Analyse & simulering

Størstedelen af vores simuleringer udføres med Ladybug Tools – et åbent, fleksibelt miljø bygget op omkring Ladybug, Honeybee, Dragonfly og Butterfly. Disse værktøjer forbinder parametriske modelleringsmiljøer med validerede softwaresystemer såsom:

• Radiance (dagslys og visuel komfort)
• EnergyPlus (bygningsenergi og indeklima)
• OpenFOAM og dertilhørende solvere (CFD og luftstrømme, via Butterfly)

Denne opsætning gør det muligt for os at:

• Arbejde direkte på projektgeometrier fra arkitekter og ingeniører
• Gennemføre hurtige iterationer og parametriske studier under designprocessen
• Generere visuelle outputs – grafer, diagrammer og 3D-visualiseringer – som er lette at forstå i møder
• Kombinere flere simuleringstyper for at understøtte integrerede designbeslutninger

Ladybug Tools – interoperabilitetsnetværk

Forståelse af det lokale klima og den konkrete kontekst er fundamentet for fornuftigt design. Vi analyserer vejrdata og den urbane kontekst for at danne grundlag for orientering, bygningsvolumener og udformning af udearealer.

Typiske problemstillinger kunne være

• Hvordan påvirker det lokale klima det samlede energibehov og komfortniveau?
• Hvilke orienteringer er mest fordelagtige for dagslys og solindfald?
• Hvor udsat er sitet for vind, solstråling eller slagregn?
• Hvad er implikationerne af fremtidige klimascenarier?

Typiske leverancer

• Analyse af klimafil (EPW) med nøgleindikatorer
• Sun-path diagram og oversigter over skyggekast
• Vindroser og grundlæggende beskrivelser af vindklima
• Kortfattet notat med designanbefalinger

Sunpath diagram

Solpåvirkning og skygge har stor betydning for komfort, energiforbrug og facadedesign. Vi evaluerer solstråling og soltimer på facader, tage og udearealer for at understøtte designbeslutninger.

Typiske problemstillinger kunne være

• Hvor meget solstråling rammer de enkelte facader og tagflader over et år?
• Hvor er der behov for fast eller dynamisk solafskærmning for at undgå overophedning og blænding?
• Hvordan skygger nabobygninger og foreslåede volumener for hinanden?
• Hvilke tag- og facadearealer er bedst egnet til solceller?

Typiske leverancer

• Årlige og sæsonbestemte solstrålingskort på facader og tage
• Analyser af soltimer for udvalgte datoer og perioder
• Skyggestudier for udearealer og nabobebyggelse
• Sammenlignende studier af forskellige afskærmningsstrategier og geometrier
• Kort rapport med nøgletal, billeder og designimplikatione

Sammenlignende skyggestudier for nabobebyggelse

Dagslys er væsentligt for arkitektonisk kvalitet, indeklimaoplevelsen og myndighedskrav. Med Ladybug og Honeybee udfører vi detaljerede dagslyssimuleringer for både tidlige konceptmodeller og mere udviklede designs.

Typiske problemstillinger kunne være

• Opnår de foreslåede rum tilstrækkelige dagslysniveauer gennem året?
• Hvor følsom er dagslysperformance over for ændringer i vinduesstørrelse, placering og glas­type?
• Hvordan bidrager atrier, lysbrønde eller ovenlys til dagslys i dybere rum?

Typiske analyser og nøgletal

• Spatial Daylight Autonomy (sDA), krav I bygningsreglementet § 379-381
• Useful Daylight Illuminance (UDI)
• “Point-in-time” belysnings- og luminansrenderinger

Blændingsanalyse
Vi supplerer dagslysindikatorer med blændingsvurderinger, bl.a. via visualiseringer og blændingsindeks som Daylight Glare Probability (DGP), hvor det er relevant. Det hjælper med at identificere kritiske synsvinkler, tidspunkter på dagen og årstider, samt understøtter design af solafskærmning, indretning og materialevalg.

Typiske leverancer

• Plantegninger og 3D-visninger med dagslysvisualiseringer
• sDA/UDI-diagrammer og oversigtstabeller
• Blændingsrenderinger og kort over blændingsrisiko for væsentlige synsvinkler
• Sammenligninger af designmuligheder (vinduesstørrelser, afskærmning, glas)
• Kortfattet sammendrag med anbefalinger til designjusteringer

Daylight autonomy map i plan (th.) og kontekst (tv.)

Med Honeybee og EnergyPlus opbygger vi dynamiske energimodeller, der repræsenterer bygningsgeometri, klimaskærm og konceptuelle systemløsninger. Modellerne kvantificerer årligt energiforbrug og effektbehov, samt understøtter udviklingen af den overordnede energistrategi.

Typiske problemstillinger kunne være

• Hvad er det forventede årlige energibehov til opvarmning, køling, belysning og udstyr?
• Hvordan påvirker forskellige klimaskærmsniveauer eller glasandeler energieffektiviteten?
• Hvilke effektbehov skal HVAC-systemer dimensioneres til?
• Hvordan påvirker forskellige styringsstrategier eller driftsprofiler energiforbrug og komfort

Typiske leverancer

• Årlige og månedlige energibalancer (opvarmning, køling, ventilatorer, pumper, belysning mv.)
• Oversigter over spidslaster til at understøtte systemdimensionering
• Sammenlignende studier af klimaskærms- og systemkoncepter
• Enkle tilbagebetalings- eller livscyklus-baserede sammenligninger mellem løsninger (hvis relevante input leveres)
• Kort teknisk rapport med forudsætninger, resultater og anbefalinger

Varme- og kølspidslaster, samt daglig varmebalance

Månedlig varmebalance

Indendørs termisk komfort har direkte betydning for trivsel og produktivitet. Vi bruger dynamiske simuleringer til at vurdere komfort og risiko for overophedning under både nuværende og fremtidige klimaforhold.

Typiske problemstillinger kunne være

• Hvor ofte overskrider operative temperaturer de valgte grænseværdier?
• Er komfortkriterier opfyldt i henhold til relevante standarder (f.eks. PMV/PPD, adaptiv komfort)?
• Hvor og hvornår er der risiko for overophedning, og hvordan kan den reduceres?
• Hvilken effekt har ekstern afskærmning, natkøling eller øget termisk masse?

Typiske leverancer

• Profiler for operativ temperatur i repræsentative rum
• Komfortindikatorer (PMV/PPD, adaptive komfortindikatorer, antal timer over grænseværdier)
• Visualiseringer og diagrammer, der viser overophedningsrisiko i forskellige dele af bygningen
• Sammenlignende studier af afhjælpningsstrategier (afskærmning, ventilation, glas mv.)
• Klare anbefalinger til designændringer, der øger sikkerheden for god termisk komfort

PMV komfort i atrium med ophængt solafskærming

PMV komfort – atrium kontekst visualisering

Uderum skal være komfortable for at blive brugt som tilsigtet. Vi vurderer udendørs termisk komfort i gårdrum, gader og pladser med hensyn til sol, skygge, vind og overfladematerialer.

Typiske problemstillinger kunne være

• Hvor komfortable er uderummene gennem året, baseret på UTCI eller lignende indeks?
• Hvor opstår varme “hot spots” og kolde/blæsende zoner i det foreslåede layout?
• Hvordan påvirker træer, beplantning, overdækninger og materialer den udendørs komfort?
• Hvordan vil fremtidige klimaforhold påvirke anvendeligheden af gårdrum og offentlige pladser?

Typiske leverancer

• Visualiseringer af udendørs komfort (f.eks. baseret på UTCI) for nøgleårstider eller repræsentative dage
• Skyggestudier kombineret med komfortindikatorer i gårdrum og på pladser
• Overordnede vindkomfortvurderinger; ved komplekse problemstillinger kan vi inkorporere CFD-analyser via Butterfly
• Designanbefalinger vedrørende beplantning, afskærmning, materialer og layoutændringer

Udendørs mikroklima visualisering – UTCI dagsforløb, sommer, Japan

Naturlig ventilation kan reducere energiforbrug og forbedre komfort, hvis den anvendes rigtigt og indarbejdes omhyggeligt i designet. Vi vurderer potentialet for krydsventilation, skorstenseffekt og natkøling.

Typiske problemstillinger kunne være

• Hvad er potentialet for naturlig ventilation givet bygningens form og strategi for åbninger?
• Hvor effektiv er natkøling til at reducere overophedningsrisikoen?
• Hvor er krydsventilation mulig, og hvor begrænses den af planløsningen?
• Hvornår giver det merværdi at udføre mere detaljerede CFD-analyser?

Typiske leverancer

• Overordnede vurderinger af luftstrømningspotentiale baseret på klima og åbningsstrategier
• Sammenligning af scenarier med forskellige strategier for vindues- og ventilationsåbning
• Vurdering af natkølingens effektivitet og dens betydning for risikoen for overophedning
• Anbefalinger til størrelser, placering og styringskoncepter for åbninger
• Identifikation af rum, der kan have gavn af yderligere, detaljerede CFD-analyser

Hastighedsvektorer ved indblæsningsarmatur ifm. CFD

Solenergi kan bidrage til lokal elproduktion og understøtte projektets bæredygtighedsmål. Vi analyserer solstrålingen for at identificere egnede arealer til solceller (PV) og estimere deres potentielle elproduktion.

Typiske problemstillinger kunne være

• Hvilke tag- og facadearealer er bedst egnet til PV-installationer?
• Hvor meget solenergi er tilgængelig over et typisk år?
• Hvordan påvirker forskellige hældninger, orienteringer og skyggeforhold PV-udbyttet?
• Hvordan kan PV integreres i det overordnede arkitektoniske koncept?

Typiske leverancer

• Solpotentialevisualiseringer for tage og facader
• Estimater for årlig PV-produktion for udvalgte arealer eller koncepter
• Sammenligninger mellem forskellige PV-placeringer og designmuligheder
• Visuelt materiale, der viser PV-layout integreret i bygningsgeometrien
• Dimensionering af potentiel batterikapacitet

Solpotentialevisualisering

Parametriske workflows gør det muligt at teste mange designvarianter effektivt og systematisk. Vi bruger Ladybug Tools i et parametrisk miljø til at udforske designrum og understøtte oplyste beslutninger.

Typiske problemstillinger kunne være

• Hvilken kombination af vinduesstørrelse, afskærmning og glas­type giver den bedste balance mellem dagslys og energi?
• Hvor følsom er performance over for ændringer i facadeudtryk, orientering eller volumener?
• Hvor meget termisk masse er nødvendig for passiv temperaturregulering?
• Hvilke designløsninger er robuste under både nuværende og fremtidige klimascenarier?

Typiske leverancer

• Opsætning af parametriske undersøgelser med tydeligt definerede inputparametre og performanceindikatorer
• Resultatmatricer og diagrammer, der sammenligner flere designmuligheder
• Responskurver, der viser, hvordan performance ændrer sig med designparametre
• Klare anbefalinger, der fremhæver robuste løsninger og centrale trade-offs

Parametrisk sammenlignende studie af komponenttykkelse vs. operativ temperatur