[發明專利]一種最大化建筑群太陽能利用潛力的建筑布局確定方法

有效

• 申請號: 202011334831.4
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112464339B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 郝上凱;劉煜;楊瀟靜;鄭武幸;邵騰;王晉
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/27
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

1.一種最大化建筑群太陽能利用潛力的建筑布局確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取建筑群所在地的太陽輻射氣象數據；

步驟2：將建筑群中各建筑的平面位置、相同建筑平面的面寬與進深關系、每棟建筑在平面的偏轉角度、每棟建筑的層數設為迭代變量；將建筑群中各建筑的建筑場地位置、建筑場地面積、場地的建筑容積率設為常量；迭代變量和常量組成參數化變量，獲取參數化變量的取值范圍要求；

步驟3：構建建筑群布局的參數化模型：

步驟3-1：設定建筑群邊建筑外圍護結構尺寸及位置；

步驟3-2：將步驟2對參數化變量的取值范圍要求轉化為對參數化變量的約束條件；

步驟3-3：根據步驟3-2的約束條件，建立建筑群的參數化模型；

步驟3-4：根據建筑群所在地的太陽輻射氣象數據生成氣象環境模型f(.)；

步驟4：使用遺傳算法進行迭代計算；定義i＝1；

步驟4-1：設置參數化變量的初始參數G，G包含A組參數化變量，定義G代表遺傳算法中的一個染色體單元；隨機生成群體N_i，N_i＝(g1，g2，...，gk，...，gA)，gk表示第k組參數化變量，k＝1，2，...，A；

步驟4-2：將群體Ni中的A組參數化變量帶入步驟3-3的建筑群的參數化模型，得到A組建筑群模型；將A組建筑群模型導入氣象環境模型計算得到A組建筑群的太陽總輻射量，表示為M_i＝[f(g1)，f(g2)，...，f(gk)，...，f(gA)]，f(gk)表示第k組參數化變量對應的建筑群的太陽總輻射量；將建筑群的太陽總輻射量記為適應度；

步驟4-3：將M_i中的A組適應度按從大到小的順序排列，取出排前B個適應度，記為數據組C，最大的適應度記為Q_i；

步驟4-4：在數據組C中隨機選擇D個適應度進行片段交叉，得到D個子代，記為數據組D0；再在數據組C中剩余部分隨機選擇E個適應度進行單元變異，得到E個子代，記為數據組E0；將數據組C中未進行片段交叉和單元變異的B-D-E個適應度和數據組D0及數據組E0合并，構成數據組F；

步驟4-5：定義常數H；以數據組C中B個適應度對應的參數化變量為基準，在與基準距離小于等于常數H的范圍之內，隨機產生A-B個參數化變量；再用隨機產生的A-B個參數化變量計算得到A-B組適應度，與數據組F合并，形成新一代群體N_i+1；

步驟4-6：對群體N_i+1重復步驟4-2到步驟4-5，直到當Q_i+1，Q_i，Q_i-1，...，Q_i-L+2的值全部小于等于Q_i-L+1時，停止迭代，此時Q_i-L+1所對應的參數化變量中的迭代變量值構成的建筑群布局形態為太陽能利用潛力最大的建筑布局形態；令i加1。

2.根據權利要求1所述的一種最大化建筑群太陽能利用潛力的建筑布局確定方法，其特征在于，在設定建筑群邊建筑外圍護結構尺寸及位置時不考慮洞口尺寸，以墻面代替。