CEEL/Simulation

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环境分析在现代建筑中不可或缺。日建设计自20世纪80年代起，便将环境规划、设计和验证作为“环境设计工作室”专家组的重要手段之一，并结合模型实验开展模拟研究。随着硬件技术的不断发展，我们正致力于开发基于虚拟现实（VR）的先进模拟和可视化技术，同时也在探索可供设备工程师和建筑师广泛使用的通用模拟工具。

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工程技术

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#环境

先进和扩展的环境模拟

作为一种环境分析工具，仿真技术正变得日益复杂。其发展的关键在于“连接性”。例如，在与BIM的连接方面，当务之急是确保仿真能够为每个设计阶段提供最佳信息量。日建设计正在开发自己的软件，例如为仿真添加专门用于轻环境分析的盲计算功能，同时也在测试和验证易于与BIM集成（或集成）的成套环境和能源计算工具。混合现实（MR）和虚拟现实（VR）是我们希望大幅拓展的领域，它们能够将不可见的事物“可视化”。我们期望它们能够成为沟通工具，帮助客户和设计团队在远离显示器的空间中进行交流。随着全球化的加剧，人们对符合LEED环境指标和WELL健康指标的环境和能源评估标准的分析需求日益增长。与世界无缝连接也是一项挑战。

VR的应用——拓展想象力

VR 的应用：作为一种沟通工具的演变

环境模拟在设计阶段的应用示意图。

计算工程

CEEL（计算环境工程实验室）是ID200之后在设备设计组内成立的一个特别工作组。这是一个平均年龄较轻的年轻团队，他们运用计算机进行“创造性”设计，并从环境角度推进建筑和设备系统的工程设计，而环境是建筑学的一个重要组成部分。
我们首先将 Rhinoceros + Grasshopper 应用于一个具体项目中，通过量化、可视化和优化环境的案例研究，展示了这些新时代设计工具的有效性。一个主要的讨论点是评估参数的选择，我们希望以一种更全面的方式来发展其应用，不仅包括环境因素，还包括成本、工期以及建筑本身的美观性。

为空间提供最佳的自然光和照明。

通过开发超窄角LED泛光灯实现日本的夜景（东京晴空塔®，2012年）

测量进入管道的光量。

室内光线的连续性会随着自然光进入房间的方式而变化。通过降低窗户表面的亮度，可以保持室内明亮的感觉。（COOP共济PLAZA，2016）随着自然光线进入室内的方式不同，空间的连续感也会发生变化。
降低窗户表面的亮度有助于保持室内明亮。（COOP共济PLAZA，2016）

空间与光线。为了实现二者之间的最佳平衡，我们通过模型实验、模拟、测量与评估、设备开发和调整，提出照明环境方案。此外，我们还在研究诸如办公室中过多自然光带来的负面视觉影响以及彩色照明如何使空间焕发活力等课题。（海步浩一、石崎胜二、筱原直子）

通过可视化风和热来创造舒适的空间

改进型壁挂式空调机的考虑（左图：气流速度，右图：压差）

室外机位于空间有限的区域
短路考虑
辐射式空调无需加热整个空间即可提供舒适的温度。

一种“风环境评估工具”，允许建筑师对（特定办公楼）进行风洞级别的分析。

我们利用城市街区尺度模型，提出了与风、热和建筑相关的最佳条件，包括评估建筑围护结构性能、屋顶室外机组性能以及采用辐射供暖和制冷的室内舒适度。我们还开发了一个简易的风环境工具，可利用BIM数据在规划初期阶段使用。（永濑修）

旨在营造一个舒适的空间，让声音在合适的位置达到合适的音量。

声学模拟，用于验证（某音乐厅的）反射声特性

<左> 实验室听觉实验——与东京大学产业科学研究所坂本真一实验室的联合研究 <右> 已完成的教室（爱知县立艺术大学音乐学部大楼） <左> 实验室听觉实验 - 与东京大学产业科学研究所坂本真一实验室的联合研究
<右图> 已完工的教室（爱知县立艺术大学音乐学部大楼）

通过测试和测量进行验证（在某个音乐厅）

利用屋檐降低外部噪声的一个例子（与东京大学工业科学研究所坂本真一实验室的联合研究）

音乐厅丰富的音响效果、会议室清晰的声音、公共空间的活跃氛围——这些都是根据不同空间量身定制的声学环境要素。由于理想的声学环境在完工前无法完全呈现，因此需要进行详细的模拟、实验和测量，并结合经验和想象力进行设计。尤其对于音乐厅等音乐空间，现场测试和验证以达到最佳调音效果也是我们工作的一部分。（芝义秀、中川浩一、青木亚美、井上瑞希）

随着能源模拟的发展

这是一个智能能源供应系统的例子，可以高效地处理多栋建筑物的热负荷和电负荷。

基于年度模拟结果自动调整设备产能的示例

该公司起源于上世纪80年代的ACSS热负荷计算程序，此后开发了FACES（空调系统选型和能耗计算程序）、LCEM（生命周期能源管理工具）和BEST（综合能源模拟工具）等能源模拟工具。（二宫博、饭田玲香）

木墙层层叠叠，如同乐曲一般，将观众包围其中。

东京音乐大学中目黑/代官山校区（20 19年）

采用射线法分析反射声路径和到达观众席的声音。

新校区规划的主题是“绿意盎然、与城市和谐共融的音乐大学”。中央室内乐音乐厅（422个座位）的设计旨在打造一个柔和而又充满沉浸感的空间，兼顾美学与声学效果。除了使用市面上现有的声学分析软件外，校方还自主开发了一款结合了Rhinoceros和Grasshopper的应用程序，用于分析墙体形状、弯曲度、台阶数量和宽度等参数，从而得出兼顾美学与声学效果的最佳方案。