浅谈Ecotect软件在园林设计中的应用

李 文 王真琦

(东北林业大学 园林学院，哈尔滨 150040)

园林设计的兴起源于人们对生活环境以及生活品质的更高追求。在传统的园林设计中，设计师在满足园林功能的基础上不断追求景观使用性与观赏性的统一。伴随“以人为本、生态型、低碳生活”的提出，设计师逐渐将目光从传统设计上转移到以传统设计为基础的“生态园林”、“节能园林”上来，即注重景观表达的同时开始关注景观生态性和舒适度的创建。但是由于设计师收集的项目资料通常只能表现表象，因此在做场地现状分析时，只能大致判断由场地位置、建筑物分布、建筑朝向等带来的限制条件，并且根据这些条件做进一步的规划分区以及区域内场地设计，由此可见，这种判断缺乏科学的数据支持，是不够准确的。

本文以Ecotect在园林方案设计中的应用为主题，利用生态模拟软件，试图通过建立模型模拟的方式将有限的地理位置信息转化为相应的图像或数据，令模糊的判断转变为精准的科学图像数据，为园林设计提供数据支持，达到场地信息量化的效果，使方案更准确更有据可依，将园林“生态性、舒适性”发挥得更合理。

1 Ecotect软件概述

Autodesk Ecotect Analysis绿色建筑软件(简称“Ecotect软件”)是由英国Square One公司开发的辅助生态设计软件。2008年6月，AutoDesk公司收购了Ecotect和绿色建筑工作室，并于2009年3月，将软件合二为一，推出了Ecotect Analysis 2010。该软件是一个全面的技术性能分析辅助设计软件，适用于从概念设计到详细设计环节的可持续设计及分析[1]。

Ecotect软件用户在使用过程中，通过对场地或建筑等进行实形模拟，并赋予模型地理位置信息(包括经度、纬度、时区等)，Ecotect就能够根据这些技术参数完成太阳辐射、热能、声学等的模拟，并得出图像或数据，从而提供更准确的场地气候条件。

2 Ecotect软件在园林设计中应用的优势

2.1 图像数据表达场地气候条件，更准确更直观

Ecotect软件的分析结果是对场地状况进行图像化、数字化的描述，方便设计师对场地有直观的认识。

Ecotect软件可以加载大量的地理位置信息，省去资料搜集的麻烦，同时也保证了数据的科学性。软件采用权威的核心算法，和RADIANCE 、POV Ray 、VRML、EnergyPlus 、HTB2热分析软件均有导入导出接口[2]，计算、分析结果直观、准确。能够表达场地的日照、热工等情况，直接指导场地的采光、遮阳、植物种植设计。

2.2 以模型为基础，简单便捷

Ecotect软件是一个以模型为基础的软件，因此创建模型是该软件功能的一部分。软件采用一种交互式的分析方式，用户可以在创建模型过程中随时对整体模型或者部分模型进行分析并保存结果，保证每个环节都能满足最优的生态效果和方便模型修改后分析结果的对比。换句话说，软件中创建任何模型后都可以对其分析，当模型数量大于2时，软件就会对场景内所有物体进行综合运算，充分考虑物体间的相互影响，例如建筑物对地面热量辐射的影响等。

当然Ecotect软件在建模功能上没有某些专业建模软件操作方便，因此该软件与Sketchup或者AutoDesk等建模软件都有导入接口，以方便不同人群的使用。

2.3 确保设计合理，避免设计缺陷

软件用户可以从方案设计初期即对方案进行分析，随着设计的深入，分析也越来越详细。即实现从整体规划布局到每一个分项的实时分析监控，充分满足人们对生态节能的要求，减少光、热污染等对使用人群的影响，从各个环节避免造成设计失误和缺陷，真正实现“绿色设计”。

2.4 反映成本，利于降低能耗、节约资金

Ecotect软件不但可以实现场景造型，还可以对场景内物体定义材质。给定的材质不但能够阐述更准确的各项分析数据，还可以进行场景造价计算和帮助描述其资源消耗情况，利于从根本上实现降低能耗、节约资金。

3 Ecotect在园林中的应用

Ecotect软件包括“热量分析”、“日照分析”、“造价分析”、“声学分析”、“照明设计”等分析。该软件中对于声学的分析主要是从声音的反射和混响时间方面描述的，但是由于园林场景环境的开放性，声音的反射和混响几乎可以忽略不计，因此“声学分析”不适用于园林设计；而其他分析可以根据项目的实际状况选用。

3.1 朝向分析在园林中的应用

园林景观不同于建筑设计可以利用主动式设计来改善室内环境，因此在设计之初就需要考虑如何通过被动式设计来提高园林景观的舒适度并且延长园林景观的使用时间。

图1和图2分别为黑龙江哈尔滨某居住区朝向为正北(0°左右)和南偏东10°～20°(～160°左右)时太阳辐射的全年总量统计。从图中对比可以看出：正北朝向时，夏季太阳辐射高而冬季辐射低，不符合人体对舒适环境的需要；反之，南偏东10°～20°的角度更为合理，由此可以判断该地区的最佳朝向(图3)。

3.2 辐射分析在园林中的应用

热量分析是对场景热辐射状况的直接表达。

对累计日平均辐射较大的地方应该种植常绿大乔木，这样做四季都可以提供阴凉的场地，而在累计日平均辐射较小的地方，应该种植落叶乔木，这样做既可以在夏季提供阴凉的场地，秋季落叶后，就能保证冬季享受阳光的照射[2]。

该区域内的景观设置以静态的小品和休憩的场所为主，应尽量满足人们闲暇放松的需求，故该区域主设置围绕停留这一主要功能。而现有的设计方案，单从功能上或者交通上考虑，场地可以设置在一定范围内，该方案位置不存在缺陷，但结合太阳辐射分析结果看休闲场地在位置的选择上出现偏差，用以庇荫的休息亭仅有一半都位于全年辐射总量在800 000Wh以上的区域，在太阳辐射的利用上并没有达到预期的效果，该场地应向西北方向适当偏移，提高休息亭的利用率。

3.3 遮挡分析在园林中的应用

例如居住区中亭和植物等景观容易对建筑造成遮挡，为了减少这种不利影响，可以在设计初期利用软件对遮挡情况进行模拟。冬季太阳高度角较小，地面的阴影最长。因此，只要分析太阳高度角最低日(冬至日)的阴影状况就可以判断遮挡情况。如图5为居住区中亭子在冬至日(12月21日)的8：00—16:00的阴影范围情况，从图中可以看出，亭子的最长阴影在8:00和16:00时间段，该时间段内阴影对建筑的遮挡几乎不存在，由此判断亭子不会对建筑造成遮挡。

3.4 景观可视度分析

可视度计算显示了模型中不同位置能看到的物体的程度，通过对物体细分逐点测试的方式计算物体暴露程度。

如图6所示为休闲亭的可视度分析。分析表明该亭的可视度相对较大，能够透过两建筑间空隙与相邻的休闲游憩区形成夹景；与景观灯柱、东入口廊架形成前、中、远的景观层次。

3.5 造价与环境影响分析在园林中的应用

造价与资源消耗的计算只与材料数量及单位数量材料的金额、碳排放量有关，因此该分析不受环境制约。但需要注意的是，Ecotect软件在数据统计时倾向于

建筑方面，分类是以建筑构造为统计依据的。所以在园林设计中应用会出现统计形式过于简单的情况。但是我们还是可以通过分析，得出主要的资金、资源消耗项目，从而方便对材料设计进行优化。

4 结语

Ecotect虽为生态建筑分析软件，但其优越的计算方式和分析方法为其他场景分析打下良好基础。本文将生态建筑分析的方法引入到园林方案设计领域，提供一个全新的园林方案设计角度，从这些分析中获得更多信息，对创造生态型、节能型园林起到很好的促进作用。计算机辅助设计中效果图的应用将方案表达得更直观，同样，Ecotect软件的引入能够为设计分析阶段乃至全过程提供准确可行的数据支持，将抽象的概念细化成各项图表，大大地提高设计实施的可信度。以科学数据说话，促进与设计委托方的沟通，提高方案科学性，并且Ecotect软件还能应用于设计后期的检验工作，使设计方案更趋于合理，减少由园林设计引起的不必要的生态环境问题，保证项目的圆满完成。

[1]生态建筑大师ECOTECT概述[Z].上海曼恒信息技术有限公司，2005.

[2]严钧,梁智尧,赵能.传统聚落人居环境研究:基于现代建筑技术方法[J].建筑技术与设计,2007，(12):118～123.

[3]梁智尧,严钧.Ecotect生态建筑技术在建筑设计中的应用实例[J].建筑设计与技术, 2008，(7):36～41.

[4]籍存德,郝瑞珍,常民.夏热冬暖地区建筑遮阳设计探讨[J].工业建筑,2007，(2):44～49.

[5]杨丽.Ecotect在居住区规划中的应用研究[J].住宅科技,2010，(11).

[6]Ecotect建筑环境设计教程[M].云鹏，译.北京：中国建筑工业出版社，1994：102.