[發明專利]建筑外遮陽設計優化方法、裝置、計算設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201910899680.8
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110633538B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 鄭曉薇;王健;張崢;尹武先;王穎;李曉璐
• 申請（專利權）人: 同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/27;G06N3/126
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 王麗

本發明公開了一種建筑外遮陽設計優化方法、裝置、計算設備及存儲介質，其中，一種建筑外遮陽設計優化方法包括：導入建筑物理模型；根據建筑外遮陽構件擋住日光的時間T、平衡溫度tsubgt;0/subgt;、UTCI值計算建筑外立面各點的度日數D＝T*(UTCI?tsubgt;0/subgt;)；根據度日數D的值選擇遮陽構件的設置位置；對擬采用的建筑外遮陽構件進行參數化建模，將該模型網格化后與基礎建筑模型結合；進行遮陽效果計算分析；選取優化目標，采用遺傳算法對建筑外遮陽構件進行優化；根據優化目標判斷建筑外遮陽構件是否符合設計要求。本發明創新性地將設置遮陽構件與遮陽構件的優化有機結合，為建筑師較好較快地設計遮陽構件提供了可靠的計算方法，具有評估結果準確、可操作性強等優點。

技術領域

本發明涉及三維建模及模擬技術領域，尤其涉及一種建筑外遮陽設計優化方法、裝置、計算設備及存儲介質。

背景技術

隨著當今建筑設計思維逐漸由“功能性”建筑轉向“綠色、健康”建筑，及近年來綠色建筑的發展，世界各國的綠色建筑評估體系中，光環境的評估已經成為建筑室內環境質量評估的重要分項指標。而不同地區、不同時間段的氣候環境條件，包括溫度、濕度、風、自然光照度、雨水、太陽輻射等一系列因素均不相同，每一項因素都處于不斷變化之中。建筑的室內環境條件往往需要一個較為穩定的環境條件，若要滿足變化環境中的建筑節能及舒適性需求，需采用動態設計手段來進行建筑外遮陽設計。

國內外建筑師關于具有動態適應性的建筑外遮陽設計的具體實踐較少、分析建筑類型單一，往往由于外觀設計要求及設計時間緊湊，無法較好較快地實現建筑外遮陽的優化設計。而參數化設計手段作為近年來興起的數字化技術之一，以其易上手、輕量化、靈活程度較大、適應性較強等優勢被廣泛地應用于建筑方案設計過程中的輔助建模、輔助分析領域。

綜上所述，如何將參數化設計手段應用到建筑外遮陽設計中以輔助建筑師較好較快地完成設計，就成為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種建筑外遮陽設計優化方案，能夠將參數化設計手段應用到建筑外遮陽設計中，以輔助建筑師較好較快地完成設計。

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

根據本申請的一方面，提供了一種建筑外遮陽設計優化方法，包括：

S1、導入建筑物理模型；

S2、根據建筑外遮陽構件擋住日光的時間T、平衡溫度t₀、UTCI值計算預設遮陽構件位置的度日數D：

D＝T*(UTCI-t₀)；

S3、根據度日數D的值選擇建筑外遮陽構件的設置位置；

S4、對擬采用的建筑外遮陽構件進行參數化建模，將該模型網格化后與基礎建筑模型結合；

S5、進行遮陽效果計算分析；

S6、選取優化目標，采用遺傳算法對建筑外遮陽構件進行優化；

S7、當建筑外遮陽構件符合設計要求時，設計結束，當建筑外遮陽構件不符合設計要求時，返回步驟S4。

在一些實施例中，所述S2步驟包括：

導入設計建筑對應地點的室外氣象參數；

根據舒適溫度區間確定平衡溫度t₀的取值；

計算UTCI的取值；