气候适应和环境建模
释放ENVI-met软件的潜力:赋能可持续城市规划和环境分析
探索ENVI-met软件的能力,实现准确的城市气候模拟和全面的环境分析。凭借其先进的功能和直观的界面,ENVI-met使城市规划师、建筑师和研究人员能够探索城市微气候的复杂动态,并为可持续城市发展做出明智决策。
设计
使用ENVI-met设计模型的过程从选择适当的输入数据开始。接下来,您可以通过指定尺寸、位置和分辨率来定义模型域。您还可以选择各种附加选项,如土地覆盖类型和植被类型。
模拟
ENVI-met是为微观分析而设计的,水平分辨率通常在0.5至5米,时间范围通常在24至48小时之间,时间差值为几秒。这种分辨率使您能够分析单个建筑物、地表和植物之间的小尺度的相互作用。
分析
使用ENVI-met对城市、建筑和绿地的微气候进行预测、分析和可视化。您可以在不同专业领域中使用它,如建筑设计、城市规划、适应气候变化和能源分析。
微气候模型计算:探索全面分析
考虑遮挡、表面、建筑物和植被的多次反射,计算短波和长波辐射通量。在植物冠层中进行辐射过程的高级建模,包括散射和漫反射。
确定植物的蒸散和感热通量,包括对所有植物物理参数(如光合速率)进行全面模拟。模拟土壤含水量和植物水分胁迫之间的反馈过程。
具有多达三个材料层和七个计算节点的每个立面和屋顶构件的表面和墙体温度的动态计算
考虑立面和屋顶绿化与所有能量流的关系。对绿化系统进行详细模拟,包括施工类型、基质和植被覆盖属性。考虑辐射传输和反射以及植物和基质的蒸发等复杂过程。
模拟土壤系统内的水分和热量交换。根据地面材料和水分含量进行三维热传递模拟。高级计算包括土壤中的水力水分交换,包括根系吸水和植物供水。
使用骨架模型对树木进行三维表示,以模拟由风力引起的生物力学加载和变形。动态调整季节效应(无叶到满叶冠),包括对冠层内辐射过程的详细模拟。
考虑到气体和颗粒物的分散情况,包括颗粒物和气态成分。对于颗粒物,考虑了在叶片和表面上的沉积和沉降过程。可以模拟气态污染物,包括在NO-NO₂-Ozone反应循环中的光化学转化。
使用BIO-met后处理器模拟各种静态舒适指数,如生理等效温度(PET)、SET*或通用热气候指数(UTCI)。
模拟动态热舒适性,计算虚拟行人在ENVI-met模型中行走时的瞬时生物气象过程。通过考虑虚拟行人的“热历史”,获得关于皮肤温度变化、冷热感受或出汗率等基本过程的详细洞察。
全面的数字数据管理和处理程序,用于创建“数字孪生”和图形评估。利用Python的强大功能,对数据进行分析和可视化,或直接在ENVI-met界面中编写应用程序脚本。

常见问题解答
在这里,你会找到关于ENVI-met的常见问题及解答。
-
ENVI-met是一个三维微气候模拟软件,它可以帮助在不断变化的环境中创造可持续的生活条件。ENVI met的交互式应用可以科学地分析建筑师或城市规划师开发的不同规划方案的效果。
该模型的计算模块跨越了流体力学、热力学、植物生理学、土壤科学等广泛的科学学科。
ENVI-met的指导原则是将所有这些不同的方法集成到一个单一的模型中,以便所有元素都可以相互作用,并重现我们在现实中观察到的协同作用。
这种整体方法使得ENVI-met不同于其他环境模拟平台。有许多模型可以计算建筑物之间的空气流动或外墙上的太阳能输入,但很少有模型将整个环境视为一个单一的系统,并考虑到元素之间发生的多种过程。
-
ENVI-met是一个微气候模拟软件。它模拟特定规划场景的特定气象情况(例如,炎热的夏季)(通常为小区大小)。水平分辨率通常为1-10米,模拟周期为1-5天。
模型区域的大小通常在水平方向上为50×50到500×500个网格单元,垂直方向上为20到50个网格单元。一个非常典型的应用是比较两种方案(基本方案和绿化方案),两种方案都在48小时内进行分析,模型面积为250x250x30网格单元(X,Y,Z),分辨率为3 m,则覆盖面积为750×750 m。
-
使用ENVI-met,您可以计算各种大小的环境——从单个建筑单元到整个城市区域。然而,更大的型号将需要更强大的计算机和更多的存储空间。
ENVI-met基于物理方程,是为高分辨率模拟而开发的。尽管如此,基本的物理模型也适用于更大的区域和更粗的网格分辨率。因此,ENVI-met也可以用于中尺度模型。这样做的先决条件是,该地区的特征可以在ENVI-met 中使用数字模型区域概念表示 (例如,在ENVI-met 模型中不像在一些中尺度模型那样适用混合用地性质选项) 。
-
如前所述,ENVI-met是为微气候分析设计的。虽然一些建筑变量可以计算,但不建议在建筑性能模拟分析中使用ENVI -met。然而,通过一些努力,ENVI-met可以运行一整年,这些结果可以用于支持建筑性能模拟。
-
是的,使用Science和Business许可证,您可以运行并行模拟,从而显著减少模拟时间。
-
如果系统有足够的内存和CPU内核可以尝试。
-
ENVI-met可以安装即用。一方面,ENVI-met是一个典型的Windows程序,另一方面,它需要特定的系统需求(例如,ENVI-met在模拟过程中始终使用内存进行读写)。
在并行模式下,ENVI -met也使用了它所能获得的所有CPU功率,但它仍然允许其他程序被执行。尽管如此,计算机对其他任务的反应还是会较慢。此时ENVI-met可能看起来是被冻结或“没有反应”,但它在后台积极工作。
-
我们的网页上有许多文件和视频教程,并定期更新。此外,还有我们的在线论坛,与其他用户交流想法。我们的合作伙伴也提供中文资料,其中一些是免费的,包括这个页面。还有一些是收费的,但如果您是科学版或商业版用户,可能您或您的机构在购买软件时已经支付了这笔费用。科学版、商业版的用户可联系鼓楼建科获得技术支持,也可以关注公众号票友建筑师获得科研资讯。
-
计算能力主要取决于CPU速度和核数。更多的内核和更快的CPU速度有助于更快的模拟。随着ENVI-met未来版本的推出,对RAM的需求将会增加,内存不足的计算机可能会面临模型区大小的限制。模拟性能不依赖于图形卡,因为所有计算都由CPU执行。
硬盘空间的需求主要取决于应用程序的情况。较大模型区域的平均48小时模拟可能使用大约100 GB。由于通常会模拟多个场景进行比较,如果没有可用空间来存储模拟结果,则硬盘空间可能是一个短板。
-
CPU: Intel Pentium D 或 AMD Athlon 64 X2
内存: 4 GB
操作系统: Windows 10 或更好
显卡: 无特殊要求
可用硬盘空间: 大于 10 GB
-
CPU: 6/8核 CPU, Intel i5-8400 /Ryzen 5 1600X或以上
内存: 16-32GB
操作系统: Windows 10 (64bit) 或更好
显卡: 无特殊要求
可用硬盘空间: 大于 100 GB
-
CPU:16核或以上 ,Intel i9-7960 / Ryzen Threadipper 2990WX 或更好
内存: 64-128 GB
操作系统: Windows 10 (64bit) 或更好
显卡: 无特殊要求
可用硬盘空间: 大于 500 GB

了解ENVI-met
主要模块
Monde
构建您的城市系统的数字孪生,并管理所有数据。从Open Street Map或GIS软件导入矢量数据。导出网格化的ENVI-met INX文件。
Spaces
以网格为单位编辑您的ENVI-met模型,并添加高级功能,如材料或单个墙体。生成区域输入文件(.INX)以运行模拟。
ENVI-guide
创建新的模拟文件(.SIMX)或在交互式的基础上编辑现有的文件
ENVI-core
ENVI-met系统的“核心”:在本地计算机上运行模拟,并生成模型领域内的微气候。
BIO-met
根据您的ENVI-met模拟,模拟和评估人体热舒适性。提供静态热舒适指数(例如PET、SET*或UTCI),以及动态热舒适模块,可以在模型环境中进行虚拟步行。
Leonardo
分析您的模型结果,并创建二维和三维地图和动画。
LEONARDO提供了广泛的不同分析工具,可以进行交互式操作。此外,所有模块都可以使用Python脚本进行访问。
其他程序
Database Manager
查看、管理和添加不同类型的表面材料,组成建筑物墙壁或定义立面绿化系统的结构。数据库管理器可以帮助您跟踪在ENVI-met模拟中使用的不同数据库项目。
Albero
Albero专注于创建和管理复杂的3D植被,如树木或类似结构。您可以编辑树冠的结构,或使用基于分形的Lindenmeyer系统等程序规则生成整棵树。
TreePass
预计发布时间:2024年
使用分辨率为几厘米的精度计算和模拟树木的生物力学和场地条件。TreePass评估特定于场地的风灾风险,并分析当地的生长条件。
Project Manager
帮助您将项目组织到不同的工作空间中,分配不同的数据库或定义与ENVI-met工作相关的个别设置。

摩洛哥气候下开放式城市设计作为提高行人热舒适的工具的分析
研究者通过数值模拟,对摩洛哥四个气候区(半湿润和湿润、干旱和寒冷、冬季干旱气候和撒哈拉气候)的不同城市设计策略进行了全面的理想化研究,以提高人体热舒适。
研究采用ENVI-met进行建模,对夏季和冬季两个不同地表性质点的实测数据(气温、相对湿度和风速)进行了验证。 模拟输出结果与实验数据吻合较好。
通过中尺度(WRF)和微观尺度(envir -met)建模进行的分析比较
文章采用微尺度(environment -met)和中尺度(WRF)模拟分别对大多伦多地区炎热期间城市绿色策略对城市小气候的调节作用进行了综合比较研究。
文章通过将模拟数据(气温)与实测数据进行比较,对两种模型进行了可靠性验证。 结果表明,两种模型的模拟结果与实测数据吻合较好。 此外,两种模型都证实在大陆性气候下,增强绿色植物可以改善人类的热舒适。
城市居住环境中树木位置和布置对室外小气候和人体热舒适的影响
这项简要的研究利用ENVI -me评估了树木的位置和布置方式对室外小气候的影响,以及如何最大限度地发挥其降温潜力改善人体热舒适。
研究中对模拟结果(空气温度)与实验测量数据进行了验证。 结果表明:ENVI-met能够较好地模拟邻近地区上午和下午的气温变化;
低密度社会住房节能邻里设计:以阿根廷一个干旱城市为例
这是一项综合研究。该研究评估了不同社会住房社区设计在减少夏季能源消耗和提高沙漠气候下社区规模的能源效率方面的降温潜力。
本研究采用ENVI-met模型,并将模拟结果与一系列气温测量结果进行了比较。 模拟结果与实测数据吻合较好。
使用envil -met V4对圣保罗案例的热带植物校准和参数化建模
该案例研究旨在考虑树木的各种参数和植物模型下对建成区和植被区气温进行ENVI-met V.4建模,并改进其校正过程。
在典型炎热天气在圣保罗市进行城市公园内和附近无植被地区的监测。 在EnVI-met的校准过程中进行了多次模拟参数的验证,模拟结果与现场测量结果高度一致,均方根误差(RMSE)为0.7 K。
评价绿色基础设施作为城市热岛适应策略对热带斯里兰卡城市环境的影响
这是一项参数化研究,考察了城市绿色基础设施的降温潜力,以缓解炎热潮湿的热带气候中的热岛效应。
采用ENVI-met中满足要求的小气候模型模拟城市绿色基础设施不同设计方案的影响。 在0m和1.5m高度的三个不同表面上的测量值验证了模型输出(温度)。 结果表明,ENVI-met能够较好地预测天气变化。 因此,研究证实了ENVI-met在该地区的适用性。
铺装和种植策略如何影响公寓小区的小气候条件和热舒适?
在炎热的夏季大陆气候下,不同城市设计和绿色缓解策略对热舒适的影响的详细研究。
为验证该模型的可靠性,研究将模型运行设置为24小时,模拟结果并与附近气象站的实测结果进行比较。 结果表明,预报结果与实测数据吻合较好。
评价居住环境下城市植被场景的垂直降温性能
在一个创新的小实验中,研究者使用ENVI-met微气候模型对在垂直方向上的植被降温潜力进行探究。 本实验进行了实测与模拟的数据的验证。 验证结果表明,模拟误差在可接受的范围内,ENVI-met是研究植被对城市热环境影响的可靠工具。
亚热带湿热地区四种常见树种的ENVI-met模型评价
这是一项综合研究,评估了ENVI-met用于湿润的亚热带环境中四种不同树种的降温潜力模拟的可靠性和真实性。
研究中对ENVI-met模拟结果与实测数据进行了验证。 结果表明,模拟的冠层气温、太阳辐射、空气绝对湿度和水汽通量与实测数据吻合较好。
热带气候庭院中主要城市热岛因素的影响研究:以阿联酋沙迦大学为例
为了探究炎热气候下影响城市热岛度主要因素,学者采用了复杂度层次分析法为主的主观分析以及ENVI-met模拟的客观分析。
在软件验证中,通过与实验日期和时间相同的现场测量,对ENVI-met模型仿真进行了验证。 结果表明,现场实测温度与模拟结果吻合较好。
采用ENVI-met 4.3模拟自然环境对城市小气候的影响
一项研究利用ENVI-met微气候模型在不同情境中验证了城市各景观要素对城市微气候的影响。研究者用ENVI-met的输出值(空气温度)与测量的空气温度值进行了验证。 结果表明,ENVI-met能较好地模拟温度数据。
微气候模型预测立面材料对湿热地区冠层热岛的作用
在印度尼西亚日惹炎热潮湿的环境中,有学者详细研究了立面材料对缓解城市热岛的微气候影响。
该研究采用了采用了ENVI-met的建筑模型对测量变量进行了验证。 验证结果表明,模拟的空气温度、相对湿度、风速和平均辐射温度与实测数据具有良好的相关性。
采用整体方法评估澳大利亚湿热地区减缓当地气候的综合效益
在一项详尽的研究中,研究者提出了一种通过结合不同的减热战略来缓解城市过热的创新全面的方法,并量化了减少热量对一个潮湿热带城市的人类健康、能源消耗和用电高峰需求的好处。
采用符合ENVI-met的进行模拟,将模型结果与城市14个温度传感器网络的实验数据进行对比,验证了模型的有效性。 结果表明,模拟资料与观测站实测资料基本吻合。
评估高纬度城市住区提高室外热舒适的可持续策略和设计方案
这是一个独特的研究。对高纬度地区城市设计策略在对抗城市热的影响和提高室外热舒适方面进行使用数值模拟研究
研究采用ENVI-met进行微气候数值模拟。 模拟结果在三个阶段进行了验证,其中交替使用嵌套网格数,并调整气象边界条件。 在每种情况下,分别对模拟输出(空气温度、相对湿度和风速)与测量数据进行比较。 结果表明,模拟与实验数据吻合较好。
城市地表反照率的增加对大学校园夏季室外热舒适的影响
一项综合研究使用数值模拟方法揭示了城市下垫面变化和设计策略对室外热舒适的影响。
研究采用ENVI-met的模拟数据(空气温度)与实测数据进行了验证。 结果表明,模拟结果与实测结果吻合较好,验证了ENVI-met微气候模拟在该气候条件中的有效性。
城市中的水体真的具有降温效果吗?
这是来自REALCOOL项目的一项综合研究,利用ENVI-met揭示了在荷兰夏季典型热浪日的局部尺度上城市水体的降温潜力。
模拟采用了旧版与新版(V4.1.3)的ENVI-met模型对水温模拟结果与实验测量进行了比较。 结果表明,由于ENVI-met v4.1.3在选择水的湍流混合和光吸收特性方面的输入灵活性,其结果更加准确。
城市水雾降温对小气候影响的数值模拟和实验验证
这是一篇罕见的论文,文中论证了水雾系统在减轻城市热量影响方面的冷却能力,并评估了环境满足模型在充分预测雾区微气候扰动方面的能力。
文中对ENVI-met模拟结果(空气温度和相对湿度)与观测数据进行了验证。 结果表明,该方法能较好地拟合空气温度和相对湿度,适合于试验。
城市地区的室外舒适条件:从市民的角度看城市交通区域的微气候条件作用
这是一项旨在改善暖温带地中海气候夏季行人热舒适的综合数值研究。
本研究对ENVI-met的模拟结果(空气温度、相对湿度、太阳总辐射、反射短波辐射和地表温度)进行了实验验证。 模拟结果与实测数据吻合较好,模型输出的误差合并对实验来说是可以接受的。
铺装和种植策略如何影响公寓小区的小气候条件和热舒适?
在炎热的夏季大陆气候下,不同城市设计和绿色缓解策略对热舒适的影响的详细研究。
为验证该模型的可靠性,研究将模型运行设置为24小时,模拟结果并与附近气象站的实测结果进行比较。 结果表明,预报结果与实测数据吻合较好。
评价不同气象条件下满足ENVI-met模型的日循环性能
建筑间半封闭式庭院空间微气候热条件的数值模拟验证
一项详细的评估研验证了半封闭式庭院中环境满足植被模型的预测潜力。研究中ENVI-met模型的输出值(空气温度、相对湿度、风速和平均辐射温度与测量值和估计数进行了验证,并且 数据吻合较好。 本研究进一步证明了ENVI -met模型对中小尺度庭院内小气候变量的预测能力,模型验证具有较好的精度。

代理商
中国(包括香港、中国、澳门)
Kunshan Piaoyou Architectural Technology Co., Ltd.
(昆⼭票友建筑科技有限公司)
地址:中国江苏·昆山经济开发区宏基财富广场1号楼131室
yujin.yang@envi-met.com
https://www.arch-proyou.com/
QQ:1012524816
+86 157 518 668 99
印度
InterCAD系统私人有限公司。
#班加罗尔第1阶段BTM第8十字第19大街普拉萨德广场1210号,邮编:560029
Kadavanthera KP Vallon路阿尔法广场7楼,
科钦–682020
sales@intercadsys.com
http://www.intercadsys.com/
+91 98470 32588