◆ 관 련 정 보 ◆◆◆ |
◆신제품 소개
◆체험세미나 슬라이드
◆세미나 참가 신청 접수중(한국사무소)
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해석 서비스 예
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| 목조 일반주택 |
●총건평 300m2
●냉난방부하, 에너지 시뮬레이션, CFD해석・출력 |
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| 참고견적가격 |
170,000엔(세금포함 178,500엔) |
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| 아토리에 |
●총건평 7800m2
●냉난방부하, 에너지 시뮬레이션 해석・출력 |
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| 참고견적가격 |
270,000엔(세금포함 283,500엔) |
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| 목조 일반주택 |
●총건평 100m2
●냉난방부하, 에너지 시뮬레이션, CFD해석・출력 |
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| 참고견적가격 |
230,000엔(세금포함 241,500엔) |
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| RC구조 일반주택 |
●총건평 150m2
●냉난방부하, 에너지 시뮬레이션 해석・출력 |
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| 참고견적가격 |
160,000엔(세금포함 168,000엔) |
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| 미술관 |
●총건평 16,000m2
●냉난방부하, 에너지 시뮬레이션, CFD해석・출력 |
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| 참고견적가격 |
580,000엔(세금포함 609,000엔) |
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| 지하철역 |
●총건평 27,725m2
●냉난방부하, 시뮬레이션, 비주얼화, CFD계산 |
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| 참고견적가격 |
780,000엔(세금포함 819,000엔) |
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■건물 에너지 시뮬레이션 지원 서비스 표준 견적 기준
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개발원 ： 영국 DesignBuilder Software Ltd （http://www.designbuilder.co.uk/）
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